第二章双金属带锯条产品设计【单】

1、足5 AE V双金属带锯条设计与制造作者何铁良第二章双金属带锯条产品设计13一、齿形设计要素13二、归纳常用齿形设计要素14三、设计工作中有关的技术基础资料19（上接：第一章 双金属带锯条基础知识）第二章双金属带锯条产品设计如前所叙，双金属带锯条是由“齿部”鹄钻介金高速钢和“背部”铭帆介金弹赞钢用“电子束”或“激 光”焊接而成。齿部原材料高度为1.57mm和1.42mm （用于短齿形），加工后，齿部高度分别为1.45mm 和L3mm左右。背部宽度系列从13mm到SOinin （含齿部高度），更宽的背材还冇100mm （已不多见）。本章叙述的双金属带锯条产品设计，主要是“齿形设计”，因为背材的宽

2、度和厚度在世界行业范闱内， 己经形成了科学而又完整的通用系列，为业界人士所公认。而齿形系列虽然品种众多，仍有开发的空间。齿形设计的优劣，不但决定了锯条的品质，而且对加工工艺具有很大的影响。一、齿形设计要素：1、目前市场己育的齿形概括地说只有2种,一个是标准齿（前角为0。）另一个是勾齿（前角为310）。由此演变出等齿、变齿、跳齿、管齿（鹰嘴齿）、龟背齿、强力齿（抗拉齿、折线齿）等。每一种齿 形都有其长处和不足，没有任何一种齿形是万能齿。相对来说，有些齿形角偏人的齿形适用范鬧更 广一些。2、齿形二要素；2一1、齿尖要【锋利】。设计时要求齿形角要小，而小齿形角的在受外力作用时，其抗剪强度和刚度 不足

3、：2.2、齿部要有【强度】。设计时增人齿形角，而犬齿形角将降低齿尖锋利度；2.3、齿槽（容JB槽）要【宽松】。设计时在齿形角和齿距不变的情况下，适当地增加齿深。过人的 齿深将使锯齿失稳。冃前比较理想的齿深为齿距的45%50%,这个百分比数据是随着齿形角 的增大而增加;2.4、以上所说的“三要素”，实际上是“齿距”、“齿深”和“齿形角”三者之间的矛盾，设计者的 贵任就是将这三者的矛盾统一和优化，统一和优化的前提是设计的齿形要有针对性。3、确定齿形角的建议：原始标准齿的齿形角为55° ,这个角度是材料结构的优选角度，如燕尾槽和燕尾组成的导轨角 度即为55。,黄金分割法的优选系数是0 61

4、8,而55°对f 90°的系数是0.611,作为齿形角的优 2选系数。设计时，如果必须减小齿形角，最小齿形角不应小于48。，同时要适度用减小齿深来补偿失 去的“强度”和“稳定性”设计时，为了增加齿部强度，可以增大齿形角。但不要超过58° :管齿的齿形角为60° 62° ,设计时需要用折线角过度成合理的齿形。二、归纳常用齿形设计要素1、2/3变标准齿和勾齿几何尺寸要素炭脯点aHiIHRaR3R.Hs2/3标准恂0*龟背齿4.941M：.W4.542.7T/5.5I4.384.811M605.52勿齿7*4.943.944.542.774.382.

5、504.813.305.524.04會S t12. M9.939.3311.0513.05数据左»GB/T25369毁定恂形代号U标准M (OKt角八Rt2. 廉fih St3. Emfh： Pt4. 正首角St齿,Ps2/3Rt和2/3P1齿翌设计准则2、3/4变标准齿和勾齿儿何尺寸要素数据表tuv.忻型待点aHlRtRHaRaHiKiHiRs3/4 变为标准齿0d3.791.723.391.563. 121.443. 571.644. 161.92勾齿5e3.721.903.341.713.081.583. 521.804. 102. 107e3.693.321.763.061.

6、633. 501.864.082. 17W距t7.676.896.357.268.46| 3/4Rt和3/4Pt齿型设计准则3、4/6变标准齿和勾齿几何尺寸要素i111tff %。1I Llj_-2_n 二_二_i1-=J_数掘表mm咖点aH.R.h2&HaR,H«RqH5RsH.RdH：R：4/6标准齿0°2.871.322.311.072.070.962.171.002.631.223.021.403.121.44勾齿5 °2.831.4S2.281.172.051.042.141.102.601.332.981.533.081.587°2.

