圆盘剪切机设计

鞍山科技大学本科生毕业设计（论文）第PAGE鞍山科技大学本科生毕业设计（论文）第10页圆盘剪切机设计1.绪论选题的背景和目的剪用于剪切板材，而圆盘剪广泛用于纵向剪切厚度小于20~30式剪切机通常设置在精整作业线上用于将运动着的钢板纵向边缘切齐和剪切或者切成窄带钢，根据其用途可分为剪切板边的圆盘剪和剪切带钢的圆盘剪。剪切板边的圆盘剪，每个圆盘刀片均以悬臂的形式固定在单独传动的轴上，刀片的数目为两对。这种圆盘剪用于厚板精整加工线。板卷的横切机组和连续酸洗机组等作业线。剪切带钢的圆盘剪用于板卷的纵切机组，连续退火和渡锌机组等作业线上。将板卷切成窄带钢，作为焊管坯料和车圈的坯料等。这种圆盘剪的刀片数目是多对的，一般刀片都固定在两根公用的运动轴上，也有少数的圆盘刀片是固定在独立的传动轴上的。1700横切机组的调研的背景下进行的。1700迫切要求更新和改造设计。这次设计的目的就是通过设计对主轴传动系统，刀片侧向调整机构，特别是各个机构中的传动部分进行设计。通过设计过程掌握圆盘剪单体机械设备的设计方法，使所学的理论知识和实际结合起来，提高设计能力，独立分析能力和绘图技术，进行规范化的的训练为今后的工作打下有力的基础。圆盘式剪切机国内外的发展现状圆盘剪切机有下列几个机构组成：刀盘旋转传动系统，刀盘径向调整和刀片的侧向调整，剪切宽度的调整等。剪切宽度的调整实际上就是对机架的距离调整。早期圆盘式剪切机速度较低，圆盘式剪切机刀片旋转是用电机通过齿轮传动，以及现的。而刀片侧向间隙是用手动通过蜗轮传动使刀片轴轴向移动来完成的。0.4米/0.6~2.5700~15001~3m/s。刀片传动4个相同尺寸的齿轮同时传动两对刀片。为保证刀片同步，4个齿轮组成为了提高传动精度，传动系统增加了测速装置，进行主传动速度调整。圆盘剪后设置碎边剪，将剪切下来的板边剪成碎段送到下面的滑槽中，也可对剪下来的薄板边用卷取机卷起来，然后停车卸卷。为了使切下来的板边的钢板平直，在出圆盘剪时切边应向下弯曲，现在采用上刀片轴相对下刀片轴移动一个不大的距离或者上刀片直径比下刀片直径小一些来实现见图1.1。图1.1使钢板保持水平位置的方法105%~10%，紧接着由第二台圆盘1.2。在冷轧横切机组上采用不带驱动装置的圆盘剪，其圆盘剪刀片的传动是由带有一定张力的被剪切的带钢来带动实现拉剪方式。分条圆盘剪为了提高工作效率，从而采用了两套机架，轮流使用，整体更换使设备的维修性提高，但投资费用大。圆盘剪切机研究的内容和方法圆盘剪切机在机组的布置和作用1、热轧钢板精整机组热轧钢板精整机组示意图如图1.3所示图1.2双重圆盘剪示意图运输辊道 2.前斜刃剪 3.后斜刃剪 4.圆盘剪 5.碎边机图1.3热轧钢板精整机组示意图热轧钢板冷却后由运输辊道运输到后斜刃剪进行切头，然后送到圆盘剪切边，在达到一定宽度要求后送到冷床。切下的边由碎边机剪切成小段后运走。为满足钢板的长度要求，再由辊道运回前斜刃剪，加工成一定的尺寸长度。圆盘剪的作用是剪切钢板宽度尺寸，即去掉两边并切齐满足宽度要求。2、1700横切机组1700横切机组的布置见图1.4所示。17辊矫直机初矫后到圆盘剪进行切边，再送入1700矫直机进行胶直，最1.拆卷机 2.伸直机 3.下切剪 4.17辊矫直机 5.圆盘剪17辊矫直机 7.飞剪机 8.涂油机 9.给料机 10.垛板台图1.41700横切机组示意图道（或磁性皮带）送到垛板台上落下垛起，当达到一定高度后由吊车运走。圆盘剪的作用就是将矫直后的带钢连续切边，并使其达到一定宽度要求，再送到飞剪机连续剪切到要求的长度尺寸。3、1700冷纵剪切机组1700冷纵剪切机组布置见图1.5所示。拆卷机 2.伸直机 3.下切剪 4.给料机5.圆盘剪切机6.卷边机 7.风动分离盘 8.