【正文】 ................................................................................................................. 44 9 結(jié)論 .............................................................................................................................................................................. 46 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................................................................... 47 致 謝 ................................................................................................................................................................................. 48 xxxx 大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計(jì) 摘 要 鋼筋彎曲機(jī)是建筑工地必不可少的機(jī)械， 能 有效 的 提高生產(chǎn)效率，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高鋼筋 彎曲 精度。 本文對(duì) V 帶輪和圓柱傳動(dòng)齒輪進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，并對(duì)軸、鍵和軸承等關(guān)鍵部件進(jìn)行了力學(xué)分析計(jì)算和強(qiáng)度校核，表明該鋼筋彎曲機(jī)完全符合設(shè)計(jì)要求。 xxxx 大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 2 總體方案的確定 傳動(dòng)方案的確定 下面以二級(jí) 變速對(duì)各方案的精度和效率進(jìn)行計(jì)算比較。 代入 式 22相 關(guān)參數(shù)有 31 5/ gg ??? ????? ? （ 3）傳動(dòng)精度的比較 為便于比較 ,設(shè)定各級(jí)齒輪傳動(dòng)誤差相同，均以 g?? 表示 ,蝸輪蝸桿傳動(dòng)的誤差與齒輪傳動(dòng)誤差幾乎相等，即 wg ?? ??? 。而 2322212 ???? ? 公式 （ 24） 式中， 21? 為攪油及濺油效率，取 ； 22? 為軸承效率，在此不計(jì)功率損失； 23? 為蝸輪螺旋副嚙合效率。左右，蝸桿的分度圓直徑 d=76 mm左右，其蝸輪蝸桿表面的滑動(dòng)速度 )106/( 4???? nds ?? ，代入相關(guān)參數(shù)計(jì)算得 Vs≈ m/s。43′)≈ 又由公式 24得 2? == 將 2? 代入公式 23得渦輪蝸桿傳動(dòng)效率 η==。 xxxx 大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 經(jīng)過(guò)對(duì)渦輪機(jī)構(gòu)和全齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度和 傳動(dòng)效率的比較發(fā)現(xiàn)， 渦輪蝸桿雖然傳動(dòng)精度較高，但是能量損失太大，況且本文所設(shè)計(jì)的鋼筋彎曲機(jī)對(duì)鋼筋彎曲的精度控制與傳動(dòng)方案 的精度關(guān)系很小，本文所采用的是另一種由行程開關(guān)、分度盤等組成的自動(dòng)化裝置，更好的控制彎曲精度，從這方面考慮，全齒輪傳動(dòng)方案，比較適合應(yīng)用于鋼筋彎曲機(jī)。 圖 11 傳動(dòng)原理示意圖 1壓彎 銷軸 2中心銷軸 3工作圓盤 4齒輪 5電機(jī) 6帶輪 7V帶 工作臺(tái)面彎曲方案 傳動(dòng)系統(tǒng)將動(dòng)力傳至工作圓盤，在工作圓盤中心位置安裝有中心銷軸，并在圓盤上安裝壓彎銷軸。首次彎曲時(shí)，現(xiàn)將行程開關(guān)移動(dòng)到一個(gè)角度，并且試彎一根鋼筋，然后將彎好的鋼筋取下用鋼筋角 度測(cè)量器量取試彎角度，將該角度與所要彎曲的角度經(jīng)行比較，移動(dòng)形成開關(guān)，減去試彎角度與實(shí)際xxxx 大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 需要角度之間的差值，從而可以獲得精確的彎曲角度。對(duì)于 25MnSi， ζs=373N/mm2。 將以上計(jì)算數(shù)值代入公式 32得， M1=[(+15/6)800373]=。 由上面計(jì)算可知 Mt=，又有已知條件知轉(zhuǎn)速 n=30r/min。 xxxx 大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 4 確定傳動(dòng)比及運(yùn)動(dòng)參數(shù) 48301440 ??? nni ma 由 iiia .0? ，式中 ii ,0分別 為帶傳動(dòng)和減速器傳動(dòng)比。 （ 1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1=90mm。 （ 3）計(jì)算實(shí)際中心距 a mmmmLLaa dd 533)2 17341800500(2 00 ??????? mmmmLaa d 5 0 6)1 8 0 00 1 3 3(0 1 i n ?????? mmmmLaa d 587)( a x ?????? 所以中心距變動(dòng)范圍為， 506mm— 587mm 1? ? ? ? ? ????? 90157533 0121 ???????? add dd? z （ 1）計(jì)算單根 V帶的額定功率 由 mmdd 901 ? 和 min/1440m rn ? ，由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 kWP ? 根據(jù) min/1440 rnm ? ， i=4和 A帶型，查設(shè)計(jì)手冊(cè)得 kWP ?? 由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 ??K ， ?lK ，于是 ? ? ? ? kWKWKKPPP Lr ???????? ? （ 2）計(jì)算 V帶的根數(shù) z。 大帶輪根據(jù)結(jié)構(gòu)需要采用輪輻式，如圖 5— 1，具體尺寸詳見圖紙。 選擇小齒輪 材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者材料硬度相差為 40HBS。；按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ζHlim 1=600MPa，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ζHlim 2=550MPa。 （ 5）應(yīng)力校正系數(shù) 設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 YSa1=； YSa2=。 齒輪的結(jié)構(gòu) 齒輪 Ⅰ ，如圖 61；齒輪 2，如圖 62。 （ 3）選用小齒輪齒數(shù) z1=25,大齒輪齒數(shù) z2= 75253 ?? 。 （ 2）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 根據(jù) v=， 8 級(jí)精度，并有由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得，動(dòng)載系數(shù) Kv=；直齒輪，KHα=KFα=1；使用系數(shù) KA=；用插值法查得 8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，KHΒ=；由 ?hb ， KHΒ=，查得 KFΒ=。