鋼筋拉直機(jī)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)
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1、 前 言 隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步,人們的生活水平的提高,人們對(duì)住房的要求有了不小的提高,由此帶動(dòng)了中國(guó)建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展。鋼筋作為建筑業(yè)中極為重要的建筑材料必定會(huì)大批量的生產(chǎn)和運(yùn)輸。運(yùn)輸中為了方便以及節(jié)省運(yùn)輸空間常常會(huì)將10mm以下鋼筋卷成直徑約為1米左右的鋼筋圈。但是,作成了盤(pán)狀的鋼筋不能作為建筑工程的材料,所以,我們必須有一樣工具能夠把彎曲的鋼筋拉直以方便施工。由此,可見(jiàn)鋼筋拉直機(jī)是必不可少的的機(jī)械,在建筑業(yè)中有很大的作用。 本人設(shè)計(jì)的鋼筋拉直機(jī)就是以拉直被彎曲的鋼筋為目的的。由于,鋼筋的直徑不是很大,所以,鋼筋的切斷用專(zhuān)用的剪子就可以實(shí)現(xiàn)。 該種鋼筋拉直機(jī)主要由電動(dòng)機(jī),減速器,卷
2、筒,離合器和鋼絲繩組成。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,機(jī)身小,可由工作人員單一操作,而且操作簡(jiǎn)單(但要求操作人員進(jìn)行一定的安全技術(shù)培訓(xùn)),安全性比較高,可以在環(huán)境較差的條件下工作,在機(jī)構(gòu)方面本人力求簡(jiǎn)單普及,力求降低維修的難度從而為廣大工作者帶來(lái)了方便,這也是作為設(shè)計(jì)者的最為關(guān)心的事情。因此,在本設(shè)計(jì)的夾具設(shè)計(jì)中本人將鋼筋的彎曲工序和裝夾工序同時(shí)進(jìn)行,這樣可以節(jié)約時(shí)間,減小工作空間。 本設(shè)計(jì)主要分為三個(gè)部分:第一是總體結(jié)構(gòu)的設(shè)想;第二是機(jī)體各組成部分的設(shè)計(jì);第三是總體的設(shè)計(jì)。(在設(shè)計(jì)過(guò)程中多以普通卷?yè)P(yáng)機(jī)為參考設(shè)備) 一、設(shè)計(jì)方案分析和擬訂 設(shè)計(jì)方案的選擇應(yīng)首先滿(mǎn)足工作機(jī)的工作要求,此外,還應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,
3、尺寸緊工作質(zhì)量和可靠性。我的設(shè)計(jì)方案是工作機(jī)采用齒輪傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)承載能力高,速度范圍大。瞬時(shí)傳動(dòng),加工方便,成本低廉,傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便等特點(diǎn),以保證工作機(jī)的傳動(dòng)比恒定。外廓尺寸小,工作可靠,效率高,是所有機(jī)械傳動(dòng)型式中最常見(jiàn)的一種傳動(dòng)型式。為了達(dá)到以上的要求,總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖-1: 1——電動(dòng)機(jī);2——離合器和制動(dòng)器;3——減速箱;4——聯(lián)軸器;5——卷筒 圖-1 本設(shè)計(jì)(鋼筋拉直機(jī))的工作原理是通過(guò)電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)減速箱變速后帶動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn),從而使鋼絲繩卷入拉直鋼筋或放出。因?yàn)樵瓌?dòng)機(jī)與卷筒之間是剛性聯(lián)接的,卷筒的正反轉(zhuǎn)必須依靠電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)
4、實(shí)現(xiàn),要求電動(dòng)機(jī)是可逆轉(zhuǎn)的。 二、牽引件的選擇 經(jīng)過(guò)本人在數(shù)處建筑工地的觀(guān)察以及對(duì)一些書(shū)籍的查閱,目前,大多數(shù)鋼筋拉直機(jī)都是以鋼絲繩為牽拉件。經(jīng)過(guò)查閱書(shū)籍和現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)察鋼絲繩具有以下一些優(yōu)點(diǎn):有良好的各方向相同的撓性(過(guò)卷繞裝置時(shí),容易彎曲),承載能力大,經(jīng)受沖擊大和過(guò)載能力強(qiáng),自重輕以及在卷繞過(guò)程中平穩(wěn)、無(wú)噪音,并且運(yùn)動(dòng)速度不受限制,使用安全可靠,無(wú)突然斷裂的現(xiàn)象。當(dāng)然鋼絲繩還是有一些缺點(diǎn)的:經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用繩子的安全性會(huì)有較大的變化,如果工作人員不夠小心的話(huà)很容易發(fā)生事故。但是,綜合以上各點(diǎn),從安全性能等方面考慮,我選擇鋼絲繩作為鋼筋拉直機(jī)的牽拉件。 2.1 鋼絲繩的選用. 鋼絲繩的選用首
5、先根據(jù)用途、承載情況、工作性質(zhì)和環(huán)境等條件選擇鋼絲繩的類(lèi)型。然后再根據(jù)鋼絲繩工作時(shí)要承受的最大靜拉力Smax,選擇鋼絲繩的直徑。即 ∑S絲≧KSmax/a 式中 ∑S絲——鋼絲繩中全部鋼絲破斷拉力總和; K——安全系數(shù),最小安全系數(shù)不小于5.0; a——鋼絲繩折減系數(shù),對(duì)于6W(19)繩,a=0.85。 于是有 ∑S絲≧5.56000/0.85=38823.5 N 由表Ⅱ-3[15]線(xiàn)接觸鋼絲繩6W(19)型(GB1102—74)中選取鋼絲繩直徑d=14.0mm。 備注:(根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5144—85的規(guī)定,交捻619鋼絲繩報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)如下斷絲長(zhǎng)度范圍6d時(shí)為10,30
6、d時(shí)為19。)[15] 2.2鋼絲繩的連接. 鋼絲繩的連接方法有很多,本設(shè)計(jì)采用的是繩卡固定法。即將鋼絲繩繞過(guò)套環(huán)后用繩卡固定。用繩卡固定時(shí),鋼絲繩直徑為7~16mm時(shí),繩卡數(shù)為三個(gè),間距應(yīng)等于(5~6)倍鋼絲繩直徑。用此法聯(lián)接處可達(dá)到自身強(qiáng)度地80~90%。若繩卡裝反,則固定外強(qiáng)度會(huì)降至75%以下。緊固繩夾時(shí)須考慮每個(gè)繩夾的合理受力,離套環(huán)最近處繩夾不得首先單獨(dú)堅(jiān)固,離套環(huán)最近的繩夾(第一個(gè)繩夾)應(yīng)盡可能地靠近套環(huán),但仍須保證繩夾的正確擰緊,不得損壞鋼絲繩的外層鋼絲。 2.3鋼絲繩夾的選擇 由表12.1-4[17]繩夾的型式和尺寸,查得當(dāng)鋼絲繩公稱(chēng)直徑為14時(shí),A=29.0㎜,B=3
