机械毕业设计（论文）中厚板碎边剪剪切机构的设计（全套图纸）.doc

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1、 中厚板碎边剪剪切机构的设计 摘要中厚板被广泛应用在建筑工程、机械制造、容器制造、造船、桥梁建造等方面。中厚板生产线包括钢坯的轧制，板带的运输，板带的切头尾。碎边剪应用于板带切边后废边的处理，将圆盘剪切下的废边剪断从而提高生产速度和质量。所以碎边剪的剪切能力对中厚板生产很重要，碎边剪中的剪切机构直接决定了碎边剪的剪切能力和剪切质量。本课题以中厚钢板碎边剪为设计对象，设计完成碎边剪的剪切机构。按课题给定的设计参数，计算剪切力，选择了电机和减速器，并设计了主传动系统，对齿轮、传动轴、轴承等零件进行了校核。最终完成了剪切机构的设计，满足了实际生产的需要。 关键词：中厚板；碎边剪；剪切力；剪切机构；传

2、动系统全套图纸，加153893706Abstract The medium plate is widely used in construction, machinery manufacturing, container manufacturing, shipbuilding, bridge construction and so on. Plate production line includes billet rolling, plate transport, end cutting strip. Scrap shear for plate with a cutting edge afte

3、r the waste edge processing, the disc shear waste edge cut in order to improve the speed and the quality of the production. In this paper, the shear mechanism of the shear mechanism is designed, which is designed by middle thick steel plate and cut into design object. According to the design paramet

4、ers of the subject, the shear force is calculated, the motor and the reducer are selected, and the main drive system is designed, and the gear, the drive shaft and the bearing parts are checked. Finally, the design of the shear mechanism is finished, which meets the need of the actual production.Key

5、words: plate; chopper;shearing force;cutting mechanism; drive system1.绪论11.1中厚板生产线工艺及设备的发展趋势11.2中厚板生产线碎边剪的技术现状21.3选题背景及设计内容31.3.1选题背景与目的31.3.2设计内容42.总体设计52.1碎边剪的作用52.2碎边剪的机构组成及工作原理52.2.1碎边剪的机构组成52.2.2碎边剪工作原理62.3碎边剪的剪切机构及主要部件72.3.1碎边剪的剪切机构72.3.2碎边剪剪切机构的主要部件83碎边剪剪切机构的设计及计算103.1 主要计算参数103.2剪切力的计算103.3电

6、机的选择123.4减速器的选择143.5传动系统的设计（传动齿轮轴的设计与计算）153.5.1传动系统齿轮轴的设计153.5.2传动系统齿轮轴校核174. 主要零件的设计与强度校核234.1上右齿轮轴齿轮的设计234.2上右齿轮轴齿面强度及齿根强度校核284.2上右齿轮轴轴承的选择和寿命计算31 4.3上右齿轮轴键的选择与校核345.润滑方式与设备保养、可靠性及经济性分析355.1润滑方式的选择355.1.1齿轮润滑方式的选择355.1.2轴承润滑方式的选择355.2使用该碎边剪的注意事项、维护规程365.2.1注意事项365.2.2维护规程365.3可靠性及经济性分析36结束语38致谢39参

7、考文献401.绪论1.1中厚板生产线工艺及设备的发展趋势世界中厚板的发展已经经历了两次高潮，第一次是5060年代，出于工业化和造船业的需求，需要更宽、更厚、强度更高、韧性更好的中厚钢板。随后全球掀起了中厚板生产线的建设高潮。仅以美国为例，经过新建和改造后的美国中厚板产量猛增，到1957年，它的中厚板产量已提高到了1000万吨。第二次高潮是在7080年代的日本，出于经济发展的需要，短短几年的时间里就新建了17台中厚轧机。而这也使日本的中厚板生产很快的走向现代化，到1979年的产量已达到了2030万吨，有力地推动了日本造船业的蓬勃发展，造船吨位很快超过1000万吨以上，超越美国成为全球第一造船大国

