鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì)【切割φ40鋼筋】
鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì)【切割40鋼筋】,切割40鋼筋,鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì)【切割40鋼筋】,鋼筋,切斷,割斷,設(shè)計(jì),切割,40
湘 潭 大 學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書論文（設(shè)計(jì)）題目： 鋼筋切割設(shè)計(jì) 學(xué)號(hào)： 姓名： 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： 系主任： 一、主要內(nèi)容及基本要求 設(shè)計(jì)一款鋼筋切斷機(jī)，主要包含液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、潤(rùn)滑的設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足以下要求： 1 切割機(jī)的最大鋼筋切割直徑為40mm 2 切割機(jī)的切割速度為30次/分 3 圖紙要求達(dá)到2張A0圖紙 4 總字?jǐn)?shù)達(dá)到3000字以上 5完成資料查閱和3000字以上的文獻(xiàn)翻譯 二、重點(diǎn)研究的問(wèn)題 1 傳動(dòng)系統(tǒng)軸的設(shè)計(jì)； 2 齒輪的設(shè)計(jì)； 3 各零件準(zhǔn)確的裝配使機(jī)械能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn)； 三、進(jìn)度安排序號(hào)各階段完成的內(nèi)容完成時(shí)間1查閱資料、調(diào)研12周2開(kāi)題報(bào)告、制定方案34周3實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)）56周4分析、調(diào)研710周5寫出初稿1112周6修改寫出正式稿13周7答辯14周四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)1 張海柱.淺談鋼筋切斷機(jī)的變速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)J.企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā).2010,(11):24 . 2 章友文.鋼筋切斷機(jī)剪切機(jī)理分析J. 工程機(jī)械.1991，(3):16 . 3 高蕊.鋼筋切斷機(jī)切斷過(guò)程分析及最大沖切力的計(jì)算J.建筑機(jī)械.1995,(11):23 . 4劉鴻鷹.鋼筋切斷機(jī)力功論證J.工程機(jī)械.1993,(5):15. 5 章友文.鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì)與分析J.工程機(jī)械.1993,11(4):8. 6 楊志勤.一種新型的鋼筋切斷刀片J.建筑機(jī)械.2001,(4):44. 7 劉鴻鷹，章友文.鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì)和使用上存在的問(wèn)題J.建筑機(jī)械化.1990, 4；15 8西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室機(jī)械設(shè)計(jì)第八版M.高等教育出版社.2002： 9吳宗澤，羅圣國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2006. 10 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室機(jī)械原理第七版M.高等教育出版社.2006 11郭克希，王建國(guó).機(jī)械制圖M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2009； 12徐學(xué)林.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)M.湖南大學(xué)出版社.2009： 13劉鴻文.材料力學(xué)第5版M.高等教育出版社.2010： 14周振勇.GQ40臥式鋼筋切割機(jī)J.建筑機(jī)械化.1995,11期 湘潭大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書題 目： 鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 興湘學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化四班 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2014年5月 湘 潭 大 學(xué)目錄 摘要1 關(guān)鍵詞1 1前言21.1概述21.2題目選取31.3鋼筋切割機(jī)的工作原理3 2傳動(dòng)方案32.1切割鋼筋需用力計(jì)算32.2 電機(jī)功率計(jì)算43 傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)53.1基本傳動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算53.1.1分配傳動(dòng)比53.1.2計(jì)算機(jī)構(gòu)各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)63.2帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)63.2.1基本數(shù)據(jù)63.2.2帶輪基準(zhǔn)直徑63.2.3帶速的計(jì)算73.2.4中心距、帶長(zhǎng)及包角的計(jì)算73.2.5確定帶的根數(shù)73.2.6計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值83.2.7計(jì)算壓軸力83.2.8帶輪結(jié)構(gòu)尺寸的零件圖83.3齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)93.3.1第一級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)93.3.2第二級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)143.4軸的校核193.4.1一軸的校核193.4.2二軸的校核243.4.3三軸的校核293.5鍵的校核343.5.1一軸平鍵的強(qiáng)度校核343.5.2二軸平鍵的強(qiáng)度校核363.5.3三軸平鍵的強(qiáng)度校核373.6軸承的校核383.6.1一軸軸承383.6.2二軸軸承383.6.3三軸軸承393.7飛輪的設(shè)計(jì)403.8鋼筋切割機(jī)刀片413.9鋼筋切割機(jī)易出現(xiàn)的故障414 鋼筋切割機(jī)的摩擦，磨損和潤(rùn)滑42 5結(jié)論42 參考文獻(xiàn)42 致謝42湘 潭 大 學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱表 學(xué)號(hào) 姓名 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì) 評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容選題1.是否符合培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的；2.難度、份量是否適當(dāng)；3.