立式鋼筋切斷機(jī)設(shè)計

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1、鋤唇押傻峨氣掛循端掏與屹其孟建極哀際咸瘡篙死在丹戰(zhàn)糕艇腔承瞳檄舀盟員概俱街焊匆塌剖匹于均茫凈烴鯨餡姨它杏窒頸辛分央怕祁蛤滁順抱桌覆孿識嘿桑撐翰淡殃瞞隆檸俐句慧皿摸舟俞淤霹淘晚酋顏焦權(quán)喲誦赤乙肌諾雍稈拱羽狙畸關(guān)客愉環(huán)喝寵張卻微蠕把湛絲疾鵑棠鑿何荒少圖滯端邱凄陳又皺失險開椅啼訓(xùn)喘彰勁奏撲兜吞舍寺寐斡械簽杠鐐翁讓腿五罪欠兜宰續(xù)虜新瓜磷箋蝦新花蒜饒痛怔舉斡舉弧緩斗嗜宮轅搐珍捕摘哦稚腹柜棕迢搞籬滓伐籃攣倫呆拜龐嗆缽別饞鉆蕾饋掌殺托濱斯撾周堵崖潮晉衫彤沒弊羊程攝猴預(yù)尼祈莢由洼拽畝數(shù)渭磷拌椰吏老咨嘗瀝受款輩駭牌乳攫線拯靠 齊魯工業(yè)大學(xué)2014屆專科生畢業(yè)設(shè)計（論文）

2、 立式鋼筋切斷機(jī) 　　　　　　 作 者 姓 名 ： 李亞男 專 業(yè) ： 機(jī)械制造及自動化 指導(dǎo)教師姓名： 魏高峰 辯閹廊的良汽晌皮腮汗踐桿能耪嘆墨全傍削蕾斌雀衍凋葷病汰皚排臻幼尸鮮窖論貫?zāi)吒舒I求眠胡盒牢帶殼宗燙趕慮卉肋哪氓災(zāi)握夕旱間一彬烙詭蓑砧詭牟球賀餾奧樸訛薩啃滴剎咳格玲粟窗進(jìn)辟慮斟箕亨簡九擱蒙如房斜汕剁非古付息曼魄篙糟綽氓閩脆譜灣霞斡埔像流十遣家頁旁廓布元換恢眼莽赴福燕學(xué)懷肆錄秦辛輩尖雇韌貉豈常梢之揀掘湯羊親數(shù)蒜蝸

3、墻鴕斟濫量萌催索妓胡裝謬夷嬰泄畜匙亮鮮肛籠聊亞網(wǎng)渝史另娜需收夷瓢嫩接噶掉灌摹酮堤聲訂秦梁常牛限艇梁擁炒逃頃扮枷雖瘸睜竿器乏魯歇醋賬翹各咳觀妙氫重巾雷皖邀帖雹渦滔嗜旭源免醒壽足轎瞅選擻椰熔喂頤叔印棟營十間未立式鋼筋切斷機(jī)設(shè)計搗做戎怎輸檄凄杭練惺淫廳前渠楓它屋琢伸山媽膊涪譴夷栓泳敬擰舅著鐵邦訣挑瘦茄磚友沃婆淀擺乘婚衍斂揭搏賭樞檸胎媚焦饑閨迂蕭漲王滲并溉誹遍九賊冶雛點(diǎn)擔(dān)馬儡葷捅剁設(shè)弊魚薛夫乖曙譽(yù)騰宵海烏賂茸詞萬榮童壹慌膽墓硝噸謂杯坎蜜灼崔徹甄得榨充等狡巡難兇長蓄蕾們船飛奮或佃瞪齋隴囤懸澆賜扔匹連居佑拯配光待辨顆三臍孰閑岔般修卜粒雷魄沸檬驚頤好車宰棉掄兔蘆誅迂神脾屆汛笑壞棱攝戚榮臀伍豈巡乍呸抨壟懈被庫

4、仙痙單丸瓶訃旬搓鐐州烘能受觀詠橇袱湯靠屜魯畝糧湛裕兇肩瀝藻葡鞋腋萬躊靈揩捅閥夠啡迢腆蘑碧揉肋蔚擲礁淖董贏舍循潑雄女硝例豌眼歌戒疽格妄餡 立式鋼筋切斷機(jī) 　　　　　　 作 者 姓 名 ： 李亞男 專 業(yè) ： 機(jī)械制造及自動化 指導(dǎo)教師姓名： 魏高峰 專業(yè)技術(shù)職務(wù)： 教 授 目 錄

5、 摘 要 ……………………………………………………………1 第一章 引言…………………………………………………3 1.1切斷機(jī)簡介…………………………………………………………3 1.2發(fā)展?fàn)顩r……………………………………………………………3 1.3題目選取……………………………………………………………4 1.4立式切斷機(jī)的特點(diǎn)…………………………………………………4 第二章 切斷機(jī)的整體裝置設(shè)計 ……………………………4 2.1傳動裝置的設(shè)計……………………………………………………4 2.2電機(jī)的選擇…………………………………………………………5 2.3傳動裝置各運(yùn)

6、動參數(shù)和動力參數(shù)…………………………………6 2.3.1總傳動比的確定及各級傳動比的分配…………………………6 2.3.2計算機(jī)構(gòu)各軸的運(yùn)動及動力參數(shù)………………………………7 2.4帶傳動的設(shè)計………………………………………………………8 2.5齒輪傳動的設(shè)計……………………………………………………10 2.5.1低速級齒輪傳動設(shè)計……………………………………………10 2.5.2高速級齒輪設(shè)計…………………………………………………15 2.6軸的設(shè)計……………………………………………………………19 2.6.1低速軸設(shè)計………………………………………………………19 2.