8、。我国的中厚板发展最早始于1936年。在当时的鞍山制铁所（鞍钢前身），第一套中板轧机建成，属于三辊劳特式轧机。1949年新中国成立后，在前苏联援助下，我国的中厚板生产设备和工艺技术水平有极大的提高，先后建成了13套三辊劳特式轧机。80年代，我国开始对三辊劳特式中板轧机进行了不同方式的改造，由三辊加到四辊或双四辊轧机。基本解决了生产的中厚板宽度窄、长度短、尺寸偏差大、板形差的问题。也提高了原材料和能源的利用效率。90年代开始，通过应用先进的电控设备、热处理工艺提高了轧机的产能和工艺装备水平。到2004年，我国共有中厚板轧机29套，设计产能达到1910万吨。但是能赶上国外发达工业的国家仅有武钢、济

9、钢、南钢、鞍钢的少数几套。其产品的品种、规格、力学性能等方面也不能满足市场的需求的高强、高压、耐候、耐蚀的中厚板。随着中国经济高速发展，中厚板销量大幅增长。从2005年的3235.6万吨增长到2013年的6829.3万吨。由于品种、规格、质量等方面还有不足，所以我国每年还需进口少量高品质的中厚板。预测今年的我国中厚板需求量将达到8000万吨。 随着下游行业对中厚板质量要求的提高以及对宽厚板材、专用板材需求的增长，尤其是造船业的发展，目前中厚板轧机已经满足不了市场对宽厚板的需求。所以中厚板的发展趋势将是向着更宽更厚的方向发展，并采取控制轧制技术来提高板材的高等级、高技术含量、高附加值。新建的生产

10、线应用了先进的快冷系统。例如ADCO气雾冷却，U形管层冷却，直流式层流冷却。开始采用炉外精炼技术，例如LF钢包炉和VD真空脱气装置组成的炉外精炼系统。还将炼钢、连铸、轧钢、切割各工序有机的联合布置，在整个生产流程中实现热衔接，提高产能。对于板形控制的重要设备矫直机技术上，向着有张力机能的新型矫直机发展，提高矫直力，扩大矫直板厚的范围。检查板形多采用超声波探伤系统，该技术可以实现100%的板面探伤。在控制中厚板的尺寸上，剪切系统是最重要的设备，中厚板轧制过程产生的边部减薄量会影响板的质量，圆盘剪和碎边剪的剪切效率很大程度上决定的中厚板的生产效率以及产品质量。在热处理技术上，推行控轧控冷技术，这样

11、产品的热处理量会大幅度减少。目前世界上最先进的是辊低式无氧辐射炉在我国应用很少。未来的中厚板技术一定向着生产效率高，能耗低，板形良好，板强度高、韧性好的方向发展。1.2中厚板生产线碎边剪的技术现状在中厚板生产中，如图1-1。为了保证轧件边部的几何形状，满足轧件宽度方向的尺寸精度要求，一般采用圆盘剪对其边部进行切边。为了保证生产的连续性，由碎边剪将其剪下的废料进行碎断。碎边剪是中厚板轧制生产线精整区中的一台主要设备。它的生产能力与设备状态将直接影响板材的产量。但是其结构复杂、紧凑，工作部件的动作频繁、冲击载荷大、操作和维护都比较困难。而双边剪又反映了中厚板精整线的技术水平。在生产过程中，碎边剪应

12、用于很多环节，却故障频发。主要包括碎料卡钢、剪盒外窜等故障。最典型的事故是在2003年武钢某剪切机组改造时引进的碎边剪，在工作中常出现溜槽卡钢和轴承烧死事故。 图1-1中厚板生产流程图现在大量的碎边剪都是双滚筒式（如图1-2），因其具有剪切平稳，振动和噪声小、速度高、生产率高而被广泛应用。按照碎边剪的刀刃可分为平刃式和斜刃式。平刃式结构简单，其剪切过程是上、下刀刃在宽度方向同时切入，因此剪切抗力较大。斜刃式碎边剪的上下刀刃是一个逐渐啮合的过程，因此受到的阻力相对较小；但在制造上斜刃式比较复杂，必须建立准确的斜刀刃曲线方程。近年来还有一种螺旋线剪刃的碎边剪应用在生产中，其耐磨性能良好，振动和噪声