7、2㎜,C=61㎜,R=7.5㎜,H=72㎜。 三、卷筒的設(shè)計(jì)以及鋼絲繩的固定裝置 卷筒是鋼筋拉直機(jī)用來(lái)卷繞鋼絲繩的卷繞裝置。卷筒將原動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變?yōu)槲锲返闹本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)。按鋼絲繩在卷筒上的卷繞層數(shù),分為單層繞卷筒和多層繞卷筒。按卷筒的表面結(jié)構(gòu),分為光面卷筒和帶槽卷筒。由鋼絲繩的長(zhǎng)度,我選擇鑄鐵制成單層繞光面卷筒(如圖-2),它與鋼絲繩與卷筒的接觸面比較隨意。由于本機(jī)械 沒(méi)有特殊要求,因此用HT200鑄鐵鑄造即可。 圖-2 為了保證鋼絲繩的正常,安全的工作以及可以比較容易的更換,本人決定使用以壓板固定(如圖-3)。此種固定法的特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和鋼絲繩具有卷入有導(dǎo)入作用。
8、圖-3 四、電動(dòng)機(jī)的選擇 4.1電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu) 電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)型式要根據(jù)電源(交流或直流),工作條件(溫度﹑空間﹑尺寸等)和載荷特點(diǎn)(性質(zhì)大小﹑啟動(dòng)性能和過(guò)載情況)﹑轉(zhuǎn)速來(lái)選擇。 由于本設(shè)計(jì)沒(méi)有特殊的要求,以及本設(shè)計(jì)本身的要求,本設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)均由Y系列電動(dòng)機(jī)中選出,Y系列電動(dòng)機(jī)適用于不易燃﹑不易爆﹑無(wú)腐蝕性氣體的場(chǎng)合,以及要求具有較好啟動(dòng)性能的機(jī)械,在經(jīng)常啟動(dòng),制動(dòng)和反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合。 最終本人選用了Y系列三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。 4.2選擇電動(dòng)機(jī)的容量 標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)的容量由額定功率表示。所選用電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)稍大于工作要求的功率。若容量小于工作要求,則不能保證工作機(jī)正常工作,或使電
9、動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載,極易損壞;容量過(guò)大則增加成本從而造成浪費(fèi)。 電動(dòng)機(jī)的容量主要由運(yùn)行時(shí)發(fā)熱條件限定,在不變或變化很小的載荷下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械,只要其電動(dòng)機(jī)的負(fù)載不超過(guò)額定值,通常不必校驗(yàn)發(fā)熱和啟動(dòng)力矩。所需功率為: Pd= KW 式中:Pd——工作機(jī)實(shí)際需要的電動(dòng)機(jī)輸出功率 PW——工作所需輸入功率 ——電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總效率 工作機(jī)所需功率Pw應(yīng)由機(jī)器工作阻力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算求得, Pw= KW 或 Pw= KW 式中:F——工作機(jī)的阻力,N; v——工作機(jī)的線(xiàn)速度,m/s; T——工作機(jī)的阻力矩,N.m n
10、w——工作機(jī)的轉(zhuǎn)速,r/min; w——工作機(jī)的效率。 總效率按下式計(jì)算: 其中分別為傳動(dòng)裝置中的每一傳動(dòng)副,每對(duì)軸承,每個(gè)聯(lián)軸器。 由表2-6[15]查得,鋼絲繩平均速度為30-36m/min(JJK-2型)。取v=0.6m/min。 工作機(jī)的(卷筒)的轉(zhuǎn)速nk功率Pw 為 nk=44.7 r/min Pw=3.325 KW 由表8-2[4]查得,在傳動(dòng)裝置中,兩對(duì)齒輪傳動(dòng)每對(duì)齒輪的效率=0.97,卷筒效率=0.96,四對(duì)軸承每對(duì)軸承的效率=0.98,兩個(gè)聯(lián)軸器每個(gè)的效率=0.99。 總效率為: =0.972 電動(dòng)機(jī)輸出功率為 P
11、d==3.58kw 4.3選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào) 對(duì)Y系列電動(dòng)機(jī),通常多選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min或1000r/min的電動(dòng)機(jī),如無(wú)特殊需要,不選低于750r/min的電動(dòng)機(jī)。這里我綜合電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格以及總的傳動(dòng)比的特點(diǎn)及大小,我選用960r/min的電動(dòng)機(jī)。 由表9-39[4]查得,可選取Y132M1-6型電動(dòng)機(jī)。 Y132M1-6 n=960r/min P=4KW m=71kg 五、減速器的設(shè)計(jì) 5.1 選擇減速器的類(lèi)型 在本設(shè)計(jì)中選擇的是二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器,它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但齒輪相對(duì)軸承的位置不對(duì)稱(chēng),因此軸應(yīng)具有較大剛度。高速軸齒輪
12、布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端,這樣軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形將能減緩軸在彎矩作用下產(chǎn)生彎曲變形所拉起的載荷沿齒寬分布不均勻的現(xiàn)象,本產(chǎn)品適用于載荷比較平穩(wěn)的場(chǎng)合。 5.2 計(jì)算總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比為 i=n/ nk =960/44.7=21.8 因?yàn)槭驱X輪傳動(dòng),由表6-134[17]查得,高速級(jí)傳動(dòng)比i1=4.5,低速級(jí)傳動(dòng)比i2=4.5,實(shí)際總傳動(dòng)比為 i,=i1i2=4.35.0=21.5 傳動(dòng)比誤差為 Δi==1.42%<5% 傳動(dòng)誤差很小,由此可見(jiàn)選用參數(shù)合理。 5.3 計(jì)算Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩 各軸的轉(zhuǎn)速 n1=960r/min n2=n1/i1=2
