【正文】 前 言隨著社會的發(fā)展進步，人們的生活水平的提高，人們對住房的要求有了不小的提高，由此帶動了中國建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展。鋼筋作為建筑業(yè)中極為重要的建筑材料必定會大批量的生產(chǎn)和運輸。運輸中為了方便以及節(jié)省運輸空間常常會將10mm以下鋼筋卷成直徑約為1米左右的鋼筋圈。但是，作成了盤狀的鋼筋不能作為建筑工程的材料，所以，我們必須有一樣工具能夠把彎曲的鋼筋拉直以方便施工。由此，可見鋼筋拉直機是必不可少的的機械，在建筑業(yè)中有很大的作用。本人設(shè)計的鋼筋拉直機就是以拉直被彎曲的鋼筋為目的的。由于，鋼筋的直徑不是很大，所以，鋼筋的切斷用專用的剪子就可以實現(xiàn)。該種鋼筋拉直機主要由電動機，減速器，卷筒,離合器和鋼絲繩組成。它結(jié)構(gòu)簡單，機身小，可由工作人員單一操作，而且操作簡單（但要求操作人員進行一定的安全技術(shù)培訓(xùn)），安全性比較高，可以在環(huán)境較差的條件下工作，在機構(gòu)方面本人力求簡單普及，力求降低維修的難度從而為廣大工作者帶來了方便，這也是作為設(shè)計者的最為關(guān)心的事情。因此,在本設(shè)計的夾具設(shè)計中本人將鋼筋的彎曲工序和裝夾工序同時進行,這樣可以節(jié)約時間,減小工作空間。本設(shè)計主要分為三個部分：第一是總體結(jié)構(gòu)的設(shè)想；第二是機體各組成部分的設(shè)計；第三是總體的設(shè)計。（在設(shè)計過程中多以普通卷揚機為參考設(shè)備）一、設(shè)計方案分析和擬訂設(shè)計方案的選擇應(yīng)首先滿足工作機的工作要求，此外，還應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊工作質(zhì)量和可靠性。我的設(shè)計方案是工作機采用齒輪傳動。齒輪傳動承載能力高，速度范圍大。瞬時傳動，加工方便，成本低廉，傳動效率高和使用維護方便等特點，以保證工作機的傳動比恒定。外廓尺寸小，工作可靠，效率高，是所有機械傳動型式中最常見的一種傳動型式。為了達到以上的要求，總體結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1：1——電動機；2——離合器和制動器；3——減速箱；4——聯(lián)軸器；5——卷筒圖1本設(shè)計（鋼筋拉直機）的工作原理是通過電動機把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，使電動機的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，經(jīng)減速箱變速后帶動卷筒旋轉(zhuǎn)，從而使鋼絲繩卷入拉直鋼筋或放出。因為原動機與卷筒之間是剛性聯(lián)接的，卷筒的正反轉(zhuǎn)必須依靠電動機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，要求電動機是可逆轉(zhuǎn)的。二、牽引件的選擇經(jīng)過本人在數(shù)處建筑工地的觀察以及對一些書籍的查閱，目前，大多數(shù)鋼筋拉直機都是以鋼絲繩為牽拉件。經(jīng)過查閱書籍和現(xiàn)場觀察鋼絲繩具有以下一些優(yōu)點：有良好的各方向相同的撓性（過卷繞裝置時，容易彎曲），承載能力大，經(jīng)受沖擊大和過載能力強，自重輕以及在卷繞過程中平穩(wěn)、無噪音，并且運動速度不受限制，使用安全可靠，無突然斷裂的現(xiàn)象。當(dāng)然鋼絲繩還是有一些缺點的：經(jīng)過長期使用繩子的安全性會有較大的變化，如果工作人員不夠小心的話很容易發(fā)生事故。但是，綜合以上各點，從安全性能等方面考慮，我選擇鋼絲繩作為鋼筋拉直機的牽拉件。 鋼絲繩的選用.鋼絲繩的選用首先根據(jù)用途、承載情況、工作性質(zhì)和環(huán)境等條件選擇鋼絲繩的類型。然后再根據(jù)鋼絲繩工作時要承受的最大靜拉力Smax，選擇鋼絲繩的直徑。即∑S絲≧KSmax/a式中 ∑S絲——鋼絲繩中全部鋼絲破斷拉力總和；K——安全系數(shù)，；a——鋼絲繩折減系數(shù)，對于6W（19）繩，a=。于是有 ∑S絲≧6000/= N由表Ⅱ3[15]線接觸鋼絲繩6W（19）型（GB1102—74）中選取鋼絲繩直徑d=。備注：（根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB5144—85的規(guī)定，交捻619鋼絲繩報廢標(biāo)準(zhǔn)如下斷絲長度范圍6d時為10，30d時為19。）[15].鋼絲繩的連接方法有很多，本設(shè)計采用的是繩卡固定法。