分卷卷取机图1.5 1700冷纵剪切机组示意图纵剪就是将钢板破成窄条。钢卷由吊车吊到拆卷机处拆卷，将头伸直经下剪切头由给料机送到圆盘剪切纵切后切成窄条，给风动分离盘，由分卷取机卷成窄带卷，卸卷后由吊车吊走送入成品库。切下的带钢边，由板卷机卷成卷，卸下后送走。圆盘剪切机的作用是将冷轧成卷带钢切成窄条，并卷成窄带钢卷。其窄带钢卷的宽度由刀盘轴定位环调整，使刀盘之间位置变化。圆盘剪切机的类型和特点1、剪切板边的圆盘剪20轴用万向连接轴传动。40~50第一架切入一定的深度后第二架圆盘剪再将其完全切断。冷轧带钢圆盘剪，剪切厚度0.5~2.5毫米之间，径向调整移动上刀盘同步齿轮采用四连杆机构。有的冷轧带钢圆盘剪采用测速装置，使剪切精度更准确。冷轧带钢圆盘剪的另一中类型，刀盘不带驱动，而是利用带钢拉着剪切。2、剪切带钢纵切圆盘剪纵切圆盘剪将带钢连续破条剪切，采用多对刀盘，刀盘轴传动有两种：一种是集中驱动，另一种刀盘轴分别驱动。圆盘剪切机设计内容和方法1、通过靠工厂调研，了解同类圆盘剪生产中存在的问题，查阅相关资料掌握圆盘剪的发展现状。2、制定圆盘剪设计方案，在认真研究，有创新和改进，方案合理，并进行方案评述。3、进行设计计算，保证机件强度和刚度，计算公式采用要有依据。4、画出总图，部分部件图和零件图，利用计算机绘图。5、对设计中控制系统提出要求，选择润滑方法。6、试车方法和维修技术，保证维修方便。7、对设备进行经济分析和评价，降低设计成本。设计方案的选择和方案评述按给定的设计参数，设计题目是1700横切机组的圆盘式剪切机有两中类型，一种是一般的切边圆盘剪。有的设有测速电机，另一种靠带钢拉动圆盘剪刀进行剪切称为拉剪。设计方案选择设有增速机构的圆盘剪，其结构示意图如图2.1所示。 带电机摆线针轮减速器 2.径向调整减速机 3.调整丝杆 4.刀盘5.离合器 6.增速机构 7.减速机 8.电机 9.10.11.12同步齿轮刀盘侧向间隙调整装置 14. 机座移动机构（宽度调整机构）图2.1 圆盘剪结构示意图0.6~2.5700~15001~3米/秒。879109、11，12整刀盘径向间隙（调整上刀盘位置）各齿轮能很好的啮合，刀盘侧向间隙调整，转动手轮使螺纹套筒旋出使下刀盘做轴向移动调整间隙很小，调整好在锁紧。12轴承座沿着架体内滑道上下移动。宽度的目的。,径向间隙调整比偏心套调整可靠利用连杆机构比万向为电机达到精确的转速提供的保障，从而使整机更完善。由以上所述方案是比较好的，并且可行的。电机容量的计算定性选电机电动机分交流电动机和直流电动机两种，由于直流电动机需要直流电源，结构较复杂价格较高，维护比较不便等缺点，因此无特殊要求是不宜采用。Y一般用途的全封闭自扇冷电动机，其具有以下优点：1、结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便；2、适用于不易然，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上；3、由于起动性能较好，也适用与某些要求起动转矩较高的机械。所设计圆盘剪切机已知原始数据：剪切带钢速度 V=1~3m/s, 取3m/s;剪切带钢强度 b≤600MPa 取600剪切带钢厚度 h=0.5~2.5mm；剪切带轮宽度 B=700~1500mm；剪刃的摆动不超过 0.1mm， 不平行度0.01mm；上下剪刀的侧间隙 0.05mm，重叠度S=0~0.3mm由于圆盘剪切机属于一般冶金机械设备，无特殊要求，连续工作时间长，要求起动性能好，起动转矩较高，故选择交流异步电动机Y系列。选择电动机的容量1、圆盘刀片尺寸 圆盘刀片尺寸包括圆盘刀片直径D及其厚度。圆盘刀片直径D要决定于钢板厚度h，查文献[1，295]，其计算公式为：D hs （3.1）1cos上式中的最大咬入角1