13、23.3 r/min n3=n2/i2=44.7 r/min 各軸的功率 P1=Pwη4=3.96 KW P2=P1η1η3=3.76 KW P3=P2η1η3=3.57KW 各軸的轉(zhuǎn)矩 T1=9550=39000 N.mm T2=9550=160000 N.mm T3=9550=763000N.mm 5.4齒輪設(shè)計(jì) 齒輪傳動(dòng)是應(yīng)用最廣泛的一種機(jī)械傳動(dòng)方式。用于平行軸之間的直齒圓柱齒輪傳動(dòng),傳動(dòng)力矩的齒輪多為漸開(kāi)線(xiàn)齒輪。 齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)功率和
14、速度的范圍很廣,傳動(dòng)比準(zhǔn)確、可靠,傳動(dòng)效率較高,工作可靠,壽命長(zhǎng),結(jié)構(gòu)緊湊。主要缺點(diǎn)是制造成本較高,需用專(zhuān)門(mén)的機(jī)床、刀具和測(cè)量?jī)x器等,不宜用于軸間距很大的傳動(dòng),精度低時(shí)噪音大。 從表6-5,6-6 [3]中選用材料。調(diào)質(zhì)處理,硬度不高,還可以精加工,但強(qiáng)度韌性等方面的綜合性能好。耐磨性雖然較差,但適用于低速中等載荷齒輪。為了防止強(qiáng)度不夠,發(fā)生意外,以及增加安全系數(shù)及使用時(shí)間小齒輪選用40Gr鋼調(diào)質(zhì)處理。硬度241~286HBS,σb=686MPa,σs=490 MPa。大齒輪選用42SiMn,調(diào)質(zhì)處理,硬度217~255HBS,σb=686 MPa,σs=441 MPa(選用八級(jí)精度)[3]
15、。 (1).按齒面接觸疲勞強(qiáng)度來(lái)設(shè)計(jì)。 計(jì)算公式為:d1=41.6*[KT1*(u+1)/(φd*u)*(ZEZHZε/[σ]H)2]0.5 T1=39000N.mm,T2=160000 N.mm。 由表6-10 [3] 可知軟齒輪面在對(duì)稱(chēng)安裝的時(shí)候,齒寬系數(shù)φd=1.2。 由表6-7 [3] 可知使用系數(shù)KA=1.35。 由圖6-6a [3] 取動(dòng)載系數(shù)Kv1=1.13,Kv3=1.10。 由圖6-8 [3] 按齒輪在兩軸承中間對(duì)稱(chēng)布置,取Kβ=1.10 由表6-8 [3] 按齒面未硬化,直齒輪,8級(jí)精度,KAKt/b〈100N/m.,Kα=1.2 K1= KA* Kv1*K
16、β*Kα=1.35*1.13*1.10*1.2=2.01。 K2= KA Kv3 KβKα=1.35**1.10*1.10*1.2=1.96。 初步確定節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH=2.5,重合度系數(shù)Zε=0.9,由表6-9 [3]確定彈性系數(shù)ZE=1.0。 齒面接觸許用應(yīng)力的公式: [σ]H=σHlim*ZN*ZW/SH。 由圖6-22 [3],查得接觸疲勞極限應(yīng)力為:σHlim1=850 MPa,σHlim2=600 MPa。 本機(jī)械預(yù)選使用10年,每天工作10個(gè)小時(shí),一年工作250天。 小齒輪1的應(yīng)力循環(huán)次數(shù):N1=60n1γth=1.44*109。 大齒輪2的應(yīng)力循環(huán)次數(shù):N2=60
17、n2γth=3.35*108。 小齒輪3的應(yīng)力循環(huán)次數(shù):N3=60n2γth=3.35*108。 大齒輪4的應(yīng)力循環(huán)次數(shù):N4=60n3γth=0.67*108。 由表6-11求得壽命系數(shù)為: ZN1=(109/N1)0.057=(1/1。44)0.0706=0.975 ZN2=(109/N2)0.057=(1/0.335)0.057=1.06 ZN3=(109/N3)0.057=1.06 ZN4=(109/N4)0.057=1.17 由圖6-23 [3] 可知工作硬化系數(shù)Zw=1。 由表6-12 [3] 可知安全系數(shù)SH=1.25。 [σ]H1=663.0MPa ;
18、[σ]H2=508.8 MPa ; [σ]H3=720.8 MPa ; [σ]H4=561.6 MPa 。 由以上可知: d1t=41.6*[2.01*0.039*106*5.3/(1.2*4.3)*(1*2.5*0.9/508.8)2]1/3 =48.4mm d2t=41.6[(1.96*0.16*106*6/1.2*5)*(1*2.5*0.9/561.6)2]1/3 =71.2mm 所以b=φd*d1t=1.2*48.4=58.08mm b?=φd* d2t=1.2*71.2=85.4mm 現(xiàn)在取b1=60mm,b2=58mm,b3=90mm,b4=85mm。 m=
19、b/z,m12=48.4/20=2.42,所以m=3。(強(qiáng)度足夠無(wú)需變位) m34=71.2/18=3.95,m`=3.5強(qiáng)度不夠所以必需使用正變位以提高強(qiáng)度。 a=m*(Z1+Z2)/2=159, a`= m`/2(Z3+Z4)=189。 變位后a`=200mm,cos?=(a/ a`)*cos20=0.9186 ?=23.27 [2*(x1+x2)/(Z3+Z4)]*tgα=0.00901 x1+x2=[(Z3+Z4)/2]*(0.00901/ tg20)=1.34 xi=0.67,Zi=54mm。 查閱6-21 [3] 可知x1=0.64,x2=0.70 從上面的信息
20、可知齒輪節(jié)圓的直徑:d`α=(cosα/ cos?)*d,d=mZ , 由此算得d1=60mm,d2=258mm,d3=64.4mm,d4=322.2mm 。 由此可知齒輪節(jié)圓的速度v=πdn/(60*1000) v1=3.01m/s,v3=0.753 m/s v1* Z1 /100=0.602 m/s,v3* Z3/100=0.136 m/s。 由圖6-6 [3] ,查得Kv`=1.08,Kv``=1.04。 對(duì)于齒1,2:Ft=2*T1/d1=1300N KA* Ft/b=1.35*1300/58=30.25N.mm〈100N.mm原假設(shè)可行。Kα=1.2,ZH=2.5
21、, 由圖6-12 [3],6-13可以推導(dǎo)出εa1/Z1=0.035,εa2/Z2=0.011 Z1=20mm, Z2=86mm。 εa1=0.7,εa2=0.946。εa=1.646,Zε=0.88。 k= KA* Kv`*Kβ*Kα=1.35*1.08*1.1*1.2=1.92 σH=268.4*1*2.5*0.88*[(1.92*0.039*106/602*58)*5.3/4.3]=392.2 MPa〈508.8 MPa。齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度合格。 由計(jì)算可知工作應(yīng)力小于許用應(yīng)力為了充分的利用材料b`=b*(σH/[σ]H)2=34mm。 對(duì)于圓柱齒輪傳動(dòng),為了避免安裝時(shí)
22、軸向錯(cuò)位,不能保證設(shè)計(jì)要求的輪齒,接觸寬度常將小齒輪寬度加大10mm,所以取小齒輪1為50mm,大齒輪2寬度為40mm。 對(duì)于齒輪3,4:Ft=2*T2/d3=4970N, KA* Ft/b=(1.35*4970)/85=78.9N.mm〈100N.mm。原假設(shè)合理。 Kα=1.2,x1+x2/Z3+Z4=0.0124。由圖6-14 [3]可知ZH=2.19 由圖6-12 [3],6-13 [3]可以推導(dǎo)出εa3/Z3=0.033,εa4/Z4=0.009。 Z3=18, Z4=90。εa3=0.594,εa4=0810。εa=1.404,Zε=0.90。 k= KA* Kv``*
