圆盘剪剪切力计算

h ——被切板厚/mm;

S ——剪刃重叠量/mm;

b σ——被切板强度极限/Mpa;

总剪切力的计算为：

)(3210p p p k p ++= （1）

式中：

0k ——考虑剪切磨钝后使用总剪切力增加的系数，.211.10～=k ；

1p ——剪切金属所需的剪切力/kN;

2p ——剪切过程中使贯穿裂纹连续扩展所需的作用力/kN;

3p ——弯曲切边所需的作用力/kN.

1、1p 计算

当D 、h 、S 一定后，咬入角0a 为

)1(cos 10D

S h a +-=- （2） 与咬入角0a 相应的x 坐标为l

2

4422Sh h S Rh RS l ---+= （3） 在剪切区内，与任一坐标x 所对应的瞬时被剪件高度为x h

2222)(22x R l R h h x ---+= （4）

设金属开始断裂时的相对切入深度为1ε，剪切薄板时取5125.1σε≈

开始断裂时被剪件瞬时高度为1h

)1(11ε-=h h （5）

与1h 所对应的x 坐标为1l

由式（4）

2

1222122l R l R h h ---+=

得：

2

1221212214⎥⎦

⎤⎢⎣⎡---=l R h h l l εε hdx dx q dp x τ==1

式中：x q ——作用在接触弧上水平投影单位长度上的剪切力

由相对切入深度知： h

x αεtan 2=

微分后得知： εαd h d x tan 2=

所以纯剪切力为：

a h d h hdx p ⎰⎰===α

ετατtan 2tan 22

21 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：

δσδσb b k k a ==21

式中取121=k k ，δ为材料延伸率，查手册取

所以：

a h p α

tan 22

1= 查文献总剪切力的计算公式：

)tan 1(1δα

z p p +=

考虑到刀刃磨钝的影响，增大15%～20%，这里取20%，

%)201(+=p P

圆盘剪上的剪切力可根据作用在刀片的力矩来计算，在上下刀片直径、速度都相等而且都驱动时，则与简单轧制情况相似，合力p 垂直作用在刀片上，这时转动刀盘所需的力矩为：

αsin 1PD M =

驱动圆盘剪的总力矩为：

)(21M M n M +=

式中，n ——刀片对数

2M ——一对刀片轴上的摩擦力矩，μPd M =2，其中d 为刀片轴轴颈的直径这里取d=170mm ，μ为刀片轴承处的摩擦系数，查手册取0.004， 所以，总力矩为：

)(21M M n M +=

查文献圆盘剪电动机功率可按下式确定

η

μD Mv N 100021= 式中：1μ——考虑刀片与钢板间摩擦系数，1μ=1.1～1.2； v ——钢板运动速度，m/s

η——传动系统效率，95.093.0～=η