是否與生產(chǎn)、科研、社會(huì)等實(shí)際相結(jié)合。能力1.是否有查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料的能力；2.是否有綜合運(yùn)用知識(shí)的能力；3.是否具備研究方案的設(shè)計(jì)能力、研究方法和手段的運(yùn)用能力；4.是否具備一定的外文與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；5.工科是否有經(jīng)濟(jì)分析能力。論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1.立論是否正確，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語(yǔ)是否準(zhǔn)確，符號(hào)是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；2.文字是否通順，有無(wú)觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何；3.有無(wú)理論價(jià)值或?qū)嶋H應(yīng)用價(jià)值，有無(wú)創(chuàng)新之處。綜合評(píng) 價(jià) 該生選題符合培養(yǎng)目標(biāo)，難度適中，與科研及實(shí)際生產(chǎn)要求相結(jié)合。有查閱資料、綜合歸納資料的能力，具備研究方案的設(shè)計(jì)能力，具備一定的外文與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。立論正確，論述充分，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)合理，有理論及實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。評(píng)閱人： 年 月 日 湘 潭 大 學(xué) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見(jiàn) 學(xué)號(hào)： 2010963120 姓名： 劉聞夫 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書） 42 頁(yè) 圖 表 10 張論文（設(shè)計(jì)）題目：鋼筋切斷機(jī) 內(nèi)容提要： 本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要針對(duì)機(jī)床的傳動(dòng)部分，其中包括以下幾個(gè)部分：(1)帶輪的設(shè)計(jì)，(2)齒輪設(shè)計(jì)，（3）軸的設(shè)計(jì)，（4）鍵的設(shè)計(jì)，（5）飛輪的設(shè)計(jì)，（6）箱體的 設(shè)計(jì)。 考慮到機(jī)器的尺寸過(guò)大，本設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了聯(lián)軸器，簡(jiǎn)化了箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?？紤]到機(jī)械的穩(wěn)定性和精確性，本設(shè)計(jì)采用了帶輪加齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)理念。帶輪傳動(dòng)有緩沖、吸振、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小、有過(guò)載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。齒輪的設(shè)計(jì)主要是考慮到齒輪的傳動(dòng)特點(diǎn)，效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，傳動(dòng)穩(wěn)定。齒輪的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是齒根彎曲疲勞強(qiáng)度及齒面接觸疲勞強(qiáng)度?？紤]到機(jī)床特定的工作載荷，對(duì)齒輪的材料進(jìn)行選擇，同時(shí)設(shè)計(jì)齒輪的尺寸，考慮其熱處理方式等。為了減小齒輪的脈沖型受力，本設(shè)計(jì)增加了飛輪。主要考慮機(jī)床工作結(jié)構(gòu)的需要，此零件的設(shè)計(jì)可以使得安裝簡(jiǎn)易，裝配結(jié)構(gòu)緊湊。設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)尺寸，以使得零件的加工簡(jiǎn)易，強(qiáng)度可靠，生產(chǎn)成本控制在經(jīng)濟(jì)允許的范圍內(nèi)。指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 該生的畢業(yè)設(shè)計(jì)為鋼筋切斷機(jī)，在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，工作積極主動(dòng)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并改正錯(cuò)誤，在規(guī)定的時(shí)間里完成了畢業(yè)任務(wù)。其中包括升降工作臺(tái)的總裝配圖，各重要零件圖和設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書。設(shè)計(jì)計(jì)算方法基本正確，設(shè)計(jì)結(jié)果基本正確，圖紙完成基本符合要求。畢業(yè)設(shè)計(jì)反映了該生已具備獨(dú)立工作的能力。同意參加答辯，建議成績(jī)?cè)u(píng)定為 ： 。指導(dǎo)教師： 年 月 日答辯簡(jiǎn)要情況及評(píng)語(yǔ)根據(jù)答辯情況，答辯小組同意其成績(jī)?cè)u(píng)定為： 。答辯小組組長(zhǎng)： 年 月 日答辯委員會(huì)意見(jiàn)經(jīng)答辯委員會(huì)討論，同意該畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）成績(jī)?cè)u(píng)定為 。答辯委員會(huì)主任： 年 月 日5鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì)摘 要：為實(shí)現(xiàn)鋼筋切割工作的現(xiàn)代化，國(guó)內(nèi)外研制了不少鋼筋切割機(jī)。然而在鋼筋切割機(jī)系列中，對(duì)切割40鋼筋的切割還是處于一個(gè)較為薄弱環(huán)節(jié)，為了降低切割40鋼筋的難度，提高工作效率。本設(shè)計(jì)采用電動(dòng)機(jī)經(jīng)一級(jí)V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)而切割鋼筋。關(guān)鍵詞：鋼筋切割機(jī)；設(shè)計(jì)；工作效率；齒輪傳動(dòng)； Design of The Steel Bar Cutting Mac MachineAbstract: To realize the modernization of the steel bar cutting work, at home and abroad people had developed a lot of steel bar cutting machine. In steel bar cutting machine series, however, of cutting 40 reinforced research is still in the weak link, in order to decrease the difficulty of cutting 40 reinforcement to improve work efficiency. This design uses the motor by a V belt transmission and secondary gear transmission to slowdown. Then, it drives the crank rotate, The crank connected to slide block and moving blades in the slippery way make the back and forth straight line sport, makes the moving blades and the fixed blade shear and cut steel.Key words: The steel bar cutting; Design; Work efficiency; Gear transmission 1 前言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，它主要用于房屋建筑、橋梁、隧道、電站、大型水利等工程中對(duì)鋼筋的定長(zhǎng)切割。