2696 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計(jì)1
2696 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計(jì)1,鋼筋,調(diào)直機(jī),設(shè)計(jì)
鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計(jì)摘 要伴隨著建筑業(yè)的發(fā)展，建筑機(jī)械成為現(xiàn)代工業(yè)與民用建筑施工與生產(chǎn)過程中不可缺少的設(shè)備。建筑生產(chǎn)與施工過程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動化、降低施工現(xiàn)場人員的勞動強(qiáng)度、提高勞動生產(chǎn)率以及降低生產(chǎn)施工成本，為建筑業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于建筑機(jī)械能夠?yàn)榻ㄖI(yè)提供必要的技術(shù)設(shè)備，因此成為衡量建筑業(yè)生產(chǎn)力水平的一個(gè)重要標(biāo)志，并且為確保工程質(zhì)量、降低工程造價(jià)、提高經(jīng)濟(jì)效益、社會效益與加快工程建設(shè)速度提供了重要的手段。因此，對建筑機(jī)械的設(shè)計(jì)和研究具有十分重要的意義。本文對鋼筋調(diào)直機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究，對鋼筋調(diào)直機(jī)進(jìn)行了分類和綜合的介紹；對鋼筋調(diào)直機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了概述；對鋼筋調(diào)直機(jī)的工作原理進(jìn)行了系統(tǒng)的分析；對鋼筋調(diào)直機(jī)的功率計(jì)算與分配、受力分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、主要零部件設(shè)計(jì)與選擇等進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的需要，對產(chǎn)品總體結(jié)構(gòu)和工作性能進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到了比較完善的設(shè)計(jì)要求，最后對鋼筋調(diào)直機(jī)進(jìn)行了總體調(diào)試。本次設(shè)計(jì)的鋼筋調(diào)直機(jī)為電機(jī)驅(qū)動下切剪刀式鋼筋調(diào)直機(jī)，用于調(diào)直直徑為 14mm 以下的盤圓鋼筋或冷拔鋼筋。并且根據(jù)需要長度進(jìn)行自動調(diào)直和切斷，調(diào)直過程中將鋼筋表面氧化皮、鐵銹和污物除掉。充分發(fā)揮了其良好的機(jī)動性，體積小，操作簡單，效率高等特點(diǎn)，在提高施工速度，保證施工質(zhì)量的同時(shí)，降低了人工與材料的成本，減輕了勞動強(qiáng)度，提高了勞動生產(chǎn)率。關(guān)鍵詞：鋼筋調(diào)直機(jī)；建筑；機(jī)械；施工河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文2AbstractAlong with the development of the construction industry, construction machinery become indispensable in modern industrial and civil construction and production process equipment. Mechanization and automation of building production and construction process to reduce the labor intensity of construction site, to improve labor productivity, and reduce the cost of production and construction, has laid a solid foundation for the development of the construction industry. Construction machinery to provide the necessary technical equipment for the construction industry has therefore become an important indicator to measure construction productivity levels, and ensure project quality, reduce project cost, and improve economic efficiency and social benefits and speed up the construction speed provides an important means. Therefore, the design and construction machinery has great significance.In this paper, the design of reinforced Straightening Machine System, classification and comprehensive introduction of reinforced Straightening Machine; an overview of the Bar Straightening Machine Control System; Bar Straightening Machine works carried outsystem analysis; power calculation and allocation of reinforced Straightening Machine, stress analysis, structural design, design of main components and the choice of detail. Combined with the actual production needs, the product of the overall structure and performance optimized design to achieve design requirements, the final overall debugging Bar Straightening Machine.The design of reinforced Straightening Machine for a motor-driven cutting scissors reinforced Straightening Machine for Straightening diameter less than 14mm coiled steel or cold drawn steel