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I 摘 要 GT1 4 型調(diào)直切斷機用于調(diào)直和切斷直徑 1 4mm 鋼筋 可廣泛用于五金制 品 工藝品及日用品生產(chǎn)的各個領域 該機器由進線部分 調(diào)直部分 切斷部 分等組成 可設定鋼筋切斷長度并自動落料 本文對鋼筋調(diào)直切斷機的設計進行了比較系統(tǒng)的研究 對鋼筋調(diào)直切斷機 進行了分類和綜合的介紹 對鋼筋調(diào)直切斷機的工作原理進行了系統(tǒng)的分析 對鋼筋調(diào)直切斷機的功率計算與分配 受力分析 結構設計 主要零部件設計 與選擇等進行了詳細的介紹 對產(chǎn)品總體結構和工作性能進行了優(yōu)化設計 達 到了比較完善的設計要求 最后對鋼筋調(diào)直切斷機進行了總體調(diào)試 本次設計的鋼筋調(diào)直切斷機為電機驅動鋼筋調(diào)直切斷機 用于調(diào)直直徑為 1 4mm 的盤圓鋼筋或冷拔鋼筋 并且根據(jù)需要長度進行自動調(diào)直和切斷 調(diào)直 過程中將鋼筋表面氧化皮 鐵銹和污物除掉 充分發(fā)揮了其良好的機動性 體 積小 操作簡單 效率高等特點 在提高施工速度 保證施工質量的同時 降 低了人工與材料的成本 減輕了勞動強度 提高了勞動生產(chǎn)率 關鍵詞 鋼筋 調(diào)直 切斷 設計 II Abstract GT1 4 type straightening cutting machine for straightening and cutting diameter of 1 4mm steel can be widely used in various fields of hardware products crafts and daily necessities production The machine is composed of straight line part part cut part set steel cutting length and automatic blanking The tune for a reinforced straight cutting machine design of systematic research of reinforced straight cutting machine were classified and comprehensive presentation of reinforced straight cutting machine principle of work analysis system of reinforced straight cutting machine power calculation and allocation force analysis structure design design of the main parts and the selection etc were introduced in detail The overall product structure and properties of the optimal design meet the requirements of the design more perfect at the end of the steel bar straightening and cutting machine for the overall debugging The design of reinforced straight cutting machine for motor drive reinforced straight cutting machine for straightening diameter for 1 4 of coiled steel or cold drawn bar And according to the required length of automatic straightening and