7、811.502.261.212.031.092.131.132.581.382.961.583.061.63ft距t5.844.704.224.425.366.156.354/6RI和4/6Pt齿型设计准则4、前角0°齿形儿何尺寸要素技术要求和站k林表中代号肮求示前角知曲养復齿也刃2、MH：齿吊一 1 I. 142 （!2MCr4Vh8） I.WB-IKrHibVA3、换矶（则2斛为初L XtemiK）M HhlT.lil.SrTE HR<50i24、£中.右“为朋分也八5、聯化密分布劲勺度小于3级.ftS 处度 te.ohi6、血0,如我血陋度为:'7、齿型

8、緘 »4 Q3RI晋二0475 IIfW=0.49516114.4118、齿*加与創Eh为GBH25369规定齿形代号:1、U < 0度難）：H2. 践齿：St:人 ilJOft； Pt4、疏麒齿：Ps5、SfiO： Yp2.1»0«tt（I）是拥対鮒眦度就忆 貓戕4足加.-12- ftaiRt标准齿齿型设计准则前角5C齿形儿何尺寸要素技术雯那踊L刻E表中代号Pi5表示If角加的勾h MM:盘部一八 h M2 12lo»Cr4VCo«） » 背 S3-46"Ni*oMh 9.if： （Ul42ttn标£ 英也

9、林R有Srt4）&0HRc67.8±0.3釉：HRc50i2I. 分删區乩中、右（需为斛分也）：>>衣化初甘布坟匀度水fa».吿部单KK«g<o.i26.BWCOmo.eSMh齿型系负*4*3Pi5二響二0.4R9 4Pt5=y=0.513 6Pi5 二芳=0.490I、fifiNftRM齿敢.齿谱的廉数关系为GB/T25369规主仇慰代号：数林斛1也哎仝从伽h 标il齿（0KO）: Rt2、*fti St3、疏角:Pl4、EKHKft： Ps5、殳齿踰：Vp汀科仇、anx.人（h）»fi*MXAr -1>-5°

10、前角等齿齿型设计准则6、前角7。齿形儿何尺寸要素技术要耒X说用I豪粽中代号Pl斥祁:讪严 的时妙2. HH：齿部一耐.t. M2 （I21o9CHVC«8）、t背 5-46CrNi«on3. r?«： （IU12林料为O» MflltH有用变Q）炭部 HRc67.8 + 0.3 肯 85HRc50±24. P齿O:筑中、右（富鴉舫齿）：L 化暫分布功匀度小干3Sh fiB4ifiKC0.i26n1TKOSR6<o.I5m6.总面用做零断表k 齿型系fl l=?HPi50.495 IPt5=k?=0.52l 6?t5<T-0.495R

11、m卿GB 125369ft； :k m（o«ti）： ri:2、践靳stI:3. £O： Pltti I.啊iUMII恥外剛H厂*创3.（h>狀瓶眈加'-i2- 4. sam： pss. f«o： vp:7°前角等齿齿型设计准则4#7、齿距、齿深、齿根圆弧函数式#tsffu朗賑角啲械关系式Mi HHtlftS前角的勾齿齿里求其Mtr ttfliH, tt K触的砒关系九R打(t.H)二、通用公式：见左图标定了各种Mi件.MW：AR.tg (45- +f)BRigl75°C=H.tg55 * -D-H.tg55e H.tgo =H

12、(tg55" -tgc )X： t=A*,BHJfti t*Rtg45° 止)卜igl7.5。+H (ig55 -tgo ) 聲上式得通用公式：D t-H (tg550 -tga ) "45° m/2) h&175三、利用上M出特糊朋实用公式:1、*公式是対o離的标准齿和确角朋的依朴2、以标准齿齿型為騎力基田推#H着勾6菌角増大，齿里凫试小.誉型角不得小干（5° :3、训变也处可套用*公式料思路 推彌公血当q=0°时 公式R二早|繆8. 锯带齿槽部分面积计算公式一. ill：公尢二. 己知齿型参肌齿距仁齿空角（55°

13、 -c ） 齿前角Q齿矗旅齿根13弧半掘R求：黄楕而积S二（t.R. q ）三. 推卑计久公九从右图几何关系埶公式作用：1. im刀刃貝的没计；2. tflfllS分亂3、F先齿檔影尖开发新产乩何題一 3R“齿型鉞1=8 R-1.96求齿槽面稅S=0.35r083R:=0.J5X8-0.83X1.96;二 1921d（«<齿型t=6.3 RMJ 求齿僧面积S=0.35t2-0.83R:S=Sax2St|cScj|,«> 分卷求出 S.C、S 铳 co SiW 的面枳 1、求 S m1)忖点氷B的垂划FF是垂足.刖有：8AF t.sin35a =0.574:利用正