bar. Automatic straightening and cutting off the required length, the straightening process will be reinforced surface oxide, rust and dirt to get rid of. Give full play to its mobility, small size, simple operation, high efficiency, and improve the speed of construction to ensure construction quality at the same time, reduces labor and materials costs, reduce labor intensity and improve labor productivity.Key words: Steel Bar Straightening machine; building; machinery; construction目 錄前 言 ......................................................................1第一章 鋼筋調(diào)直機(jī)的設(shè)計(jì) ....................................................21.1 鋼筋調(diào)直機(jī)的分類 .....................................................21.2 鋼筋調(diào)直切斷機(jī)的構(gòu)造及概述 ...........................................21.3 鋼筋調(diào)直機(jī)調(diào)直剪切原理 ...............................................31.4 鋼筋調(diào)直機(jī)工作原理與基本構(gòu)造 .........................................41.5 鋼筋調(diào)直機(jī)的主要技術(shù)性能 .............................................7第二章 主要計(jì)算 .............................................................82.1 生產(chǎn)率和功率計(jì)算 .....................................................82.1.1 生產(chǎn)率計(jì)算 .....................................................82.1.2 功率計(jì)算，選擇電動機(jī) ...........................................82.2 第一組皮帶傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ............................................122.2.1 確定設(shè)計(jì)功率 ..................................................122.2.2 初選帶的型號 ..................................................122.2.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 ............................................122.2.4 確定中心距和帶的基準(zhǔn)長度 ......................................132.2.5 驗(yàn)算小輪包角 ..................................................132.2.6 計(jì)算帶的根數(shù) ..................................................132.2.7 計(jì)算帶作用在軸上的載荷 ........................................142.3 第二組皮帶傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ............................................142.3.1 確定設(shè)計(jì)功率 ..................................................142.3.2 初選帶的型號 ..................................................152.3.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 ............................................152.3.4 確定中心距和帶的基準(zhǔn)長度 ......................................152.3.5 驗(yàn)算小輪包角 ..................................................162.3.6 計(jì)算帶的根數(shù) ..................................................162.3.7 計(jì)算帶作用在軸上的載荷 ........................................162.3.8 主動帶輪設(shè)計(jì) ..................................................17第三章 直齒輪設(shè)計(jì) .........................................................183.1 確定齒輪傳動精度等級 ................................................183.1.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度確定中心距 ..................................193.1.3 驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 ..........................................203.1.4 驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 ..........................................203.1.5 齒輪主要參數(shù)和幾何尺寸 ........................................21第四章 錐齒輪設(shè)計(jì) ..........................................................23第五章 軸的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 .................................................285.1 I 軸的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 ...............................................285.1.