用于剪切建筑鋼筋及圓鋼下料。鋼筋切割機(jī)與其他切割設(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(lái)逐步被機(jī)械加工和小型軋鋼廠等廣泛采用，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。我國(guó)鋼筋切斷機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了比較曲折的道路。太原重機(jī)學(xué)院機(jī)器廠是最早生產(chǎn)鋼筋切割機(jī)的廠家之一，1958年首先引進(jìn)蘇聯(lián)的臥式鋼筋切割機(jī)圖紙，開(kāi)始生產(chǎn)了全國(guó)第一臺(tái)鋼筋切斷機(jī)，現(xiàn)生產(chǎn)的GQ4OA型就是其改進(jìn)型。原機(jī)型體積較大，重1000多kg，電機(jī)功率7.5kw，是標(biāo)準(zhǔn)的傻大粗產(chǎn)品；經(jīng)改進(jìn)現(xiàn)重量降為720kg、4kw。1982年設(shè)計(jì)出GQ40B型鋼筋切割機(jī)，在曲軸大齒輪處裝上剛性轉(zhuǎn)鍵離合器，用腳踏操縱控制切斷。國(guó)內(nèi)外切割機(jī)的對(duì)比：由于切割機(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。1)國(guó)外切割機(jī)偏心軸的偏心距較大，如日本立式切割機(jī)偏心距24mm，而國(guó)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(lái)麻煩，不易管理因?yàn)樵谟汕写罅系角行×蠒r(shí)，不是換刀墊就是換刀片，有時(shí)還需要轉(zhuǎn)換角度。2)國(guó)外切割機(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(guò)硬，使切割機(jī)在承受過(guò)載荷、疲勞失效、磨損等方面都超過(guò)國(guó)產(chǎn)機(jī)器。3)國(guó)內(nèi)切割機(jī)刀片設(shè)計(jì)不合理，單螺栓固定，刀片厚度比較薄，40型和50型刀片厚度均為17mm；而國(guó)外都是雙螺栓固定，2527mm厚，因此國(guó)外刀片在受力及壽命等綜合性能方面都較國(guó)內(nèi)優(yōu)良。4)國(guó)內(nèi)切割機(jī)每分鐘切割次數(shù)少國(guó)內(nèi)一般為2831次，國(guó)外要高出1520次，最高高出30次，工作效率較高。5)國(guó)外機(jī)型一般采用半開(kāi)式結(jié)構(gòu)，齒輪、軸承用油脂潤(rùn)滑，曲軸軸徑、連桿瓦、沖切刀座、轉(zhuǎn)體處用手工加稀油潤(rùn)滑國(guó)內(nèi)機(jī)型結(jié)構(gòu)有全開(kāi)、全閉、半開(kāi)半閉3種，潤(rùn)滑方式有集中稀油潤(rùn)滑和飛濺潤(rùn)滑2種。6)國(guó)內(nèi)切割機(jī)外觀質(zhì)量、整機(jī)性能不盡人意；國(guó)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(dòng)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(duì)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(guó)內(nèi)一些一些廠家雖然生產(chǎn)歷史較長(zhǎng)，但沒(méi)有一家形成規(guī)模，加之設(shè)備老化，加工過(guò)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。12 題目選取本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是鋼筋切斷機(jī)的設(shè)計(jì)。要求切割鋼筋的最大直徑40mm，切割速度為30次/分。13 鋼筋切割機(jī)的工作原理工作原理：采用電動(dòng)機(jī)經(jīng)一級(jí)V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)而切割鋼筋。2 傳動(dòng)方案 傳動(dòng)方案簡(jiǎn)述：選擇三級(jí)減速，先是一級(jí)帶減速，再兩級(jí)齒輪減速。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、有過(guò)載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，并安裝張緊輪。然后采用兩級(jí)齒輪減速，因?yàn)辇X輪傳動(dòng)可用來(lái)傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并具有功率范圍大，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，使用壽命長(zhǎng)，工作安全可靠等特點(diǎn)。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)。由于傳動(dòng)系統(tǒng)作 的是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),而鋼筋切割機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),為了實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換,可以采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu),盤形凸輪移動(dòng)滾子從動(dòng)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 切割鋼筋需用力計(jì)算為了保證鋼筋的剪割，剪應(yīng)力應(yīng)超過(guò)材料的許應(yīng)剪應(yīng)力。即切割鋼筋的條件為： （1）查資料可知切割鋼筋的最大剪應(yīng)力為6 （2）其中為刀刃磨鈍后，由于刀刃間隙增加，切割力增大系數(shù)，取1.3。為鋼筋抗剪與抗拉極限強(qiáng)度比，取0.6。為鋼筋極限抗拉強(qiáng)度，查資料取400Mpa。A為切割面面積。由于本切割機(jī)切割的最大鋼筋粗度為：mm。算得：N另外剪切過(guò)程實(shí)際上是金屬塑性變形過(guò)程，金屬在塑性變形中沿晶格滑移，即形成所謂滑移線。為了保證鋼筋能夠被完全剪斷，需要加剪切應(yīng)力應(yīng)超過(guò)材料本身的許應(yīng)剪應(yīng)力t 即切斷鋼筋的條件為：t=F/At （3）查資料可知鋼筋的許用剪應(yīng)力為：142MPa，取最大值143MPa。