13、都很小。但其加工非常困难，还有待于深入的研究。图1-2双边剪工作示意图1.3选题背景及设计内容1.3.1选题背景与目的随着中厚板轧制技术的不断革新，整个生产线包括轧钢机和大量的辅助设备都发生了巨大的变化。轧机是使轧件产生塑性变形，属于主要工作设备。辅助设备是完成必要的辅助工序的设备，例如碎边剪、圆盘剪等。碎边来自双边剪生产中需要合理的碎边处理方式，从圆盘剪剪切下来的废边，一般宽度在550mm。由于圆盘剪切机组会向着更高效、剪切强度更大和剪切质量更好的方向更新，而作为其主要辅助设备的碎边剪也将会向着剪切力更大、剪切钢板强度更高和断碎能力更强的方向发展，加之圆盘剪与碎边剪采取了紧凑式布置，占地面积

14、小。因此对于碎边剪的要求也越来越高。由于碎边剪在中厚板生产机械辅助设备中的重要地位，围绕碎边剪的技术革新速度也一直很高速。1.3.2设计内容1. 绪论及设计方案的选择和论证；2. 碎边剪结构参数的计算、重点力能参数的计算、主电机的选择与校核；3. 主要零部件的设计、强度计算和校核：传动齿轮轴、齿轮、轴承、键；4. 润滑方式的选择；5. 设备的可靠性和经济性分析；2.总体设计2.1碎边剪的作用在中厚板的生产过程中，为了保证板材边部的几何形状，满足板材宽度方向的尺寸精度要求，常用圆盘剪对材料的边部进行剪切。在剪切过程中有连续的边部废料产生，为了保证圆盘剪工作的连续性、高效性，避免发生卡钢的事故。碎

15、边剪的工作就是将其剪下的废边进行剪断，便于收集和提高生产率。碎边剪是中厚板轧制生产线精整区的主要辅助设备，它的生产能力和设备情况将对板材的产量产生直接的影响。2.2碎边剪的机构组成及工作原理2.2.1碎边剪的机构组成 碎边剪是圆盘剪剪切机组的重要辅助设备。 一、其主体主要包括以下几个部分：1. 固定侧剪切机构；2.移动侧剪切机构；3.底座及移动机架；4.固定侧传动装置；5.移动侧传动装置；6.横移传动装置；7.溜槽导板图2-1碎边剪二、碎边剪的本体组成： 剪切本体是整个碎边剪的核心部分，它完成了废边的剪碎工作。它主要有以下几个部分组成： 图2-1碎边剪本体 1 液压锁紧螺母; 2 偏心套; 3

16、 偏心套; 4 齿轮轴; 5 轴套副; 6 调整套; 7 副齿轮; 8 机架; 9 刀盘; 10 剪刃; 11 压紧楔; 12 齿轮轴; 13 编码器; 14 电机、蜗轮减速机2.2.2碎边剪工作原理 碎边剪是由两台直流电动机作为动力源分别驱动固定侧和移动侧的剪切机构。固定侧剪切力矩的传递路线如下：直流流电动机联轴器减速器固定侧剪切机构。移动侧的传递路线与固定侧的路线完全相同。固定侧剪切机构、固定侧电机及减速器直接固定在底座上，底座用地脚螺栓固定在地基上，而移动侧剪切机构、移动侧电机及减速器安装在横移架体上，用于不同宽度的板材剪切（宽度范围为14002600mm） ，横移机架由横移传动装置驱动

17、移动。2.3碎边剪的剪切机构及主要部件2.3.1碎边剪的剪切机构 剪切机构是整个碎边剪的核心部分，用于完成废边的碎剪工作。它主要是由上剪切轴装配、下剪切轴装配、剪切调整机构（侧隙调整机构）构成，如图2-2。 图2-2碎边剪右侧视图 上、下剪刃分别安装在上、下刀盘上，上、下刀盘分别装于上下剪刃轴上，上、下剪刃轴是通过一对速比为1的齿轮副啮合传动，这样可以实现上下剪刃同步联动，完成剪切工作。剪切调整机构（侧隙调整机构）是由电机驱动蜗轮减速器，蜗轮减速器驱动齿轮轴的传动，齿轮轴的转动带动外齿轴套传动下刀轴做轴向的移动，使剪刃的侧隙改变，从而实现适应剪切不同的厚度的板材（范围为525mm）。2.3.2