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................285.1.2 求出齒輪受力 ..................................................285.2 Ⅱ軸的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 ................................................305.2.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................30河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文45.2.2 求出齒輪受力 ......................................................30第六章 主要零件的規(guī)格及加工要求 ............................................346.1 調(diào)直筒及調(diào)直塊 ......................................................346.2 齒輪 ................................................................346.3 傳送壓輥的選用和調(diào)整 ................................................346.4 調(diào)直機(jī)的各傳動軸均安裝滾動軸承 ......................................356.5 定長機(jī)構(gòu)的選擇與調(diào)整 ................................................35結(jié) 論 .....................................................................36致 謝 .....................................................................37參考文獻(xiàn) ...................................................................38河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文前 言21 世紀(jì)是一個(gè)技術(shù)創(chuàng)新的時(shí)代，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)概念得到不斷創(chuàng)新，高性能材料的開發(fā)應(yīng)用使預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)獲得高速而廣泛的發(fā)展，在鋼筋混凝土中，鋼筋是不可缺少的構(gòu)架材料，而鋼筋的加工和成型直接影響到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、造價(jià)、工程質(zhì)量以及施工進(jìn)度。所以，鋼筋加工機(jī)械是建筑施工中不可缺少的機(jī)械設(shè)備。在土木工程中，鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土是主要的建筑構(gòu)件，擔(dān)當(dāng)著極其重要的承載作用，其中混凝土承受壓力，鋼筋承擔(dān)壓力。鋼筋混凝土構(gòu)件的形狀千差萬別，從鋼材生產(chǎn)廠家購置的各種類型鋼筋，根據(jù)生產(chǎn)工藝與運(yùn)輸需要，送達(dá)施工現(xiàn)場時(shí)，其形狀也是各異。為了滿足工程的需要，必須先使用各種鋼筋機(jī)械對鋼筋進(jìn)行預(yù)處理及加工。為了保證鋼筋與混凝土的結(jié)合良好，必須對銹蝕的鋼筋進(jìn)行表面除銹、對不規(guī)則彎曲的鋼筋進(jìn)行拉伸于調(diào)直；為了節(jié)約鋼材，降低成本，減少不必要的鋼材浪費(fèi)，可以采用鋼筋的冷拔工藝處理，以提高鋼筋的抗拉強(qiáng)度。在施工過程中，根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鋼筋配制時(shí)，由于鋼筋配制的部位不同，鋼筋的形狀、大小與粗細(xì)存在著極大差異，必須對鋼筋進(jìn)行彎曲、切斷等等。隨著社會與經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在土木工程與建筑施工中，不同類型的鋼筋機(jī)械與設(shè)備的廣泛應(yīng)用，對提高工程質(zhì)量、確保工程進(jìn)度，發(fā)揮著重要作用。鋼筋調(diào)直機(jī)械作為鋼筋及預(yù)應(yīng)力機(jī)械的一種類型，在土木與建筑工程建設(shè)中有重要應(yīng)用，鋼筋調(diào)直也是鋼筋加工中的一項(xiàng)重要工序。通常鋼筋調(diào)直機(jī)用于調(diào)直 14mm 以下的盤圓鋼筋和冷拔鋼筋，并且根據(jù)需要的長度進(jìn)行自動調(diào)直和切斷，在調(diào)直過程中將鋼筋表面的氧化皮、鐵銹和污物除掉。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文2第一章 鋼筋調(diào)直機(jī)的設(shè)計(jì)1.1 鋼筋調(diào)直機(jī)的分類鋼筋調(diào)直機(jī)按調(diào)直原理的不同分為孔摸式和斜輥式兩種；按切斷機(jī)構(gòu)的不同分為下切剪刀式和旋轉(zhuǎn)剪刀式兩種；而下切剪刀式按切斷控制裝置的不同又可分為機(jī)械控制式與光電控制式。本次設(shè)計(jì)為機(jī)械控制式鋼筋調(diào)直機(jī)，切斷方式為下切剪刀式。1.2 鋼筋調(diào)直切斷機(jī)的構(gòu)造及概述鋼筋調(diào)直切斷機(jī)有調(diào)直機(jī)構(gòu)、送料、液壓切斷、受料架與電器控制裝置部分組成。（1）改線部分（該部分由用戶根據(jù)材料尺寸自理）該部分可實(shí)現(xiàn)無吊裝自動放線，應(yīng)該安裝于鋼筋調(diào)直機(jī)前端約 6-8 米以外，以確保鋼筋調(diào)直過程中有足夠的張力和長度富余量。（2）預(yù)調(diào)部分（該部分根據(jù)需要定制，不是必備部分）該部分主要靠垂直的 5 套矯輪，來完成從料架供給線材的應(yīng)力消除處理從而達(dá)到線材表面除銹部位裝有進(jìn)線導(dǎo)套裝置，進(jìn)線導(dǎo)套裝有 309 軸承一套由 1511 瓦座固定。