cutting straightening process will be reinforced surface oxide skin remove rust and dirt Give full play to its good maneuverability small size simple operation high efficiency in improving the speed of construction to ensure construction quality reducing the cost of labor and materials reduce the labor intensity improve the labor productivity Keywords reinforced straightening cut design III 目 錄 摘 要 I Abstract II 第一章 緒論 1 1 1 課題背景及意義 1 1 2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)況 1 1 3 發(fā)展前景 2 第二章 總體方案設計與參數(shù)計算 3 2 1 設計要求 3 2 2 方案設計 3 2 2 1 原理分析 3 2 2 2 調(diào)直機構方案設計 3 2 2 2 切斷機構設計 4 2 3 主要參數(shù)計算 4 2 3 1 生產(chǎn)率計算 4 2 3 2 功率計算及電動機選擇 5 第三章 主要零部件的設計 9 3 1 第一組 V 帶傳動設計 9 3 1 1 確定設計功率 9cp 3 1 2 初選帶的型號 9 3 1 3 確定帶輪的基準直徑 和 91d2 3 1 4 確定中心距 a 和帶的基準長度 10dL 3 1 5 驗算小輪包角 102 3 1 6 計算帶的根數(shù) 10 3 1 7 計算帶作用在軸上的載荷 Q 11 3 2 第二組 V 帶設計 11 3 2 1 確定設計功率 11cP 3 2 2 初選帶的型號 11 3 2 3 確定帶輪的基準直徑 和 113d4 3 2 4 確定中心距 a 和帶的基準長度 12dL IV 3 2 5 驗算小輪包角 121 3 2 6 計算帶的根數(shù) 12 3 2 7 計算帶作用在軸上的載荷 Q 13 3 3 齒輪傳動設計 13 3 3 1 確定齒輪傳動精度等級 13 3 3 2 按齒面接觸疲勞強度確定中心距 14 3 3 3 驗算齒面接觸疲勞強度 15 3 3 4 驗算齒根彎曲疲勞強度 15 3 3 5 齒輪主要參數(shù)和幾何尺寸 16 3 4 軸的設計 17 3 4 1 軸的設計 17 3 4 2 軸的設計 19 3 5 主要零件的規(guī)格及加工要求 22 3 5 1 調(diào)直筒及調(diào)直塊 22 3 5 2 齒輪 22 3 5 3 調(diào)直機的各傳動軸均安裝滾動軸承 22 3 5 4 傳送壓輥的選用和調(diào)整 23 3 5 5 定長機構的選擇與調(diào)整 23 第四章 基于 Pro E 的三維設計 24 4 1 Pro E 三維設計軟件概述 24 4 2 三維設計 25 4 2 1 牽引輪軸 25 4 2 2 齒輪 25 4 2 3 軸 26 4 2 4 調(diào)直筒 26 4 2 5 箱體 26 4 2 6 三維裝配 27 總 結 28 參考文獻 29 致 謝 30 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 1 第一章 緒論 1 1 課題背景及意義 21 世紀是一個技術創(chuàng)新的時代 隨著我國經(jīng)濟建設的高速發(fā)展 鋼筋混凝土結 構與設計概念得到不斷創(chuàng)新 高性能材料的開發(fā)應用使預應力混凝土技術獲得高速 而廣泛的發(fā)展 在鋼筋混凝土中 鋼筋是不可缺少的構架材料 而鋼筋的加工和成 型直接影響到鋼筋混凝土結構的強度 造價 工程質量以及施工進度 所以 鋼筋 加工機械是建筑施工中不可缺少的機械設備 伴隨著建筑業(yè)的發(fā)展 建筑機械成為現(xiàn)代工業(yè)與民用建筑施工與生產(chǎn)過程中不 