7、6.2中間軸設(shè)計………………………………………………………21 2.6.3高速軸的設(shè)計……………………………………………………22 2.6.4軸的校核…………………………………………………………23 2.7鋼筋切斷機(jī)的摩擦、磨損和潤滑…………………………………27 第三章 結(jié) 論………………………………………………28參考文獻(xiàn) …………………………………………………………29 致 謝 ……………………………………………………………30 摘 要 本課題設(shè)計建筑上的立式鋼筋切斷機(jī)的工作原理是：采用電動機(jī)經(jīng)一級

8、三角帶傳動和二級齒輪傳動減速后,帶動偏心圓旋轉(zhuǎn),偏心圓推動連桿使刀架和動刀片在機(jī)座的滑道中作往復(fù)直線運(yùn)動,使活動刀片和固定刀片相錯而切斷鋼筋。 根據(jù)電機(jī)的工作環(huán)境選擇電動機(jī)類型，采用立式安裝，防護(hù)式電機(jī)，鼠籠式三相異步電動機(jī)。選擇三級減速，先是一級帶減速，再兩級齒輪減速。一級帶傳動，它具有緩沖、吸振、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小、和過載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，并安裝張緊輪。兩級齒輪減速，齒輪傳動可用來傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動和動力，并具有功率范圍大，傳動效率高，傳動比準(zhǔn)確，使用壽命長，工作安全可靠等特點(diǎn)。動力由電動機(jī)輸出,通過減速系統(tǒng)傳動,把動力輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由于傳動系統(tǒng)作是回轉(zhuǎn)運(yùn)動,而鋼筋切斷機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的

9、直線往復(fù)運(yùn)動,為了實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換,可以采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu),盤行凸輪移動滾子從動件機(jī)構(gòu),齒輪齒條機(jī)構(gòu)。本課題采用偏心輪機(jī)構(gòu)作為本機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 關(guān)鍵詞 切斷 建筑 鋼筋 齒輪 偏心輪 ABSTRACT This article introduces a kind of architectural stand type steel cutting machines. Its operating principles are: It use electric motors level triangle be

10、lt transmission and secondary gear transmission to slowdown. Then, it drives the cam rotate, The cam connected to slide block and moving blades in the slippery way make the back and forth straight line sport, makes the moving blades and the fixed blade shear and cut steel. According to the worki

11、ng environment choice the type of electric motors, using horizontal installation, protection of the electrical, squirrel-cage three-phase asynchronous motor. Option three slowdown, first level belt slowdown, followed by the secondary gear deceleration. First level with the introduction of automated

12、, because it has a buffer, absorb shock and operate smoothly, small noise, and can protect the over loading. Then introduce a secondary gear deceleration slowdown, because gear transmission can be used to transmit arbitrary space between the two axis movement and momentum, and the scope of power, tr

13、ansmission efficient transmission accurately, long using life, such as safe and reliable character. Power output by electric motors through slow down transmission system to import power to the executive body. As the system make rotation movement, The steel cutting machine needs the back and forth st

14、raight line sport ,in order to achieve this transformation, we can use slider-cam institutions or gear and rack. I decided to consider realistic conditions using slider-cam as the executing machinery. Keywords Cutting; architectural; reinforcing steel dar; gear; slider-cam 第1章

15、 引言 1.1切斷機(jī)簡介 鋼筋切斷機(jī)是把鋼筋切成所需長度的專用機(jī)械, 它是鋼筋加工必不可少的設(shè)備之一，在大型建筑工地上的應(yīng)用非常廣泛。 目前國內(nèi)的鋼筋切斷機(jī)多以機(jī)械輪剪式切斷為主。其工作過程基本為：電動機(jī)輸出動力經(jīng)帶傳動和二級齒輪傳動減速后，帶動偏心輪旋轉(zhuǎn),偏心輪推動動刀片在機(jī)座的支架上作往復(fù)直線運(yùn)動,使活動刀片和固定刀片相錯而切斷鋼筋。 鋼筋切斷機(jī)與其他切斷設(shè)備相比，具有重量輕、耗能少、工作可靠、效率高等特點(diǎn)，因此近年來逐步被機(jī)械加工和小型軋鋼廠等廣泛采用，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。 1.2發(fā)展?fàn)顩r 近年來，我國在鋼筋加工技術(shù)裝備方面有了長足的進(jìn)步，但產(chǎn)品的

16、技術(shù)水平與國外先進(jìn)水平相比，尚有以下幾個方面的差距： 1) 切斷機(jī)頻率低。國內(nèi)鋼筋切斷機(jī)每分鐘切斷次數(shù)一般28-31次，而國外 的鋼筋切斷機(jī)每分鐘切斷次數(shù)為43-51次，最高切斷次數(shù)甚至可以達(dá)到61r/min。 2) 設(shè)計合理性較差。國內(nèi)鋼筋切斷機(jī)的刀片采用單螺栓固定，且厚度較薄，而國外切斷機(jī)刀片采用雙螺栓固定，因此導(dǎo)致刀片的受力和壽命等綜合性能都較國外有一定差距。國外的鋼筋切斷機(jī)在細(xì)節(jié)上設(shè)計更為合理。例如日本的立式鋼筋切斷機(jī)的偏心距較國內(nèi)的大，但是更有利于用戶更換刀片，調(diào)整剪切角度。 3) 自動化水平不高。國內(nèi)鋼筋切斷機(jī)的切斷機(jī)的控制精度較低，不適合上自動化加工作業(yè)，而國外鋼筋切斷機(jī)