預(yù)調(diào)部分，靠緊與應(yīng)力消除的預(yù)調(diào)工作，主要有應(yīng)力輪，應(yīng)力輪調(diào)整方瓦、板座、與架子部分組成。在進(jìn)線安裝與主機(jī)的后部。（3）調(diào)直筒部分該部分主要靠對稱的 5 套曲線調(diào)直輪加調(diào)直筒的旋轉(zhuǎn)供線材在雙曲線的作用下較完全的消除應(yīng)力并推進(jìn)線材運(yùn)行。利用調(diào)直輪支架左右絲的前進(jìn)后退可隨意調(diào)整線材的平直度，從而完面線材的調(diào)直工作。主要有調(diào)直筒支架、軸、調(diào)直輪支架。（4）牽引送料部分該部分主要有主動送料箱（前箱）與被動送料箱(后箱）各一套。主動送料箱靠 大架 7.5kw 電機(jī)為動力傳遞給送料箱蝸桿帶輪，并帶動蝸輪軸輪與嚙合的活動支架齒輪及軸。從而帶動兩端裝配的一對送料輪來完成送料。在主動箱蝸輪軸的后面裝配帶動被動箱的鏈輪及鏈條，從而帶動后面的被動箱來完成調(diào)直前后的整個(gè)送料工作。主要有箱體、蝸桿、蝸輪及軸，活動支架及軸、送料輪、鏈輪、鏈條等組成，某些機(jī)型根據(jù)需要沒有設(shè)置被動送料箱。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（5）切斷部分該部分主要有一臺 4kw-4 極電機(jī)帶動液壓泵站產(chǎn)生液壓動力，通過電磁換向及溢流閥控制平行道軌活動小車的油缸活塞飄走上裝配的活動上刀往復(fù)行程與油缸座上裝配的固定圓底刀行程交錯(cuò)移動，從而把經(jīng)過圓底刀的線材切斷。由于線材在運(yùn)行中切斷，切斷時(shí)的瞬間阻力推動活動小車前行，形成跟刀運(yùn)動。當(dāng)活塞桿帶動下刀回位后，供線材消除了阻力，這時(shí)活動小車在重砣作用下被鋼絲繩拉回復(fù)位，回到初始待切狀態(tài)。主要有 4kw-4 極電機(jī)。齒輪泵、電磁換向閥、溢流閥、積成塊、活動小車，平衡道軌、高壓油管、儲油箱等組成。（6）料架部分當(dāng)調(diào)直好線材通過活動小車上的圓底刀，進(jìn)入受料架后，順從受料架前行到預(yù)先設(shè)定的尺寸時(shí)，通過導(dǎo)料斜板頂動定尺器裝配的接近開關(guān)，常閉板成斷開形式，這時(shí)接近開關(guān)發(fā)出信號給電器控制電磁換向閥的交流接觸器控制換向閥換向，換向后輸出的油路在高壓溢流閥的作用下形成 8-10mpa 的壓力，推動油缸活塞與上刀前行，在通過固定圓底刀的孔時(shí)，把圓底刀孔中行進(jìn)的線材切斷，此時(shí)在電器控制柜中間時(shí)間繼電器的作用下控制在 0.2 秒左右后，再次控制電磁換向閥換向，換向后輸出的油路在低壓溢流閥的作用下形成 2.5-3.5mpa 的壓力推動油缸活塞與下刀后行從而完面單條鋼筋的切斷循環(huán)。當(dāng)線材頂動接近開關(guān)時(shí)，同時(shí)發(fā)給計(jì)數(shù)器信號，供計(jì)數(shù)器計(jì)一次數(shù)，達(dá)到規(guī)定的切斷根數(shù)后，計(jì)數(shù)器自動斷電，切斷了系充運(yùn)行的電路，控制調(diào)直電機(jī)自動停機(jī)。1.3 鋼筋調(diào)直機(jī)調(diào)直剪切原理下切剪刀式鋼筋調(diào)直機(jī)調(diào)直剪切原理如圖所示：圖 1-1 調(diào)直剪切原理1-盤料架；2-調(diào)直筒；3-牽引輪；4-剪刀；5-定長裝置；河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文4工作時(shí)，繞在旋轉(zhuǎn)架 1 上的鋼筋，由連續(xù)旋轉(zhuǎn)著的牽引輥 3 拉過調(diào)直筒 2，并在下切剪刀 4 中間通過，進(jìn)入受料部。當(dāng)調(diào)直鋼筋端頭頂動定長裝置的直桿 5 后，切斷剪刀便對鋼筋進(jìn)行切斷動作，然后剪刀有恢復(fù)原位或固定不動。如果鋼絲的牽引速度 V=0.6m/s.而剪刀升降時(shí)間 t=0.1s，則鋼絲在切斷瞬間的運(yùn)動距離 S=Vt=0.6×0.1=0.06m，為此，剪刀阻礙鋼絲的運(yùn)動，而引起牽引輥產(chǎn)生滑動現(xiàn)象，磨損加劇，生產(chǎn)率降低，故此種調(diào)直機(jī)的調(diào)直速度不宜太快。1.4 鋼筋調(diào)直機(jī)工作原理與基本構(gòu)造該鋼筋調(diào)直機(jī)為下切剪刀式，工作原理如圖所示：圖 1-2 鋼筋調(diào)直機(jī)機(jī)構(gòu)簡圖1-電動機(jī)；2- 調(diào)直筒； 3-減速齒輪；4-減速齒輪；5- 減速齒輪； 6-圓錐齒輪；7-曲柄軸；8- 錘頭；9-壓縮彈簧；10-定長拉桿；11-定長擋板；12- 鋼筋；13-滑動刀臺；14-牽引輪；15-皮帶傳動機(jī)構(gòu)采用一臺電動機(jī)作總動力裝置，電動機(jī)軸端安裝兩個(gè) V 帶輪，分別驅(qū)動調(diào)直筒、牽引和切斷機(jī)構(gòu)。其牽引、切斷機(jī)構(gòu)傳動如下：電動機(jī)啟動后，經(jīng) V 帶輪帶動圓錐齒輪 6旋轉(zhuǎn)，通過另一圓錐齒輪使曲柄軸 7 旋轉(zhuǎn)，在通過減速齒輪 3、4、5 帶動一對同速反向回轉(zhuǎn)齒輪，使?fàn)恳?14 轉(zhuǎn)動，牽引鋼筋 12 向前運(yùn)動。曲柄輪 7 上的連桿使錘頭 8 上、河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文下運(yùn)動，調(diào)直好的鋼筋頂住與滑動刀臺 13 相連的定長擋板 11 時(shí)，擋板帶動定長拉桿 10將刀臺拉到錘頭下面，刀臺在錘頭沖擊下將鋼筋切斷。調(diào)直機(jī)的傳動示意展開圖：圖 1-3 鋼筋調(diào)直機(jī)的傳動示意展開圖1-電動機(jī)；2-調(diào)直筒；3-皮帶輪；4-皮帶輪；5-皮帶輪；6-齒輪；7-齒輪；8-齒輪；9-齒輪；10-齒輪；11-齒輪；12-錐齒輪；13-錐齒輪；14-上壓輥；15-下壓輥；16-框架；17-雙滑塊機(jī)構(gòu)；18-雙滑塊機(jī)構(gòu)；19-錘頭；20-上切刀；21-方刀臺；22-拉桿；電動機(jī)經(jīng)三角膠帶驅(qū)動調(diào)直筒 2 旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)鋼筋調(diào)直。經(jīng)電動機(jī)上的另一膠帶輪以及一對錐齒輪帶動偏心軸，再經(jīng)二級齒輪減速，驅(qū)動上下壓輥 14、15 等速反向旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)鋼筋牽引運(yùn)動。又經(jīng)過偏心軸和雙滑塊機(jī)構(gòu) 17、18，帶動錘頭 19 上下運(yùn)動，當(dāng)上切刀 20 進(jìn)入錘頭下面時(shí)即受到錘頭敲擊，完成鋼筋切斷。上壓輥 14 裝在框架 16 上，轉(zhuǎn)動偏心手柄可使框架銷作轉(zhuǎn)動，以便根據(jù)鋼筋直徑調(diào)整壓輥間隙。