18、碎边剪剪切机构的主要部件1.刀具部分滚筒式碎边剪因为是随着刀片的旋转运动同时在剪切并挤压钢板的，作为切头的碎边剪使用时，它的剪切厚度最高可达到45mm，剪切工作中，剪刃做旋转运动，被剪切钢板运动速度最高为1.5m/s。双滚筒式碎边剪主要由上下两个同步旋转并安装有4个剪刃组成(如图2-3)。图2-3右侧刀盘2. 斜齿轮传动部分本碎边剪上下滚筒的同步齿轮采用主副齿轮结构。以便齿轮在无侧间隙情况下工作，减少或消除冲击载荷。上右齿轮轴为主动轴，下右齿轮轴为从动轴。从动轴上的主齿轮与轴做成一体，而副齿轮则与主齿轮的轮毂滑动配合。主副齿轮通过挤压装在主齿轮轮毂的销钉和装在副齿轮上的销钉连接，主副齿轮同时与

19、装在主动轴上的齿轮啮合。副齿轮始终越前主齿轮一个角度，这就保证了上下滚筒的同步齿轮在无侧间隙下工作（如图2-4）。图2-4斜齿轮主传动剖视图3碎边剪剪切机构的设计及计算3.1 主要计算参数剪切材质：普碳钢/低合金钢/刃具钢 剪料强度极限：800MPa剪料厚度：525mm 碎边宽度：10-80mm碎边长度：630-1260mm 最大剪切速度：1.5m/s剪切温度：200 钢板宽度：1400-2600mm侧隙调整范围：轴向移动距离5mm、侧隙0.5-3mm3.2剪切力的计算由文献6、碎边剪的工作原理可得，在剪切废边时，主传动箱有两根主轴带动上下滚筒旋转，滚筒上的剪刃相当于一对斜齿轮啮合的情况，又近

20、似于变直径的圆盘剪对碎边进行剪切，因此，可根据圆盘剪的剪切力公式进行修正计算，得出碎边剪的剪切力公式： (3-1) 其中： P剪切力，N h板带的厚度，mm 相对切入率， 剪切角，rad， (3-2) 上下刀刃重合量，一般取5-25mm，mm 板带的强度极限，MPa (3-3) 其中： 剪刃的曲率半径，mm 剪刃的回转半径，mm 刀片平面与轴心线的夹角，rad由设计参数得：h=24mm =800MPa （65号钢） =20mm 计算得相对切入率：计算剪刃的曲率半径 （3-4）计算得剪切角： （3-5） 计算得剪切力：3.3电机的选择 根据飞剪机工作制度的不同，采用不同的计算方法。本飞剪机因为每

21、次剪切要求的加速时间非常短，特殊情况下只有0.1s，所以，剪切力对电动机的功率实际上没有影响。所以可以利用等效力矩来计算电动机的功率。由文献6得电动机的传动功率为： （3-4）其中:N电动机功率，KW传动效率，一般取K考虑到被剪带钢与剪刃摩擦损失对电动机功率的影响，一般取等效力矩，Nm最大剪切线速度，等效力矩的计算： (3-5)其中： M总的剪切静力矩 (3-6) 轴承处的摩擦系数，调心滚子轴承的摩擦因数为0.00180.0025 d轴承处的枢轴直径，mm，d=380mm m剪刃刀片的个数，m=4 实际剪切作用角， , rad （3-7） 废边最大宽度，由设计参数得： m=4 d=240mm

22、计算得初始角度： （3-8）计算得实际剪切作用角： （3-9）计算得总剪切静力矩：计算得等效力矩： （3-10）计算得电动机功率： （3-11）瞬时最大功率：直流电动机具有以下优点：1、传动比分级精细，选择范围广，转速型谱宽，范围i=228800。2、直流电动机结构紧凑，体积小，造型美观，承受过载能力强。3、能耗低，性能优越，减速器效率高达百分之九十六，振动小，噪音低。4、通用性强，是用维护方便，维护成本低，特别是生产线，只需备用内部几个传动件即可保证整线正常生产的维修保养。5、采用新型密封装置，保护性能好，对环境适应性强，可在有腐蚀、潮湿等恶劣环境中连续工作Z4系列直流电动机可用直流电源供电