可缺少的設備 建筑生產(chǎn)與施工過程實現(xiàn)機械化 自動化 降低施工現(xiàn)場人員的勞 動強度 提高勞動生產(chǎn)率以及降低生產(chǎn)施工成本 為建筑業(yè)的發(fā)展奠定了堅實的基 礎 由于建筑機械能夠為建筑業(yè)提供必要的技術設備 因此成為衡量建筑業(yè)生產(chǎn)力 水平的一個重要標志 并且為確保工程質量 降低工程造價 提高經(jīng)濟效益 社會 效益與加快工程建設速度提供了重要的手段 所以 提高建筑機械的管理 使用 維護與維修能力 對加快建筑生產(chǎn)與施工速度 具有十分重要的意義 在建筑物中 鋼筋混凝土與預應力鋼筋混凝土機構得到廣泛的應用 而鋼筋作 為結構中的骨架起著級其重要的作用 因此 鋼筋加工機械成為建設施工工程中不 可缺少的重要設備 而鋼筋調(diào)直切斷機作為一種重要的鋼筋加工機械 是其中使用 較多的一種設備 為了更快速 更有效的調(diào)直出高質量的鋼筋 設計一種自動化程 度高 加工質量好 結構簡單 調(diào)節(jié)方便 加工品種多 工作效率高 適用于建筑 水利 橋梁等施工行業(yè)的鋼筋調(diào)直切斷機 既能提高生產(chǎn)效率和鋼筋調(diào)直質量 又 能簡化操作程序 而且可以減輕工人的勞動強度 1 2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)況 鋼筋矯直切斷機在建筑行業(yè)運用廣泛 國內(nèi)外對鋼筋矯直切斷機的研究也比較 多 國內(nèi)對于鋼筋矯直切斷機的需求空間很廣 但國內(nèi)的矯直切斷機只能滿足一般 的需求 對于一些矯直精度較高 切斷質量要求也較高的鋼筋就無法滿足了 需要 從國外進口有關設備 總體來說國內(nèi)的技術還落后于國外 由于冷軋帶肋鋼筋需要經(jīng)矯直切斷后才可使用 但目前對于冷軋帶肋鋼筋矯直 的理論研究還不是很完善 冷軋帶肋鋼筋矯直的無劃傷問題一直沒有得到很好的解 決 冷軋帶肋鋼筋矯直機的系統(tǒng)參數(shù)設計也主要是依據(jù)普通圓鋼筋矯直機的有關參 數(shù) 國內(nèi)還沒有能滿足矯直性能要求的數(shù)控冷軋帶肋鋼筋矯直切斷機 而從國外進 口一臺數(shù)控冷軋帶肋鋼筋矯直切斷機需要 8 萬美元 一般用戶難以承擔 市場上急 需一種矯直質量較好 自動化程度及生產(chǎn)效率較高的矯直切斷機 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 2 國內(nèi)的機器最缺少的技術就是矯直技術了 而這一方面國際上有些國家發(fā)展的 較好 如前蘇聯(lián) 德國和日本在這方面起步較早 國內(nèi)有關技術人員也在矯直理論 和技術的研究方面作出了很大的努力 其中有部分成果的水平居領先地位 如列入 1998 河北省企業(yè)技術開發(fā)第二批計劃的 GTK6 12 數(shù)控冷軋帶肋鋼筋矯直切斷機已經(jīng) 解決了有關技術上的難題其水平已達到國內(nèi)領先地位 它在提高矯直質量 保證矯 直后鋼筋表面無劃傷的基礎上 采用了數(shù)控技術 提高了自動化程度 實現(xiàn)了自動 定長切斷 記數(shù) 鋼筋長度 單根重量 總重 鋼筋總數(shù) 及自動停車等功能 1 3 發(fā)展前景 綜上所述 我國經(jīng)濟建設的飛速發(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)品不斷地滿足廣大用戶的需求 盡快縮短與國外先進企業(yè)的差距 無疑是 我國廣大鋼筋調(diào)直切斷機生產(chǎn)企業(yè)生存與發(fā)展的必由之路 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 3 第二章 總體方案設計與參數(shù)計算 2 1 設計要求 GT1 4 型調(diào)直切斷機用于調(diào)直和切斷直徑 1 4 毫米鋼筋 可廣泛用于五金制品 工藝品及日用品生產(chǎn)的各個領域 該機器由進線部分 調(diào)直部分 切斷部分等組成 可設定鋼筋切斷長度并自動落料 主要參數(shù)如下 