23、Kβ*Kα=1.35*1.04*1.1*1.2=1.85。 σH=268.4*1*2.19*0.90*[(1.85*0.16*106/64.42*85)*6/]=5531.1 MPa〈561.6 MPa。 齒輪完全合乎要求。由計(jì)算可知工作應(yīng)力小于許用應(yīng)力為了充分的利用材料b`=b*(σH/[σ]H)2=76mm。 對(duì)于圓柱齒輪傳動(dòng),為了避免安裝時(shí)軸向錯(cuò)位,不能保證設(shè)計(jì)要求的輪齒,接觸寬度常將小齒輪寬度加大10mm,小齒輪3寬度為90mm,大齒輪寬度為80mm (2).按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 首先我們對(duì)齒輪1,2的齒根彎曲強(qiáng)度進(jìn)行校核。 計(jì)算公式:σF=2KT1YFaYSaYε/
24、bd1m≤[σ]F。 由圖6-18 [3] 查得小齒輪的齒形系數(shù)YFa1=2.8,大齒輪的齒形系數(shù)YFa2=2.27。 由圖6-19 [3] 可知小齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)YSa1=1.55,大齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)YSa2=1.78。 由圖6-20 [3] 可知重合度系數(shù)Yε=0.68。 彎曲疲勞許用應(yīng)力:[σ]F=σFlimYNYXYsT/SF 從圖6-24 [3] 可知σFlim1=300MPa,σFlim2=280 MPa。 從表6-13 [3] 可知壽命系數(shù)YN的計(jì)算公式 YN1=(3*106/N1)0.02=0.88 YN2=(3*106/N2)0.02=0.91 由圖6-
25、25 [3] 查取尺寸系數(shù),YX=1,由公式(6-14)[3]可知YsT=2.0 彎曲疲勞強(qiáng)度的安全系數(shù)SF從表6-12 [3] 可知SF=1.60 [σ]F1=300*0.88*1*2/1.60=330MPa [σ]F2=280*0.91*1*2/1.60=318.5 MPa YFa1YSa1/[σ]F1=2.8*1.55/330=0.0132 YFa2YSa2/[σ]F2=2.27*1.78/318.5=0.0127 由此我們應(yīng)選小齒輪來(lái)校核彎曲疲勞強(qiáng)度 σF1=2KT1YFa1YSa1Yε/bd1m=(2*2.01*0.039*106*2.8*1.55*0.68)/(50
26、*60*3) =51.48 MPa〈[σ]F1 由此可見(jiàn)該設(shè)計(jì)合理。 下面我們對(duì)齒輪3,4的齒根彎曲強(qiáng)度進(jìn)行校核。 公式為σF=2KT2YFaYSaYε/bd3m≤[σ]F。 由圖6-18 [3],6-9 [3],6-20 [3]可知 齒形系數(shù)YFa3=2.9, YFa4=2.28,應(yīng)力修正系數(shù)YSa3=1.53,YSa4=1.79,重合度系數(shù)Yε=0.78。 彎曲疲勞許用應(yīng)力:[σ]F=σFlimYNYXYsT/SF 從圖6-24 [3] 可知σFlim3=300MPa,σFlim4=280 MPa。 YN3=(3*106/3.35*108)0.02=0.91 YN4=(
27、3*106/0.67*108)0.02=0.94 由圖6-25 [3] 查取尺寸系數(shù),YX=1,由公式(6-14)[3] 可知YsT=2.0 彎曲疲勞強(qiáng)度的安全系數(shù)SF從表6-12 [3] 可知SF=1.60 [σ]F3=300*0.91*1*2/1.60=341.25 MPa [σ]F4=280*0.94*1*2/1.60=329MPa YFa1YSa1/[σ]F1=2.9*1.53/341.25=0.013 YFa2YSa2/[σ]F2=2.28*1.79/329=0.012 由此我們應(yīng)選小齒輪來(lái)校核彎曲疲勞強(qiáng)度 σF3=2KT2YFa1YSa1Yε/bd3m=120.35
28、 MPa〈[σ]F3 由此可見(jiàn)該設(shè)計(jì)合理。 有關(guān)四個(gè)齒輪的有關(guān)數(shù)據(jù)表-1 基本參數(shù)d 齒輪1 齒輪2 齒輪3 齒輪4 分度圓直徑d d1=60mm d2=258mm d3=63mm d4=315mm 不變位齒輪的中心距a a12=159mm a34=189mm 嚙合角α α=20 α`=23.27 實(shí)際中心距 a34=193mm 嚙合角α cos20=0.9397 cos23.27=0.9187 中心距變動(dòng)系數(shù)y Y=(a`-a)/m=1.24 齒高變動(dòng)系數(shù)?y ?y=x1+x2-
29、y=0.1 齒頂圓直徑 da1=m*(Z1+2*ha*)=66mm da2=264mm da3=m*(Z1+2*ha*+2*x1-?y)=74mm da4=326mm 齒根圓df df1=m*(Z1-2*ha*-2c*)=52.5mm df2=250.5mm df3=58mm df4=311mm 軸徑 30mm 50mm 40mm 60mm 節(jié)圓直徑d` d`1=60mm d`2=258mm d`3=64.4mm d`4=322mm 齒寬 b 1=50mm b 2=40mm b 3 =90mm b 4=80mm (齒頂高系數(shù)ha*=1
30、,c*=0.25) 表-1 齒輪的一些額外的系數(shù): 齒輪1:實(shí)體圓柱齒輪 n=0.5mn 當(dāng)n為四時(shí)mn=8 δ0=2.5 *mn=20mm 齒輪2:鑄造腹板圓柱齒輪 δo=3.5*mn=3.5*8=28mm D1=df2-2δo=194 d1=1.6d=80 Do=0.5*(D1+d1)=137 c=0.3*B=12 do=0.25*(D1-d1)=28.5mm n=4 齒輪3 :實(shí)體圓柱齒輪 n=0.5mn 當(dāng)n為4時(shí)mn=8 δ0=2.5 *mn=20mm 齒輪4:鑄造腹板圓柱齒輪 δo=3.5*mn=3.5*8=28mm D1=df2-2δo=2
31、55mm d1=1.6d=96mm Do=0.5*(D1+d1)=175.5mm c=0.3*B=24mm do=0.25*(D1-d1)=40mm。 5.5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 此處省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖紙等.請(qǐng)聯(lián)系扣扣:九七一九二零八零零 另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載!該論文已經(jīng)通過(guò)答辯 軸一的設(shè)計(jì) (1)軸徑的粗選 τT=T/WT=T2/0.2d3≤[τ]T d≥c*(p/n)1/3=115*(3.96/960)1/3=18.4mm 因此選d=20mm 圖-9 安裝 圓錐滾子軸承,因?yàn)榘惭b處的 為25mm所以選用的型號(hào)為7305E的軸
32、承,其中D=62mmB=17mm C=15mma=13mmE=50.6mm(兩端安裝一樣的軸承) Ft1=2*T2/d2=0.039*106*2/60=1300N Fr1= Ft2*tgα=1300*tg20=473.2N 由此可知軸的總長(zhǎng)為: L=202mm (2).軸的受力分析圖: 圖-10 從水平面受力來(lái)看(水平受力圖) 圖-11 FAH+ FBH= Ft 51* Ft= FBH*202 FAH =971.8N FBH=328.2N C點(diǎn)彎矩MCH= FAH*51=49561.
