1586-臥式鋼筋切斷機的設計（一）

1586-臥式鋼筋切斷機的設計（一）,臥式,鋼筋,切斷,割斷,設計 邵 陽 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 目 錄1 引言…………………………………………………………………… 11.1 概述………………………………………………………………………11.2 題目的選取…………………………………………………………… 21.3 鋼筋切斷機的工作原理…………………………………………………22 電機的選擇……………………………………………………………22.1 鋼筋切斷機需用力計算 …………………………………………… 22.2 功率計算 ………………………………………………………… 33 傳動結構設計 ………………………………………………… 33.1 基本傳動設計計算…………………………………………………… 33.2 帶傳動設計……………………………………………………………43.3 齒輪傳動設計 ……………………………………………………… 73.4 軸的校核 ………………………………………………………………143.5 鍵的校核……………………………………………………………… 223.6 軸承的校核 ………………………………………………………… 234 鋼筋切斷機的摩擦 磨損和潤滑 …………………………………… 25結論 ………………………………………………………………… 27致謝 ……………………………………………………………… 28參考文獻……………………………………………………………29 邵 陽 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 1 引言1．1 概述鋼筋切斷機是鋼筋加工必不可少的設備之一，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。鋼筋切斷機與其他切斷設備相比，具有重量輕、耗能少、工作可靠、效率高等特點，因此近年來逐步被機械加工和小型軋鋼廠等廣泛采用，在國民經(jīng)濟建設的各個領域發(fā)揮了重要的作用。國內(nèi)外切斷機的對比：由于切斷機技術含量低、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)國外切斷機偏心軸的偏心距較大，如日本立式切斷機偏心距 24mm，而國內(nèi)一般為 17mm．看似省料、齒輪結構偏小些，但給用戶帶來麻煩，不易管理．因為在由切大料到切小料時，不是換刀墊就是換刀片，有時還需要轉(zhuǎn)換角度。2)國外切斷機的機架都是鋼板焊接結構，零部件加工精度、粗糙度尤其熱處理工藝過硬，使切斷機在承受過載荷、疲勞失效、磨損等方面都超過國產(chǎn)機器．3)國內(nèi)切斷機刀片設計不合理，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)國外機型一般采用半開式結構，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)機型結構有全開、全閉、半開半閉 3 種，潤 邵 陽 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 滑方式有集中稀油潤滑和飛濺潤滑 2 種。6)國內(nèi)切斷機外觀質(zhì)量、整機性能不盡人意；國外廠家一般都是規(guī)模生產(chǎn)，在技術設備上舍得投入，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，色澤搭配科學合理，外觀看不到哪兒有焊縫、毛刺、尖角，整機光潔美觀。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，加之設備老化，加工過程拼體力、經(jīng)驗，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)濟建設的快速發(fā)展為建筑行業(yè)，特別是為建筑機械的發(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械市場，加強企業(yè)的經(jīng)營管理，加大科技投入，重視新技術、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企業(yè)的差距，無疑是我國鋼筋切斷機生產(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)設計的任務是臥式鋼筋切斷機的設計。要求切斷鋼筋的最大直徑 14mm，切斷速度為 15 次/分。在設計中通過計算和考慮實際情況選則合適的結構及參數(shù)，從而達到設計要求，同時盡可能的降低成本，這也是一個綜合運用所學專業(yè)知識的過程。 。畢業(yè)設計是對四年大學所學知識的一個總結，也是走上工作崗位前的一次模擬訓練。1．3 鋼筋切斷機的工作原理工作原理：采用電動機經(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座的滑道中作往復直線運動,使活動刀片和固定刀片相錯而切斷鋼筋。2 電機選擇傳動方案簡述：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，因為它具有緩沖、吸振、運行平穩(wěn)、噪聲小、合過載保護等優(yōu)點，并安裝張緊輪。然后采用兩級齒輪減速，因為齒輪傳動可用來傳遞空間任意兩軸間的運動和動 邵 陽 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 力，并具有功率范圍大，傳動效率高，傳動比準確，使用壽命長，工作安全可靠等特點。動力由電動機輸出,通過減速系統(tǒng)傳動,把動力輸入到執(zhí)行機構。由于傳動系統(tǒng)作 的是回轉(zhuǎn)運動,而鋼筋切斷機的執(zhí)行機構需要的直線往復運動,為了實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換,可以采用曲柄滑塊機構,盤行凸輪移動滾子從動件機構,齒輪齒條機構?？紤]現(xiàn)實條件我決定采用曲柄滑塊機構作為本機械的執(zhí)行機構 。2.1 切斷鋼筋需用力計算為了保證鋼筋的剪斷，剪應力應超過材料的許應剪應力 。即切斷鋼筋的條件為：????????AQ查資料可知鋼筋的許用剪應力為： MPa,取最大值 142MPa。由于本??142~8??切斷機切斷的最大剛筋粗度為： mm。maxd則本機器的最小切斷力為： ??21844)(.32max2???QdQ??取切斷機的 Q=22000N。2.2 功率計算由圖可知，刀的速度小于曲軸處的線速度。則切斷處的功率 P ：W8.6901.20615?????QP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 9.0~8.??由以上可知總的傳動效率為:η= 0.94 ×0.96×0.98×0.81=0.72 邵 陽 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 由此可知所選電機功率最小應為 kw94.172.06??P查手冊并根據(jù)電機的工作環(huán)境和性質(zhì)選取電機為：Y 系列封閉式三相異步電動機，代號為 Y112M-6，輸出功率為 2.2kw，輸出速度為 960 r/min。3. 傳動結構設計3.1 基本傳動數(shù)據(jù)計算3.1.1 分配傳動比電動機型號為 Y，滿載轉(zhuǎn)速為 960 r/min。a) 總傳動比 641590?ib) 分配傳動裝置的傳動比 10i?上式中 i0、i 1 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 326401?ic) 分配減速器的各級傳動比按展開式布置，查閱有關標準，取 i11=6.4，則 i22=5。 （注以下有 i1 代替 i11，i 2 代替i22）3.1.2 計算機構各軸的運動及動力參數(shù)a) 各軸的轉(zhuǎn)速ⅠⅡⅢⅠ 軸 min/r48029601?nmⅡ 軸 i/r75.12iⅢ 軸 in/r23?inb) 各軸的輸入功率Ⅰ 軸 kw068.294.011?ηp 邵 陽 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） Ⅱ 軸 kw96.18.076.212 ????ηpⅢ 軸 933ηc) 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動機輸出轉(zhuǎn)矩 mN89.2160.95???dTⅠ 軸 N15.4.01 ???ηiⅡ 軸 m3.2098765.4122 ?ηⅢ 軸 .333??ηiT3.2 帶傳動設計