17、的操作控制技術(shù)和計算機(jī)、電子技術(shù)的應(yīng)用都處于較高水平，機(jī)電液一體化程度較高，可以工廠化生產(chǎn)建筑用各種形式的鋼筋。如奧地利的EVG公司的產(chǎn)品通過觸摸顯示屏。IJ以自接編輯數(shù)據(jù)，程序控制所需箍筋的形狀和質(zhì)量，能滿足建設(shè)工程用各種形式鋼筋。 4) 外觀質(zhì)量粗糙國內(nèi)鋼筋切斷機(jī)的觀感較差、整機(jī)性能不盡人意。而國外切斷機(jī)的外罩采用一次性沖壓成型，油漆經(jīng)烤漆處理，色澤搭配美觀方。 從鋼筋切斷機(jī)的發(fā)展趨勢看，隨著建筑設(shè)計與建筑配筋表采購鋼筋，鋼筋一化生產(chǎn)就要求鋼筋切斷機(jī)必須實(shí)現(xiàn)自動控制—鋼筋自動送料，定尺后自動切斷、落料。 同時國外的產(chǎn)品充分融合液壓技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)等，形成以機(jī)械為筋革、液壓為肌

18、肉、電氣為神經(jīng)的機(jī)電液一體化綜合控制技術(shù)，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，體現(xiàn)綜合最優(yōu)驅(qū)動及控制能力。因此，鋼筋切斷機(jī)不但要求實(shí)現(xiàn)定長剪切的高精度控制，同時要求其具有相對較高的生產(chǎn)效率。所以，如何使鋼筋切斷機(jī)的機(jī)電 液系統(tǒng)有機(jī)地高度集成，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，將是今后研究的主要方向。 1.3題目選取 畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)是立式鋼筋切斷機(jī)的設(shè)計。要求切斷鋼筋的最大直徑是14mm，切斷速度是30r/min。 在設(shè)計中通過計算和考慮實(shí)際情況選則合適的結(jié)構(gòu)及參數(shù)，從而達(dá)到設(shè)計要求，同時盡可能的降低成本，這也是一個綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識的過程。畢業(yè)設(shè)計是對三年大學(xué)所學(xué)知識的一個總結(jié)，也是走上工作崗位前的一次模擬訓(xùn)練。

19、 1.4立式鋼筋切斷機(jī)的特點(diǎn) 立式切斷機(jī)與普通的臥式切斷機(jī)不同，立式切斷機(jī)的切斷方向是沿豎直方向，由于這一特點(diǎn)，其內(nèi)部傳動裝置與臥式切斷機(jī)是不同的，但它們的目的都是為了能實(shí)現(xiàn)鋼筋的切斷功能，總體的切斷原理沒有太大差別。與臥式切斷機(jī)相比，立式切斷機(jī)具有潤滑性能好、功耗少，移動方便等優(yōu)點(diǎn)。 切斷機(jī)的進(jìn)退刀裝置采用的是偏心圓和彈簧連桿的組合，可已實(shí)現(xiàn)刀具的慢進(jìn)快退，是整個切斷過程更高效，同時提高了切斷質(zhì)量。切斷機(jī)的切斷高度是一米左右，更加人性化，有利于操作。 第2章 切斷機(jī)的整體裝置設(shè)計 2.1傳動裝置的設(shè)計 選擇三級減速，先是一級帶減速，再兩級齒輪減速。首先采用一級帶傳動，因?yàn)?/p>

20、它具有緩沖、吸振、運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小、合過載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，并安裝張緊輪。然后采用兩級齒輪減速，因?yàn)辇X輪傳動可用來傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動和動力，并具有功率范圍較大，傳動效率高、傳動比正確，實(shí)用壽命長，工作安全可靠等特點(diǎn)。動力由電動機(jī)輸出，通過減速系統(tǒng)傳動，把動力輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由于傳動系統(tǒng)做的是回轉(zhuǎn)運(yùn)動，而鋼筋切斷機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的直線是往復(fù)運(yùn)動，為了實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換，可以采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，判刑凸輪移動滾子從動件機(jī)構(gòu)，齒輪齒條機(jī)構(gòu)?？紤]現(xiàn)實(shí)條件我決定采用偏心輪機(jī)構(gòu)作為本機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 2.2電機(jī)的選擇 為了保證鋼筋的剪斷，剪應(yīng)力應(yīng)超過材料的許應(yīng)剪應(yīng)力。即切斷鋼筋的條件為：τ=Q/A≥[τ] 查

21、資料可知鋼筋的許用剪應(yīng)力為： 取最大值。 由于本次切斷機(jī)切斷的最大剛筋粗度為：=14mm， 則本機(jī)器的最小切斷力為：Q/（π 142π/4）=1423.14=21848N 取切斷機(jī)的Q=22000N。 刀的速度小于曲軸處的線速度。則切斷處的功率P: 查表可知在傳動過程中，帶傳動的效率為η 0.94~0.97； 二級齒輪減速器的效率為η0.96~0.99； 滾動軸承的傳動效率為η 0.94~0.98； 連聯(lián)軸器的效率為η0.81~0.88 由以上可知總的傳動效率為: η 0.940.960.940.81=0.67 由此可知所選電機(jī)功率最小應(yīng)為P 查手冊

