圆盘剪切机电机的选择计算.doc

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1、圆盘剪切机电机的选择计算　　摘要：根据圆盘剪切机的原始数据，圆盘剪上的剪切力可根据作用在刀片上的力矩来确定。通过工作状态计算刀片尺寸计算切线速度，为了保证剪切力及刀片的强度和使用寿命，根据速度微分方程确定圆盘剪电动机功率，从而确定电机的容量。　　关键词：力矩线速度功率容量　　中图分类号：TG305文献标识码：A文章编号：1674-098X（2015）03（a）-0242-02　　圆盘剪切机是利用两个圆盘形状的剪刀的旋转运动进行剪，该机器回盘剪主要用于剪裁条料、圆形坯料和环形坯料的剪切下料。电机交流电动机和

2、直流电动机，使用的直流的是直流电动机，直流电机的结构相对复杂的产品，价格偏高，使用不方便，维修的不方便，一般不选择。冶金工业的生产车间设备齐全的企业，通常选用交流电源，三相交流电机的选择是经常使用的产品。该设备是一个交流电机分为异步电机和同步电机、Y系列鼠笼式异步电动机三相总所属使用形式的全封闭风扇冷却电机，它有以下优点。　　（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如下

3、。　　（1）剪切带钢速度V=1～3m/s，取3m/s。　　（2）剪切带钢强度≤600MPa取600MPa。　　（3）剪切带钢厚度h=0.5～2.5mm。　　（4）剪切带轮宽度B=700～1500mm。　　（5）剪刃的摆动不超过0.1mm，不平行度≤0.01mm。　　（6）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。　　1圆盘剪切机工作状况计算　　1.1圆盘刀片尺寸　　

4、圆盘刀片尺寸包括圆盘刀片直径D及其厚度δ。圆盘刀片直径D主要决定于钢板厚度h，其计算公式为：　　上式中的最大咬入角α1，一般取为10°～15°。α1值也可以根据剪切速度V来选取，同时当咬入角α1=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D=（40～125）h带入数值计算得：　　D=1252.5=312.5mm　　圆盘刀片厚度δ一般取为：　　带入数值计算得：　　mm　　同时根据一般被剪切带材厚度以及选用的圆盘刀片直径、厚度的关系，可取的各数值：D=270mm、δ=20mm

5、，为了保证剪切力及刀片的强度和使用寿命，我们取δ=30mm。　　1.2上下刀盘的侧间隙　　我们取预定值0.05mm。　　1.3剪切速度V　　我们取预定值3m/s。　　1.4剪切力　　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　　式中：为纯剪切力；为钢板被剪掉部分的弯曲力。　　式中：为作用在接触弧AB水平投影单位长度上的剪切力。　　由相对切入深度知：　　微分后得：　　dx　　所以纯剪切力为：　　式中的值可利用平行剪单位功数据。　　在圆盘剪上冷剪时，值可按下面公式计算　　=120　　式中取系数?，δ

6、为金属材料延伸率，查手册取20%。所以　　?120=　　2.127×103N　　总剪切力的计算公式为　　N　　考虑到刀刃磨钝的影响，增大15%～20%，这里取增大20%。　　N　　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：　　N?m　　而驱动圆盘剪的总力矩为：　　式中：n为刀片对数；　　M2为一对刀片轴上的摩擦力矩，，其中为刀片轴轴颈的直径，这里取=170mm，μ为刀片轴承处的摩擦系数，

7、查手册取0.004。　　所以总的力矩为　　=544.11N?m　　1.5确定剪切功率　　圆盘剪电动机功率可按下式确定　　式中：μ1为考虑刀片与钢板间摩擦系数，μ1=1.1～1.2；　　为钢板运动速度，m/s；　　为传动系统效率，=0.93～0.95。　　代入数据后　　=15.6kW　　2确定电机转速选择电机　　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电动机，有几种不同的转速系列，此种情况下我们综合考虑，分析比较电动机及传动装置的性能、尺寸、重量和价格等因素，再考虑到机械在实际中

8、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。　　参考文献　　[1]朱姗姗.变宽度圆盘剪切机虚拟样机研究[D].北方工业大学，2010.　　[2]杨捷艳.高强钢金属板材变宽度圆盘剪切机运动学及动力学仿真[D].北方工业大学，2014.　　[3]俞红.1300圆盘剪切机的参数选择与计算[J].江苏冶金，2