14、铉老理求线段CBtiin <90-) "iii <W* -o)c02871 <»<»=sii(55* -0)2)3)2.来4I0T1）求找段CD：戋段0）二Rg （咛12）S肿呷M'/2lg （咛T3、求Son.Smk (35590° ta )RS/360°=0.00873 (125, z )、二S.«( 2S“ii+S：u“-0.35X6.32 0.83X1J212.26ii通用公式0_ 0287代 cos a 、一 sin (55° -q )-R2tg (咛卜 0.00873R5 (125

15、5 )推导计算锯带齿槽面积的公式pc.当 Q=o 时.有 KM公式,S=0.35t2 0.83R25#三、设计工作中有关的技术基础资料1、钢材的许用应力#钢材的许用应力。是随其温度变化而改变，资料屮标定的数值是在常温（20C）条件下给定。在不同温度下的许用应力值用给定系数法换算。见下表:钢材温度（°C）20100200300350400450500修止系数（n）1.000. 950. 830. 640. 560. 400. 260. 11公式:° 怜沪n ° ««例:材料Q235-A钢常温下的许用应力为151. 9Mpa,求其在20（TC时的许

16、用应力?° 卫=Q 0 桶=° 83X151. 9=126. IMpa lMpa=O. lkgf/mm:=10 kgf/cm: 钢材的许用应力表（Mpa）应力种类符号Q215-A 钢Q235-A 钢16Mn 钢第1组第2组第1组第2组第1组第2组第3组抗拉、抗压、抗弯0151.9137.1166.6151.9235.2225.4210.7抗剪T93.183.298.093.1142.1137.1127.4端面承压（磨平顶紧）心225.2205.7249.9225.2352.8338.1313.6铸钢件的许用应力表（Mpa）应力种类符号铸钢件的钢号ZG200-400ZG230

17、-450ZG270-500抗拉、抗压、抗弯117.6142. 1116.6抗剪T68.683.39& 6瑞面承压（磨平顶紧）%】176. 1215.6249.6钢材分组尺寸（mm）组别Q215-A 钢或 Q235-A 钢16Mn 钢直径或厚度型钢的厚度钢板的厚度直径或厚度第1组W40W154-20W16第2组>40-100>15-20>20 - 4017-25第3组>2026-36注：型钢的厚度系指槽钢和匸字钢腹板的厚度2、单面分齿量【Y】值和分齿深度【H】的经验计算公式（单位mm）2.1、单面分齿量Y值的经验公式（单位mm）用于 27-34#规格（带厚 S=0

18、. 91. 1）：Y=0. 003B+0.1S+0. 025 （T+t） mm用 T 41=规格：（带厚 S=l. 3） Y=0.003B+0.1S+0. 020 （T+t） mm用于 54-67-80#规格：（带厚 S=1.6） Y=0.003B+0.1S+0. 013 （T+t） nrn分齿深度H值的经验公式H二0.33X （T+t） mm7此项说明：1、W I 1 RO. 2-0. 3圆角的分齿深度用11=0. 33 x （T+t） mm公式计算。2、钳口没有圆角的分齿深度用H=0. 36X （T十t）mm公式计算。式中：Y分齿量；B锯条宽度：S锯条厚度；T一绘大齿深；t一绘小齿深：H分

19、齿深度。3. 3、单面分齿量公差±0.05mm3.4、分齿量对称度公差：0. 04mm （释义和操作方法：分别取左右连续分齿最数据15个以上，分别计算出 2组平均值，比较这2组平均值的差值WO. O lmrn为合榕。）35、带锯条的齿形按下列方法表示：一一止常齿或标准齿Rt： 一跳齿St； 一止前角齿Pt： 一止前角跳齿Ps； 一变齿距齿Vp。3、铳刀导程计算法3.1、圆柱洗刀有关参数：外径D=160nim.螺旋角a =10。10'（实际b二79° 50'）,设导程S。求：S=f （D）解：S=tg （90" -10° 10' ）

20、 JiD整理上式得：S=17. 5187D例：当 D二 160 时得 S=2082. 993.2、圆锥洗刀有关参数：人端外径D二190mm,锯带前角分别有3° 5° 6° 7° 10。螺旋角a =10° 23 o（实际P=79° 37'）,设导程S。求：S=f （D）解：S=tg （90" T0° 23' ） "D整理上式得：S=17. 1453D例：7°前角的进口铳刀,大端外径D二190,导程S=2791求当量外径D二？利用上式S二17. 1453D求得当量外径D=162. 7