23、，广泛运用于各类机械的传动源，转动惯量小有较好的动态性能，能承受高负荷变化，适用于需平滑调速、效率高、自动稳速、反应灵敏的控制系统。广泛用于金属切削机床，纺织、印刷、水泥、造纸和冶金工业等调速要求高的自动化传动系统。 由计算出的电动机的额定功率确定电动机型号为Z4-450-42型直流电动机：其基本参数如下：额定电压：440v额定功率：500KW额定转速：400r/min转动惯量：174电机质量：6700Kg3.4减速器的选择 由电动机驱动，经减速器带动一侧剪切机构运动，电机功率P=500KW，电动机转速剪切机构转速:公称传动比i： 因行星齿轮减速器的传动效率可以很高，单级大；传动比范围广；传动

24、功率从12W50000kW；承载能力大；工作平稳；体积和重量比普通齿轮、蜗杆减速器小得多。结构较复杂，制造精度要求较高，主要用于要求结构紧凑的动力传动中。本减速器要连接在可移动的底座上，所以体积小，重量轻，结构紧凑满足了碎边剪的结构要求。 尖峰载荷,轴伸受纯转矩，每天24h运转，每小时载荷率按60%计算，最高环境温度按,大空间安装，油池甩油润滑，底座式安装。（1） 按机械强度公称功率初选 由文献2，表15-2-8 得 由文献2表15-2-13 得碎边剪是强冲击载荷，每天24小时运转再加大10%）查表15-2-9 得,载荷功率计算，则 （3-12）查表15-2-86 ，按转速，i=11.2，插值

25、法求得初选ZAZD1400-11.2（2） 校核热功率 按环境温度t=30，由文献2表15-2-10得，按小时载荷率20%，查表15-2-11 得，按,查表15-2-12得则 (3-13)查表15-2-83的ZAZD1400-11.2得，通过。（3） 校核尖峰载荷 工作状态的热功率小于减速平衡功率，因此不需要增加冷却措施。所以选减速器ZAZD1400-11.2，i=11.2是合适的。3.5传动系统的设计3.5.1传动系统齿轮轴的设计估算轴的直径：按扭转强度计算（因为数值上P=(KW)n=17.91(r/min)） (3-14)-与轴的材料有关的许用扭剪应力系数，由文献2表5-1 选取，初取=9

26、7，所以初选d=220mm，材料为35CrMo 调质处理 轴初步计划设计为齿轮与轴加工为一体的形式，应结构要求自左端依次需要装配一个刀盘，一个轴承支承，齿轮，一个轴承支承，一个键槽用于连接减速器。设计齿轮轴如图3-1图3-1上右齿轮轴3.5.2传动系统齿轮轴校核1.分析齿轮轴上的受力：图3-2上右齿轮轴力学分析简图图3-3上右齿轮轴力学简图图3-4剪切力的分解图图中各个力的计算: （3-15） （3-16） （3-17）T-单轴剪切转矩，T=M/2螺旋角端面压力角法面压力角，tan=tancos；，螺旋方向：右 d=785.541mm （3-18） （3-19）经计算得：计算两端约束的约束力：

27、图3-5 垂直面N图中约束力： （3-20） （3-21）计算得： 图3-6 水平面H图中约束力： （3-22）解得： 做弯矩图如下：图3-7 H面弯矩图图3-8 N面弯矩图图3-9 扭矩图图中弯矩经计算得：危险截面A处，计算该处弯矩如下 （3-23）图中扭矩：按弯扭应力校核轴的强度： （3-24）其中：W抗弯截面系数，W=0.1,d=380mm(危险截面A直径)弯曲疲劳极限，MPa，-折合系数，对称循环变应力，计算结果为： 安全。4. 主要零件的设计与强度校核4.1上右齿轮轴齿轮的设计1. 选精度等级、材料及齿数（1） 按剪切机构的同步传动要求及载荷特性，选用斜齿圆柱齿轮传动，压力角取为20

