【正文】 計(jì)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(diǎn)區(qū)域系數(shù) = 接觸最小安全系數(shù) = 總工作時(shí)間 =10*300*8 =24000 （設(shè)計(jì)使用 10 年，一年安 300天計(jì)算， 8 小時(shí)工作制） 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 估計(jì) 10^7 ≤ 10^9, 則指數(shù) m= =60*1*480*24000*(1^*+^*+^*) 原估計(jì)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(jì)算 圓周速度 v （ 37） =π *50*480/（ 60000） v=精度等級(jí) 選 8 級(jí)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(jí)齒數(shù) =30； = =*30=192 =50/30= 取 m= =50/= 取 =34 =*34= =218 使用系數(shù) = 動(dòng)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(jí)減速器設(shè)計(jì)計(jì)算 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）高速級(jí)齒輪： 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算： 因傳動(dòng)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(jì)算 轉(zhuǎn)矩 （ 36） 第 3 章 鋼筋自動(dòng)下料機(jī)設(shè)計(jì)方案 21 =*10^6*齒寬系數(shù) 取 = = 接觸疲勞極限 =710MPa =580Mpa 初步計(jì)算的需用 [ ] ≈ 接觸應(yīng)力 =*710 [ ]=639MPa [ ]≈ =*580 [ ]=522MPa 值 取 =85 =85 初步計(jì)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(dòng)比 =960/480 i=2 帶根數(shù) 查表可知 [12] ： = kw ； = ； = ； = kw （ 34） 第 3 章 鋼筋自動(dòng)下料機(jī)設(shè)計(jì)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(dòng)比為 = i / = 64 / 2=32 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) [16]，取 = ，則 =5 第 3 章 鋼筋自動(dòng)下料機(jī)設(shè)計(jì)方案 17 2計(jì)算各軸機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)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(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 III 軸 mNiTT ????????? 1 8 ? 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 定 V 帶星號(hào)和帶輪直徑 [12] 工作情況系數(shù) Ka = 計(jì)算功率 Pc =KaP =* Pc = 選帶型號(hào) 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(jì)算帶長(zhǎng) 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(zhǎng) (33) =π *149+2*550+49178。 （ 2）基本傳動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算 1分配傳動(dòng)比 電動(dòng)機(jī)型號(hào)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(dòng)過程中，帶傳動(dòng)的效率為 二級(jí)齒輪減速器的效率為 ；滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率為 ；連桿傳動(dòng)的效率為 ；滑動(dòng)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?yàn)樵撟詣?dòng)下料機(jī)是６跟鋼絲同時(shí)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?jiǎng)偨z的許用剪應(yīng)力為：取最大值 2550Mpa?？紤]現(xiàn)實(shí)條件因此決定采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作為自動(dòng)下料機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。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)。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)、噪聲小以及過載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn) ，并安裝張緊輪。 第 3 章 鋼筋自動(dòng)下料機(jī)設(shè)計(jì)方案 15 第 3 章 自動(dòng)下料機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 電機(jī)的選擇 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)而切斷鋼絲。 主視圖 第 2 章 鋼筋自動(dòng)下料機(jī)設(shè)計(jì)方案 14 俯視圖 圖 21 自動(dòng)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(jì) 過程中所經(jīng)歷的三種設(shè)計(jì)方案，并論述其優(yōu)缺點(diǎn)。 總體結(jié)構(gòu)示意圖 由以上所述的傳動(dòng)方案，結(jié)合設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(shí)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(jí)的齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)輥輪可以使相互位置滿足。 經(jīng)過一段時(shí)間的驗(yàn)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(dòng)方案：帶傳動(dòng)和減速器的設(shè)計(jì)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(gè)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(dòng)。但該設(shè)備在使用過程中如果調(diào)整的不合適，刀臺(tái)在錘頭兩次下行的間隔時(shí)間內(nèi)不能及時(shí)返回，將造成鋼筋的連切現(xiàn)象。同時(shí)，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_(tái)移到高速上下運(yùn)動(dòng)的錘頭下時(shí)，錘頭擊打刀臺(tái)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(shí)壓縮彈簧將滑動(dòng)刀臺(tái)迅速退回原位置，以免被錘頭第二次擊打。電機(jī)帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)，在錘頭的后面位置上有一個(gè)滑動(dòng)刀臺(tái)，刀臺(tái)上有切斷鋼筋用的切刀。 下切式剪切系統(tǒng)的形勢(shì)比較多，按刀具的驅(qū)動(dòng)形勢(shì)可分為：擺動(dòng)式、錘擊式及液壓式。同時(shí)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(dòng)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(dòng)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(tái)的刃口處，當(dāng)平移式下切刀臺(tái)沿圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩刀片刃口相對(duì)運(yùn)動(dòng)，切斷鋼筋，曲柄使刀臺(tái)復(fù)位，等待下一次剪切。當(dāng)鋼筋通過平移式下切刀臺(tái)擺動(dòng)式上切刀片、制動(dòng)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(dòng)式剪切原理圖 圖 14是采用上下移動(dòng)式剪切的鋼筋自動(dòng)下料機(jī)工作原理簡(jiǎn)圖。 這類鋼筋自動(dòng)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(dòng)定長(zhǎng)開關(guān)后，通過電磁鐵帶動(dòng)牙嵌離合器使飛輪軸與主動(dòng)齒輪軸聯(lián)接，主動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)一周帶動(dòng)切斷齒 輪旋轉(zhuǎn)三分之一周，同時(shí)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(dòng)下料機(jī)工作原理簡(jiǎn)圖。 如前所述，按鋼筋自動(dòng)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(dòng)式剪切，下移式剪切 [5]。 （ 2）自動(dòng)下料機(jī)基本工作原理 考慮到鋼筋自動(dòng)下料機(jī)主要是對(duì)鋼筋進(jìn)行剪切的，而且各種要求也是針對(duì)其 剪切性能提出的。所以承料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)也是必須予