21、85注：观察接近报废的铳刀，按照S=2791的导程经过多次刃磨后，由圆锥铳刀的当量外径是变化的, 所以，观察接近报废的铳刀刀片厚度相差较大。可以调整导程数值（实际上改变了当最外径）， 使得刀片厚度趋均匀。（注意槽深处的刀片仍要保持厚度偏人为宜）4、双金JS复合带长度和重量互为换算表7寛 H (mm)厚 B (mm)单位重量P （公斤/米）每吨米数（米/吨）801.61.004899567160 84152118854160.678241474411.260.405532466341.060.282913535270.890.188645301计算公式：P=0. 00785. H. B式中：P每

22、米觅最（kgm） H锯带宽度（mm） B锯带厚度（mm）5. 锯带被洗去部分每延长米重量表:霜带被铳去部分每延长米重量表（kg/m）i型従為、(itf/AX0.891.061.261.60管 S4/6H50.0013188110.0092138730.010973826管击3/4H50.0017222070.0120321990.014330484强力齿5/8H50.0012168980.008501857强力齿4/6H70.0015700770.0109693420.01306461强力齿3/4H70.0021541460.0150499410.017924648强力齿2/3H70.0032

23、1280.0224462270.0267337080.0317778040.040352768强力齿1.4/2H70.0038725760.0383036490.048639554疏力齿1/1删00.0056667930.07117492動 0.75/1.2511100.0064059180.08045833龟背齿3/4H70.0021003270.0149139340.01747682m2/3H70.0030829250.0215388550.0256530180.0301932110.038721538等 131170.0023876250.0166811420.0198674270.02

24、3615998等齿 1.25H100.0044986910.056503558注：1.利用上两个表可以完成各种齿形成品锯条和复合带重最和米数的换算。2、表中可以忽略前角数据，相同齿形不同前角计算重量误差极小（误差约万分之一）。6全规格齿形配伍表规格(mm)齿形（齿数/英寸）LO Og CQ23468OO tH0. 75/1.25ooco900inoItoCMi co寸 g6X0.910X0. 913X0. 6513X0. 920X0. 927X0. 934X1. 141X1. 354X1. 667X1. 680X1. 67、计算螺旋压力和螺纹导程实用公式计算圾社压力的实用公尤不计摩擦）手标受力

25、点的运能轧述字席的MX：L一一手柄卡農FfM在手烦外端且为力的作用点运欢轨建的切向力Q-鱼杠下第产生的压力t一一单头丝杠的导卷（审集距）2 n L. F = Q t或a 2 n LFQ= nr-4） 导程的计第法:运用功鉅原II刃有如下Ufi：1）在F力的作用下,手柄运动一同所做曲更动功为:功 A = 2 jt L F2）,手桶运动一周，刃丝杜下耳一个煤距崔阻力Q牡用下产生删力功办：功AQi3）、在不计章擦力曲条件下，上更动功彼凰力功抵氛两功相等.胃有:按田中几何关系列比公丈如下:导程t=xDiga用比公犬可以计算匕铳刃的导f?（注惠找出圾就角a）9108、分齿不对称导致锯路中心偏移的定分析#

26、b+X因中字聡几何意义：b分击量X不对称量中心罪为不对称分師轨启的斛申心們量B騎宽度D-祓切棚直径或駄丫-祓切工件强讎務量a-偏務角、aU三、1、分2、制定工艺.-、从田中的几何关系得出如下两个公成1、tga-n2、tga4两黙除得：张1从上式导歸释Y的函数关系式Y = 2B二、例：偏務量（不对称度）X7.06", Sftfg 90",倡帶蒐27佝.求佶所后箴面的偏移tY=?V XD 0.6x90 A 1i =2B= 2x27 =0. lmm9、铳齿机纵向进给最小行程计算公式的建立图中：R-魏刀半径T临齿深度B 罐带束总岸度D 退刀后铳刀占有冇程S-工作行程一、推倒行程公式1、求D:D/R:- （R-T ） 1=J2RT-TJ2、求S：S=R+畀B+9+0.5=D+B*12,5 整理上式得行程公式：S=；2RT-T:+BH2.5二、例：已知:B=29片 xo. 9=18mnR=80o （SlfZ；半径） T=3. 12mm （4步击深） 求：全行程阻?牌：利用公式S= 2x80x3. 12 + 3.12十 18+12.5S 53mm三、聡：1）确定工