方刀臺 21 和承受架的拉桿 22 相連，當(dāng)鋼筋端部頂?shù)嚼瓧U上的定尺板時(shí)，將方河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文6刀臺拉到錘頭下面，可切斷鋼筋。定尺板在承受架上的位置，可按切斷鋼筋長度進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖 1-4 鋼筋調(diào)直機(jī)的切斷機(jī)構(gòu)1-曲柄輪；2-連桿；3-錘頭；4-定長拉桿；5- 鋼筋；6-復(fù)位彈簧；7-刀臺座；8-下切刀；9-上切刀；10-上切刀架；下切刀 8 固定在刀座臺 7 上，調(diào)直后的鋼筋從切刀中孔中通過。上切刀 9 安裝在刀架 10 上，非工作狀態(tài)時(shí)，上刀架被復(fù)位彈簧 6 推至上方，當(dāng)定長拉桿 4 將刀臺座 7 拉到錘頭 3 下面時(shí)，上刀架受到錘頭的沖擊向下運(yùn)動，鋼筋在上、下刀片間被切斷。在切斷鋼筋時(shí)，切刀有一個(gè)下降過程，下降時(shí)間一般為 0.1s，而鋼筋的牽引速度為 0.6m/s,因此在切斷瞬間，鋼筋可有 0.6×0.1=0.06m 的運(yùn)動距離，而實(shí)際上鋼筋在被切斷的瞬間是停止運(yùn)動的，所以造成鋼筋在牽引輪中的滑動，使?fàn)恳喪艿侥p。因此，調(diào)直機(jī)的調(diào)直速度不宜太快。調(diào)直機(jī)的電氣控制系統(tǒng)圖為：河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文圖 1-5 鋼筋調(diào)直機(jī)的電器線路RD-熔斷器；D-交流接觸器；RJ- 熱繼電器； AN-常開按鈕；D- 電動機(jī)；QK- 轉(zhuǎn)換開關(guān)；1.5 鋼筋調(diào)直機(jī)的主要技術(shù)性能表 1-1 鋼筋調(diào)直機(jī)的型號規(guī)格及技術(shù)要求參數(shù)名稱 數(shù)值調(diào)直切斷鋼筋直徑（mm） 4～7鋼筋抗拉強(qiáng)度(MPa) 650切斷長度(mm) 300～6000切斷長度誤差(mm/m) 3?牽引速度(m/min) 40調(diào)直筒轉(zhuǎn)速(r/min) 2850送料、牽引輥直徑(mm) 90電機(jī)型號：調(diào)直牽引切斷 4-Y12M功率： 調(diào)直(kW)牽引(kW)切斷(kW)4外形尺寸：長(mm)寬(mm)高(mm)72506001220河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文8整機(jī)重量(kg) 1000第二章 主要計(jì)算2.1 生產(chǎn)率和功率計(jì)算 2.1.1 生產(chǎn)率計(jì)算 （2-)/(06.0hkgKDnGQ??1）式中： D-牽引輪直徑（mm）N-牽引輪轉(zhuǎn)速（r/min）-每米鋼筋重量（kg）0GK-滑動系數(shù)，一般取 K=0.95～0.98帶入相應(yīng)數(shù)據(jù)得： )/(4.2958.03.45901.360)/(06.0 hkghkgKDnQ ??????2.1.2 功率計(jì)算，選擇電動機(jī)調(diào)直部分：調(diào)直筒所需的功率： 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（2-)(974011KWMnN??2）式中： 調(diào)直筒轉(zhuǎn)速（ ）?1nmin/r傳動效率，皮帶傳動可取 0.961?調(diào)直筒的扭矩：（2-3))()123mNLfebdMs????式中： 鋼筋屈服點(diǎn)（ ）?s?2/mN調(diào)直塊偏移量（ ）—e鋼筋彎曲次數(shù)，一般取 4b鋼筋直徑（ ）?d鋼筋對調(diào)直塊的摩擦系數(shù)，一般取 0.12-0.15f ?f調(diào)直塊的間距( )Lm帶入相應(yīng)數(shù)據(jù)，得：)70.928015.42357mNM?????（）（)(3.296.74.1 KWN??牽引部分：鋼筋牽引功率：（2-)(102P???4）式中： 調(diào)直速度（ ）??sm/傳動效率，按綜合傳動來計(jì)算2?8.095.78.09.2 ????河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文10牽引輪壓緊力：（2-）（ NfP?sin4][1?5）式中： 牽引鋼筋所需的拉力（ ）???P鋼筋對牽引輪的摩擦系數(shù)取 0.21f輪槽角度，一般為 ??45)(84sin2.0NP????.18KWN切斷部分：鋼筋剪切功率：（2-)(9740sin213KdRNc??????6）式中： 曲柄偏心距?1R鋼筋直徑d剪切極限強(qiáng)度，約等于抗拉強(qiáng)度的 0.7-0.8 倍 c?89.05.978.03708.42????????來 計(jì) 算傳 動 效 率 ， 按 綜 合 傳 動）齒 刀 切 角 （每 分 鐘 切 斷 次 數(shù) ）（ CmNc?帶入相應(yīng)數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算得： )(56.089.0744sin3214.3 KWN???鋼筋切斷力 P：（2-)(42dc???河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文7）式中： d-鋼筋直徑，mm-材料抗剪極限強(qiáng)度，c?2/mN帶入相應(yīng)數(shù)據(jù)得：)(138670.41.322 NdPc ?????鋼筋切斷機(jī)動刀片的沖程數(shù) n：(r/min) （2-iI8）式中： -電動機(jī)轉(zhuǎn)速，r/minIni-機(jī)械總傳動比帶入相應(yīng)數(shù)據(jù)得：(r/min)6.1289.014???inI作用在偏心輪軸的扭矩 M：（2-0si()Pr{[]}()cokkk abrNmL??????9）式中： -偏心距，mmkr－偏心輪半徑與滑塊運(yùn)動方向所成之角?－?LrKk?其 中 ：),sinarc(?L-連桿長度，mm－偏心輪軸徑的半徑，mm0r-偏心輪半徑，mma－滑塊銷半徑，mmbr-滑動摩擦系數(shù)， =0.10～0.15??帶入相應(yīng)數(shù)據(jù)得：河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文12驅(qū)動功率 N：（2-)(36.18971620kWMnN???10）式中： -作用在偏心輪軸的扭矩，N mmM-鋼筋切斷次數(shù)，1/minn-傳動系統(tǒng)總效率?帶入相應(yīng)數(shù)據(jù)得：=36.18971620???MnN )(3.26.189.07294kW??總功率： 524 KN???考慮到摩擦損耗等因素，選電動機(jī)型號為 ，功率為 4.0KW，轉(zhuǎn)速為41?MY1440r/min.2.2 第一組皮帶傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的原始條件為：傳動的工作條件，傳遞的功率 P，主、從動輪的轉(zhuǎn)速 、 （傳1n2動比 i） ，傳動對外廓尺寸的要求。