，一般取为10~15。1

1值也可以根据剪切速度V来选取，同时当咬入角1

=10~15时，我们可以引用一个经验公式，圆盘刀盘直径通常在下列范围内选取带入数值计算得：

D=(40~125)h (3.2)D=1252.5=312.5mm圆盘刀片厚度 一般取为(0.06~0.1)D (3.3)带入数值计算得：

0.1D0.1312.531.25mm同时根据表[1.表8-13]一般圆盘刀片直径、厚度与被剪切带材厚度的关系，可取的各数值D=270m=20mm为了保证剪切力及刀片的强度和使用寿命我们取=30mm2、上下刀盘的侧间隙 我们取预定值0.05mm。3、剪切速度V 我们取预定值3m/s。4、剪切力与剪切功率作用在一个刀片上的总的剪切力是由两个分力所组成的，即PPP1 2式中 p—纯剪切力；1P—钢板被剪掉部分的弯曲力；2dPq1 x

dxhdx式中 q—作用在接触弧AB水平投影单位长度上的剪切力。x由相对切入深度知微分后得所以纯剪切力为

2xtanhd h dx 2tanphdx1 h22tan

d h2 a2tan式中的a值可利用平行剪单位功数据。在圆盘剪上冷剪时，a值可按下面公式计算aK1b

K2 b式中取系数KK1 2所以

60020%=120120%。P h2 a1 2tan 2.522tan102.127103N查文献[1，297]总剪切力的计算公式为ppZtan) (3.4)1 tan102.127103(11.4

)20%4.752103N考虑到刀刃磨钝的影响，增大15%~20%，这里取增大20%。P4.75210320%)5.702103N圆盘剪上的剪切力可根据作用在刀片上的力矩来确定。在上下刀片直径，速度相等而且都驱动时，则与简单轧制情况相似，合力P垂直作用在刀片上，这时转动一对刀盘所需之力矩为MPDsin (3.5)1而驱动圆盘剪的总力矩为

5.7021030.27sin10268.18Nm式中 n—刀片对数

Mn(M1

M)22M—一对刀片轴上的摩擦力矩，M Pd，其中d为刀片轴轴颈的直径，这里22取d=170mm，为刀片轴承处的摩擦系数，查手册取0.004。所以总的力矩为 Mn(M1

M)22(268.185.7021031701030.004)=544.11Nm查文献[1，298]圆盘剪电动机功率可按下式确定N 2Mv (3.6)11000D式中

1

=1.1~1.2；1v—钢板运动速度，m/s；—传动系统效率，=0.93~0.95。代入数据后

N

2Mv11000D1.2 2544.11310000.27=15.6KW确定转速根据以上计算所得数据，查找专业手册，选取合适电机。容量相同的同类型的装置的性能、尺寸、重量和价格等因素，再考虑到机械在实际中的运转，他的可靠性与电机相连接的减速机，以及以后的发展，适当的增加电机功率，最后选同步转速1500r/min的电动机。综上，选取电机型号为：Y180L—4，其主要性能见表3.13.1电机主要性能参数表型号 额定功率Y180L—4 22

转速/(r/min)1470

电流/A42.5

效率（%）91.5

最大转矩额定转矩2.2

重量/kg190电动机的校核电机的校核主要是针对电机的过载能力校核。过载能力是指电动机负荷运行时，可以在短时间内出现的电流或转矩的允许倍数，对不同类型的电动机不完全一样，对异步电动机来说，校核其过载能力时即最大矩倍数时，要考虑到交流电网电压可能向下波动 10%~15%，因此，最大转矩按（0.81~0.72）TN来考虑，他应该比负载最可能出现的最大转矩大。v齿轮转速： n=d= 3 60270103=212.3r/min其中：d—齿轮的分度圆直径，单位：mmW负载最大转矩： T2544.112=272.06Nmn传动比 i dn=1470212.3=6.92粗略计算电动机的最大转矩 T Tmax i=272.066.92=40.35Nm由电动机的参数可知最大扭矩2.2额定扭矩T 9550N