1 調(diào)直鋼筋直徑 1 4mm 2 自動切斷長度 50 1000mm 3 調(diào)直速度 25m min 4 調(diào)直 切斷電機功率 0 5kW 2 5 外形尺寸 長 寬 高 2250mm 400mm 900mm 6 整機重量 180kg 2 2 方案設計 2 2 1 原理分析 鋼筋調(diào)直切斷機調(diào)直切斷原理如圖所示 圖 1 1 調(diào)直切斷原理 1 盤料架 2 調(diào)直筒 3 牽引輪 4 剪刀 5 定長裝置 工作時 繞在旋轉架 1 上的鋼筋 由連續(xù)旋轉著的牽引輥 3 拉過調(diào)直筒 2 并 在下切剪刀 4 中間通過 進入受料部 當調(diào)直鋼筋端頭頂動定長裝置的直桿 5 后 切斷剪刀便對鋼筋進行切斷動作 然后剪刀有恢復原位或固定不動 2 2 2 調(diào)直機構方案設計 根據(jù)上述工作原理調(diào)直機構選用如下圖所示結構 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 4 圖 1 2 調(diào)直機機構方案簡圖 1 電動機 2 調(diào)直筒 采用一臺電動機作動力裝置 電動機軸端安裝兩個 V 帶輪 驅動調(diào)直筒和牽引 機構 其牽引機構傳動如下 電動機啟動后 經(jīng) V 帶輪帶動減速齒輪帶動一對同速 反向回轉齒輪 使牽引輪轉動 牽引鋼筋向前運動 2 2 2 切斷機構設計 根據(jù)上述工作原理切斷機構機構選用如下圖所示結構 圖 1 3 切斷機構方案簡圖 1 曲柄輪 2 連桿 3 錘頭 4 定長拉桿 5 鋼筋 6 復位彈簧 7 刀臺座 8 下切刀 9 上切刀 10 上切刀架 下切刀 8 固定在刀座臺 7 上 調(diào)直后的鋼筋從切刀中孔中通過 上切刀 9 安裝 在刀架 10 上 非工作狀態(tài)時 上刀架被復位彈簧 6 推至上方 當定長拉桿 4 將刀臺 座 7 拉到錘頭 3 下面時 上刀架受到錘頭的沖擊向下運動 鋼筋在上 下刀片間被 切斷 2 3 主要參數(shù)計算 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 5 2 3 1 生產(chǎn)率計算 2 1 06 0hkgKDnGQ 式中 D 牽引輪直徑 mm N 牽引輪轉速 r min 每米鋼筋重量 kg 0 K 滑動系數(shù) 一般取 K 0 95 0 98 帶入相應數(shù)據(jù)得 5 2698 035 4901 360 06 0 hkghkgKDnGQ 2 3 2 功率計算及電動機選擇 調(diào)直部分 調(diào)直筒所需的功率 2 2 974011KWMnN 式中 96 0min 1 取傳 動 效 率 皮 帶 傳 動 可 調(diào) 直 筒 轉 速 r 調(diào)直筒的扭矩 2 3 23mNLfebdMs 式中 15 02 42mLffdbes調(diào) 直 塊 的 間 距 數(shù) 一 般 取鋼 筋 對 調(diào) 直 塊 的 摩 擦 系 鋼 筋 直 徑 鋼 筋 彎 曲 次 數(shù) 一 般 取 調(diào) 直 塊 偏 移 量 鋼 筋 屈 服 點 帶入相應數(shù)據(jù) 得 368 1 138680 5 41235 mNNM 96 74 1 KWN 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 6 牽引部分 鋼筋牽引功率 2 4 102KWPN 式中 8 095 708 9 0 2 來 計 算傳 動 效 率 按 綜 合 傳 動按 性 能 參 數(shù) 查 表 取 得 調(diào) 直 速 度 sm 牽引輪壓緊力 2 5 NfP sin4 1 式中 0 1452 輪 槽 角 度 一 般 為 數(shù) 取鋼 筋 對 牽 引 輪 的 摩 擦 系 牽 引 鋼 筋 所 需 的 拉 力 f N 845sin2 0P 39 18KWN 切斷部分 鋼筋剪切功率 2 6 9740sin213dRc 式中 89 05 9708 3708 8 07421 來 計 算傳 動 效 率 按 綜 合 傳 動 齒 刀 切 角 每 分 鐘 切 斷 