設(shè)計(jì)內(nèi)容：確定帶的型號、長度、根數(shù)；傳動中心距；帶輪基準(zhǔn)直徑及結(jié)構(gòu)尺寸；計(jì)算初拉力 ，帶對軸的壓力0F0Q設(shè)計(jì)的步驟和方法)(192763 ]}105]21[405.2[1.074.5cos)0in{8]}[)si(PrmLrrMkbkak?? ??????????河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文2.2.1 確定設(shè)計(jì)功率 cp考慮載荷性質(zhì)和每天運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間等因素，設(shè)計(jì)功率要求要比傳遞的功率略大，即：（2-)(kWPKAC?11）式中： P-傳遞的額定功率， （KW）83.2-工作情況系數(shù)， =1.2AKA2.83 1.2=3.39(KW)?CP?2.2.2 初選帶的型號根據(jù)設(shè)計(jì)功率 和主動輪轉(zhuǎn)速 =1440r/mim。選定帶的型號為 A 型。c1n2.2.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 和1d2（1）選擇 ，由 ，查表得 =280（mm）1dmin1d?1d（2）驗(yàn)算帶速 V，帶速太高則離心力大，減小帶與帶輪間的壓力易打滑，帶速太低，要求傳遞的圓周力大，使帶根速過多，故 V 應(yīng)在 5～25mm/s 之內(nèi)。（2-)/(84.1)06(2814.3)06(1 smnd?????12）（3）計(jì)算從動輪基準(zhǔn)直徑 ：2d= = =141.47（mm） （2-2d1i12n28054??13）取標(biāo)準(zhǔn)值 =140（mm）2d2.2.4 確定中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長度 dL一般取 （2-)(2)(7.021021 dd???河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文1414）計(jì)算相應(yīng)于 的帶基準(zhǔn)長度 ：0a0dL )(702.16504)28()140(2.354)()(2 20210 madLd ????????????根據(jù)初定的 查表，選取接近 值的基準(zhǔn)長度 =1600（mm）0ddLdL實(shí)際中心距： （2-)(649.270.165020 mad ???????15）2.2.5 驗(yàn)算小輪包角 2?（2-2 ??? 120642arcsin1801????d16）2.2.6 計(jì)算帶的根數(shù)取 Z=2 （2-3.19.06)15.02(3)(0 ???????LCKPZ?17）式中： -包角系數(shù)，考慮包角與實(shí)驗(yàn)條件不符（ ）時(shí)對傳動能力的影響?K2???8-長度系數(shù)，考慮帶長與實(shí)驗(yàn)條件不符時(shí)對傳動能力的影響L-實(shí)驗(yàn)條件下，單根 V 帶所能傳遞的功率0P-單根 V 帶傳遞功率的增量?考慮傳動比 時(shí)，帶在大輪上的彎曲應(yīng)力小，故在壽命相同的條件下，可增大傳1?i遞的功率，其計(jì)算式為：（2-)(16.0)(10 kWKnPiB????18）式中： -彎曲影響系數(shù)，BKB30.??河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文-傳動比系數(shù)， =1.12iKiK2.2.7 計(jì)算帶作用在軸上的載荷 Q為設(shè)計(jì)軸和軸承，應(yīng)計(jì)算出 V 帶對軸的壓力 Q：（2-)(2sin10NZFQ??19）式中： Z-帶的根數(shù) -單根 V 帶的初拉力 N0F（2-)(65.10784.0)196.52(84.1350)196.52( 220 NqvzPC ???????????20）（2-)(3.27sin26.7NQ??21）2.3 第二組皮帶傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的原始條件為：傳動的工作條件，傳遞的功率 P，主、從動輪的轉(zhuǎn)速 、3n（傳動比 i） ，傳動對外廓尺寸的要求。4n設(shè)計(jì)內(nèi)容：確定帶的型號、長度、根數(shù)；傳動中心距；帶輪基準(zhǔn)直徑及結(jié)構(gòu)尺寸；計(jì)算初拉力 ，帶對軸的壓力0F0Q2.3.1 確定設(shè)計(jì)功率 cP考慮載荷性質(zhì)和每天運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間等因素，設(shè)計(jì)功率要求要比傳遞的功率略大，即：（2-)(kWKAC?河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文1622）式中： P-傳遞的額定功率， KW17.?P-工作情況系數(shù)， =1.2AKAK1.17 1.2=1.40(KW)?CP?2.3.2 初選帶的型號根據(jù)設(shè)計(jì)功率 和主動輪轉(zhuǎn)速 =1440r/mim。選定帶的型號為 A 型。c3n2.3.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 和d4（1）選擇 ，由 ，查表得 =140mm3dmin3d?3（2）驗(yàn)算帶速 V，帶速太高則離心力大，減小帶與帶輪間的壓力易打滑，帶速太低，要求傳遞的圓周力大，使帶根速過多，故 V 應(yīng)在 5～25mm/s 之內(nèi)。（2-)/(.10)60(41.3)60(3 smnd?????23）（3）計(jì)算從動輪基準(zhǔn)直徑 ：4d=i = =280（mm） （2-4d334dn14072??24）取標(biāo)準(zhǔn)值 =280mm4d2.3.4 確定中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長度 dL一般取 （2-)(2)(7.043043 dda???25）計(jì)算相應(yīng)于 的帶基準(zhǔn)長度 ：0a0dL )(73.12504)28()1280(4.324)()(203340 madLd ????????????根據(jù)初定的 查表，選取接近 值的基準(zhǔn)長度 =1400（mm）0ddLdL河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文實(shí)際中心距： （2-)(3627.15403200 mLad ???????26）2.3.5 驗(yàn)算小輪包角 1?（2-1 ??? 1207.52arcsin8043????d27）2.3.6 計(jì)算帶的根數(shù)取 Z=2 （2-5.196.03)16.09(4)(0 ???????LCKPZ?28）式中： -包角系數(shù)，考慮包角與實(shí)驗(yàn)條件不符（ ）時(shí)對傳動能力的影響?K2??8-長度系數(shù)，考慮帶長與實(shí)驗(yàn)條件不符時(shí)對傳動能力的影響L-實(shí)驗(yàn)條件下，單根 V 帶所能傳遞的功率0P-單根 V 帶傳遞功率的增量?