【正文】 計算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸 無需調(diào)整。+*10^3*50 = 載荷系數(shù) K K= （ 38） =*** K= 彈性系數(shù) =√ MPa 節(jié)點區(qū)域系數(shù) = 接觸最小安全系數(shù) = 總工作時間 =10*300*8 =24000 （設(shè)計使用 10 年，一年安 300天計算， 8 小時工作制） 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 估計 10^7 ≤ 10^9, 則指數(shù) m= =60*1*480*24000*(1^*+^*+^*) 原估計應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確。） *（ +1） /） = 取 =50mm 初步齒寬 b b=50mm 2校核計算 圓周速度 v （ 37） =π *50*480/（ 60000） v=精度等級 選 8 級精度 河北聯(lián)合大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 22 齒數(shù) z和模數(shù) m 初級齒數(shù) =30； = =*30=192 =50/30= 取 m= =50/= 取 =34 =*34= =218 使用系數(shù) = 動載系數(shù) = 齒間載荷分配系數(shù) 先求 =2* =*100N/mm =[（ 1/ +1/ ） ]cosβ （ 38） =*（ 1/34+1/218） = = =√（（ ） /3） = = 由此得 =1/ 178。 /2） Fq= N 帶輪結(jié)構(gòu) ：如圖 31所示 河北聯(lián)合大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 20 圖 31 帶輪結(jié)構(gòu)與尺寸零件圖 雙級減速器設(shè)計計算 齒輪的設(shè)計計算 （ 1）高速級齒輪： 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算： 因傳動尺寸無嚴(yán)格限制，批量較小，故選材如下： 小齒輪 ： 40Cr 鋼，調(diào)制處理，硬度 241HB~286HB，平均取為 260HB 大齒輪 ： 45 鋼 ，調(diào)制處理，硬度 229HB~286HB，平均取為 240HB 1初步計算 轉(zhuǎn)矩 （ 36） 第 3 章 鋼筋自動下料機(jī)設(shè)計方案 21 =*10^6*齒寬系數(shù) 取 = = 接觸疲勞極限 =710MPa =580Mpa 初步計算的需用 [ ] ≈ 接觸應(yīng)力 =*710 [ ]=639MPa [ ]≈ =*580 [ ]=522MPa 值 取 =85 =85 初步計算的小齒 輪直徑 =85*179。 求帶根數(shù) 帶速 =π *198*960/（ 60*1000） ν =10m/s 傳動比 =960/480 i=2 帶根數(shù) 查表可知 [12] ： = kw ； = ； = ； = kw （ 34） 第 3 章 鋼筋自動下料機(jī)設(shè)計方案 19 =（（ +） **） = 取 z=3根 求軸上載荷 張緊力 =500**(()/)/(10*3)+*10 178。 （ 198100） *60176。 8*49178。初步取 =2 ，則減速器的傳動比為 = i / = 64 / 2=32 分配減速器的各級傳動比 按展開式布置，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) [16]，取 = ，則 =5 第 3 章 鋼筋自動下料機(jī)設(shè)計方案 17 2計算各軸機(jī)構(gòu)的運(yùn)動及動力參數(shù) 1. 各軸的轉(zhuǎn)速 I 、 II、 III I 軸 ： m in/r4802/960/ 01 ??? NNN m II 軸 ： m in/??? III 軸 ： m in/155/75/ 223 riNN ??? 2. 各軸的輸入功率 I 軸 ： kwPP ????? ? II 軸 ： kwPP ?????? ? III 軸 ： kwPP ?????? ? 3. 各軸的 輸入轉(zhuǎn)矩 電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 III 軸 mNiTT ????????? 1 8 ? 帶傳動設(shè)計 定 V 帶星號和帶輪直徑 [12] 工作情況系數(shù) Ka = 計算功率 Pc =KaP =* Pc = 選帶型號 A型 小帶輪直徑 取 =100mm 大帶輪直徑 =（ ） *100*960/480 （設(shè)ε =1%） 選 =198mm 大帶輪轉(zhuǎn)速 (32) =（ ） *100*960/198 =480r/min 計算帶長 河北聯(lián)合大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 18 求 Dm =（ 100+198） /2 =149mm 求Δ =（ 198100） /2 Δ =49mm 初取中心距 a=550mm 帶長 (33) =π *149+2*550+49178。 （ 2）基本傳動數(shù)據(jù)計算 1分配傳動比 電動機(jī)型號為 Y112M6，滿載轉(zhuǎn)速為 960r/min。則切斷處的功率Ｐ： = W 查表 [11]可知在傳動過程中，帶傳動的效率為 二級齒輪減速器的效率為 ；滾動軸承的傳動效率為 ；連桿傳動的效率為 ；滑動軸承的效率為 。 