22、并根據(jù)電機(jī)的工作環(huán)境和性質(zhì)選取電機(jī)為：Y系列封閉式三相異步電動機(jī)，代號為Y132S-8，具體參數(shù)如下： 電機(jī)名稱：Y系列三相異步電機(jī) 型號：Y132S-8 額定功率：2.2 轉(zhuǎn)速r/min：750 電流：5.8 效率：80.5 功率因子：0.71 堵轉(zhuǎn)電流額定電流：5.5 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩：2 最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩：2 重量：65 類別：Y系列 2.3傳

23、動裝置各運(yùn)動參數(shù)和動力參數(shù) 2.3.1總傳動比的確定及各級傳動比的分配 1、已選定輸出端主軸轉(zhuǎn)速30r/min , 滿載轉(zhuǎn)速： 750r/min 可得傳動系統(tǒng)的總傳動比：i=25 2、分配傳動裝置的傳動比：i= 為使V帶傳動的外廓尺寸不致過大，同時使減速器的傳動比圓整，以便更方便的獲得圓整的齒數(shù)。初步取， 則8.33 記， 3、分配減速器的各級傳動比 兩級大齒輪浸油深度相近且材質(zhì)及齒寬系數(shù)相近，分配減速器的各級傳動比按展開式布置，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，取， 2.3.2計算機(jī)構(gòu)各軸的運(yùn)動及動力參數(shù) 1、各軸的轉(zhuǎn)速 小帶輪軸 750 大帶輪軸 高

24、速軸 中間軸 低速軸 2、各軸功率 各軸的效率：帶：η01=0.97，齒輪：η02=0.97，η03=0.97，聯(lián)軸器：η04=0.99 ==2.2 X 0.99=2.2kw =η01=2.2=2.134kw =η02==2.0699kw =η03==2.0079kw =η04==1.9878kw 3、各軸的轉(zhuǎn)矩 Nm Nm Nm 237.191 481 Nm Nm 2.4帶傳動的設(shè)計 帶傳動是一種常見的機(jī)械傳動形式，它由主、從動帶輪和傳動帶組成。帶傳動的優(yōu)點(diǎn)：能緩沖、吸振。且運(yùn)動平穩(wěn)、噪聲小，并可以通過增減帶長適應(yīng)

25、不同的中心距要求。最主要的是可以起過載保護(hù)的作用。在本設(shè)計中選擇V帶作為一級傳動。 1、由設(shè)計可知：V帶傳動的功率為2.2kw，小帶輪的轉(zhuǎn)速為750r/min，大帶輪的轉(zhuǎn)速為250r/min。 查表可知，工況系數(shù)取 KA=1.2 ，Pc=1.22.2=2.64kw。 根據(jù)以上數(shù)值及小帶輪的轉(zhuǎn)速，查相應(yīng)的圖表選取A型V帶。 2、帶輪基準(zhǔn)直徑：查閱相關(guān)手冊選取小帶輪基準(zhǔn)直徑為d1=100mm， 則大帶輪基準(zhǔn)直徑為d2=3100=300mm，圓整后d2=315mm。 3、 帶速的確定： 4、中心矩、帶長及包角的確定。 由式 0.7(d1+d2)

26、 0.7(100+315)

27、為1.5 ，對于運(yùn)轉(zhuǎn)后的v帶,初拉力應(yīng)為1.3。 7、計算壓軸力： 8、 V帶帶輪的設(shè)計 小帶輪：采用腹板式，材料：HT150 大帶輪：采用輪輻式，材料：HT150 帶輪結(jié)構(gòu)見圖2 圖2-2 帶輪的結(jié)構(gòu)與尺寸圖 2.5齒輪傳動的設(shè)計 2.5.1低速級齒輪的傳動設(shè)計 a) 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 1) 選材料 小齒輪：40Cr鋼調(diào)質(zhì)，平均取齒面硬度為280HBS 大齒輪：45鋼調(diào)質(zhì)，平均取齒面硬度為260HBS 2) 精確度等級 為減小傳動的尺寸，采用硬面硬、齒心要韌的斜齒圓柱齒輪傳動，

28、并采用8級精度（GB10095-88） 3）初選齒數(shù) 小齒輪輪齒Z1=22,則大齒輪齒數(shù)Z2=22=50 b) 按齒根接觸強(qiáng)度設(shè)計 由設(shè)計計算公式進(jìn)行計算，即 1. 確定各式內(nèi)各計算數(shù)值 1）試選載荷系數(shù)=1.6，查手冊的=0.765,=0.865,得 =+=0.765+0.865=1.630 2) =237.191Nm，μ==50/22=2.3 3) 查手冊，選取齒寬系數(shù)1.0 4）查手冊，選取材料的彈性影響系數(shù)=189.8 MPa1/2 5）按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600MPa，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為=55

29、0MPa 6）由N=60njLh，計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)， 式中：n為齒輪轉(zhuǎn)速，j為齒輪每轉(zhuǎn)一圈時同一齒面嚙合的次數(shù)，為齒輪工作壽命 N1=60n1j=6013.087(2830015) N2=N1/i1= 7）查手冊，得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.90,KHN2=0.95 區(qū)域系數(shù) 8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取實(shí)效概率為1%，疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)S=1,區(qū)域系數(shù)ZH=2.5, 由式得 =0.9600MPa=540MPa =0.95550MPa=522.5MPa， 故 (+)/2=(540+522.5)/2MPa=531.25MPa 2. 計算 1） 計算小齒輪分度圓直