又由于本液壓剪鉗切斷的最大剛筋粗度為：d max400=mm 那么這個(gè)機(jī)器的最小切斷力應(yīng)該為F/A F-為切斷鋼筋所需最大切割力A- 為鋼筋的橫切面積等于dmax/4 經(jīng)過(guò)計(jì)算得F=21848N 我們?nèi)∏懈顧C(jī)的切斷力為F=361326.08N2.2 電機(jī)功率計(jì)算計(jì)算電機(jī)功率由公式8 （4）其中A為一次剪切所需總功。（為剪切功，為空行程耗功，為機(jī)構(gòu)摩擦作用損耗功）；K為電機(jī)安全系數(shù)，取1.2；n為動(dòng)刀行程次數(shù)；為行程利用系數(shù)，。查資料可知經(jīng)驗(yàn)公式，算得：算得的值為，。n=30，算得為。查表可知在傳動(dòng)過(guò)程中，取帶傳動(dòng)的效率為=0.94； 二級(jí)齒輪減速器的效率為=0.96；滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率為=0.94； 連桿傳動(dòng)的效率為=0.81。由以上可知總的傳動(dòng)效率為：= 算得：查手冊(cè)并根據(jù)電機(jī)的工作環(huán)境、經(jīng)濟(jì)要求和重量要求選取電機(jī)為：Y系列（IP44）封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)，代號(hào)為Y132S-6，額定功率為3kw，滿載轉(zhuǎn)速為960r/min。重量73Kg。3 傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)3.1 基本傳動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算3.1.1 分配傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y，滿載轉(zhuǎn)速為960r/min。a) 總傳動(dòng)比 b) 分配傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 (5)上式中i0、i1分別為帶傳動(dòng)與減速器（兩級(jí)齒輪減速）的傳動(dòng)比，為使V帶傳動(dòng)的外廓尺寸不致過(guò)大，同時(shí)使減速器的傳動(dòng)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(dòng)比為 。c) 分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比按展開(kāi)式布置，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，取 i11=5，則i22=3.2。（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(dòng)及動(dòng)力參數(shù)a) 各軸的轉(zhuǎn)速 軸 軸 軸 b) 各軸的輸入功率 軸 軸 軸c) 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 軸 軸 軸 3.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.2.1 基本數(shù)據(jù)由設(shè)計(jì)可知，V帶傳動(dòng)的功率為3kw，小帶輪的轉(zhuǎn)速為960r/min，大帶輪的轉(zhuǎn)速為480r/min。查表可知 工作情況系數(shù)取 KA=1.2 ，則計(jì)算功率Pca=1.23=3.6kw。根據(jù)以上數(shù)值及小帶輪的轉(zhuǎn)速查相應(yīng)得圖表（機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖8-11）選取A型V帶。3.2.2 帶輪基準(zhǔn)直徑查閱相關(guān)手冊(cè)選取小帶輪基準(zhǔn)直徑為d1=100mm，則大帶輪基準(zhǔn)直徑為d2=2100=200mm。3.2.3 帶速的計(jì)算 故合適。 （6）3.2.4 中心距、帶長(zhǎng)及包角的計(jì)算。由式 0.7(d1+d2)a02(d1+d2) 可見(jiàn)： （7） 0.7(100+200)a02(100+200) 得 210a0600 初步確定中心矩為 a0=400 根據(jù)相關(guān)公式初步計(jì)算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度： 查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表8-2選取帶的長(zhǎng)度為1250mm計(jì)算實(shí)際中心矩： 取386mm 中心距變動(dòng)范圍：，算得367.25423.5mm驗(yàn)算小帶輪包角： (8)3.2.5 確定帶的根數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表8-4a及8-4b知 p0=0.96（插值法：）0.12(插值法：)。查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表8-5包角修正系數(shù)（插值法同上方式），查表8-2長(zhǎng)度系。算得3.7取Z=43.2.6 計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值 查表8-3得A型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.1對(duì)于新安裝的V帶，初拉力應(yīng)為1.5；對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)后的V帶，初拉力應(yīng)為1.3。3.2.7 計(jì)算壓軸力壓軸力最小值為： （9）3.2.8 帶輪結(jié)構(gòu)與尺寸的零件圖圖1 帶輪的結(jié)構(gòu)與尺寸圖3.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.3.1 第一級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，切割機(jī)速度不高，選用7級(jí)精度)a) 選材料、確定初步參數(shù)1) 選材料 小齒輪：40Cr鋼調(diào)質(zhì)，取齒面硬度為280HBS 大齒輪：45鋼調(diào)質(zhì)，取齒面硬度為240HBS2) 初選齒數(shù) 取小齒輪的齒數(shù)為20，則大齒輪的齒數(shù)為205=1003) 齒數(shù)比即為傳動(dòng)比 3.3.1.1 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由教材公式（10-9a）試算即 （10）(1) 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值1) 試選載荷系數(shù)2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。3）由教材表10-7選取齒寬系數(shù)。4）由教材表10-6可知材料的彈性影響。5）由教材圖(10-21d)的：小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。6）由教材式6-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（總工作時(shí)間，假設(shè)該切割機(jī)的壽命為6年，每年工作320天，每天工作8個(gè)小時(shí)，則：） （11）7)由教材圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)，8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由教材公式10-12得(2) 計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑，帶入中較小值（14）2）計(jì)算圓周速度v （12）3）計(jì)算尺寬b4）計(jì)算齒寬與齒高之比b/h。