則本機(jī)器的最小切斷力為： (31) 河北聯(lián)合大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 16 又因為該自動下料機(jī)是６跟鋼絲同時切斷，故 Q=96084N 取整 得 Q=97000N。即切斷鋼絲的條件為： 查閱資料可知剛絲的許用剪應(yīng)力為：取最大值 2550Mpa?？紤]現(xiàn)實條件因此決定采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作為自動下料機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。動力由電動機(jī)輸出，通過減速系統(tǒng)傳動，把動力輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。首先采用一級帶傳動，因為它具有緩沖、吸振、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小以及過載保護(hù)等優(yōu)點 ，并安裝張緊輪。 第 3 章 鋼筋自動下料機(jī)設(shè)計方案 15 第 3 章 自動下料機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計 傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計 電機(jī)的選擇 工作原理：采用電動機(jī)經(jīng)一級三角帶傳動和二級齒輪傳動減速后，帶動曲軸旋轉(zhuǎn)，曲軸推動連桿使滑塊和動刀片在機(jī)座的滑道中作往復(fù)直線運(yùn)動，使活動刀片和固定刀片相錯而切斷鋼絲。 主視圖 第 2 章 鋼筋自動下料機(jī)設(shè)計方案 14 俯視圖 圖 21 自動下料機(jī)整體結(jié)構(gòu)圖 本章小結(jié) （ 1） 本章主要闡述了設(shè)計 過程中所經(jīng)歷的三種設(shè)計方案，并論述其優(yōu)缺點。 總體結(jié)構(gòu)示意圖 由以上所述的傳動方案，結(jié)合設(shè)計構(gòu)想，確定總體框架，用焊接有帶螺紋孔的支架通過螺紋聯(lián)接組成下料機(jī)總體的機(jī)身部分，再在支架上面固定特制長板材，使下料機(jī)各部分都可以固定在其上進(jìn)行工作。比較省事，但實現(xiàn)起來比較困難。這樣保證了每次切削下的鋼筋可以達(dá)到相同大小。通過三級的齒輪傳動帶動輥輪可以使相互位置滿足。 經(jīng)過一段時間的驗算及結(jié)構(gòu)設(shè)計，在方案一的基礎(chǔ)上進(jìn)行了完善和改進(jìn)，形成了第二種傳動方案：帶傳動和減速器的設(shè)計不變，剪切裝置進(jìn)行了改進(jìn)，改變后的剪切裝置類似于縫紉機(jī)的針頭部分的結(jié)構(gòu)，是一個曲柄滑塊結(jié)構(gòu)，保證了用于切削的切刀只在垂直方向上運(yùn)動。但該設(shè)備在使用過程中如果調(diào)整的不合適，刀臺在錘頭兩次下行的間隔時間內(nèi)不能及時返回，將造成鋼筋的連切現(xiàn)象。同時，由于該剪切機(jī)構(gòu)不存在離合器裝置，因此剛進(jìn)的前進(jìn)速度較高，一般在 30~50m/s 之間。當(dāng)?shù)杜_移到高速上下運(yùn)動的錘頭下時，錘頭擊打刀臺上的刀架，刀架上的上切刀將鋼筋切斷，切斷的鋼筋落入承料架內(nèi)，同時壓縮彈簧將滑動刀臺迅速退回原位置，以免被錘頭第二次擊打。電機(jī)帶動曲軸轉(zhuǎn)動，錘頭在曲軸的作用第 1 章 緒論 11 圖 15 下切式剪切原理圖 下高速不停 地上下運(yùn)動，在錘頭的后面位置上有一個滑動刀臺，刀臺上有切斷鋼筋用的切刀。 下切式剪切系統(tǒng)的形勢比較多，按刀具的驅(qū)動形勢可分為：擺動式、錘擊式及液壓式。同時它在剪切工程中鋼筋被向上抬起，牽引輪與剪切機(jī)構(gòu)之間的距離不可過近，否則鋼筋頭部容易彎曲變形。剪切機(jī)構(gòu)的運(yùn)動質(zhì)量與上一類機(jī) 構(gòu)相比小了許多，速度應(yīng)當(dāng)可以達(dá)到 1m/s 以上。擺動式上切刀片的一端固定在機(jī)架上，另一端刃口緊貼在平移式下切刀臺的刃口處，當(dāng)平移式下切刀臺沿圓弧軌跡運(yùn)動時，兩刀片刃口相對運(yùn)動，切斷鋼筋，曲柄使刀臺復(fù)位，等待下一次剪切。當(dāng)鋼筋通過平移式下切刀臺擺動式上切刀片、制動器和承料架等組成。 河北聯(lián)合大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 10 圖 14 上下移動式剪切原理圖 圖 14是采用上下移動式剪切的鋼筋自動下料機(jī)工作原理簡圖。 這類鋼筋自動下料機(jī)采用牙嵌離合器進(jìn)行聯(lián)接，收到工作原理的限制其聯(lián)接速度不可過大，轉(zhuǎn)差一般不超過 100~150rpm，因此導(dǎo)致了鋼筋前進(jìn)速度不能過大。當(dāng)鋼筋通過兩切斷齒輪中間的縫隙進(jìn)入成料架并觸動定長開關(guān)后，通過電磁鐵帶動牙嵌離合器使飛輪軸與主動齒輪軸聯(lián)接，主動齒輪旋轉(zhuǎn)一周帶動切斷齒 輪旋轉(zhuǎn)三分之一周，同時切斷鋼筋。 圖 13 旋轉(zhuǎn)式剪切原理圖 圖 13是采用旋轉(zhuǎn)式剪切的鋼筋自動下料機(jī)工作原理簡圖。 如前所述，按鋼筋自動下料機(jī)的剪切方式大體可將其分為三種：旋轉(zhuǎn)式剪切，上下移動式剪切，下移式剪切 [5]。 （ 2）自動下料機(jī)基本工作原理 考慮到鋼筋自動下料機(jī)主要是對鋼筋進(jìn)行剪切的，而且各種要求也是針對其 剪切性能提出的。所以承料機(jī)構(gòu)設(shè)計也是必須予