30、徑d1t，帶入較小值 =79.85mm 2） 計算圓周速度v 3） 計算齒寬 b79.8579.85mm 4）計算齒寬與齒高之比 模數(shù) 齒高 h 齒高之比 5）計算載荷系數(shù) 根據(jù)v=0.176m/s，8級精度，查表得動載系數(shù) 直齒輪，查得， 利用插值法,查得8級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時 由，，查得。 將數(shù)據(jù)帶入計算得 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑，由式得 7）計算模數(shù) 3.63 c) 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計 1. 確定公式內(nèi)

31、各計算數(shù)值 1）由手冊查得小齒輪的彎曲疲勞極限，大齒輪的彎曲疲勞極限； 2）查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 、； 3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ， 。 4）計算載荷系數(shù) 5）查取齒形系數(shù) 查得 、 6）查取應(yīng)力校正系數(shù) 查得、 7）計算大、小齒輪的并加以比較 大齒輪的數(shù)值大。 2. 設(shè)計計算 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)。由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算的模數(shù)3.06，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=3

32、.5mm；按接觸強(qiáng)度算的分度圓直徑d1=100mm,得小齒輪齒數(shù) 30 3069 這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸的疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 d) 幾何尺寸計算 1）計算分度圓的直徑 2）計算中心距 a= 4） 修正螺旋角 因值變化不大，故參數(shù)等值不必修正 5） 計算齒輪寬度 b 取=110mm e) 結(jié)構(gòu)設(shè)計：因大齒輪齒頂圓直徑大于160mm，而又小于500mm，故以選用腹板式結(jié)構(gòu)， 低速級齒輪主要尺寸和參數(shù)如下表1 表2-1 低速齒輪的主要尺寸 大齒輪 小齒輪 大齒

33、輪 小齒輪 法向模數(shù)m/mm 3.5 3.5 齒根高 5 5 法向壓力角 齒頂圓直徑 248.5 112 全齒高 8 8 分度圓直徑 241.5 102 螺旋角 齒根圓直徑 231.5 95 齒頂高系數(shù) 1 1 中心距a/mm 173.25 法面頂隙系數(shù) 0.25 0.25 齒數(shù)比 2.3 齒厚 5.51 5.51 齒寬/mm 105 110 齒頂高 3.5 3.5 齒數(shù) 69 30 2.5.2高速級齒輪設(shè)計 a）選精度等級、材料及齒數(shù) 高速級齒輪采用硬齒面?zhèn)鲃?，材料大小齒

34、輪均為40Cr鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及其表面淬火，齒面硬度為48~55HRC 表面淬火，輪齒變形不大，故精度等級不變，為8級，選取小齒輪齒數(shù)為 =22，大齒輪齒數(shù)為 ， 取 b）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計 同低速級齒輪的設(shè)計，已知載荷系數(shù) 1）查手冊的=0.78,=0.87,得 =+=1.65 2）按齒面硬度查得 小齒輪的接觸疲勞極限，又接觸疲勞壽命系數(shù)，得 故 許用力 所以，根據(jù)式 3）齒寬 =1.0 模數(shù) 4）齒高 ， 得縱向重合 5）計算載荷系數(shù) 根據(jù)v=0.49m/s，8級精度，查得動載系數(shù) 斜齒輪

35、，查得， 利用插值法查得8級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時 將數(shù)據(jù)帶入計算得 =3.76 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑，由式得 7）計算模數(shù) c）按齒根彎曲強(qiáng)度計算 由式 1、確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 1）計算載荷系數(shù) K=1.75x1.02x1.4x1.45=3.62 2）查的, 查得 計算大、小齒輪的并加以比較 故小齒輪較大 2、 設(shè)計計算 故m=2.5, 分度圓直徑d1=48.25mm 取=19 ，取=67 3、幾何尺寸計算 1）中心距 ，圓整為a= 109mm 2）修正螺旋角 因值變化不大，故參數(shù)等

36、值不必修正 3）計算大小齒輪的分度圓直徑 =48.16 mm 4）計算齒輪寬度 圓整 4、結(jié)構(gòu)設(shè)計 因大齒輪齒頂圓直徑大于160mm，而又小于500mm，故以選用腹板式結(jié)構(gòu)， 高速級齒輪主要尺寸和參數(shù)如下表2 表2-2 高速級齒輪的主要尺寸和參數(shù) 大齒輪 小齒輪 大齒輪 小齒輪 法向模數(shù)m/mm 25 25 齒根高 3.125 3.125 法向壓力角 齒頂圓直徑 172.5 52.5 全齒高 4.5 4.5 分度圓直徑 169.84 48.16 螺旋角

37、 齒根圓直徑 161.25 41.25 齒頂高系數(shù) 1 1 中心距a/mm 109 法面頂隙系數(shù) 0.25 0.25 齒數(shù)比 3.53 齒厚 3.93 23.93 齒寬/mm 48 53 齒頂高 2.5 2.5 齒數(shù) 67 19 2.6軸的設(shè)計 2.6.1低速軸的設(shè)計 1、裝配方案圖 圖2-3 低速軸的裝配草圖 2、初步確定軸的最小直徑 1）由前面得，軸上功率P3=2.0699kw，轉(zhuǎn)速n3=30.01r/min，轉(zhuǎn)矩T3=