33、8N.mm D點(diǎn)彎矩MDH= FBH*26=25266.8N.mm 從垂直面來(lái)看 圖-12 FAV+ FBV= Fr. Fr*51= FBV*L FAV=353.8N FBV=119.4N C點(diǎn)彎矩MCV= FAV*51=18043.8 N.mm D點(diǎn)彎矩MDV= FBV*26=9198.8 N.mm 合成彎矩 圖-13 C點(diǎn)合成彎矩: Mc=(MCH2+MCV2)0.5=52744.2N.mm D點(diǎn)合成彎矩: Mc=(MDH2+MDV2)0.5=26889.2N.mm T2=39000N.mm 由此可知軸的結(jié)構(gòu)中D-D
34、 . C-C 受的力比較大最有可能因應(yīng)力集中而形成危險(xiǎn)截面。 當(dāng)量彎矩 由[3]可知α=0.6。 MC=[MC2+(aT)2]0.5=57701.9N.mm MD=[MD2+(aT)2]0.5=35645.3N.mm (3).下面我們對(duì)軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核。 由表2-5[3],當(dāng)45鋼σB=590MPa時(shí) 按表2-7[3],以插值法得[σ-1b]=54MPa σ`C= MC/W= MC/0.1d3=24.2 MPa σ`D= MD/W= MD/0.1d3=19.5 MPa 由此可知本設(shè)計(jì)十分安全,所有截面都十分合格。 (4),安全系數(shù)得校核計(jì)算。 因?yàn)镃,D兩點(diǎn)都受到了較
35、大得應(yīng)力,應(yīng)力集中。下面來(lái)對(duì)著兩個(gè)截面進(jìn)行安全系數(shù)校核。 由表2-5[3]查得45號(hào)鋼正火,回火處理時(shí)。 τ-1=140 MPa σ-1=255 MPa 由表2-2 [3]查得等效系數(shù)φτ=0.1, φσ=0.2 由前面可知D ,C兩截面得應(yīng)力合成彎矩,轉(zhuǎn)矩分別為:D點(diǎn)合成彎矩: Md=(MDH2+MDV2)0.5=24983.2N.mm C點(diǎn)合成彎矩: Mc=(McH2+McV2)0.5=51007.4N.mm T1=39000N.mm C處有鍵槽,所以由附錄7[3]可知抗彎截面系數(shù)W和抗扭截面系數(shù)WT。(下面是計(jì)算公式及結(jié)果) WC
36、=πdC3/32-[bt(dC-t)2/2dC]=2290.2mm3 WTC=πdC3/16-[bt(dC-t)2/2dC]=4940.9mm3 選用A型圓頭普通鍵:bh=87,L=40mm t=4mm,t`=3.3mm 彎曲應(yīng)力幅:σa=σ= MC/W=22.2MPa 彎曲平均應(yīng)力:σm=0 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力:τ=T 2/ WTC=7.9MPa 切應(yīng)力幅和平均切應(yīng)力:τa=τm=τ/2=3.95MPa 因?yàn)镈處沒(méi)有鍵槽由表可知: WD=πdD3/32=1757.6mm3 WTD=πdD3/16=3515.2mm3 彎曲應(yīng)力幅:σa=σ= MD/W=14.2 MPa 彎曲平均
37、應(yīng)力:σm=0 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力:τ=T 2/ WTD=11.1MPa 切應(yīng)力幅和平均切應(yīng)力:τa=τm=τ/2=5.55MPa (6),求綜合影響系數(shù)。 因(kσ)D=kσ/βεσ和(kτ)D=kτ/βετ,C,D兩截面上有鍵槽和過(guò)盈配合兩種產(chǎn)生應(yīng)力集中的因素,故應(yīng)比較兩者的有效應(yīng)力集中系數(shù),從中取大植計(jì)算。 C面 鍵槽對(duì)軸的有效應(yīng)力集中系數(shù),由附錄表1[3]中查出(用插植法),當(dāng)σB=590MPa,A型鍵槽時(shí),Kσ=2.50,Kτ=1.80;過(guò)盈配合對(duì)軸的有效應(yīng)力系數(shù),當(dāng)σB=590MPa,配合為H7/r6時(shí),Ka=2.50,Kτ=1.80.因過(guò)盈配合的有效應(yīng)力集中系數(shù)均比鍵槽
38、大,取過(guò)盈配合是的有效應(yīng)力集中系數(shù)計(jì)算,由附錄表4[3]中查出,當(dāng)材料為碳鋼,毛坯直徑>30~40mm,尺寸系數(shù)εσ=0.88,εr=0.81,由附錄表5[3]中查出,當(dāng)σB=590mpa,Ra=3.2μm時(shí),表面狀態(tài)系數(shù)β=0.94 故 (Kσ)C=kσ/βεσ=2.50 (Kτ)C=kτ/βτ=1.80/(0.940.78)=1.80 D處只有過(guò)盈配合所以:(Kσ)D=kσ/βεσ=3.02 (Kτ)D=kτ/βτ=2.36 (7),求安全系數(shù)。 設(shè)按無(wú)限壽命(KN=1)計(jì)算公式為: SσC=σ-1/(kσ/βεσσac+φdσm)=3.80 SσD=σ-1/(kσ/βεσ
39、σaD+φdσm)=5.95 SτC=τ-1/(kτ/βετcτac+φτσmc)= 14.4 SτD=τ-1/(kτ/βετDτa+φτσmc)= 10.35 復(fù)合安全系數(shù):SC=SσSτ/( Sσ2+Sτ2)0.5=3.7 SD=SσSτ/( Sσ2+Sτ2)0.5=5.16 兩個(gè)截面得安全系數(shù)均大于許用安全系數(shù),所以軸是合格的。 軸強(qiáng)度安全。 軸三的設(shè)計(jì) (1) .軸徑的粗選 如同軸一一樣,為了工作以及設(shè)計(jì)維修方便,軸選用了一樣的材料 τT=T/WT=T2/0.2d3≤[τ]T d≥c*(p/n)1/3=115*(3.57/44.7)1/3
40、=49.5mm 因此選d=50mm 圖-14 安裝 圓錐滾子軸承,因?yàn)榘惭b處的 為50mm所以選用的型號(hào)為2007511E的軸承,其D=26.75mm B=25mm C=21mm a=22.5mm E=82.8mm(兩端安裝一樣的軸承) Ft1=2*T3/d2=4736.2N Fr1= Ft3*tgα=2037.1N 由此可知軸的總長(zhǎng)為: L=183mm (2).軸的受力分析圖: 圖-15 從水平面受力來(lái)看(水平受力圖) 圖-16 FAH+ FBH= Ft 56.5* Ft= FBH*183 FAH =3273.9N
41、 FBH=1462.3N C點(diǎn)彎矩MCH= FAH*56.5=184975.4N.mm D點(diǎn)彎矩MDH= FBH*16.5=54019.4N.mm 從垂直面來(lái)看 圖-17 FAV+ FBV= Fr. Fr*56.5= FBV*L FAV=1408.2N FBV=628.9N C點(diǎn)彎矩MCV= FAV*56.5=79563.3 N.mm D點(diǎn)彎矩MDV= FBV*16.5=23235.3 N.mm 合成彎矩 圖-18 C點(diǎn)合成彎矩: Mc=(MCH2+MCV2)0.5=201360.9N.mm D點(diǎn)合成彎矩:
42、Mc=(MDH2+MDV2)0.5=58804.5N.mm T3=763000N.mm 由此可知軸的結(jié)構(gòu)中D-D . C-C 受的力比較大最有可能因應(yīng)力集中而形成危險(xiǎn)截面。 當(dāng)量彎矩 圖-19 由[3]可知α=0.6。 MC=[MC2+(aT)2]0.5=500127.0N.mm MD=[MD2+(aT)2]0.5=461561.3N.mm (4),下面我們對(duì)軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核。 由表2-5[3],當(dāng)45鋼σB=590MPa時(shí) 按表2-7[3],以插值法得[σ-1b]=54MPa σ`C= MC/W= MC/0.1d3=27.03 MPa σ`D= MD/W= MD
43、/0.1d3=27.74 MPa 由此可知本設(shè)計(jì)十分安全,所有截面都十分合格。 (5),安全系數(shù)得校核計(jì)算。 因?yàn)镃,D兩點(diǎn)都受到了較大得應(yīng)力,應(yīng)力集中。下面來(lái)對(duì)著兩個(gè)截面進(jìn)行安全系數(shù)校核。 由表2-5[3]查得45號(hào)鋼正火,回火處理時(shí)。 τ-1=140 MPa σ-1=255 MPa 由表2-2[3] 查得等效系數(shù)φτ=0.1, φσ=0.2 由前面可知D ,C兩截面得應(yīng)力合成彎矩,轉(zhuǎn)矩分別為:D點(diǎn)合成彎矩: Md=(MDH2+MDV2)0.5=58804.5N.mm C點(diǎn)合成彎矩: Mc=(McH2+McV2)0.5=201360.
