臥式鋼筋切斷機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-08 10:05 本頁面
【正文】 臥式鋼筋切斷機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第1章 引言 概述鋼筋切斷機(jī)是鋼筋加工必不可少的設(shè)備之一，它主要用語房屋建筑、橋梁、隧道、電站、大型水利等工程中對(duì)鋼筋的定長切斷。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(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。國內(nèi)外切斷機(jī)的對(duì)比：由于切斷機(jī)技術(shù)含量低、易仿造、利潤不高等原因，所以廠家?guī)资陙砘揪S持現(xiàn)狀，發(fā)展不快，與國外同行相比具體有以下幾方面差距。全球經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展為建筑行業(yè)，特別是為建筑機(jī)械的發(fā)展提供了一個(gè)廣闊的發(fā)展空間，為廣大生產(chǎn)企業(yè)提供一個(gè)展示自己的舞臺(tái)。面對(duì)競爭日益激烈的我國建筑機(jī)械市場，加強(qiáng)企業(yè)的經(jīng)營管理，加大科技投入，重視新技術(shù)、新產(chǎn)品的研究開發(fā)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品售后服務(wù)水平，積極、主動(dòng)走向市場，使企業(yè)的產(chǎn)品不斷地滿足用戶的需求，盡快縮短與國外先進(jìn)企業(yè)的差距，無疑是我國鋼筋切斷機(jī)生產(chǎn)企業(yè)生存與發(fā)展的必由之路。 題目的選取本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是臥式鋼筋切斷機(jī)的設(shè)計(jì)。要求切斷鋼筋的最大直徑14mm，切斷速度為15次/分。在設(shè)計(jì)中通過計(jì)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(jì)要求，同時(shí)盡可能的降低成本，這也是一個(gè)綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)的過程。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)三年大學(xué)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)總結(jié)，也是走上工作崗位前的一次模擬訓(xùn)練。 鋼筋切斷機(jī)的工作原理工作原理：采用電動(dòng)機(jī)經(jīng)一級(jí)三角帶傳動(dòng)和二級(jí)齒輪傳動(dòng)減速后,帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),曲軸推動(dòng)連桿使滑塊和動(dòng)刀片在機(jī)座的滑道中作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),使活動(dòng)刀片和固定刀片相錯(cuò)而切斷鋼筋。圖11 鋼筋切斷機(jī)原理圖 第2章 電機(jī)選擇傳動(dòng)方案簡述：選擇三級(jí)減速，先是一級(jí)帶減速，再兩級(jí)齒輪減速。首先采用一級(jí)帶傳動(dòng)，因?yàn)樗哂芯彌_、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。然后采用兩級(jí)齒輪減速，因?yàn)辇X輪傳動(dòng)可用來傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并具有功率范圍大，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，使用壽命長，工作安全可靠等特點(diǎn)。動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)輸出,通過減速系統(tǒng)傳動(dòng),把動(dòng)力輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由于傳動(dòng)系統(tǒng)作的是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),而鋼筋切斷機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),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(dòng)滾子從動(dòng)件機(jī)構(gòu),齒輪齒條機(jī)構(gòu)?？紤]現(xiàn)實(shí)條件，我決定采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作為本機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 切斷鋼筋需用力計(jì)算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。即切斷筋的條件為： 本切斷機(jī)針對(duì)切斷鋼筋為牌號(hào)HRB400的普通熱軋鋼筋，其屈服強(qiáng)度σb=400MPa。剪切過程實(shí)際上是金屬塑性變形過程，金屬在塑性變形中沿晶格滑移，即形成所謂滑移線。東北重型機(jī)械學(xué)院連家創(chuàng)教授，利用滑移線理論在考慮了剪刃側(cè)間隙及接觸摩擦的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出剪切機(jī)剪切力計(jì)算公式，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，其計(jì)算公式如下：冷剪時(shí)=KKu( 1+)σb式中——試件斷裂時(shí)的平均延伸率 ——被剪鋼件的強(qiáng)度極限則由上式可得=（~）1（1+16%）400=～取最大值=由于切斷鋼筋的最大直徑為14mm，則切斷機(jī)所需的切斷力為F切=maxπd2/4=π142/4= 剪刃行程行程太小，翹頭的工件通不過，行程太大，對(duì)于曲柄式剪切機(jī)會(huì)使曲柄增大，從而使剪切機(jī)的工作扭矩和驅(qū)動(dòng)功率增大，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)尺寸也將增大。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，剪刃形成可取20mm。則曲軸的偏心距為20mm。 功率計(jì)算由于切斷刀的速度與曲軸處的線速度不盡相同，因此使用曲軸處的線速度進(jìn)行計(jì)算可是計(jì)算結(jié)果偏于安全。則切斷處的功率P：KW 查表可知在傳動(dòng)過程中，帶傳動(dòng)的效率為η= ；齒輪傳動(dòng)的效率為η= ； 滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率為η= ； 連桿傳動(dòng)的效率為η= 。由以上可知總的傳動(dòng)效率為:η= =由此可知所選電機(jī)功率最小應(yīng)為KW查手冊并根據(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(dòng)機(jī)，代號(hào)為Y100L14，滿載轉(zhuǎn)速為1420 r/min。 第3章 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 基本傳動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算 分配傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y，滿載轉(zhuǎn)速為1420 r/min。(1) 總傳動(dòng)比 (2) 分配傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 上式中i0、i1分別為帶傳動(dòng)與減速器（兩級(jí)齒輪減速）的傳動(dòng)比，在分配傳動(dòng)比時(shí)，為使齒輪的傳動(dòng)比圓整以獲得圓整齒數(shù)，同時(shí)使大帶輪的尺寸適當(dāng)增大以起到類似于飛輪的作用。因此，初步取i0=，則i1==。(3) 分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比按展開式布置，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，取 i12=5，則i34=5。 計(jì)算機(jī)構(gòu)各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù) ⑴ 各軸的轉(zhuǎn)速ⅠⅡⅢⅠ 軸 r/minⅡ 軸 r/minⅢ 軸 r/min⑵ 各軸的輸入功率Ⅰ 軸P1=Pη0==Ⅱ 軸P2=P1η12==Ⅲ 軸P3=P2η23==⑶ 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)已知條件：電動(dòng)機(jī)功率P0=，滿載轉(zhuǎn)速n0=1420r/min，初定傳動(dòng)比i0=，電動(dòng)機(jī)每天工作16小時(shí)。 確定計(jì)算功率查表87可知 工況系數(shù)取 KA= ，Pc==。 帶型的確定由設(shè)計(jì)可知：，小帶輪的轉(zhuǎn)速為1420r/min，大帶輪的轉(zhuǎn)速為375r/min。根據(jù)以上數(shù)值及小帶輪的轉(zhuǎn)速查圖811選取A型V帶。 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d0=95mm，則大帶輪基準(zhǔn)直徑為d1=95=，選定d1=355mm。 驗(yàn)算帶速因?yàn)?m/sv30m/s，所以帶速合適。 計(jì)算實(shí)際傳動(dòng)比則大帶輪實(shí)際轉(zhuǎn)速，誤差可不予考慮。 確定V帶基準(zhǔn)長度和中心距（+）2(+)則315900，初選=400mm由式822得V帶基準(zhǔn)長度查表82得：由教材式823得實(shí)際中心距
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