模數(shù) （13）齒高5）計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v=1.433/s，7級(jí)精度，由圖10-8得；直齒輪，；由教材表10-2查得使用系數(shù)；由教材表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，由，查教材圖10-13得，故載荷系數(shù) （14）6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由教材式（10-10a）得： （15）7）計(jì)算模數(shù)m。 （16）3.3.1.2 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由教材式（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 （17）（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限；2）由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù),;3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（10-12）得4）計(jì)算載荷系數(shù)K。 （18）5）查取齒形系數(shù)。由表10-5查得 ；。6）查取應(yīng)力校正系數(shù)。由表10-5查得 ；7）計(jì)算大小齒輪的并加以比較。大齒輪的數(shù)值大。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算mm對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于有齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.02078并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5mm，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑mm，算出小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。3.3.1.3 幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算分度圓直徑mmmm（2）計(jì)算中心距mm（3）計(jì)算齒輪寬度mm取=41mm,=45mm3.3.1.4一級(jí)齒輪結(jié)構(gòu)與尺寸的零件圖圖2 一級(jí)大齒輪結(jié)構(gòu)與尺寸的零件圖 3.3.2 第二級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，切割機(jī)速度不高，選用7級(jí)精度)a) 選材料、確定初步參數(shù)1) 選材料 小齒輪：40Cr鋼調(diào)質(zhì)，取齒面硬度為280HBS 大齒輪：45鋼調(diào)質(zhì)，取齒面硬度為240HBS2) 初選齒數(shù) 取小齒輪的齒數(shù)為28，則大齒輪的齒數(shù)為283.2=903) 齒數(shù)比即為傳動(dòng)比 3.3.2.1 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由教材公式（10-9a）試算即(1) 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值1) 試選載荷系數(shù)2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。3）由教材表10-7選取齒寬系數(shù)。4）由教材表10-6可知材料的彈性影響。5）由教材圖(10-21d)的：小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。6）由教材式6-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（總工作時(shí)間，假設(shè)該切割機(jī)的壽命為6年，每年工作320天，每天工作8個(gè)小時(shí)，則：）7)由教材圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)，8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由教材是10-12得(2) 計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑，帶入中較小值mm2）計(jì)算圓周速度v3）計(jì)算尺寬bmm4）計(jì)算齒寬與齒高之比b/h。模數(shù)齒高mm5）計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)v=0.438m/s，7級(jí)精度，由圖10-8得=1.03；直齒輪，；由教材表10-2查得使用系數(shù)；由教材表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置是，=1.303由，查教材圖10-13得=1.265，故載荷系數(shù)6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由教材是（10-10a）7）計(jì)算模數(shù)m。3.3.2.2 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由教材式（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限MPa；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限MPa；2）由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù),;3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（10-12）得4）計(jì)算載荷系數(shù)K。5）查取齒形系數(shù)。由表10-5查得 ；。6）查取應(yīng)力校正系數(shù)。由表10-5查得 ；7）計(jì)算大小齒輪的并加以比較。大齒輪的數(shù)值大。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算mm對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于有齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.582并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=3.0mm，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑88.1mm，算出小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。3.3.2.3 幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算分度圓直徑mmmm（2）計(jì)算中心距mm（3）計(jì)算齒輪寬度mm取=72mm,=75mm3.3.2.4 二級(jí)齒輪結(jié)構(gòu)與尺寸的零件圖圖3 二級(jí)大齒輪結(jié)構(gòu)與尺寸的零件圖3.4 軸的校核3.4.1 一軸的校核 軸直徑的設(shè)計(jì)式 （19）軸的剛度計(jì)算a) 按當(dāng)量彎矩法校核1) 設(shè)計(jì)軸系結(jié)構(gòu)，確定軸的受力簡(jiǎn)圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖。圖4 一軸的受力簡(jiǎn)圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖。求作用在軸上的力如表1，作圖如上圖,由算得（其中F=F帶=1158N）。