44、9N.mm T3=763000N.mm C處有鍵槽,所以由附錄7可知抗彎截面系數(shù)W和抗扭截面系數(shù)WT。(下面是計(jì)算公式及結(jié)果) WC=πdC3/32-[bt(dC-t)2/2dC]=18256.3mm3 WTC=πdC3/16-[bt(dC-t)2/2dC]=39462.1mm3 選用A型圓頭普通鍵:bh=1811,L=70mm t=7mm,t`=4.4mm 彎曲應(yīng)力幅:σa=σ= MC/W=11.03MPa 彎曲平均應(yīng)力:σm=0 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力:τ=T 2/ WTC=19.34MPa 切應(yīng)力幅和平均切應(yīng)力:τa=τm=τ/2=9.67MPa 因?yàn)镈處沒(méi)有鍵槽由表可知:
45、WD=πdD3/32=16637.5mm3 WTD=πdD3/16=33275.0mm3 彎曲應(yīng)力幅:σa=σ= MD/W=3.53 MPa 彎曲平均應(yīng)力:σm=0 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力:τ=T 2/ WTD=22.93MPa 切應(yīng)力幅和平均切應(yīng)力:τa=τm=τ/2=11.47MPa (6),求綜合影響系數(shù)。 因(kσ)D=kσ/βεσ和(kτ)D=kτ/βετ,C,D兩截面上有鍵槽和過(guò)盈配合兩種產(chǎn)生應(yīng)力集中的因素,故應(yīng)比較兩者的有效應(yīng)力集中系數(shù),從中取大植計(jì)算。 C面 鍵槽對(duì)軸的有效應(yīng)力集中系數(shù),由附錄表1[3]中查出(用插植法),當(dāng)σB=590MPa,A型鍵槽時(shí),Kσ=2.50
46、,Kτ=1.80;過(guò)盈配合對(duì)軸的有效應(yīng)力系數(shù),當(dāng)σB=590MPa,配合為H7/r6時(shí),Ka=2.50,Kτ=1.80.因過(guò)盈配合的有效應(yīng)力集中系數(shù)均比鍵槽大,取過(guò)盈配合是的有效應(yīng)力集中系數(shù)計(jì)算,由附錄表4[3]中查出,當(dāng)材料為碳鋼,毛坯直徑>50mm,尺寸系數(shù)εσ=0.78 εr=0.74,由附錄表5[3]中查出,當(dāng)σB=590mpa,Ra=3.2μm時(shí),表面狀態(tài)系數(shù)β=0.94 故 (Kσ)C=kσ/βεσ=3.41 Kτ)C=kτ/βτ=2.59 D處只有過(guò)盈配合所以:(Kσ)D=kσ/βεσ=3.28 Kτ)D=kτ/βτ=2.52 (7),求安全系數(shù)。 設(shè)按無(wú)限壽命(K
47、N=1)計(jì)算公式為: SσC=σ-1/(kσ/βεσσac+φdσm)=6.8 SσD=σ-1/(kσ/βεσσaD+φdσm)=22 SτC=τ-1/(kτ/βετcτac+φτσmc)=5.4 SτD=τ-1/(kτ/βετDτa+φτσmc)= 4.7 復(fù)合安全系數(shù):SC=SσSτ/( Sσ2+Sτ2)0.5=4.2 SD=SσSτ/( Sσ2+Sτ2)0.5=4.6 兩個(gè)截面得安全系數(shù)均大于許用安全系數(shù),所以軸是合格的。 軸強(qiáng)度安全。 卷筒軸安全性的經(jīng)驗(yàn)算合格。 5.6箱體的設(shè)計(jì) 箱蓋和箱座是用螺栓聯(lián)結(jié)成一整體。這種箱體結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便,因
48、此應(yīng)用較為廣泛。具體尺寸如下。減速器我選用材料是HT200的鑄造箱體。 名稱(chēng) 符號(hào) 尺 寸 關(guān) 系 結(jié)果/mm 箱座壁厚 δ 0.025a+3≥8 9 箱蓋壁厚 0.8δ≥8 8 箱蓋凸緣厚度 12. 箱座凸緣厚度 1.5δ 13.5 箱座底凸緣厚度 22.5 地腳螺釘直徑 0.036a+12 25 地腳螺釘數(shù)目 a≤250時(shí),n=4 8 軸承旁連接螺栓直徑 15 蓋與座連接螺栓直徑 10 連接螺栓的間距 150-200 120 視孔蓋螺釘直徑 6 ,,至外箱
49、壁距離 查表 30 ,至凸緣邊緣距離 查表 25 外箱壁至軸承座端面距離 40 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 Δ1 > 10 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 Δ2 >δ 12 箱蓋,箱座肋厚 m1m m=m1=8 連接螺栓直徑 d 10 通孔直徑 d? 11 沉頭座直徑 D 22 底座底面至軸中心線(xiàn)高度 H 175 表-2 六、聯(lián)軸器的選擇 卷筒軸與減速器的低速軸之間是用聯(lián)軸器聯(lián)接的。聯(lián)軸器是連接軸或軸與其他回轉(zhuǎn)件的一種裝置,使它們?cè)趥鬟f運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力過(guò)程中一起回轉(zhuǎn)而不脫開(kāi)。聯(lián)軸器主要有機(jī)