Pn0 (3.7)d=9550221470=142.63Nm其中nd—电动机额定转速，单位：r/min所以 0.72T 0.722.2142.63N=226.40Nm>40.35Nm=Tmax故安全。主要零件强度计算校核齿轮的计算与校核齿轮的计算1、材料：45#钢表面处理：调质处理 HB 228~2、机械性能：查文献[2，表3.2-42]可知： =980MPa B

=835MPaS3、齿轮参数：模数m=5 齿数Z2

=47 分度圆直径d=235mm压力角200

=1 c=0.25 0 x0ad=225mm d=245mm h=10mm B=80mmf a与之啮合的齿轮齿数Z14、齿轮受力分析

=60齿轮传动一般均加以润滑，啮合轮齿间的摩擦力通常很小，计算轮齿受力时，可不Fn

垂直于齿面，为了计算方Fn

PF与径向力tF，如图4-1，由此得：r

F2Tdt 1 1FFr tFFn

tancos式中：T—小齿轮传递的转矩，单位为N·mm；1d—小齿轮的节圆直径，对标准齿轮即为分度圆直径，单位为mm；1—啮合角，对标准齿轮，=20°。按接触疲劳强度校核齿轮在工作齿面发生的失效较多，如齿面磨损、点蚀、胶合等。所以对齿轮进行接图4-1齿轮受力分析触疲劳强度计算是必须的，下面首先按接触疲劳强度校核。查文献[3，199]其计算公式为：KF u1bd u1t KF u1bd u1tH H E

H

(4.1)其中： MPaHMPaHK—载荷系数Ft—齿轮所受切向力，单位：Nb—齿宽，单位：mmd—齿轮分度圆直径，单位：mm1u—齿数比Z —区域系数HZ—弹性影响系数，单位：MPaE1、求齿面接触应力H(1)K其中：

K=K KK K (4.2)A v K—使用系数AK—动载系数vK—齿向载荷分配系数K—齿面载荷分配系数根据文献[310-2]KA

=1.5；[310-8]v=3m/sKv

=1.18；[3，表10-3]可查得：K =K =1.2；H F[3，表10-4]可查得：K =1.15+0.18（1+0.62）2+0.31103bH d db2 802其中d

2= = =0.1159d d K =1.15+0.18（1+0.60.1159）0.11590.3110380H=1.15再根据b80=8查[3，图10-13]可得：Kh 10

=1.16;所以： K=K KK Kv A v =1.51.181.21.15=2.44(2)WFT1 2544.112=272.06103Nmm2FF= 1t d=2272060235=2315NFFr

tan=2315tan20=843NFFn t

cos=2463NZu=Z21=6047=1.27根据齿轮材料查文献[310-6]可得：ZE2sin2sincosH2sin202sin200cos200

=188MPa所以：

=2.5 H

Z ZKFtKFtbd 1u1= 2.4423151.2712.518880235 1.27=344.52 MPa2、求许用应力H

KH

Hlim (4.3)S其中： SHK

—为接触疲劳安全系数，可取SH—为寿命系数；

H=1；KHN

HNHlim

—齿轮接触疲劳极限，单位：MPa；齿轮应力循环次数 N=60njLh=60212.312036524=2.232109次查文献[3，图10-19]可得：KHN求

=0.93Hlim根据材料查文献[3，图10-21(续)]可得：Hlim

=860 MPa；所以

=KH

HlimS3、校核

H=0.93860=799.80MPa1H

MPa>344.52MPa=

，故安全。H按弯曲疲劳强度校核

Y Y 查文献

= t FF bm

S F

(4.4)其中： —齿轮齿根弯曲应力，单位：MPaF—齿轮弯曲疲劳许用应力，单位：MPaFm—齿轮模数Y —齿轮系数FY —应力校正系数S1、求齿轮齿根弯曲应力FKF Y Y= t F SF bm

=47查文献[3，表10-5]采用插值法求得：1Y =2.33FY =1.69SKKKK KA V F F1.51.181.21.162.46所以： F

=2.4623152.331.69805=56.06 MPa2、求齿轮弯曲疲劳许用应力F

KF

FlimS

(4.5)式中：

FS—弯曲疲劳强度安全系数，取SF

=1.5K —寿命系数FNKFN

F

—齿轮弯曲疲劳极限，单位：MPa根据应力循环次数N=2.232109查文献[3，图10-18]可得：K =0.83FN求

Flim根据文献[3，图10-20(完)d]可得：Flim

=700 MPa所以 F

=KFN

FlimS3、校核

F=0.83700=386.4MPa

MPa>56.06MPa=F

，故安全。传动轴的强度校核计算刀盘的力主要集中在刀盘轴上，且刀盘轴所承受的转距最大，因此对刀盘轴进行计算校核是十分有必要的。轴的材料及其机械性能1、材料：45#钢表面处理：调质处理 HB 228~2、机械性能：查文献[2，表3.2-42]可知：=980MPa B