考慮傳動比 時(shí)，帶在大輪上的彎曲應(yīng)力小，故在壽命相同的條件下，可增大傳遞1?i的功率，其計(jì)算式為：（2-)(16.0)(30 kWKnPiB????29）式中： -彎曲影響系數(shù)，BKBK31.??-傳動比系數(shù) =1.12i i2.3.7 計(jì)算帶作用在軸上的載荷 Q為設(shè)計(jì)軸和軸承，應(yīng)計(jì)算出 V 帶對軸的壓力 Q：（2-)(2sin10NZF??河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文1830）式中： Z-帶的根數(shù) -單根 V 帶的初拉力 N0F)(14.675.01)93.052(.1450)193.52( 220 NqvzPC ???????????)(9637.sin467Q2.3.8 主動帶輪設(shè)計(jì)軸伸直徑 d=38mm, 長度 L=80mm，故主動帶輪軸孔直徑應(yīng)取 ，轂長應(yīng)小于md380?80mm.大主動帶輪結(jié)構(gòu)為輻板式帶輪，小主動帶輪結(jié)構(gòu)為實(shí)心式帶輪，輪槽尺寸及輪寬等按表計(jì)算得：小帶輪：基準(zhǔn)寬度 10mm，頂寬 b=13mm；基準(zhǔn)線上槽深 5mm；基準(zhǔn)線下槽深?db ?ah12mm；槽間距 mm;第一槽對稱面至端面的距離 mm;最小輪緣厚?fh3.015?e 210??f；帶輪寬 ，z—輪槽數(shù)；外徑m6in? mfzB35102)(2)( ?????；輪槽角 ；極限偏差 mm；當(dāng) B＜1.5 時(shí)，L=B=35mm， 為daa02??8?sdsd軸的直徑。大帶輪：基準(zhǔn)寬度 10mm，頂寬 b=13mm；基準(zhǔn)線上槽深 5mm；基準(zhǔn)線下槽深?db ?ah12mm；槽間距 mm; 第一槽對稱面至端面的距離 mm;最小輪緣厚?fh3.015?e 210??f；帶輪寬 ，z—輪槽數(shù)；極限偏差m6in? mfzB35102)(2)( ?????mm；外徑 輪槽角 ；1?；mhdaa9??8； ；為 軸 的 直 徑ssd,76382?? dD46)(.10??。D2)761(2.0))(.0~(10 ???河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文第三章 直齒輪設(shè)計(jì)在閉式傳動中，輪齒折斷和點(diǎn)蝕均可能發(fā)生，設(shè)計(jì)時(shí)先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度確定傳動主要參數(shù)，再驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。小齒輪齒數(shù) 應(yīng)大于 17 齒，以避免根切現(xiàn)象而1Z影響齒根彎曲強(qiáng)度，一般取 =18～40， =i 。為防止輪齒早期損壞， ， 應(yīng)盡量1Z2 1Z2互為質(zhì)數(shù)。當(dāng)分度圓直徑確定時(shí)，在滿足齒根彎曲強(qiáng)度的前提下，適當(dāng)減少模數(shù)以增加齒數(shù)，有利于提高重合度。對傳遞動力的齒輪傳動，模數(shù)應(yīng)大于 2mm（至少 1.5mm）,齒數(shù)比(傳動比)i 不宜過大,以小于 5 為佳,以防止兩齒輪直徑相差過大及輪齒工作負(fù)擔(dān)相差過大。增大齒寬 b 時(shí)，輪齒的工作應(yīng)力 和 都將減少，有利于提高輪齒承載能力，但 b 過大F?H易造成載荷沿齒寬分布不均勻。對于制造安裝精度要求高，軸和支承剛度大，齒輪相對于軸承是對稱布置時(shí)，可取稍大些， 0.8～1.4。非對稱布置時(shí) 0.6～1.2；懸臂?d??d?布置及開式傳動中 0.3～0.4。在硬度 HB＞350 的硬齒面?zhèn)鲃又校?還應(yīng)下降 50%。?d?一級減數(shù)直齒輪設(shè)計(jì)已知一級傳遞功率 ，小齒輪轉(zhuǎn)速 =720r/min,傳)(31.97.036.101 KWP??? 1n動比 i =2.7,每天 1 班， ，預(yù)期壽命 10 年。12河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文203.1 確定齒輪傳動精度等級根據(jù)使用情況和估計(jì)速度 m/s,則選用 8 級精度的齒輪。選擇材料：小齒輪選用6?v45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理， ；大齒輪選用 45 號鋼，正火處理，1275HBSBS?～；按國家標(biāo)準(zhǔn)，分度圓上的壓力角 ；對于正常齒，齒頂高系216~7HBS? =20o?數(shù) ，頂隙系數(shù)=ah?=0.c?3.1.1 計(jì)算許用應(yīng)力}（3-1)991291 1038.7.04104.26?????iNjLnh1主動輪和從動輪齒面硬度 230HBS 和 170HBS，并查圖得，=570Mpa, =520Mpa,查圖得， =1.0， =1.14, =1.0,lim1H?lim2H?1NZ2N1XZ=1.0, =1.0, =0.92, =1.0。2XZWLVRZHS（3-lim11 570[] 1..09254.()HNXWLVR MPa????2）（3-lim22250[] 1.4.09254.376()HNXWLVRZ aS??????3）3.1.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度確定中心距小齒輪轉(zhuǎn)距： （3-)(694.173520.5.961 mNT????4）初取 ，取 ，查表得 ，2.tKZ?? 2.71., 0.645adau??????18.9EZMpa?2.cosincosinH??????（3-5）河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文確定中心距：（3-)(34.150)4.52918(7.30261.)7.()][(2)1( 3 232 mZuKTaHEat ??????????6）取 a=155mm估計(jì)模數(shù)：m=(0.007～0.02)a=(0.007～0.02)×155=1.085～3.1mm,取 m=3mm.各輪齒數(shù)：（3-122157.93()3(.)794aZmui????7） 取 128,5Z?實(shí)際傳動比 （3-1.68i實(shí)8）傳動比誤差 許用2.710%0.7%5i??????????理 實(shí)理分度圓直徑：（3-12384()752dmZm???9）驗(yàn)算圓周速度： ,選擇 8 級精度的齒輪13.4803.17/6/606dnv sm??合適。3.1.3 驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度因電機(jī)驅(qū)動，載荷平穩(wěn)，查表， ，由于速度 v=3.17m/s,8 級精度齒輪 ，查1.0AK?圖得 ，軸上軸承不對稱分布，且 ，查圖得： ，齒寬 b=1.2vK?.6475d?1.04K??。取 b=54mm, 。10.6475839d????河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文22查表得： 1.0K??