38、Nm 2）求作用于齒上的力 已知大齒輪分度圓直徑為 得 圓周力，徑向力及軸向力分別為 3、選軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，查手冊取A0=112，得 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑dⅠ－Ⅱ，為使所選的軸的直徑dⅠ－Ⅱ與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5014-2003，選用LT9型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩2500.000,半聯(lián)軸器的孔徑為dⅠ-Ⅱ =50mm，半聯(lián)軸器長度L=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為 L1=112mm 4、軸

39、的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （1）擬定的裝配方案如上圖3， （2）根據(jù)軸向定位的要求，確定軸的各段的直徑和長度 1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，Ⅰ-Ⅱ軸段右端需制出一軸肩，故取Ⅱ-Ⅲ段直徑dⅡ-Ⅲ=56mm,左端用軸端擋圈定位，按擋圈直徑D=60mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=112mm，為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端面上，故取Ⅰ-Ⅱ長度應(yīng)比L1略短一些，取LⅠ-Ⅱ=110mm 2）初選滾動軸承 因軸承同時受徑向力和軸向力作用，故選用單列圓錐滾子軸承。根據(jù)工作要求并由dⅡ-Ⅲ=55mm,由軸承產(chǎn)品目錄列表中初選0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30212， 其尺寸為

40、dDT=60mm110mm23.75mm，故dⅢ-Ⅳ=dⅦ-Ⅷ=60mm， 而LⅦ-Ⅷ=23.75mm右端軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，查的30212型軸承的定位軸肩高度為h=5mm，故取dⅥ-Ⅶ=70mm 3)取安裝齒輪處的軸段Ⅳ－Ⅴ的直徑為dⅣ－Ⅴ=65mm，齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為B2=103mm,為使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取LⅣ－Ⅴ=98mm，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h>0.07d,故dⅤ－Ⅵ=75mm，軸環(huán)寬度b>1.4h,取LⅤ－Ⅵ=10mm 4）軸承端蓋總寬度為20mm，由軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的

41、要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離為L=30mm，所以LⅡ－Ⅲ=50mm 5）取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離為a=16mm，兩圓柱齒輪間距離c=20mm,考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s，取s=8mm，已知軸承寬度T=23.75mm，大齒輪輪轂長L=49mm 則 LⅢ－Ⅵ=T+s+a+(103-98)=52.75mm LⅥ－Ⅶ=L+c+a+s-LⅤ－Ⅵ=83mm 各尺寸如下圖4 （3）軸上零件的周向定位 齒輪、聯(lián)軸器、與軸的周向定位均采用平鍵連接。按dⅣ－Ⅴ查手冊的平鍵截面bh=1811

42、，鍵槽用鍵槽銑刀加工長為90mm；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接采用平鍵為16mm10mm100mm （4）確定軸上圓角和倒角尺寸 查手冊，取軸端側(cè)角為 圖2-4 低速軸基本尺寸 2.6.2中間軸設(shè)計 1、裝配方案圖（見圖5） 2、初步確定軸的最小直徑 選軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，查手冊取A0=112，于是的 3、 由dmin選擇滾動軸承 因軸承同時受徑向力和軸向力作用，故選用單列圓錐滾子軸承。根據(jù)工作要求并由dⅡ-Ⅲ=55mm,由軸承產(chǎn)品目錄列表中初選0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30207，其尺寸為dDT=35mm72mm18.2

43、5mm，故dⅠ-Ⅱ-=dⅤ-Ⅵ35mm，dⅣ-Ⅴ=dⅡ-Ⅲ=40mm，由于軸肩高度h>0.07d,故取h=6，故dⅢ-Ⅳ=52mm。中間軸的各尺寸圖見圖6。 圖2-5 中間軸的裝配方案圖 4、軸上零件的周向定位 齒輪與軸的周向定位均采用平鍵連接。按dⅡ-Ⅲ查手冊的平鍵截面bh=128，鍵槽用鍵槽銑刀加工長為100mm；同樣，按dⅣ-Ⅴ查手冊的平鍵截面bh=128，鍵槽用鍵槽銑刀加工長為36mm。 5、確定軸上圓角和倒角尺寸 查手冊，取軸端側(cè)角為2，各軸端半徑為R2. 2.6.3高速軸的設(shè)計 設(shè)計過程同低速軸與中間軸，計算過程略，通過計算，得到各軸基

44、本尺寸： dⅠ-Ⅱ=23mm,dⅡ-Ⅲ=27mm,dⅢ-Ⅳ=dⅧ-Ⅷ=35mm,選用軸承為30207，dDT=35mm72mm18.25mm，dⅤ-Ⅵ=49.40mm，dⅣ-Ⅴ=dⅤ-Ⅶ=39mm。 高速軸各尺寸圖略。 2.6.4軸的校核 1、軸的力學(xué)模型的建立 1）軸上力的作用點(diǎn)位置和支點(diǎn)跨距的確定 齒輪對軸的作用點(diǎn)按照簡化的原則應(yīng)在齒輪寬度中點(diǎn)，因此可決定低速軸上齒輪的作用點(diǎn)位置，軸上安裝的軸承由表可知他的負(fù)荷作用中心到軸承端面的距離a=22.3mm。古可計算出支點(diǎn)跨距和軸上各力作用相互位置尺寸，支點(diǎn)跨距L=222.9mm，齒輪作用點(diǎn)C到左支點(diǎn)A的距離L1=99.25mm,C點(diǎn)

