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。