載荷系數(shù) （3-1.02.410.6AvK?????10）計(jì)算端面和縱向重合度： （3-12.83cosZ?????????????????1.83275???????????????1.8?11）（3-10.8tan0d???12）由 查圖得： ，取 u=2.7???和 .Z??（3-12HEKTuZbd???13）21.6735.0.118.9250.84987????=158 設(shè)計(jì)安全 Mpa][H??3.1.4 驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度根據(jù)材料熱處理，查圖： 查圖： lim1lim2435,415,1.25FFFPaMPaS?????取 。，則計(jì)算出許用應(yīng)力：1212.0,.02.0NXSTYYY??。 ?。?-lim11[] 1.02.69()5FNXS a?14）（3-lim224[] 1.02.64()25FNXSTYMPa?????15）由圖得： 1212.86,..4,1.79,0.FaFaSaSaY Y?和河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文驗(yàn)算彎曲疲勞強(qiáng)度：（3-112FFaSKTYbdm???16）.6735.942.86150.78??)(14.MPa?1[]F??（3-221FaSKTYbdm??17）.6735.94.21790.8???設(shè)計(jì)安全。2.()[]FMPa??3.1.5 齒輪主要參數(shù)和幾何尺寸128,75,.,3,1.0,.25aZumhc?????（3-1284dZ?18）mm2375??mm （3-18421.09aadmh???19）mm253.aa???mm （3-1()842(1025)76.fdhc?????20）mm2()53(.)1.f am????mm （3-12(84)5d?21）河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文24121254,5~0,60bmbmb????取當(dāng) 3 軸 4 軸間傳動比 =2.5 時(shí)，齒輪主要參數(shù)和幾何尺寸34i0,7,.,3,1.,.5aZuhc??mm309dmZ???mm4752mm3231.6aah??mm4 0dm???mm3()90(.25)8.f ac????mm42253117fh?mm341()().d??33460,~0,6bmbmb取軸 4 和軸 5 間的傳動比 =1，齒輪主要參數(shù)和幾何尺寸45i62,,15,1.,0.25aZuhc?????mm520dmZ?mm6mm515.10aah????mm6202dm?mm5()(.)87.5f ac????mm6150fh????mm34()()12dmm567b河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文第四章 錐齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算兩錐齒輪，參照 GT4-8 型調(diào)直機(jī)的傳動示意展開圖，齒數(shù)比 u=1，錐齒輪材料采用 45 號鋼加工制造，采用大圓角留磨滾刀加工，齒面滲碳淬火磨齒，并采用齒面強(qiáng)化噴丸工藝，以提高接觸與彎曲強(qiáng)度。錐齒輪 ～63，精度 6Cgb11365-89。（ 噴58?HRC丸強(qiáng)化工藝,此技術(shù)提供一種通過利用噴丸強(qiáng)化工藝在齒輪表面形成壓縮殘余應(yīng)力來提高齒輪的疲勞強(qiáng)度的方法。此技術(shù)方法是在利用高壓空氣向齒輪表面投射大量的噴丸時(shí)向與連接作為噴射對象齒輪齒的齒根圓與漸開線的交點(diǎn)及與上述噴射對象的齒輪齒相鄰的齒輪齒的齒頂圓與漸開線的交點(diǎn)的直線平行的方向，是向與該直線成 0°至 15°角的方向投射。）軸交角 。由電動機(jī)驅(qū)動，工作載荷略有輕微沖擊，錐齒輪 1 懸臂支承，錐齒?90??輪 2 兩端支承，轉(zhuǎn)速 720r/min，傳遞轉(zhuǎn)矩：。 （4-mKNnPT???016.72.59.2111）（1）基本參數(shù)： 。頂 隙 系 數(shù)齒 頂 高 系 數(shù)齒 數(shù)壓 力 角模 數(shù) 20.;;25;0;4 ???? ??chzma??（2）初步設(shè)計(jì)： （4-)(19321muKTdHPe??2）式中： K-載荷系數(shù)，取 1.5u-齒數(shù)比，取 1-齒輪的許用接觸應(yīng)力'HP? )/(182.302'lim' mNSHP???-估計(jì)時(shí)的安全系數(shù)，取 1.1'S-試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限limH )/(1302limH?估算的結(jié)果： = 32'1195PeuKTd??85.92m?河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文26幾何尺寸： 齒數(shù)比： 齒數(shù) =25； =25 1251?zu1z2（4-3）=4 m—模數(shù)em大端分度圓直徑：（4-zdee104251??? mzde104252???4）分錐角：（4-?45arctn212?z?5）（4-??459021??6）外錐距： （4-mdRee 7120sin21????7）齒寬：=0.25～0.33 取 =0.3 （4-mRbe3.217.0????R?R?8）（重載荷 3.0 3.5）?b平均分度圓直徑：（4-md mRe8585)3.01(0).1(2???????9）中錐距： （4-10)RRem 35.60).51(7).01( ??????平均模數(shù)： （4-m445河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文11）齒距： P= =3.14 4=12.56mm （4-π m?12）齒寬系數(shù)： =0.3R?節(jié)錐角： ?451???452??高度變位系數(shù)： （4-0)1(39.0?X13） 2?齒頂高： （4-mXhea41)(1????14）a412?齒根高： （4-xcmhef 8.4)201()(1?????? mhf8.42?15）頂隙： （4-.42.0??16）齒頂角： （4-211 5.3)7arctn()arctn( aeRh????17）齒根角： （4-211 86.3)74arctn()arctn( feffh?????18）齒寬中點(diǎn)分度圓直徑：（4-211 8510)3.5()5.0( mRm ddd ???????19） 齒寬中點(diǎn)螺旋角： ?3m?大端齒頂圓直徑：河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文28（4-211 10645cos20cos2 aaea dhd ????????20）大端齒根圓直徑：（4-211 9345cos8.20cos2 ffef dhd ????????21）頂錐角： （4-211 .5.34aaa ???????22）根錐角：
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