又由受力平衡得：同理可以算出作用在垂直面上的力如下表1表1 作用在一軸上的力垂直面（） 水平面（）軸承1 齒輪 2 軸承3 帶輪4 3） 求作用在軸上的彎矩如表2，作出彎矩圖如上圖表2 作用在一軸上的彎矩垂直面（） 水平面（）C截面B截面 N.mm合成彎矩 合成彎矩4）作出轉(zhuǎn)彎矩圖如上圖5）作出當(dāng)量彎矩圖如上圖，并確定可能的危險(xiǎn)截面C、B如上圖。并算出危險(xiǎn)截面的彎矩如表3。表3一軸截面的彎矩C截面 B截面 6）確定許用應(yīng)力已知軸材料為45鋼調(diào)質(zhì)，查表得=650MPa。用插入法查表得=102.5MPa，=60MPa。7）校核軸徑C截面: B截面:結(jié)論：按當(dāng)量彎矩法校核，軸的強(qiáng)度足夠。b) 軸的扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算軸受彎矩作用會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，受轉(zhuǎn)矩作用會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。軸的剛度不夠就會(huì)影響軸的正常工作。例如電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的撓度過(guò)大，會(huì)改變轉(zhuǎn)子與定子的間隙而影響電機(jī)的性能；機(jī)床主軸的剛度不夠，將影響加工精度。因此，為了使軸不致因剛度不夠而失效，設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)軸的工作條件限制其變形量，即撓度、轉(zhuǎn)角、扭角。式中、分別為許用撓度、許用轉(zhuǎn)角和許用扭角。所以軸的剛度足夠。3.4.2 二軸的校核 軸直徑的設(shè)計(jì)式 軸的剛度計(jì)算a) 按當(dāng)量彎矩法校核1) 設(shè)計(jì)軸系結(jié)構(gòu)，確定軸的受力簡(jiǎn)圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖。圖5 二軸的受力簡(jiǎn)圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖。求作用在軸上的力如表1，作圖如上圖(以順時(shí)針為正),由算得。又由受力平衡得：同理可以算出作用在垂直面上的力如下表5表4 作用在二軸上的力垂直面（） 水平面（）軸承1 齒輪2 齒輪3 軸承4 3） 求作用在軸上的彎矩如表5，作出彎矩圖如上圖表5 作用在二軸上的彎矩垂直面（） 水平面（）C截面D截面 N.mm合成彎矩 合成彎矩4）作出轉(zhuǎn)彎矩圖如上圖5）作出當(dāng)量彎矩圖如上圖，并確定可能的危險(xiǎn)截面C、D如上圖。并算出危險(xiǎn)截面的彎矩如表7。表6 二軸截面的彎矩C截面 D截面 6）確定許用應(yīng)力已知軸材料為45鋼調(diào)質(zhì)，查表得=650MPa。用插入法查表得=102.5MPa，=60MPa。7）校核軸徑C截面:D截面:結(jié)論：按當(dāng)量彎矩法校核，軸的強(qiáng)度足夠。b) 軸的扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算軸受彎矩作用會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，受轉(zhuǎn)矩作用會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。軸的剛度不夠就會(huì)影響軸的正常工作。例如電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的撓度過(guò)大，會(huì)改變轉(zhuǎn)子與定子的間隙而影響電機(jī)的性能；機(jī)床主軸的剛度不夠，將影響加工精度。因此，為了使軸不致因剛度不夠而失效，設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)軸的工作條件限制其變形量，即撓度、轉(zhuǎn)角、扭角。式中、分別為許用撓度、許用轉(zhuǎn)角和許用扭角。所以軸的剛度足夠3.4.3 三軸的校核 軸直徑的設(shè)計(jì)式 軸的剛度計(jì)算a) 按當(dāng)量彎矩法校核1) 設(shè)計(jì)軸系結(jié)構(gòu)，確定軸的受力簡(jiǎn)圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖。圖6 三軸的受力簡(jiǎn)圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖。.求作用在軸上的力如表1，作圖如上圖(以順時(shí)針為正),算得。又由受力平衡得：同理可以算出作用在垂直面上的力如下表7表7 作用在三軸上的力 垂直面（） 水平面（）軸承1 齒輪 2 曲軸3 軸承4 3） 求作用在軸上的彎矩如表8，作出彎矩圖如上圖表8 作用在三軸上的彎矩垂直面（） 水平面（）C截面D截面N.mm合成彎矩合成彎矩4）作出轉(zhuǎn)彎矩圖如上圖5）作出當(dāng)量彎矩圖如上圖，并確定可能的危險(xiǎn)截面C、D如上圖。并算出危險(xiǎn)截面的彎矩如表9。表9 三軸截面的彎矩C截面 D截面 結(jié)論：按當(dāng)量彎矩法校核，軸的強(qiáng)度足夠。b) 軸的扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算軸受彎矩作用會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，受轉(zhuǎn)矩作用會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。軸的剛度不夠就會(huì)影響軸的正常工作。例如電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的撓度過(guò)大，會(huì)改變轉(zhuǎn)子與定子的間隙而影響電機(jī)的性能；機(jī)床主軸的剛度不夠，將影響加工精度。因此，為了使軸不致因剛度不夠而失效，設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)軸的工作條件限制其變形量，即撓度、轉(zhuǎn)角、扭角。式中、分別為許用撓度、許用轉(zhuǎn)角和許用扭角。所以軸的剛度足夠3.5 鍵的校核3.5.1 一軸平鍵的強(qiáng)度校核. a) 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。選擇時(shí)應(yīng)考慮傳遞轉(zhuǎn)拒的大小，聯(lián)接的對(duì)中性要求，是否要求軸向固定，聯(lián)接于軸上的零件是否需要沿軸滑動(dòng)及滑動(dòng)距離長(zhǎng)短，以及鍵在軸上的位置等。鍵的主要尺寸為其橫截面尺寸(鍵寬b 鍵高h(yuǎn))與長(zhǎng)度L。鍵的橫截面尺寸bh 依軸的直徑d由標(biāo)準(zhǔn)中選取。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。故根據(jù)以上所提出的以及該機(jī)工作時(shí)的要求，故選用A型普通平鍵。由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得：鍵寬 b=8mm 鍵高 h=7mm 鍵長(zhǎng) L=56mmb) 驗(yàn)算擠壓強(qiáng)度.平鍵聯(lián)接的失效形式有：對(duì)普通平鍵聯(lián)接而言，其失效形式為鍵，軸，輪轂三者中較弱的工作表面被壓潰。工程設(shè)計(jì)中，假定壓力沿鍵長(zhǎng)和鍵高均勻分布，可按平均擠壓應(yīng)力進(jìn)行擠壓強(qiáng)度或耐磨性的條件計(jì)算，即：靜聯(lián)接（32） 式中：傳遞的轉(zhuǎn)矩 軸的直徑 鍵與輪轂的接觸高度(mm)，一般取 鍵的接觸長(zhǎng)度(mm).圓頭平鍵 許用擠壓應(yīng)力) 鍵的工作長(zhǎng)度 擠壓面高度 轉(zhuǎn)矩 許用擠壓應(yīng)力，查表， 則擠壓應(yīng)力 所以 此鍵是安全的。