次 數(shù) 倍抗 拉 強 度 的剪 切 極 限 強 度 約 等 于 鋼 筋 直 徑 曲 柄 偏 心 距 CmNdcc 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 7 帶入相應數(shù)據(jù) 經(jīng)計算得 73 089 07445sin32014 3 KWN 鋼筋切斷力 P 2 7 42dc 式中 d 鋼筋直徑 mm 材料抗剪極限強度 c 2 mN 帶入相應數(shù)據(jù)得 148730 481 322dPc 鋼筋切斷機動刀片的沖程數(shù) n r min 2 8 inI 式中 電動機轉速 r minI i 機械總傳動比 帶入相應數(shù)據(jù)得 r min 6 1289 014 inI 作用在偏心輪軸的扭矩 M 2 9 cos i Pr0 mNLrrMkbkak 式中 偏心距 mmk 偏心輪半徑與滑塊運動方向所成之角 L rKk 其 中 sinarc L 連桿長度 mm 偏心輪軸徑的半徑 mm0r 偏心輪半徑 mma 滑塊銷半徑 mmbr 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 8 滑動摩擦系數(shù) 0 10 0 15 帶入相應數(shù)據(jù)得 25180 105 2 405 12 074 5cos 3in 47 siPrmNLrrMkbkak o 驅動功率 N 2 10 36 1976kWMn 式中 作用在偏心輪軸的扭矩 N mm 鋼筋切斷次數(shù) 1 min 傳動系統(tǒng)總效率 帶入相應數(shù)據(jù)得 36 18971620 MnN 3 06 189 0725kW 總功率 26 57 94314 KN 考慮到摩擦損耗等因素 選電動機型號為 功率為 5 5KW 轉速為2 JO 1440r min 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 9 第三章 主要零部件的設計 3 1 第一組 V 帶傳動設計 設計的原始條件為 傳動的工作條件 傳遞的功率 P 主 從動輪的轉速 1n 傳動比 i 傳動對外廓尺寸的要求 2n 設計內(nèi)容 確定帶的型號 長度 根數(shù) 傳動中心距 帶輪基準直徑及結構尺寸 計算初拉力 帶對軸的壓力0F0Q 設計的步驟和方法 3 1 1 確定設計功率 cp 考慮載荷性質和每天運轉的時間等因素 設計功率要求要比傳遞的功率略大 即 2 11 kWPKAC 式中 P 傳遞的額定功率 KW 14 CP 工作情況系數(shù) 1 2AA 4 14 1 2 4 97 KW CP 3 1 2 初選帶的型號 根據(jù)設計功率 和主動輪轉速 1440r mim 選定帶的型號為 A 型 c1n 3 1 3 確定帶輪的基準直徑 和d2 1 選擇 由 查表得 280 mm 1dmin1d 1d 2 驗算帶速 V 帶速太高則離心力大 減小帶與帶輪間的壓力易打滑 帶速 太低 要求傳遞的圓周力大 使帶根速過多 故 V 應在 5 25mm s 之內(nèi) 2 12 84 1 06 2814 3 06 1 sndV 3 計算從動輪基準直徑 2d 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 10 i 138 57 mm 2 13 2d1 12dn2804 取標準值 140 mm d 3 1 4 確定中心距 a 和帶的基準長度 dL 一般取 2 14 2 7 021021dd 計算相應于 的帶基準長度 702 16504 28 140 2 354 2 20210 madaLdd 根據(jù)初定的 查表 選取接近 值的基準長度 1600 mm 0ddLdL 實際中心距 2 15 649 270 165020 ma 3 1 5 驗算小輪包角 2 16 2 12062arcsin1801 d 3 1 6 計算帶的根數(shù) 取 Z 2 2 17 7 19 06 15 03 74 0 LCKPZ 式中 包角系數(shù) 考慮包角與實驗條件不符 時對傳動能力的2 80 影響 長度系數(shù) 考慮帶長與實驗條件不符時對傳動能力的影響L 