UG+ANSYS定尺剪传动能力分析(2)
图1
滚切式定尺剪机构可分为曲柄连杆式、液压缸驱动式连杆两种。曲柄连杆式可分为双轴双偏心式和单轴双偏心式，液压驱动式可分为液压缸直推连杆式和液压缸齿条齿轮式两种。滚切式定尺剪在一定程度上解决了斜剪刃剪切钢板时切口不光滑、不平整，剪切速度低，剪切能力小的缺点。
滚切式定尺剪的剪切原理是：电机经减速机、同步传动左右偏心轴，两偏心轴具有相位角差，带圆弧形的上剪刃和上刀架，在左右连杆和导向杆作用下实现滚动剪切钢板的运动。滚切式定尺剪剪切过程如下图：
图2
1.起始位置 2.剪切开始 3.左端相切 4.中部相切 5.右端相切
安装在圆弧形上刀刃的上刀架由两个偏心半径相同、转向相同、转速相同、偏心相位角不同的偏心轴带动。位置1为上刀刃的起始位置，两个偏心轴转动，圆弧剪刃的出口端首先下降，另一端相差一个相位下降，直到前缘下降到与下剪刃相切，即位置2，然后上剪刃沿假象线滚动。位置4是上剪刃滚动到与假象中部相切，一直到入口端相切，即位置5，之后升起恢复到原始位置1，完成一次剪切。
1.1.2定尺剪传动系统简介
现以QB-118*2500型剪板机为例，介绍剪板机的传动系统及原理。
如图2所示，电动机通过小皮带轮驱动大皮带轮，大皮带轮通过传动轴带动大小齿轮旋转，大齿轮通过主轴带动偏心轮旋转，偏心轮通过连杆带动滑块（上刀架）作上下方向运动而进行剪切。
图3
齿轮机构用于传递任意两轴之间的运动和动力，它是现代机器中最重要的传动机构之一。齿轮传动因传递功率范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长、工作安全可靠等特点，被广泛应用于机械、电子、纺织、冶金、采矿、航空、航天、船舶等领域，是机械中最常用的传动形式之一。
本文所研究的传动系统由三对齿轮系统组成。本文利用现代有限元理论和分析方法，建立定尺剪齿轮系统的力学模型，并利用现代有限元软件求解系统的承载能力，为齿轮传动系统的制造与合理使用提供理论依据。
1.2研究现状
齿轮系统力学研究主要集中在两个方面，一是传动过程中，齿轮副的动力学研究，二是齿轮啮合时，齿面接触应力和应变的研究。
早期齿轮接触方面的研究，主要以赫兹理论为基础，进行简化计算。齿轮传动是一个极为复杂的弹性机械系统，包括齿轮副、传动轴、联轴器等组成的传动系统和由轴承、箱体等组成的结构系统。齿轮系统同时承受由原动机和负载引入的外部激励，具有高度的非线性特点及耦合效应。
近几年来，随着计算机技术与有限元分析软件的发展，有限元理论得到了广泛应用，对齿轮啮合过程中刚度、应力分布与变化等建立了一系列的研究。目前对齿轮的有限元分析，主要集中在静力学方面，常用的方法是建立齿轮系统啮合的有限元模型，采用3D接触单元，求解齿轮在一定载荷作用下的接触应力。
1.3课题研究意义
齿轮传动系统被广泛应用于机械动力装置中。它的正常运行是机构正常工作的基本条件。如何合理设计、使用齿轮传动以及提高它的使用寿命，首先应该分析和计算齿轮的承载能力，本论文主要结合课题的需要。对某定尺剪三级齿轮传动系统进行有限元静态接触分析，计算在啮合位置的齿面接触压力、应力应变的分布。这些研究对齿轮传动系统的涉及、优化、使用和文护都有着重要的理论意义和实际应用价值。
1.4主要研究内容
本文就某定尺剪的三级齿轮传系统建立标准的3D模型，进行静态接触分析。主要的研究内容如下：
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