50、械式、液力式、和電磁式三種。機(jī)械式聯(lián)軸器是應(yīng)用最廣泛的聯(lián)軸器,它借助于機(jī)械構(gòu)件相互間的機(jī)械作用力來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。聯(lián)軸器可以根據(jù)所聯(lián)軸徑、所傳遞的轉(zhuǎn)矩和軸的轉(zhuǎn)速,從有關(guān)手冊(cè)中選擇合適的型號(hào)。由前述可知,低速軸的轉(zhuǎn)矩T3=763000 N.mm,轉(zhuǎn)速n3=44.7 r/min,所聯(lián)軸徑d=50㎜。 本設(shè)計(jì)選用的是凸緣聯(lián)軸器,這種聯(lián)軸器可傳遞較大轉(zhuǎn)矩,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,容易維護(hù),但要求凸緣端面與軸線(xiàn)有較高的垂直度。 6.1 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 TC=KT 選擇工作情況系數(shù)K,查表14-1[3],取K=1.5,則計(jì)算轉(zhuǎn)矩 TC=KT=1.5763000=1144500 N.mm 6.2
51、選擇聯(lián)軸器的型號(hào) 查[17],根據(jù)軸徑和計(jì)算轉(zhuǎn)矩,最后選用凸緣聯(lián)軸器的型號(hào)為YLD11。 七、離合器的確定 電動(dòng)機(jī)軸與減速器的高速軸之間是用離合器聯(lián)接的。離合器在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),把原動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給工作機(jī),并可隨時(shí)分離或接合工作機(jī).因?yàn)殡x合器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中可隨時(shí)接合或分離,由相關(guān)材料可知離合器的要求為: 1.工作可靠,接合平穩(wěn),分離迅速; 2.操作和維修方便; 3.外廓尺寸小,重量輕; 4.抗磨性和散熱性能好。 本設(shè)計(jì)選用的是矩形齒牙嵌式離合器(如圖20),其特點(diǎn)為:制造容易,接合,脫開(kāi)較困難,停車(chē)時(shí)可不關(guān)機(jī),開(kāi)機(jī)時(shí)啟動(dòng)平穩(wěn)適于頻繁開(kāi)機(jī)。為了便于接合,常采用較大
52、的牙間間隙。此離合器適用于重載可傳遞雙向載荷。一般用于不經(jīng)常離合的傳動(dòng)中。應(yīng)在靜止或轉(zhuǎn)差在10r/min以下接合。材料為20Cr,滲碳(0.5-1.0mm)表面硬度HRC=56~62,多應(yīng)用于中等尺寸的高轉(zhuǎn)速合中等單位壓力的離合器。根據(jù)所聯(lián)軸徑d=20mm,由 [17]查得D=50㎜,D1=35㎜,d=20㎜,h+0.3=4.3㎜,h1=5㎜,ψ=36。,γ=5。,K(-0.1)=15.04㎜,K1(-0.1)=15.45㎜,齒數(shù)z=5,同時(shí)接觸齒數(shù)z`=3。 圖-20 離合器的校核 牙面上的壓強(qiáng) P=2KT/zD0A ………… ① 牙根彎曲應(yīng)力 σb=KTh/
53、zD0W ……… ② 式中:A——每個(gè)牙的接觸面積,mm2; D0——牙所在圓環(huán)的平均直徑,mm; h——牙的高度,mm; z——牙的數(shù)目; W——牙根部的抗彎截面系數(shù),mm3,W=a2b/6。 因此,A=h(D-D1)/2=4.3(50-35)/2=32.25 mm2 D0=(D+D1)/2=(50+35)/2=42.5 mm a=πD0/2z+htgα=π42.5/25+4.3*tg5。=13.7mm b=(D-D1)/2=(50-35)/2=7.5 mm W=13.727.5/6=234.6 mm3 將以上數(shù)據(jù)代入式①、②中,得 P=21.53910
54、3/(542.532.25)=17 MPa σb=1.5391034/(542.5234.6)=4.35 MPa 在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)接合,取[P]=40MPa,[σb]= σS/3.5=400/3.5=114MPa,按牙面比壓和牙根彎曲強(qiáng)度均小于許用值,離合器強(qiáng)度合格。牙齒嚙合的摩擦角合格。 八、選擇滑動(dòng)軸承 卷筒的速度v=0.6m/s和pmax=6200N/mm2,屬于低速中載,查表10-1[1],故選用代號(hào)為ZHSi80-3-3黃銅,其使用性能為:[p]max=12N/mm2, [v]max=2m/s,[pv]=10Nm/(smm2),最高工作溫度為200,C軸頸硬度為200HB.