28、（2） 碎边剪为金属切削机床，按表10-6-2，选用7级精度。（3） 材料选择。由表10-1-2,选择齿轮材料为35CrMo(调质)，齿面硬度310-360HBS。（4） 选齿轮的齿数,（5） 初选螺旋角。2. 按齿面接触疲劳强度设计（1） 计算齿轮分度圆直径，即 (4-1) 1) 计算公式中的各个参数。试选载荷系数。-区域系数，可查图10-20，图中曲线上的数据是，查的计算接触疲劳强度用重合度系数。 (4-2)计算螺旋角系数 （4-3）齿轮传动的转矩由表10-7-2选取齿轮齿宽系数。由表10-5-2查的材料的弹性影响系数。-许用接触疲劳强度，由图10-25d查的齿轮的接触疲劳强度极限为计算应

29、力循环次数为：由图10-23-2查的接触疲劳寿命系数。取失效概率为、安全系数为S=4，由式（10-14-2）得2) 试算齿轮分度圆直径（2） 调整齿轮分度圆直径1） 计算实际载荷系数前的数据准备。圆周速度。齿宽b。2） 计算实际载荷系数由表10-2-2查的使用系数根据、7级精度，由图10-8-2查得动载系数。齿轮的圆周力，查表10-3-2得齿间载荷分配系数。由表10-4-2用插值法查的7级精度、齿轮相对支承对称布置时，。则载荷系数为3) 由式10-12-2，可得按实际载荷系数算得的分度圆直径及相应的齿轮模数3. 按齿根弯曲疲劳强度设计（1） 由式10-20-2试算齿轮模数，即1) 确定公式中的

30、各参数值。试选载荷系数由式10-18-2，可得计算弯曲疲劳强度的重合度系数。由式10-19-2，可得计算弯曲疲劳强度的螺旋角系数。计算。由当量齿数，查图10-17-2，得齿形系数。由图10-18-2查得应力修正系数1.68-许用齿根弯曲疲劳强度，-齿轮弯曲疲劳强度极限，查图10-24（e）-2得，安全系数取,试算齿轮模数（2） 调整齿轮模数1） 计算实际载荷系数前的数据准备。圆周速度。齿宽b。齿高及宽高比2) 计算实际载荷系数。根据，7级精度，由图10-8-2查的动载系数。由，查表10-3-2得齿间载荷分配系数由表10-4-2用插值法查得,结合查图10-13-2,得。则载荷系数为3) 由式10

31、-13-2,可得按实际载荷系数算得的齿轮模数对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数。从满足弯曲疲劳强度出发，从标准中就近取；为了同时满足接触疲劳强度，需要按照接触疲劳强度计算得的分度圆直径=813.224mm来计算小齿轮的齿数，即=43.622故，取=43 与互为质数4. 几何尺寸计算（1） 计算中心距圆整后的中心距为a=785mm圆整后的螺旋角（2） 计算齿轮的分度圆直径（3） 计算齿轮齿宽取b=455mm5. 圆整后斜齿轮的主要参数。 旋向：上右齿轮右旋，下右齿轮左旋。4.2上右齿轮轴齿面强度及齿根强度校核1. 齿根弯曲疲劳强度校核 根据参考文献

32、2得计算弯曲疲劳强度公式： 其中-许用齿根弯曲疲劳强度，-齿轮弯曲疲劳强度极限，查图10-24（e）-2得，取安全系数,-载荷系数，取-齿轮转矩，-斜齿轮齿形系数，按照当量齿轮的齿数查图10-17-2取得-应力修正系数，按照当量齿轮的齿数由图10-18-2查取得-弯曲疲劳强度计算的重合度系数： -当量齿轮重合度，.-端面重合度，-基圆柱螺旋角，其中： -端面压力角，经计算得： -弯曲疲劳强度计算的螺旋角系数：其中 -轴向重合度，mm，b-齿宽。-宽度系数，综合上述计算结果得： 安全。2. 按齿面接触疲劳强度校核参考文献2斜齿轮齿面接触疲劳强度条件计算公式：其中：-许用接触疲劳强度，由图10-2

