鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì)帶CAD圖,鋼筋,切斷,設(shè)計(jì),CAD
1 引言
1.1 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)的各個領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。
國內(nèi)外切斷機(jī)的對比: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。
1)國外切斷機(jī)偏心軸的偏心距較大,如日本立式切斷機(jī)偏心距24mm,而國內(nèi)一般為17mm.看似省料、齒輪結(jié)構(gòu)偏小些,但給用戶帶來麻煩,不易管理.因?yàn)樵谟汕写罅系角行×蠒r,不是換刀墊就是換刀片,有時還需要轉(zhuǎn)換角度。
2)國外切斷機(jī)的機(jī)架都是鋼板焊接結(jié)構(gòu),零部件加工精度、粗糙度尤其熱處理工藝過硬,使切斷機(jī)在承受過載荷、疲勞失效、磨損等方面都超過國產(chǎn)機(jī)器.
3)國內(nèi)切斷機(jī)刀片設(shè)計(jì)不合理,單螺栓固定,刀片厚度夠薄,40型和50型刀片厚度均為17mm;而國外都是雙螺栓固定,25~27mm厚,因此國外刀片在受力及壽命等綜合性能方面都較國內(nèi)優(yōu)良。
4)國內(nèi)切斷機(jī)每分鐘切斷次數(shù)少.國內(nèi)一般為28~31次,國外要高出15~20次,最高高出30次,工作效率較高。
5)國外機(jī)型一般采用半開式結(jié)構(gòu),齒輪、軸承用油脂潤滑,曲軸軸徑、連桿瓦、沖切刀座、轉(zhuǎn)體處用手工加稀油潤滑.國內(nèi)機(jī)型結(jié)構(gòu)有全開、全閉、半開半閉3種,潤滑方式有集中稀油潤滑和飛濺潤滑2種。
6)國內(nèi)切斷機(jī)外觀質(zhì)量、整機(jī)性能不盡人意;國外廠家一般都是規(guī)模生產(chǎn),在技術(shù)設(shè)備上舍得投入,自動化生產(chǎn)水平較高,形成一套完整的質(zhì)量保證加工體系。尤其對外觀質(zhì)量更是精益求精,外罩一次性沖壓成型,油漆經(jīng)烤漆噴涂處理,色澤搭配科學(xué)合理,外觀看不到哪兒有焊縫、毛刺、尖角,整機(jī)光潔美觀。而國內(nèi)一些一些廠家雖然生產(chǎn)歷史較長,但沒有一家形成規(guī)模,加之設(shè)備老化,加工過程拼體力、經(jīng)驗(yàn),生產(chǎn)工藝幾十年一貫制,所以外觀質(zhì)量粗糙、觀感較差。
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)展提供了一個廣闊的發(fā)展空間,為廣大生產(chǎn)企業(yè)提供一個展示自己的舞臺。面對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。
1.2 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,同時盡可能的降低成本,這也是一個綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識的過程。。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對四年大學(xué)所學(xué)知識的一個總結(jié),也是走上工作崗位前的一次模擬訓(xùn)練。
1.3 鋼筋切斷機(jī)的工作原理
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筋。
2 電機(jī)選擇
傳動方案簡述:選擇三級減速,先是一級帶減速,再兩級齒輪減速。首先采用一級帶傳動,因?yàn)樗哂芯彌_、吸振、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小、合過載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn),并安裝張緊輪。然后采用兩級齒輪減速,因?yàn)辇X輪傳動可用來傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動和動力,并具有功率范圍大,傳動效率高,傳動比準(zhǔn)確,使用壽命長,工作安全可靠等特點(diǎn)。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)。由于傳動系統(tǒng)作 的是回轉(zhuǎn)運(yùn)動,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,為了實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換,可以采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu),盤行凸輪移動滾子從動件機(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)?。
2.1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。即切斷鋼筋的條件為:
查資料可知鋼筋的許用剪應(yīng)力為:MPa,取最大值142MPa。由于本切斷機(jī)切斷的最大剛筋粗度為:mm。
則本機(jī)器的最小切斷力為:
取切斷機(jī)的Q=22000N。
2.2 功率計(jì)算
由圖可知,刀的速度小于曲軸處的線速度。則切斷處的功率P:W
查表可知在傳動過程中,帶傳動的效率為η= 0.94~0.97; 二級齒輪減速器的效率為η= 0.96~0.99; 滾動軸承的傳動效率為η= 0.94~0.98; 連桿傳動的效率為η= 0.81~0.88;滑動軸承的效率為
由以上可知總的傳動效率為:
η= 0.94×0.96×0.98×0.81=0.72
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機(jī),代號為Y112M-6,輸出功率為2.2kw,輸出速度為960 r/min。
3. 傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 基本傳動數(shù)據(jù)計(jì)算
3.1.1 分配傳動比
電動機(jī)型號為Y,滿載轉(zhuǎn)速為960 r/min。
a) 總傳動比
b) 分配傳動裝置的傳動比
上式中i0、i1分別為帶傳動與減速器(兩級齒輪減速)的傳動比,為使V帶傳動的外廓尺寸不致過大,同時使減速器的傳動比圓整以便更方便的獲得圓整地齒數(shù)。初步取i0 =2,則減速器的傳動比為
c) 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),取 i11=6.4,則i22=5。(注以下有i1代替i11,i2代替i22)
3.1.2 計(jì)算機(jī)構(gòu)各軸的運(yùn)動及動力參數(shù)
a) 各軸的轉(zhuǎn)速ⅠⅡⅢ
Ⅰ 軸
Ⅱ 軸
Ⅲ 軸
b) 各軸的輸入功率
Ⅰ 軸
Ⅱ 軸
Ⅲ 軸
c) 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩
電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩
Ⅰ 軸
Ⅱ 軸
Ⅲ 軸
3.2 帶傳動設(shè)計(jì)
3.2.1 由設(shè)計(jì)可知:V帶傳動的功率為2.2kw,小帶輪的轉(zhuǎn)速為960r/min,大帶輪的轉(zhuǎn)速為480r/min。
查表可知 工況系數(shù)取 KA=1.5 ,Pc=1.5×2.2=3.3kw。根據(jù)以上數(shù)值及小帶輪的轉(zhuǎn)速查相應(yīng)得圖表選取A型V帶。
3.2.2 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d1=100mm,則大帶輪基準(zhǔn)直徑為d2=2×100=200mm
3.2.3 帶速的確定:
3.2.4 中心矩、帶長及包角的確定。由式
0.7(d1+d2)
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