文档介绍：第六章主要零部件的设计
切削力、功率的计算
1 计算切削力、功率
由经验公式:
切削力
其中 B——切刃接触面的周长,mm
t——被切材料厚度,mm
——抗剪强度,MPa
我们可以设:被切焊管直径为60mm,厚度为3mm,材料为Q235。又知道,。在上面的公式中B随着锯切深度的变化而变化,是变量,当锯齿切到焊管的直径时,B最大,约为(锯片厚度+焊管厚度)4。
被锯切焊管部位的温度愈高,其抗剪强度愈低(如下表1所示),从而锯切力就愈小。由于该锯切系统采用自然冷却方式,不能及时地将热量散去,且锯片的转速很高(据估算可达到5000r/min),所以在工作过程中焊管可以瞬间达到900度以上的高温,根据表1,此时抗剪强度为59MPa。
表1 钢材Q235在不同受热温度状态下的抗剪强度

所以=(+3)
=5369N
产生的转矩 T=D/2
其中, D——锯片直径
所以,
T= =1208 N•m
所需功率为 P=•V
其中 V——锯齿的线速度
又由公式 V= ,得
P=•
代入数据可得 P=5019Kw
即切削功率为5019Kw
电机的选择
1电动机类型的选择
1)根据电动机的工作环境选择电动机类型
①安装方式的选择
电动机安装方式有卧式和立式两种,卧式电动机的价格较立式的便宜,所以通常情况下多选用卧式电动机,一般只在为简化传动装置且必须垂直运转时才选用立式电动机。在此选用卧式电动机。
②防护形式的选择
电动机防护形式有开启式、封闭式、防护式和防暴式四种。
③开启式电动机在定子两侧与端盖上有较大的通风口,散热条件好,价格便宜,但水气、尘埃等杂物容易进入,因此只在清洁、干燥环境下使用。
④封闭式电动机又可分为自扇冷式、他扇冷式和密闭式三种。前两种可在潮湿、多尘埃、有腐蚀性气体或易受风雨的环境中工作。第三种可浸入液体中使用。
⑤防护式电动机在机座下方开有通风口,散热较好,能防止水滴、铁屑等杂物从上方落入电动机,但不能防止尘埃和潮气入侵,所以适宜与较清洁干净的环境中。
⑥防暴式电动机适用于有爆炸危险的环境中,如油库、矿井中。
我们所设计的机械定尺飞锯机一般安装在焊管机组的后面,鉴于其生产环境,因此选择封闭式电动机。
2)根据生产机械的负载性质选择电动机类型
①对于不要求调速、对启动性能亦无过高要求的生产机械,应优先考虑使用一般鼠笼式异步电动机。若要求启动转矩较大,则可选用高启动转矩的鼠笼式异步电动机。
②对于要求经常启、制动,且负载转矩较大、又有一定调速要求的生产机械,应考虑用线绕式异步电动机。
③经常对于只需要几种速度,而不需要无级调速的生产机械,为了简化变速机构,可选用多变速异步电动机。
④对于要求恒速稳定运行的生产机械,且需要补偿电网功率因素的场合,应优先选用同步电动机。
⑤对于需要大的启动转矩,又要求恒功率调速的生产机械,常选用直流串励或复励电动机。
⑥对于要求大范围无级调速,且要求经常启动、制动、正反转的生产机械,则可选用带调速装置的直流电动机或鼠笼式异步电动机。
电动机分为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,因此选用交流