33、5d-2查的齿轮的接触疲劳强度极限为计算应力循环次数为：查图10-23-2得接触疲劳寿命系数。取失效概率为、安全系数S=1，由式10-14-2得-接触疲劳强度计算的载荷系数，取-传动比，-区域系数，可查图10-20-2，图中曲线上的数据是，查的-弹性影响系数，,，查表10-5-2查得 -接触疲劳强度计算的重合度系数，计算公式：-接触疲劳强度计算的螺旋角系数，按下式计算：由以上结果得： 安全。4.3上右齿轮轴轴承的选择和寿命计算由上右齿轮轴的力学简图求得约束力过大，初步选着配置方案为滚动轴承，因靠近剪刃端承受较大的径向力，所以初定调心滚子轴承，轴承内孔设计为圆柱孔，后置代号C的调心滚子轴承有两列

34、滚子，内圈无挡边，有中挡圈并带有两个冲压保持架。中挡圈由内圈滚动引导旋转。滚子和滚道经过优化加工，可减少摩擦发热，有较高的承载能力。远离剪刃端承受较大轴向力和径向力，初选两个单列圆锥滚子轴承组合配置。1. 轴承配置方案右侧支点双向固定，左侧支点游动支承。2. 轴承型号的选择与校核（1）调心滚子轴承型号的选择左侧轴承只承受径向力初步计算当量动载荷P:查表13-6-2，取。查表13-5-2，X=1，Y=0.则按照公式13-6-2，求轴承应有的基本额定动载荷值（预计寿命20000h，滚子轴承）按照轴承样本查得C=4360KN 的24076CC/W33轴承。此轴承的基本额定静载荷。验算如下：求得当量动

35、载荷P。验算24076CC/W33的寿命，根据式13-5-2 设计安全。 （2）圆锥滚子轴承型号的选择与校核右侧轴承承受轴向力 右侧轴承承受径向力求比值：查表13-5-2和机械设计手册参考e=0.32，故此时。初步计算当量动载荷P,根据式（13-8a）查表13-6-2，取查表13-5-2和机械设计手册得X=0.40 Y=1.9则按照式13-6-2，求轴承应有的基本额定动载荷值（预计寿命20000h，滚子轴承） 按照轴承样本查的轴承32048 X 的 C=710KN，按最初的配置方案，配置两个圆锥滚子轴承基本额定动载荷扩大为C=1420KN。此轴承的基本额定静载荷，验算如下：验算32048 X2

36、的寿命，根据式13-5-2即高于预期计算寿命。4.4上右齿轮轴键的选择与校核上右齿轮轴连接减速器端键只需实现零件的周向固定、传递转矩，端键的装配要求是对中性好，方便装拆。对轴向固定要求不高，初步设计为普通平键A型，该型的键应用最广，用于高精度，高速或承受变载、冲击的场合。平键连接传递转矩的时候主要失效形式是工作面被压溃，所以，通常只按工作面上的挤压应力进行强度校核计算：其中；-传递的转矩，h-键的高度，mml-键的工作长度，mm，圆头平键l=L-b，L-键的公称长度，mm：b-键的宽度，mmd-轴的直径，mm-键，轴，轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力，MPa，查表6-2-2 轴的直径d=220

37、mm，从GB1096-79得=50x28，l=270mm，5.润滑方式与设备保养、可靠性及经济性分析5.1润滑方式的选择5.1.1齿轮润滑方式的选择（1）本传动系统是一对斜齿轮啮合传动，齿轮传动的线速度：按机械设计手册的润滑方式选取得：选择油浴润滑，因为油浴润滑时，需要控制油面的高度，齿轮传动要求齿轮浸入油中的深度最多不超过三倍的齿高，最少为齿高的一半，齿顶距油箱底部最少50mm。浸油太深将使油产生过大的搅动，造成油发热、增大功率的损耗和传动效率的降低，油发热还会降低油的粘度影响润滑油膜的形成从而加剧磨损及机件的热变形。浸油深度不够，则会造成润滑不足并需要不断加油。（2） 润滑油的选择根据机械设计手册的推荐选择润滑油牌号为L-CKC（一等品），该润滑油适合保持在正常或中等恒定油温和重载荷下运转的齿轮。粘度等级按GB/T3141-1994选择320，运动粘度为5.1.2轴承润滑方式的选择润滑对于滚动轴承具有重要意义，轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阻力，还可以起着散热、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀的作用。（1） 调心滚子轴承润滑方式的选择