55、8.1 軸承寬度的確定 軸承寬度B可以根據(jù)寬徑比B/d=0.6-1.5來(lái)確定。B/d值過(guò)小,則潤(rùn)滑油易從軸承兩端流失,致使?jié)櫥涣?,磨損加劇;B/d過(guò)大,則潤(rùn)滑油流失的路程長(zhǎng),摩擦熱不能很快擴(kuò)散降溫,使軸承溫度升高,而且當(dāng)軸撓曲或偏斜時(shí)勢(shì)必造成軸瓦兩端嚴(yán)重磨損。故選B/d=1.2。 8.2 檢驗(yàn)軸頸的圓周速度 設(shè)軸頸的圓周速度為v,軸承摩擦系數(shù)為f,則fpv就是軸承單位時(shí)間面積是的摩擦功,摩擦功轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?。通常摩擦系?shù)與軸承局部接觸,此時(shí)即使平均比壓p較小,p和pv值都小于許用值,但也可能由于軸頸圓周速度過(guò)高而使軸承局部過(guò)度磨損或膠合。因此,當(dāng)安裝精度較差,軸的彈性變形較大和軸承寬
56、徑比較大時(shí),還需檢驗(yàn)軸頸圓周速度v值。 V=0.60.025=0.015m/s<[v]max 此數(shù)值遠(yuǎn)小于規(guī)定值,十分安全 8.3 選擇軸承的配合 滑動(dòng)軸承根據(jù)不同的使用要求,為了保證一定的旋轉(zhuǎn)精度,必須合理地選擇軸承的配合,以保證有一定的間隙。軸頸與軸承孔間的間隙x,是按以下原則來(lái)選擇的:轉(zhuǎn)速愈高,軸承中的間隙應(yīng)該愈大;在相同的情況下,載荷越大,軸承間隙應(yīng)當(dāng)小一些。 由本軸的特點(diǎn)以及數(shù)據(jù)可知 x=(0.0007~0.0012)d=0.035~0.06mm 8.4 滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選擇 滑動(dòng)軸承必須要潤(rùn)滑劑用來(lái)降低摩擦和磨損,以提高軸承的 效率;潤(rùn)滑劑是工作介質(zhì),同時(shí)
57、對(duì)軸承起冷卻作用。潤(rùn)滑油是滑動(dòng)軸承中應(yīng)用最廣泛的潤(rùn)滑劑,因此選潤(rùn)滑油作為潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑劑的使用原則為:當(dāng)轉(zhuǎn)速高、比壓p小時(shí),可選粘度較低的油;反之,當(dāng)轉(zhuǎn)速低,比壓大時(shí),應(yīng)選粘度較高的油。由于軸頸速度: v=0.60.025=0.015m/s,表10-7[1],選70號(hào)機(jī)械油作為潤(rùn)滑劑。 九、夾具的設(shè)計(jì) 夾具是鋼筋拉直機(jī)不可或缺的部分。夾具的好壞對(duì)拉直機(jī)的效率以及安全由十分大的影響。夾具的夾緊方法主要有:利用螺旋的夾緊方法、利用凸輪的夾緊方法、利用連桿的夾緊方法、利用握力的夾緊方法、利用彈簧的夾緊方法、利用液壓的夾緊方法以及利用電磁力夾緊的方法等等。這些方法各有各的長(zhǎng)處,在此設(shè)計(jì)中,夾具是由
58、三個(gè)部分組成:1.有一個(gè)將鋼筋卡死的鑄鐵棒,在鐵棒的某處有一通孔可將鋼筋裝入。2.一個(gè)球體為主體,其中有兩個(gè)通孔一大一小,小的為裝入鋼筋的進(jìn)口,大的則是鐵棒的裝入處。3.還有一小鐵棒是鋼筋裝夾好了之后用于固定打鐵棒。(本夾具的具體工作原理和元件可參考夾具圖)其中夾緊鐵棒的進(jìn)出可用錘子解決。本夾具的材料為:KTZ60-3 圖-21(球體和鐵棒之間有一定間隙) 這套夾具的特點(diǎn)是:裝夾原理比較簡(jiǎn)單,其零部件可以通過(guò)鑄造生產(chǎn),而且對(duì)工作表面沒(méi)有什么要求,另外本夾具將零件的裝夾及彎曲有機(jī)的結(jié)合起來(lái)了 本產(chǎn)品,可降低成本,節(jié)省了時(shí)間是適合我國(guó)國(guó)情和我省現(xiàn)狀的。 十、機(jī)座的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中,
59、鋼筋拉直機(jī)的機(jī)座是鑄造而成的,其鑄造材料為:珠光體可鍛鑄鐵其牌號(hào)為KTZ60-3,本材料韌性較低,但強(qiáng)度大,硬度高,耐磨性好,且加工性良好,可用來(lái)代替中,低碳鋼等是機(jī)械工業(yè)中極具發(fā)展前途的結(jié)構(gòu)材料。 現(xiàn)把底座設(shè)計(jì)成一個(gè)整體,在放置鋼筋拉直機(jī)的地方澆一塊帶有鏍孔的水泥平地,然后用鑼釘直接把底座固定在水泥地上,其結(jié)構(gòu)尺寸可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的機(jī)座尺寸、減速器的箱體尺寸、聯(lián)軸器的尺寸、離合器的尺寸、滑動(dòng)軸承的尺寸、制動(dòng)器的尺寸以及卷筒的尺寸來(lái)確定。還要考慮到各個(gè)部件間的間隙和結(jié)構(gòu)緊湊性等因素。底座上各個(gè)鏍紋孔的位置由各部件的尺寸來(lái)確定。 底座結(jié)構(gòu)和尺寸如圖22: 圖-22
60、 總結(jié) 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)行過(guò)程中,我學(xué)到了許多的新知識(shí),并且對(duì)以前的老知識(shí)也有了很好的回憶及總結(jié),更體會(huì)到了設(shè)計(jì)過(guò)程中的艱辛與。大一大二學(xué)習(xí)的東西,由于挺長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)用了,第一次用的時(shí)候覺(jué)得挺陌生的,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的復(fù)習(xí)后,仍然遇到了許多問(wèn)題,非常感謝指導(dǎo)老師對(duì)自己的悉心指教。經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的鍛煉與實(shí)踐,自己對(duì)大學(xué)里所學(xué)知識(shí)又有了新的理解,并且感覺(jué)在使用AUTOCAD 等制圖軟件的水平方面有一定的提高。但是同時(shí)自己也看到了自己更多的不足之處, 我想這正是進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的吧! 由于時(shí)間的倉(cāng)促以及本人知識(shí)能力的有限,在這份畢業(yè)設(shè)計(jì)中,難免會(huì)有不少欠缺的地方,請(qǐng)老師不吝指正。
61、 參考文獻(xiàn) 1 《機(jī)械零件設(shè)計(jì)問(wèn)題解析》編著:汪琪,中國(guó)致公出版社出版。1997 2 《畫(huà)法幾何及工程制圖》編著:中國(guó)紡織大學(xué)工程圖學(xué)教研室等,上??茖W(xué)技術(shù)出版社出版。1997 3 《機(jī)械設(shè)計(jì)》主編:清華大學(xué)精密儀器與機(jī)械學(xué)系設(shè)計(jì)工程研究室,吳宗澤 主編,王序云 高志 副主編,高等教育出版社出版。2001 4 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》主編:席偉光 揚(yáng)光 李波,高等教育出版社出版。2002 5 《材料力學(xué)》主編:劉鴻文,高等教育出版社出版。(第四版,上下冊(cè))2001 6《鋼筋工程》編著:傅鐘鵬,中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版。19
62、87 7《鋼筋工》中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版。1985 8《理論力學(xué)》編著:哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論理論力學(xué)教研組,高等教育出版社出版。(第五版上下冊(cè))2001 9 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》主編:王啟平,哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社出版。2003 10. 《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě):《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組,機(jī)械工業(yè)出版社出版。(第二版上下冊(cè))1991 11 《機(jī)械設(shè)計(jì)常用元件手冊(cè)》編寫(xiě):劉仁家等,機(jī)械工業(yè)出版社出版。1991 12 《機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè)》主編:成大先,北京化學(xué)工業(yè)出版社出版。1997 13 《建筑機(jī)械》主編:王慰椿,河海大學(xué)出版社出版,1989 14《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》,燃料化學(xué)工業(yè)出版
63、社出版,1970 15《公差與配合手冊(cè)》(修訂本),北京出版社出版,1995 16 《鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》主編:王金華,機(jī)械工業(yè)出版社出版,1983 17《機(jī)械工程手冊(cè)》(第二版),編寫(xiě):機(jī)械工程手冊(cè)編委會(huì),機(jī)械工業(yè)出版社出版,1995 18 《簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》,編寫(xiě):東北工學(xué)院《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組,冶金工業(yè)出版社出版,1984 機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè) 19《機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè)》主編:江耕華 胡來(lái)瑢 陳啟松,煤炭工業(yè)出版社出版,1983 25 -
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