【正文】 臥式鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì) 5 行凸輪移動(dòng)滾子從動(dòng)件機(jī)構(gòu) ,齒輪齒條機(jī)構(gòu)。其工作原理為電機(jī) 轉(zhuǎn)動(dòng) 帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng) ,進(jìn)而捶頭在曲軸的作用下將做不停的高速上下運(yùn)動(dòng) .當(dāng)鋼筋前進(jìn)到預(yù)算的長(zhǎng)度時(shí) ,鋼筋 觸動(dòng)到與倒臺(tái)相連定齒板 ,其將前移 .當(dāng)?shù)杜_(tái)移到錘頭時(shí) ,錘頭將擊打刀架 ,所以切刀將鋼筋切斷。 臥式鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì) 2 而按照鋼筋切斷機(jī)的剪切方式有大致可以分為二種形式：旋轉(zhuǎn)式剪切， 下移式剪切，現(xiàn)在對(duì)它們的工作原理進(jìn)行分別介紹。 國(guó)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(rùn)不高等原因，所以廠家?guī)资陙?lái)基本維持現(xiàn)狀，發(fā)展不快，與國(guó)外同行相比具體有以下幾方面差距。選擇三級(jí)減速，先是一級(jí)帶減速，再 采用兩級(jí)齒輪減速。動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)輸出 ,通過(guò)減速系統(tǒng)傳動(dòng) ,把動(dòng)力輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 1． 2 選 題 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)。 不足之處：此類鋼筋切斷機(jī)采用的是牙嵌離合器進(jìn)行聯(lián)接，受工作原理的限制，速度不能過(guò)大。但在使用的過(guò)程中如果調(diào)整的不合適，將造成鋼筋的連切現(xiàn)象。即切斷鋼筋的條件為： ? ??? ?? AQ 查資料可知鋼筋的許用剪應(yīng)力為： MPa，取最大值 144MPa。（注以下用 i1代替 i11， i2代替 i22） 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ⅠⅡⅢ Ⅰ 軸 m in/r480296001 ??? nnn m Ⅱ 軸 m in/r75 0112 ??? inn Ⅲ 軸 mi n/r15575223 ??? inn ⑵ 各軸的輸入功率 Ⅰ 軸 kw0 6 .2020 ????? ηpp Ⅱ 軸 ?????? ηpp Ⅲ 軸 ?????? ηpp 32 2 64 0 1 ? ? ? i i i 臥式鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì) 7 ⑶ 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 6 5 5 0 ????dT Ⅰ 軸 Ⅱ 軸 ????????? ηiTT Ⅲ 軸 1 8 5 023223 ????????? ηiTT 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 帶型的確定 由設(shè)計(jì)可知： V帶傳動(dòng)的功率為 ，小帶輪的轉(zhuǎn)速為 960r/min，大帶輪的轉(zhuǎn)速為480r/min。 ????? uNN FF ② 壽命系數(shù) Yn Yn2 ，查閱相關(guān)手冊(cè)選取 Yn1= Yn2=1 ③ 極限應(yīng)力?。害?Flim1=290MPa、σ Flim2=220MPa ④ 尺寸系數(shù) Yx：查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選，取 Yx= ⑤ 安全系數(shù) SF：參照表 913，取 SF= ⑥ 需用應(yīng)力 [σ F1] 、 [σ F2] 由式（ 920），許用彎曲應(yīng)力 ? ? M P a387 1129022 1l i m1 ?????? M P aS YYF xNFF σσ ? ? M P a29 3 1122 022 2l i m2 ?????? M P aS YYF xNFF σσ 齒形系數(shù) YFa YFa2 由圖 919，取 臥式鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì) 13 YFa1= YFa2= 應(yīng)力修正系數(shù) Ysa Ysa2 由圖 920，取 Ysa1= Ysa2= 校核齒根抗彎疲勞強(qiáng)度 由式（ 917），齒根彎曲應(yīng)力 ? ?1411111M P a1 4 9M P a6 9 2FsaFaFF YYYmbdTKσσ???????????? ? ? ?211 2212 M P FsaFa saFaFF YY YY σσσ ??????? 第二級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) ⑴ 選材料、確定 其 初步參數(shù) ① 選材料 小齒輪： 40Cr 鋼調(diào)制，平均取齒面硬度為 260HBS 大齒輪： 45 鋼 調(diào)制，平均取齒面硬度為 260HBS ② 初選齒數(shù) 取小齒輪的齒數(shù)為 28，則大齒輪的齒數(shù)為 28 5=140 ③ 齒數(shù)比即為傳動(dòng)比 528140??i ⑵ 選擇尺寬系數(shù)ψ d 和傳動(dòng)精度等級(jí)情況，參照相關(guān)手冊(cè)并根據(jù)以前學(xué)過(guò)的知識(shí)選取 ψ d=2/3 初估小齒輪直徑 d1=84mm，則小齒輪的尺寬為 b=ψ d d1=2/3 84=56mm 齒輪圓周速度為： s/0 5 5 0 0 060 75841 0 0 060 nd 11 ?? ???? ??? ??? 