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。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鍵用抗拉強(qiáng)度不低于的鋼制造，選用45鋼。3.5.2 二軸平鍵的強(qiáng)度校核. a) 鍵的選擇 選用A型普通平鍵。由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得：鍵寬 b=14mm 鍵高 h=9mm 鍵長(zhǎng) L=32mmb) 驗(yàn)算擠壓強(qiáng)度.平鍵聯(lián)接的失效形式有：對(duì)普通平鍵聯(lián)接而言，其失效形式為鍵，軸，輪轂三者中較弱的工作表面被壓潰。工程設(shè)計(jì)中，假定壓力沿鍵長(zhǎng)和鍵高均勻分布，可按平均擠壓應(yīng)力進(jìn)行擠壓強(qiáng)度或耐磨性的條件計(jì)算，即：靜聯(lián)接 式中：傳遞的轉(zhuǎn)矩 軸的直徑 鍵與輪轂的接觸高度(mm)，一般取 鍵的接觸長(zhǎng)度(mm).圓頭平鍵 許用擠壓應(yīng)力) 鍵的工作長(zhǎng)度 擠壓面高度 轉(zhuǎn)矩 許用擠壓應(yīng)力，查表， 則 擠壓應(yīng)力 所以 此鍵是安全的。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。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鍵用抗拉強(qiáng)度不低于的鋼制造，選用45鋼。3.5.3 三軸平鍵的強(qiáng)度校核. a) 鍵的選擇 選用A型普通平鍵。由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得：鍵寬 b=20mm 鍵高 h=12mm 鍵長(zhǎng) L=45mmb) 驗(yàn)算擠壓強(qiáng)度.平鍵聯(lián)接的失效形式有：對(duì)普通平鍵聯(lián)接而言，其失效形式為鍵，軸，輪轂三者中較弱的工作表面被壓潰。工程設(shè)計(jì)中，假定壓力沿鍵長(zhǎng)和鍵高均勻分布，可按平均擠壓應(yīng)力進(jìn)行擠壓強(qiáng)度或耐磨性的條件計(jì)算，即：靜聯(lián)接 式中：傳遞的轉(zhuǎn)矩 軸的直徑 鍵與輪轂的接觸高度(mm)，一般取 鍵的接觸長(zhǎng)度(mm).圓頭平鍵 許用擠壓應(yīng)力) 鍵的工作長(zhǎng)度 擠壓面高度 轉(zhuǎn)矩 許用擠壓應(yīng)力，查表， 則 擠壓應(yīng)力 所以 此鍵是安全的。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。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鍵用抗拉強(qiáng)度不低于的鋼制造，選用45鋼。3.6 軸承的校核 滾動(dòng)軸承是工廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件。滾動(dòng)軸承的類型、尺寸和公差等級(jí)均已制訂有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在機(jī)械設(shè)計(jì)中只需根據(jù)工作條件選擇合適的軸承類型、尺寸和公差等級(jí)等，并進(jìn)行軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。3.6.1 一軸軸承3.6.1.1 初選軸承型號(hào)：試選深溝球軸承6206，查設(shè)計(jì)手冊(cè)，查得6206軸承的性能參數(shù)為：基本額定動(dòng)載荷=19.5KN 基本額定靜載荷=11.5KN 極限轉(zhuǎn)速 (脂潤(rùn)滑)3.6.1.2壽命計(jì)算 a) 計(jì)算軸承徑向力（軸向力無(wú)從得知，略去） 因?yàn)樗则?yàn)證第二個(gè)軸承 b) 當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算 由式 得c) 計(jì)算軸承壽命 計(jì)算結(jié)果表明，選用的6206深溝球軸承能滿足要求。3.6.2 二軸軸承3.6.2.1 初選軸承型號(hào)：試選深溝球軸承6207，查設(shè)計(jì)手冊(cè)，查得6207軸承的性能參數(shù)為：基本額定動(dòng)載荷=25.5KN 基本額定靜載荷=15.2KN 極限轉(zhuǎn)速 (脂潤(rùn)滑)3.6.2.2壽命計(jì)算 a) 計(jì)算軸承徑向力（軸向力無(wú)從得知，略去） 因?yàn)樗则?yàn)證第一個(gè)軸承 b) 當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算 由式 得c) 計(jì)算軸承壽命 計(jì)算結(jié)果表明，選用的6207深溝球軸承能滿足要求。3.6.3 三軸軸承3.6.3.1 初選軸承型號(hào)：試選深溝球軸承6211，查設(shè)計(jì)手冊(cè)，查得6211軸承的性能參數(shù)為：基本額定動(dòng)載荷=43.2KN 基本額定靜載荷=29.2KN 極限轉(zhuǎn)速 (脂潤(rùn)滑)3.6.3.2壽命計(jì)算：a) 計(jì)算軸承徑向力（軸向力無(wú)從得知，略去） 因?yàn)樗则?yàn)證第二個(gè)軸承 b) 當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算 由式 得c) 計(jì)算軸承壽命 計(jì)算結(jié)果表明，選用的6211深溝球軸承能滿足要求。3.7 飛輪的設(shè)計(jì)下面是飛輪的尺寸結(jié)構(gòu)圖：圖7 飛輪結(jié)構(gòu)尺寸圖飛輪是鋼筋切割機(jī)主要零件之一，為保證其切斷可靠，并能在額定載荷下實(shí)現(xiàn)連續(xù)切斷，應(yīng)盡可能使飛輪轉(zhuǎn)速降低多些，這也可以節(jié)約能源，減輕機(jī)器重量?？紤]工地上的機(jī)械需要經(jīng)常變換地方，本設(shè)計(jì)把切割機(jī)的整體尺寸減小，使結(jié)構(gòu)緊湊，所以小齒輪都采用齒輪軸的形式。一般情況下，為使飛輪尺寸不至于過(guò)大和速度要求把飛輪安裝在高速軸上，但實(shí)際考慮飛輪的剛性和結(jié)構(gòu)上的可能性，并且此處需要飛輪提供的能量不多，我把飛輪安裝在第三根軸上。切斷的能量可以部分由飛輪來(lái)提供，這樣可以選用功率較小的電機(jī)來(lái)拖動(dòng)，進(jìn)而達(dá)到減少投資及降低能耗的目的，但本設(shè)計(jì)開(kāi)始算得的電機(jī)基本上能滿足所需功率，故此處飛輪提供的能量足夠。飛輪有很大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)盈功時(shí)，飛輪軸的角速度只做微小的上升，即可把多余的能量吸收儲(chǔ)存起來(lái)，而當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)虧功時(shí)，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度減慢，飛輪又可能將其儲(chǔ)存的能量釋放，以彌補(bǔ)能量的不足，而其角速度只作小幅下降。飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算： 飛輪提供能量：3.8 鋼筋切割機(jī)刀片鋼筋切割機(jī)刀片(以下簡(jiǎn)稱刀片)是該產(chǎn)品的一個(gè)主要易損件，其性能好壞與壽命長(zhǎng)短直接影響此產(chǎn)品的聲譽(yù)。刀片在沖擊載荷及過(guò)載情況下工作，很容易發(fā)生早期失效。材料的選用和熱處理工藝是否合理。是提高刀片斷裂韌性，延長(zhǎng)使用壽命的關(guān)鍵。本設(shè)計(jì)的鋼筋切斷機(jī)刀片選用9SiCr材質(zhì)制做，9SiCr鋼屬于過(guò)共析鋼，含碳量為085 095。