YSa2=。 齒輪的結(jié)構(gòu) 齒輪 3， 如圖 63；齒輪 4，如圖 64 圖 63齒輪 Ⅲ 圖 64齒輪 Ⅳ xxxx 大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 7 軸的設(shè)計(jì)及校核 Ⅰ 軸的設(shè)計(jì) I軸上的功率 P、轉(zhuǎn)速 n和轉(zhuǎn)矩 T P=， n=360r/min， T= 因?yàn)?mmd 841 ? 切向力 NTF t 1 1 ???? 徑向力 NFF tr n ???? ?? 先初步估算軸的最小直徑。 （ 1）根據(jù)軸上零件的裝配方案，確定 I軸的大體形狀 ,如圖 71所示。 2）初步選擇滾動(dòng)軸承。故取 d67=43mm。 4）軸承端蓋的總寬度為 20mm。按 d45由資料查得平鍵截面 bh=128, xxxx 大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 鍵槽用鍵槽銑刀加工，由于鍵槽長(zhǎng)度 L=輪轂長(zhǎng)度 （ 5～ 10） mm，取鍵長(zhǎng)為 80mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故 由幾何量公差與檢測(cè)教材 [16]知， 選擇齒輪輪轂與軸的配合為67nH；同樣大帶輪與軸的鏈接，選用平鍵為 8mm7mm60mm，大帶輪與軸的配合為67kH。選取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 圖 72 Ⅱ 軸 的 結(jié) 構(gòu)示意圖 （ 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 1）初步選滾動(dòng)軸承。 3） 2 軸上大齒輪的輪轂的寬度為 85mm，為了是套筒端面可靠地壓緊齒輪， L23應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 L23=83mm；同理，由于 2軸上小齒輪的輪轂寬度為 115mm，所以取L45=113mm。 5）為了確保 2齒輪正確嚙合，故由此可計(jì)算出 L12=88+=。 xxxx 大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 （ 3）軸上零件的周向定位 兩個(gè)齒輪與軸的鏈接均采用平鍵連接。 Ⅲ 軸的設(shè)計(jì) Ⅲ 軸上的功率 P、轉(zhuǎn)速 n和轉(zhuǎn)矩 T P=， n=30r/min， T=。 xxxx 大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 最小直徑顯然在與工作部分相連的聯(lián)軸器安裝軸段上。mm 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器工程轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊(cè)，選用 YL12型聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 1600000 N半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 L=142mm，為了確保軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故 7— 8段的長(zhǎng)度應(yīng)略比 L短一些，現(xiàn)取 L78=140mm。 3）左端滾動(dòng)軸承右側(cè)采用軸肩進(jìn)行定位。已知齒輪輪轂的寬度為 110mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此段軸應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 L45=108mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆以及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取軸承端蓋的外端面與半聯(lián)軸器左端的面間的距離 L=30mm，故取 L67=50mm。按 d45 由手冊(cè)查得平鍵截面bh=22mm14mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工；由于鍵長(zhǎng)度 L=輪轂長(zhǎng)度 （ 5～ 10） mm，所以取鍵槽長(zhǎng)度為 100mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 67nH ；同樣，半聯(lián)軸器與軸的鏈接，選用平鍵 18mm11mm130mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為 67kH 。簡(jiǎn)支梁額軸的支承跨距為77+=， 根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖 如圖 75至 78。根據(jù)手冊(cè)及上表的數(shù)據(jù)，以及軸的雙向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，則取 α=1，軸的計(jì)算應(yīng)力為 ? ? MP aW TMca 1008001140821)(3222321 ?? ????? ?? 前面已選定軸的材料為 45鋼，由手冊(cè)查得 ? ? MPa601 ??? 。截面 V的應(yīng)力集中的影響和截面 IV的相近，但截面 V不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核。 （ 2）截面 IV左側(cè) 抗彎截面系數(shù) W==353mm3= 抗扭截面系數(shù) WT==353mm3=8575mm3 截面 IV左側(cè)的彎矩 M為 mmNM ????? 4577140821 截面 IV上的扭矩 T1= 截面上的彎曲用力 MP aMP aWMb ???? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 MP aMP aWT TT 5100 80 01 ???? 軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。又有手冊(cè)可查得軸的材料的敏性系數(shù)為， qζ=， qι=。 （ 3）截面 IV右側(cè) 抗彎截面系數(shù) W==413mm3= 抗扭截面系數(shù) WT==413mm3= 截面 IV左側(cè)的彎矩 M為 mmNM ????? 4577140821 截面 IV上的扭矩 T1= 截面上的彎曲用力 MP aMP aWMb ???? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 MP aMP aWT TT 84100 8001 ???? xxxx 大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 過(guò)盈配合處的???k ，根據(jù)手冊(cè)查得???k =；取???? ?? kk ? ，于是得 ??????k ；軸按磨削加工，由手冊(cè)查得表面質(zhì)量系數(shù)為 βζ=βι=。現(xiàn)將計(jì)算的截面 C處的 MH、 MV及 M的值列于 表 72。 Ⅲ 軸的校核 圖 714 III軸 xxxx 大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 41 齒輪 4受力 切向力 NdTFt 43 ?? 徑向力 NFF otr ?? 對(duì)于 30215 圓錐滾子軸承，查得 a=27mm， 簡(jiǎn) 支梁額軸的支承跨距為178+=，由 軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出彎矩圖和扭矩圖 如圖 715至 718。xxxx 大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 43 根據(jù)手冊(cè)及上表的數(shù)據(jù)，以及軸的雙向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，則取