參照手冊(cè)選精度等級(jí)為 9 級(jí)。 ? ?? ? 01 ??? ???? ⑦校核軸徑如表 34 表 34 驗(yàn)算軸徑 Ⅰ截面 ? ? mm662 6 m M3 1be ??? ?? ⅠⅠd Ⅱ截面 ? ? mm482 6 m M3 1be ??? ?? ⅡⅡd 結(jié)論：按當(dāng)量彎矩法校核，軸的強(qiáng)度足夠。鍵的長(zhǎng)度 L 一般可按輪轂的長(zhǎng)度選定，即鍵長(zhǎng)略短于輪轂長(zhǎng)度，并應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的長(zhǎng)度系列。 初選軸承型號(hào) 試選 10000K 軸承，查 GB2811994，查得 10000K 軸承的性能參數(shù)為： C=14617N Co=162850N 1900min ?n (脂潤(rùn)滑 ) 切斷機(jī) 壽命計(jì)算 ⑴ 第一步 計(jì)算軸承內(nèi)部軸向力 . 首先 查表得 10000K 軸承的內(nèi)部軸向力 可知 : )2/( YFF Rs ? 39。 在 本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)中，我盡可能的采用通用部件，從而使設(shè)計(jì)周期縮短成本降低。由于我水平有限，設(shè)計(jì)中難免有不足，歡迎各位老師指正批評(píng)。 臥式鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì) 30 參 考 文 獻(xiàn) [1] 徐灝．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（ 4）．清華大學(xué) 機(jī)械工業(yè)出版社， 1991 [2] 李慶華 .壓力機(jī)去皺的可靠性分析 .南京， 東南大學(xué)出版社， 1990 [3] 高蕊 .鋼筋切斷機(jī)切斷過(guò)程分析及最大沖切力計(jì)算 .建筑機(jī)械， 1995 第 2 期 [4] 何 德譽(yù) .曲柄壓力機(jī) .北京， 清華大學(xué)出版社， 1987 [5] 王亮 .壓力機(jī)的控制及其應(yīng)用 ， 1997 年第 4 期 [6] 宜亞麗 .鋼筋 切斷機(jī)剪切機(jī)構(gòu)研究分析， 2020 年第 10 期 [7] 梁崇高 .平面連桿機(jī)構(gòu)的計(jì)算設(shè)計(jì) .北京， 高等教育出版社， 1993 [8] 張祥林 .帶式制動(dòng)器優(yōu)化設(shè)計(jì) .北京， 清華大學(xué)出版社， 1987 臥式鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì) 31 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)的最后一站，它與以往的課程設(shè)計(jì)不同。 N1 0 1 0 0 32 ?? PP FF ⑸ 計(jì)算軸承壽命 臥式鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì) 28 h4 5 0 0h5 1 1 9)1 0 1 0 0 31 4 6 1 7 0(256010)(60103106610?????? ?Ph FCnL ⑹ 極限轉(zhuǎn)速計(jì)算 由式 lim21 nffnmas? ??PFC ???? 21 a rc tgFa rc tg F RA? 查得：載荷系數(shù) ?f 載荷分布系數(shù) ?f 故 m i n1 9 0 rnm a s ??? nmin1000 ?? r 計(jì)算結(jié)果表明，選用的 10000K 型圓柱孔調(diào)心軸承能滿足要求。 附：鍵的材料：因?yàn)閴簼⒑湍p是鍵聯(lián)接的主要失效形式，所以鍵的材料要求有足夠的硬度。 ⑵ 軸的剛度計(jì)算 ??? ??? ????? 7 17 1410 165 i pi iii pi iini pi ii I LTI LTI LTG? ??? 所以軸的剛度足夠 鍵的校核 . 平鍵的強(qiáng)度校核 ⑴ 鍵的選擇 鍵的類型應(yīng)根據(jù)鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)使用要求和工作狀況來(lái)選擇。 臥式鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì) 18 圖 31 軸的受力轉(zhuǎn)矩、彎矩圖 ②求作用在軸上的力如表 31，作圖如圖 31c 表 31 作用在軸上的力 垂直面（ Fv） 水平面（ Fh） 軸承 1 F2=12N F4=891N 齒輪 2 BvF =1367N 498NFAH ? 軸承 3 F1=476N F3=1570N 帶輪 4 0Fv? ?BHF 1056N ③ 求作用在軸上的彎矩如表 32，作出彎矩圖如圖 32d、 32e 表 32 作用在軸上的彎矩 垂直面（ Mv） 水平面（ Mh） Ⅰ截面 1 3 0 8 N .m m1 0 9 F t1 ???vM 9 7 1 1 91091 ???? cH FM 合成彎矩 ? ? ? ? 97128N . m mN . m m971191308 22 ???ⅠM 臥式鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì) 19 Ⅱ截面 1 0 5 3 4 8 N . m m3 1 3122 0 44 9 8 ?????ⅡvM 1 5 N . m m2041367 313891H ?? ??ⅡM 合成 彎矩 ? ? ? ? 105363N . m mN . m m15105348 22 ???ⅡM ④作出轉(zhuǎn)彎矩圖如圖 32f ⑤作出當(dāng)量彎矩圖如圖 32g，并確定可能的危險(xiǎn)截面Ⅰ、Ⅱ如圖 32a。 由式 (d1+d2)a02(d1+d2) 可知： (100+200)a02(100+200) 得 210〈 a0〈 600 初步確定