=835MPaS由文献[3，表15-1]可查得： 275MPa1 =155MPa1轴上零件布置及基本参数1、拟定轴上零件的布置方案根据轴上齿轮、轴承、轴承盖等零件的装配方向、顺序和相互关系，轴上零件的布置方案如图4-2(a)所示；2、轴的基本数据：v 3转速 n= = 60=212.3r/min。d 270103图4-2(a) 轴的主要尺寸及轴上零件布置图按弯扭合成进行轴的强度校核1、轴的结构及尺寸，如图4-2(b)所示；2、对轴进行受力分析与强度校核计算(1)轴的驱动力矩：驱动一对刀盘的力矩为 M=544.11NM=544110N·mmM 544110一根刀盘轴上的转矩为 T= =272055N·mm2 2求与此轴配合的齿轮上的作用力2TFt==

d2272055235=2315NFFr

tan=2315tan20=843N计算轴在轴承处所受的支反力

F256垂直面内的支反力： FVA

= r(294256)=843550=392.4NF294F = rVB (294256)=843550=450.6N水平面内的支反力：

F256F tHA (294256)=2315550=1077.5NF294F tHB (294256)计算弯矩垂直面内：

=2315550=1237.5NM F lV VA1ll 294mm1 CAM 392.4294103V115.8N·m水平面内：

M F lH HA11077.5294103316.8N·mM2MM2M2V H115.82115.82316.82337.3N·m4-2轴的载荷分析图作弯矩图如图4-2(d)、(f)、4-2(h)。校核轴的强度根据轴的结构图以及弯矩和转矩图可以看出截面C是轴的危险截面故选截面C弯扭合成强度校核计算，查文献[3，365] 按第三强度理论有：M2)M2)2ca W

(4.6)1式中：

MPacaW—轴所受弯矩，单位：N·mmT—轴所受转矩，单位：N·mmW—轴的抗弯截面系数，单位：mm3—扭转切应力为静应力时，取0.3M2M2)2ca

0.1d3查文献[2，表38.1-1]得：

3373002(0.3272055)20.111232.47MPa故 <ca

，即安全。1

=213MPa1按疲劳强度进行精确校核查文献[3，365] S ca

SSS2S2S2S2

(4.7)其中：S —轴的计算安全系数caS—只考虑弯曲和轴向力时的安全系数S—只考虑扭矩时的安全系数S—轴的设计安全系数(1)(2)判断危险截面D、E、F、G、HHE面受到的合成力矩最大，最E面进行校核，EE面的左侧。E左侧抗弯截面系数：W0.1d30.11163156090mm3抗扭截面系数：弯矩M及弯曲应力为：b

W 0.2d3T0.21163312180mm3MM总

ll1 2l1l=294mm l1

=60mm

29460M337.3103

2942.68105N·mmM b W=2.68105156090=1.72MPa扭矩T及扭转切应力为：TT=272055 N·mm=TTWT由前面轴材料的机械特性有：

=272055312180=0.875MPa =640MPa =355MPaB S =275MPa 1

=155MPa1k过盈配合处

值由文献[3，附表3-8]用插入法可求得：k=2.52k并取

k=0.8

，故有：kk 0.8kk 0.82.522.016轴经磨削加工，由文献[3，附图3-4]得表面质量系数为： 0.85 轴未经表面强化处理，既表面强化系数： 1q故得综合系数为：k1K+ 1k1 2.52 1 10.852.70k 1K