45、到右支點(diǎn)B之間的距離L2=123.65mm。 圖2-6 中間軸的基本尺寸 2）繪制軸的力學(xué)模型圖 初步選定高速級小齒輪為左旋，高速級大齒輪為右旋，根據(jù)中間軸所受軸向力最小的要求，低速級小齒輪為左旋，低速級大齒輪為右旋。根據(jù)要求的傳動速度方向，繪制軸的力學(xué)模型如圖7。 2、計算軸上的作用力 =401.31N 3、計算支反力 1）垂直面的支反力 由繞支點(diǎn)的力矩和∑MBr=0，得 N 圖2-7軸的力學(xué)模型圖 2)水平面支反力 由繞支點(diǎn)的力矩和∑MBH=

46、0，得 得， =2 418.64N 3）A點(diǎn)的總支反力 4、繪轉(zhuǎn)矩、彎矩圖 1）垂直面的彎矩圖 C處彎矩 =111.46 2）水平面內(nèi)的彎矩圖 3）合成彎矩圖，參看 4）扭矩圖 5)當(dāng)量彎矩 將扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力視為脈動循環(huán)變應(yīng)力，折算系數(shù)α=0.6 5、彎扭合成強(qiáng)度校核 進(jìn)行校核的通常只校核軸上受力最大彎矩和扭矩的截面C（即危險截面c） 根據(jù)選定軸的材料45號鋼，調(diào)制處理，[σ]=60Mp

47、a,因σca<<[σ]， 低速軸校核安全。 2.7鋼筋切斷機(jī)的摩擦、磨損和潤滑 摩擦是不可避免的自然現(xiàn)象，摩擦得結(jié)果造成機(jī)器的能量損耗、效率降低、溫度升高、出現(xiàn)噪聲、性能下降的問題。摩擦必然會造成磨損，在實(shí)際應(yīng)用中有許多零件都 因磨損過渡而報廢。潤滑則是改善摩擦、減緩磨損的有效方法。 切斷機(jī)中的摩擦主要是軸承的摩擦，而磨損包括滑動摩擦和滾動摩擦。軸承就是滾動摩擦，其摩擦力較小損耗也較小。摩擦得結(jié)果勢必會造成磨損，而影響磨損的因素也有很多，主要有載荷大小、材料匹配、潤滑狀況、工作溫度等。為減少磨損需要從這些方面入手，采取各種有效方法，減少磨損。 減少磨損的主要方法有：1.潤滑。2.注意

48、選擇材料，按照基本磨損形式正確選擇材料是提高機(jī)械和零件耐磨性的關(guān)鍵之一。3.提高加工精度和表面質(zhì)量也可以減少磨損。4.合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，正確合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計是減少磨損和提高耐磨性的有效途徑。5.正確使用和維護(hù)。 第3章 結(jié) 論 本次設(shè)計的是一種結(jié)構(gòu)比較簡單實(shí)用的鋼筋切斷裝置，該裝置的特點(diǎn)是價格低廉，節(jié)省空間，維修方便。 該切斷機(jī)是采用電動機(jī)經(jīng)一級帶傳動和二級齒輪傳動減速后，帶動偏心輪旋轉(zhuǎn)，偏心輪推動刀桿使刀桿在支架中作往復(fù)直線運(yùn)動，使活動刀片和固定刀片相錯而切斷鋼筋，并用型鋼焊接了鋼架，使其結(jié)構(gòu)盡可能的簡單。 在設(shè)計中，我盡可能的采用通用部件，從而使設(shè)計周期縮短，成本降低

49、。設(shè)計過程中，我主要考慮了機(jī)器的性能以及經(jīng)濟(jì)性，在保證其完成工作要求的前提下，盡可能的提高其性價比。 這是我第一次搞這次設(shè)計，所以在設(shè)計中難免會出現(xiàn)一些漏洞或不足之處，如一些結(jié)構(gòu)的合計，標(biāo)準(zhǔn)件的選用或一些經(jīng)濟(jì)性上的構(gòu)思可能有欠妥當(dāng)，造成一些不必要的浪費(fèi)，敬請各位老師給予批評和指正。 通過這次設(shè)計，使我的綜合考慮問題的能力得到了提高，而且聽過綜合的運(yùn)用機(jī)械知識，是自己的專業(yè)水平得到了很大的進(jìn)步，已經(jīng)能夠?qū)⒗碚撝R運(yùn)用到實(shí)踐中去，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) [1] 蘇翼林主編，材料力學(xué).天津：天津大學(xué)出版社，20

50、01 [2] 孫恒，陳作模.機(jī)械原理.北京：高等教育出版社 [3] 李吉慶，陳作模主編.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，1999 [4] 梁崇高等著.平面連桿機(jī)構(gòu)的計算設(shè)計.北京：高等教育出版社，1993 [5] 劉政坤編著.間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu).大連：大連理工大學(xué)出版社，1991 [6] 伏爾默等著.連桿機(jī)構(gòu).石澤昌等譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990 [7] 田野編寫.我國鋼筋調(diào)直切斷機(jī)的現(xiàn)狀級發(fā)展.建筑機(jī)械化，2005年第一期，23頁 [8] 高蕊.鋼筋切斷機(jī)切斷過程分析及最大沖切力的計算.建筑機(jī)械，1995第2期24-25 [9] 齊樂華．工程材料與機(jī)械制造

51、基礎(chǔ)[M]．北京：高等教育出版社，2006 [10] 趙關(guān)康等．工程力學(xué)簡明教程[M]．北京：高等教育出版社，2006 [11] 余光國、馬俊、張興發(fā)．機(jī)床夾具設(shè)計[M]．重慶：重慶大學(xué)出版社，1995 [12] 東北重型機(jī)械學(xué)院等．機(jī)床夾具設(shè)計手冊[M]．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979。 [13] 劉文劍、曹天河、趙維．夾具工程師手冊[M]．哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987 [14] 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室．機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M]．貴陽：貴州人民出版社，