即將鋼絲繩繞過套環(huán)后用繩卡固定。用繩卡固定時，鋼絲繩直徑為7～16mm時，繩卡數(shù)為三個，間距應(yīng)等于（5～6）倍鋼絲繩直徑。用此法聯(lián)接處可達到自身強度地80～90%。若繩卡裝反，則固定外強度會降至75%以下。緊固繩夾時須考慮每個繩夾的合理受力，離套環(huán)最近處繩夾不得首先單獨堅固，離套環(huán)最近的繩夾（第一個繩夾）應(yīng)盡可能地靠近套環(huán)，但仍須保證繩夾的正確擰緊，不得損壞鋼絲繩的外層鋼絲。[17]繩夾的型式和尺寸，查得當(dāng)鋼絲繩公稱直徑為14時，A=㎜，B=32㎜，C=61㎜，R=㎜，H=72㎜。三、卷筒的設(shè)計以及鋼絲繩的固定裝置卷筒是鋼筋拉直機用來卷繞鋼絲繩的卷繞裝置。卷筒將原動機的回轉(zhuǎn)運動改變?yōu)槲锲返闹本€運動。按鋼絲繩在卷筒上的卷繞層數(shù)，分為單層繞卷筒和多層繞卷筒。按卷筒的表面結(jié)構(gòu)，分為光面卷筒和帶槽卷筒。由鋼絲繩的長度，我選擇鑄鐵制成單層繞光面卷筒（如圖2），它與鋼絲繩與卷筒的接觸面比較隨意。由于本機械 沒有特殊要求,因此用HT200鑄鐵鑄造即可。圖2為了保證鋼絲繩的正常，安全的工作以及可以比較容易的更換，本人決定使用以壓板固定（如圖3）。此種固定法的特點是：結(jié)構(gòu)簡單和鋼絲繩具有卷入有導(dǎo)入作用。圖3四、電動機的選擇電動機類型和結(jié)構(gòu)型式要根據(jù)電源（交流或直流），工作條件（溫度﹑空間﹑尺寸等）和載荷特點（性質(zhì)大小﹑啟動性能和過載情況）﹑轉(zhuǎn)速來選擇。由于本設(shè)計沒有特殊的要求，以及本設(shè)計本身的要求，本設(shè)計的電動機均由Y系列電動機中選出，Y系列電動機適用于不易燃﹑不易爆﹑無腐蝕性氣體的場合，以及要求具有較好啟動性能的機械，在經(jīng)常啟動，制動和反轉(zhuǎn)的場合。最終本人選用了Y系列三相鼠籠式異步電動機。標(biāo)準(zhǔn)電動機的容量由額定功率表示。所選用電動機的額定功率應(yīng)稍大于工作要求的功率。若容量小于工作要求，則不能保證工作機正常工作，或使電動機長期過載，極易損壞；容量過大則增加成本從而造成浪費。電動機的容量主要由運行時發(fā)熱條件限定，在不變或變化很小的載荷下長期連續(xù)運行的機械，只要其電動機的負(fù)載不超過額定值，通常不必校驗發(fā)熱和啟動力矩。所需功率為： Pd= KW 式中：Pd——工作機實際需要的電動機輸出功率 PW——工作所需輸入功率 ——電動機至工作機之間傳動裝置的總效率 工作機所需功率Pw應(yīng)由機器工作阻力和運動參數(shù)計算求得，Pw= KW 或 Pw= KW 式中：F——工作機的阻力，N；v——工作機的線速度，m/s；T——工作機的阻力矩，nw——工作機的轉(zhuǎn)速，r/min；w——工作機的效率?？傂拾聪率接嬎悖浩渲蟹謩e為傳動裝置中的每一傳動副，每對軸承，每個聯(lián)軸器。由表26[15]查得，鋼絲繩平均速度為3036m/min（JJK2型）。取v=。 工作機的（卷筒）的轉(zhuǎn)速nk功率Pw 為nk= r/min Pw= KW 由表82[4]查得，在傳動裝置中，兩對齒輪傳動每對齒輪的效率=，卷筒效率=，四對軸承每對軸承的效率=，兩個聯(lián)軸器每個的效率=?？傂蕿? = 電動機輸出功率為 Pd==對Y系列電動機，通常多選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min或1000r/min的電動機，如無特殊需要，不選低于750r/min的電動機。這里我綜合電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格以及總的傳動比的特點及大小，我選用960r/min的電動機。由表939[4]查得，可選取Y132M16型電動機。 Y132M16 n=960r/min P=4KW m=71kg 五、減速器的設(shè)計 選擇減速器的類型在本設(shè)計中選擇的是二級展開式圓柱齒輪減速器，它結(jié)構(gòu)簡單，但齒輪相對軸承的位置不對稱，因此軸應(yīng)具有較大剛度。高速軸齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，這樣軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形將能減緩軸在彎矩作用下產(chǎn)生彎曲變形所拉起的載荷沿齒寬分布不均勻的現(xiàn)象，本產(chǎn)品適用于載荷比較平穩(wěn)的場合。 計算總傳動比和各級傳動比總傳動比為 i=n/ nk =960/=因為是齒輪傳動，由表6134[17]查得，高速級傳動比i1=，低速級傳動比i2=，實際總傳動比為i