12.016 1 10.852.20又由文献[3，§3—1及§3—2]可知，碳钢的特性系数：=0.1~0.2 取=0.1 =0.05~0.1 取=0.05 又根据文献[3，366],轴在截面L左侧的安全系数为：S (4.8) Ka

m 2752.701.720.1059.2S

(4.9) Ka

m1552.200.8750.1080.5SSS2S2S2S2 ca59.259.280.559.2280.52

(4.10)47.1安全系数值S由文献[3，336]根据轴材料均匀性及轴的直径为112mm，可查得：S=1.5即Sca>>S，故该轴在截面L右侧的强度也是足够的。轴承的选取及校核由于圆盘剪切机刀盘在对钢板进行剪切的时候，很大的径向力，同时要对刀盘间隙进行调整，这样刀盘轴就要受到轴向力了。由此看刀盘轴受力十分复杂，所以对轴承的选取十分有必要的。根据工作条件选取轴承类型如果仅按轴承用于承受的外载荷不同来分类时，滚动轴承可以概括的分为向心轴轴承；能同时承受径向载荷和轴向载荷的轴承叫做向心推力轴承。首先我们来分析下刀盘轴安装刀盘侧间隙调整机构的一端。这一端由于安装了刀盘侧间隙调整机构，刀盘轴必然受到轴向力，此处的轴承必须能轴向力，而且它直接与调整螺丝直接进行接触，并且轴向调整是双向的，所以最后选去双向推力球轴承，还要考虑到在对钢板进行剪切的时候轴承受到径向力是必然的，所以必须安装一个能承受径向力的轴承，他同时还能允许轴向移动，最后选取圆柱滚子轴承。现在我们在来研究下安装刀盘的轴端的轴承情况，由于刀盘对钢板进行剪切，而刀盘安装在这一端，必然承受很大的径向力，同时要允许小量轴向移动，所以最后选取角接触轴承，因为轴是双向移动，所以角接触轴承成对安装。根据轴承结构确定轴承的型号根据轴的直径初步确定轴承的型号为：在轴的直径为120mm处选 角接触轴承 代号：7024AC在轴的直径为95mm处选 圆柱滚子轴承 代号双向推力球轴承 代号：52222轴承的寿命校核首先对角接触轴承做校核计算根据文献[2，表39.2-22]可得，该轴承的性能参数如表4-1：1、轴承分析在轴径120mm处是一对角接触轴承，并且认为这对轴承是均匀分担载荷的，我们选其中一个轴承（编号为轴承1）来进行校核，如果安全，则实际安装了两个轴承必然是十分安全的。2、求该轴承受到的径向载荷和轴向载荷F=392.4NV1F =1077.5NH1F2F2FV1 H12r1392.42392.421077.521146.7N求该轴处的派生轴向力，查文献[3，表13-7]得其计算公式F0.68Fd r=0.681146.7=779.8N该轴承在刀盘轴不做刀盘侧间隙调整的时候几乎不承受轴向载荷，即可看做外加轴向载荷Fae

=0N。但因为它调整时受到调整螺丝或者弹簧的力不确定，所以在取单个计算的时候“放松还“压紧都不好确定不过计算结果可忽略计算为E Fa1 dN。3、求轴承当量动载荷，查文献[3，313] ：

779.8P=fXFYF

(4.11)r P r1 1a1式中： Pr

—轴承所受当量动载荷，单位：NX—径向动载荷系数Y—轴向动载荷系数f—载荷系数P4.17024AC的性能参数d（mm）120

D（mm）180

B（mm）28

C（KN）r102

Cor105

重量（Kg）2.1F 779.8a1= =0.68=e故查文献[313-5]得：F 1146.7r1X=1 Y=0由于载荷是中等冲击，查文献[3，表13-6]得：f=1.2P所以： P=fYFr P r1 1a1=1.211146.700=1376.0 N验算轴承的寿命轴承寿命根据文献[3，313]有：L

106=60nft

Cr (4.12)h Pr其中：

—轴承寿命，单位：hhn—轴转速，单位：r/minf—温度系数tC—基本额定动载荷，单位：Nr—滚动轴承为103查文献[313-4]查得：

f1.0t所以

106f60n t

Crh Pr10106 10210331060212.31.01376.01.37105h假设每年按300个工作日，每日工作24个小时计算，该对轴承可工作的年数为：N1.3710517.4 年30024显然非常安全了。验算轴承的极限转速滚动轴承的工作转速上升到一定限度后滚动体和保持架的惯性力，以及小的形状偏差，不仅导致运转状态的恶化，而且造成摩擦面见温度升高和润滑剂的性能变化，从而导致滚动体回火或轴承元件的胶合失效，故应对轴承转速进行验算。根据文献[2，表39.2-22]查得：n 1000r/minlim又轴承的转速n212.3r/min<<n