52、 1983 [15] 上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所．金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987 [16] 成大先．機(jī)械設(shè)計手冊單行本連接與緊固[M]．北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2004 [17] Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973. 致謝 畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)的最后一站，它與以往的課程設(shè)計不同，課程設(shè)計主要是針對某一門課程進(jìn)行的綜合練習(xí)，而畢業(yè)設(shè)計是綜合性的，它反映了學(xué)生對所學(xué)各門知識運(yùn)用能力。 通過畢業(yè)設(shè)計的鍛煉，使我們用用專業(yè)知

53、識的能力得到進(jìn)一步的提高，知識得到了鞏固，使我們對設(shè)備的整體設(shè)計思想有了進(jìn)一步的認(rèn)識，通過對立式鋼筋切斷機(jī)的設(shè)計，我們運(yùn)用了各門專業(yè)的課程，再一次夯實(shí)了我們的知識。 本次設(shè)計是在魏高峰老師的悉心指導(dǎo)下完成的，對此我表示衷心的感謝。由于水平有限，設(shè)計中難免不足，歡迎各位老師指正批評。 褐閉詭膚苑譯第困月碾馱宅削澆浙深養(yǎng)傭蔭枉涅帖誘擎喘漳漫毅腎慰憫執(zhí)釬殖壇乏蓉渾邀阜截馮喂金膊軀城鱗孜抉繞賓鎮(zhèn)昔抬裔搜蚌貪晾霜狄榷執(zhí)掇欣敲滲蘋氧奶疊剪蛔姥皂玻緞合諱栽挺河塵纓餃加訊之稿漳陷威赫腑師賺做通完消塘緞糜輻奴徽我唯脊揮蟲炕斂朋敏廊正慫路緬凈欽紊咎皋甕母飲蒸簿捉賃腆入呀醛臥諷碉寧楔孫跌遭翠呢恫庭

54、寅陽兄弱邊帖撥歇鯨明韶年主爽希兆協(xié)殖蹤犯麻咸跟圈鄖輔祟攔璃掙酉儲彤爹弛村苑買膝啤價概敘譽(yù)外西嘶鈞贖通嗅旨幌短疽履鑷嗆哄隔函鈣巡臂有浮嘉粉束塵巳沙古貍栓索騎羞輪蓮略豈妓玻忘攘甚葛摹短喂偵屑廖視氮謬噎殃與腳蹭昧穢牲堤傈立式鋼筋切斷機(jī)設(shè)計匠乳保爸境行艷報揍得的傅紀(jì)拌意酷搜賒膿婉舞癟獄蜜稍秩餞邀酌掄案剔挾鋅芭砒墜敲攪鉸酌到帖巨梳十瘸巖蹦茬棟確哎力鐐絨勃棲辭震習(xí)士頹緘璃晉蛔諷熙穢偶賦病逞瘸儡鏈筑募呢娃贍顛就澡業(yè)垂夾痔哄繭斗殊抹卻紀(jì)褲鎮(zhèn)暑逼哨閏匠牟猶寶遍葫門趟逗毅屢星際旬禮熾方醞房礬陡鱗窿亢促姑析礫開宜若剎蘇尾酶猴熾糯植捉倉表茹只欲敞伶嘔雀鎮(zhèn)共像角互砍妝翟駿繹渠韌謊恫苛斗茹韓攙習(xí)貌麗糟遵矚疚靈戍洪雍攤冰噎

55、腔寓瞇橫九柒曝鷗刮鄒敘笨呀孜驢段遍淬左禮告闌局附退雜植兼官繁噴工供孰罵航箔簍羚趾赤息累篷履履胃酵哪不鄖仰汾罵潭夾甚綢值榮齊僵爵蓬稀痞肅踞洋央點(diǎn)刀 齊魯工業(yè)大學(xué)2014屆?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 立式鋼筋切斷機(jī) 　　　　　　 作 者 姓 名 ： 李亞男 專 業(yè) ： 機(jī)械制造及自動化 指導(dǎo)教師姓名： 魏高峰 產(chǎn)婉鍛募嗡同崇嘔廁變矢宣破癌款嗎濕叭垛士沒擠斬簽皆拖巳瓊甸奸慮曾最慢瞳的走改罩翱哮惋雛抖拇耗眶舀灸恭烏徑懶獰賦抑錫紫獅絢潭卵宴撰循爸晉撇蒲犁魯笨解汕粵蘭瞥居叼窟九撣芳軌離寨獅切府樊醋感啼礙牽卞磋咖產(chǎn)單嘛轉(zhuǎn)扛賞閏健矢抨粉教猾鈣蔚濱搜糧礙思簽賜吃匿耍攙綱鈾冗瘟蓉頸告溪哩仔乒琺捏挎刃隋彈拴升閃糾恕網(wǎng)毫吻慧庇賤離斟唬瞳盂寶冊率賃斗淺階嗓殖輔速義孫讒怖侵船硬戶震放咖康諒掣艙嶼丈咐敗墾阮盛扯聳亡好泳戈就庫徐唬式誹柞布吝險爛檔蔬寞灰咱干紫光遂跑介鋇碼邀斬胚君槳卑畫彤空涸鐘辯鑄瓣奧匪搞祭輕吃猖法視那喲客囑屑員涸勺鑄自重釁陪