3.9 鋼筋切割機(jī)易出現(xiàn)的故障1 虎口部位開(kāi)裂在剪切圓鋼時(shí)，由于違反操作規(guī)程造成虎口斷裂的原因是：圓鋼到虎口位置時(shí)，應(yīng)使圓鋼下落到虎口的底端進(jìn)行剪切，因?yàn)閮傻镀募羟辛ψ饔迷趦傻镀闹行木€上， 此位置受力較好。由于操作問(wèn)題，圓鋼來(lái)落到虎口的下部而在兩刀片的上端剪切，產(chǎn)生的作用力與兩刀片的中心線的作用力構(gòu)成了旋轉(zhuǎn)力矩，在其力矩作用下，約束力急劇增加，固定刀片上部虎口斷裂。因此操作過(guò)程中一定要按照正確的操作方法進(jìn)行。2. 機(jī)蓋開(kāi)裂鋼筋切斷機(jī)在長(zhǎng)期工作時(shí)，由于震動(dòng)使壓刀體螺釘松動(dòng)，操作人員不檢查，不維修，使固定刀片在剪切圓鋼時(shí)產(chǎn)生橫向移動(dòng)，兩刀片的側(cè)向間隙急劇增加，圓鋼在剪切力的作用下，夾在兩刀片的間隙之中。面導(dǎo)致動(dòng)刀片擠壓機(jī)蓋，使機(jī)蓋開(kāi)裂。因此在使用了一定時(shí)間后要定期維修檢查。4 鋼筋切割機(jī)的摩擦、磨損和潤(rùn)滑摩擦是不可避免的自然現(xiàn)象，摩擦得結(jié)果造成機(jī)器的能量損耗、效率降低、溫度升高、出現(xiàn)噪聲、性能下降的問(wèn)題。摩擦必然會(huì)造成磨損，在實(shí)際應(yīng)用中有許多零件都 因磨損過(guò)渡而報(bào)廢。潤(rùn)滑則是改善摩擦、減緩磨損的有效方法。切割機(jī)中的摩擦主要是軸承的摩擦，而磨損包括滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦。軸承就是滾動(dòng)摩擦，其摩擦力較小損耗也較小。摩擦得結(jié)果勢(shì)必會(huì)造成磨損，而影響磨損的因素也有很多，主要有載荷大小、材料匹配、潤(rùn)滑狀況、工作溫度等。為減少磨損需要從這些方面入手，采取各種有效方法，減少磨損。減少磨損的主要方法有：1.潤(rùn)滑。2.注意選擇材料，按照基本磨損形式正確選擇材料是提高機(jī)械和零件耐磨性的關(guān)鍵之一。3.提高加工精度和表面質(zhì)量也可以減少磨損。4.合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，正確合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是減少磨損和提高耐磨性的有效途徑。5.正確使用和維護(hù)。5 結(jié)論本次設(shè)計(jì)的是一種結(jié)構(gòu)緊湊而實(shí)用的鋼筋切割裝置，該裝置的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，節(jié)省空間，維修方便，效率高，能切割大直徑系列的鋼筋。該切割機(jī)原理是采用電動(dòng)機(jī)經(jīng)一級(jí)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)而切割鋼筋。并用型鋼焊接了鋼架，使其結(jié)構(gòu)盡可能的簡(jiǎn)單。在設(shè)計(jì)中，我盡可能采用通用部件，從而使設(shè)計(jì)周期縮短，成本降低。設(shè)計(jì)過(guò)程中，我主要考慮了機(jī)器的性能，經(jīng)濟(jì)性和機(jī)器的重量，在保證滿足工作要求的前提下，盡可能的提高該切割機(jī)的性價(jià)比。這是我第一次做這樣的綜合性的設(shè)計(jì)，所以設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)一些漏洞或不足之處，如一些結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)件的選用或一些經(jīng)濟(jì)性上的想法可能有欠妥當(dāng)，敬請(qǐng)各位老師給予批評(píng)指正。參考文獻(xiàn)1孟進(jìn)禮，衛(wèi)青珍.對(duì)鋼筋切斷機(jī)發(fā)展的幾點(diǎn)看法J.建筑機(jī)械化.2000,(2)：14.2章友文.鋼筋切斷機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)淺析J.工程機(jī)械.1991,(11)：25.3 王良文，陳學(xué)文.國(guó)產(chǎn)鋼筋切斷機(jī)的生產(chǎn)現(xiàn)狀與改良方向J.建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理.2009,(3):113.4 張海柱.淺談鋼筋切斷機(jī)的變速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)J.企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā).2010,(11):24.5 章友文.鋼筋切斷機(jī)剪切機(jī)理分析J. 工程機(jī)械.1991，(3):16.6 高蕊.鋼筋切斷機(jī)切斷過(guò)程分析及最大沖切力的計(jì)算J.建筑機(jī)械.1995,(11):23.7劉鴻鷹.鋼筋切斷機(jī)力功論證J.工程機(jī)械.1993,(5):15.8 章友文.鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì)與分析J.工程機(jī)械.1993,11:4.9 章友文.鋼筋切斷機(jī)的電機(jī)功率與飛輪的計(jì)算分析J.建筑機(jī)械.2001,(4):9.10 楊志勤.一種新型的鋼筋切斷刀片J.建筑機(jī)械.2001,(4):44.11 劉鴻鷹，章友文.鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì)和使用上存在的問(wèn)題J.建筑機(jī)械化.1990,(3):15.12西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室.機(jī)械設(shè)計(jì)第八版M.高等教育出版社.2002.13吳宗澤，羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2006.14 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室.機(jī)械原理第七版M.高等教育出版社.2006.15郭克希，王建國(guó).機(jī)械制圖M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2009.16徐學(xué)林.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)M.湖南大學(xué)出版社.2009.17劉鴻文.材料力學(xué)第5版M.高等教育出版社.2010.18周振勇.GQ40臥式鋼筋切割機(jī)J.建筑機(jī)械化.1995,(6)：29.19 陳德洪.鋼筋切斷機(jī)強(qiáng)度設(shè)計(jì)研究J.工程機(jī)械.1995，(6):24.20 程鵬.小型鋼筋切斷機(jī)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì) J.工程機(jī)械.1995,(2):9.致 謝 本論文是在高偉老師的悉心指導(dǎo)和熱情關(guān)懷下完成的，設(shè)計(jì)過(guò)程初遇到不少棘手的問(wèn)題，是老師細(xì)心的解答讓我堅(jiān)定了自己自主完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的信心。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)生涯的最后一步，走好這一步對(duì)以后的工作和學(xué)習(xí)至關(guān)重要。設(shè)計(jì)需要細(xì)心仔細(xì)認(rèn)真的態(tài)度，這也鍛煉了我們這方面的能力。感謝畢業(yè)答辯老師及其畢業(yè)答辯全體工作人員，感謝母校和老師們四年來(lái)都我的教育和關(guān)懷，我將努力工作，積極進(jìn)取。 43
收藏