，故安全。lim键的尺寸的选择这里主要计算刀盘轴上的键。根据与键配合的轴的直径(d120mm)和齿轮的宽度(l80mm)查文献[2,表25.2-4]选择键3290，其高度h20mm。键的强度校核平键联接主要传递的是转矩，其主要失效形式是工作面被压溃，一般不会出现键的剪断。因此，通常只按工作面上的挤压应力进行强度校核计算。假定载荷在键的工作面上均匀分布，普通平键联接的强度条件为：查文献[3，103] p

2T103[kld

] (4.13)p式中：

T—轴传递的转矩，单位：N·mk—键与轮毂键槽的接触高度，平键k0.5h，此处h为键的高度；单位：mml—键的工作长度，A型平键lLb，L为键的公称长度，b为键的宽度；单位：mmd—轴的直径，单位：mm[]—键、轮毂、轴三者中最小的材料的许用挤压应力，单位：MPap1、T272.055N·m2、k0.5h0.52010mm3、lLb9032584、d120mm所以： 1032272.055103p根据文献[2,表25.2-3]查得：

kld 10581207.82MPa[]120MPap显然，p

]，故安全。p联轴器的选择联轴器的分类按照联轴器的性能可分为刚性联轴器和挠性联轴器。刚性联轴器对所联两轴间的相对位移缺乏补偿能力，但有结构简单，制造容易，不需维护，成本低等特点而仍有其应用范围；挠性联轴器中又分为无弹性元件的挠性联轴器和带弹性元件的挠性联轴器，。前一类只具有补偿两轴间相对位移的能力，后一类因装有弹性元件，不仅可以补偿两轴间的相对位移，而且具有缓冲减振的能力。联轴器的选择根据传递载荷的大小，轴转速的高低，被联接两部件的安装精度，参考各类联轴器特性，选择一种合用的联轴器类型。具体选择时可考虑以下几点:所联接两个轴的轴径；传递的转矩大小和性质以及对缓冲减振功能的要求；联轴器的工作转速高低和引起的离心力大小；两轴相对位移的大小和方向；联轴器的可靠性和工作环境，以及成本。减速机轴和传动轴之间，以及传动轴和剪切机输入轴之间的联轴器型号为TL10查阅文献[74.72-2]5.1。5.1联轴器的主要尺寸和特性参数型号 许用 许用转

轴孔直径

轴孔长度

转动惯量 重量TL8TL10

（N·m）7102000

（r/min）24001700

（mm）45485080 85

（mm）112 84172

（Kg·m20.130.64

（Kg）2460.25.3联轴器的强度计算查文献[3，343] TKT] (5.1)c A式中： ]—联轴器的许用转矩，单位：N·mT—联轴器长期承受的理论转矩，单位：N·mK—联轴器工作条件系数A其中，KA

可得：

KAT=T

=1.5=40.35N·mMAX所以： TKTc AMAX1.540.35=60.5N·m[T]=710N·m显然Tc[T]，故安全。系统的润滑润滑的目的就是为了减少工作表面的摩擦及由此造成的能量损失、减少工作表面的磨损及发热，提高其寿命、保持机器的工作精度及提高机器的工作效率；次外，润滑剂还有冲洗污物、防止表面腐蚀的功能。润滑剂的种类在机械行业中，常用的润滑材料可分为矿物润滑油、润滑脂（俗称黄油），另外还有水及固体润滑剂等。不同的润滑剂有不同的优缺点。润滑方式的选择凡是能降低摩擦阻力作用的介质都可以作为润滑剂。目前各类设备中常用的润滑剂类型为稀油和干油两大类。稀油润滑一般用于下列情况：除完成润滑任务外，还需要带走摩擦表面间产生的热量者；平面之间、止推滑动轴承等；能够用简易的手段向啮合传动机构本身及其轴承，同时提供一种润滑剂的情况；除润滑外，还需要清洗摩擦平面并保持清洁状态者；干油润滑一般用于下列情况：工作制的重载荷低转速的滑动轴承上；密封性好，且给油方便；很适用于低速的滚动轴承润滑，可长时间不用加油，维护方便；防护性能好，能保护裸露的摩擦表面免受机械杂质及水等的污染。润滑方式的选择确定齿轮减速器的润滑方式对大多数的减速器来说，常采用浸油润滑，即将大齿轮的轮齿浸入