實驗條件下 單根 V 帶所能傳遞的功率0P 單根 V 帶傳遞功率的增量 考慮傳動比 時 帶在大輪上的彎曲應力小 故在壽命相同的條件下 可增1 i 大傳遞的功率 其計算式為 2 18 5 0 10 kWKnPiB 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 11 式中 彎曲影響系數(shù) BKBK310 傳動比系數(shù) 1 12i i 3 1 7 計算帶作用在軸上的載荷 Q 為設計軸和軸承 應計算出 V 帶對軸的壓力 Q 2 19 2sin10NZFQ 式中 Z 帶的根數(shù) 單根 V 帶的初拉力 N0 2 20 28 14 0 196 52 84 1750 196 2 520 NqvzPFC 2 21 6sin8 4Q 3 2 第二組 V 帶設計 設計的原始條件為 傳動的工作條件 傳遞的功率 P 主 從動輪的轉速 3n 傳動比 i 傳動對外廓尺寸的要求 4n 設計內(nèi)容 確定帶的型號 長度 根數(shù) 傳動中心距 帶輪基準直徑及結構尺寸 計算初拉力 帶對軸的壓力0F0Q 3 2 1 確定設計功率 cP 考慮載荷性質和每天運轉的時間等因素 設計功率要求要比傳遞的功率略大 即 2 22 kWKPAC 式中 P 傳遞的額定功率 KW36 1 CP 工作情況系數(shù) 1 2AAK 1 36 1 2 1 632 KW CP 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 12 3 2 2 初選帶的型號 根據(jù)設計功率 和主動輪轉速 1440r mim 選定帶的型號為 A 型 cP3n 3 2 3 確定帶輪的基準直徑 和d4 1 選擇 由 查表得 140mm3dmin3d 3d 2 驗算帶速 V 帶速太高則離心力大 減小帶與帶輪間的壓力易打滑 帶速 太低 要求傳遞的圓周力大 使帶根速過多 故 V 應在 5 25mm s 之內(nèi) 2 23 5 10 60 41 3 60 3 sndV 3 計算從動輪基準直徑 4d i 280 mm 2 24 4d3 34dn1072 取標準值 280mmd 3 2 4 確定中心距 a 和帶的基準長度 dL 一般取 2 25 2 7 043043dd 計算相應于 的帶基準長度 73 12504 28 1280 4 324 203340 madaLdd 根據(jù)初定的 查表 選取接近 值的基準長度 1400 mm 0ddLdL 實際中心距 2 3627 153020 ma 26 3 2 5 驗算小輪包角 1 2 27 1 1207 52arcsin8043 d 3 2 6 計算帶的根數(shù) 取 Z 2 2 28 9603 19 0 LCKPZ 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 13 式中 包角系數(shù) 考慮包角與實驗條件不符 時對傳動能力 K2 180 的影響 長度系數(shù) 考慮帶長與實驗條件不符時對傳動能力的影響L 實驗條件下 單根 V 帶所能傳遞的功率0P 單根 V 帶傳遞功率的增量 考慮傳動比 時 帶在大輪上的彎曲應力小 故在壽命相同的條件下 可增大1 i 傳遞的功率 其計算式為 2 29 16 0 30 kWKnPiB 式中 彎曲影響系數(shù) KB3 傳動比系數(shù) 1 12i i 3 2 7 計算帶作用在軸上的載荷 Q 為設計軸和軸承 應計算出 V 帶對軸的壓力 Q 2 30 2sin10NZFQ 式中 Z 帶的根數(shù) 單根 V 帶的初拉力 N0 5 604 1 93 052 54 106 193 52 220 NqvzPFC 7 sin6Q 在閉式傳動中 輪齒折斷和點蝕均可能發(fā)生 設計時先按齒面接觸疲勞強度確 定傳動主要參數(shù) 再驗算齒根彎曲疲勞強度 3 3 齒輪傳動設計 已知一級傳遞功率 小齒輪轉速 31 97 036 101 KWP 720r min 傳動比 i 2 7 每天 1 班 預期壽命 10 年 1n2 3 3 1 確定齒輪傳動精度等級 根據(jù)使用情況和估計速度 m s 則選用 8 級精度的齒輪 選擇材料 小齒輪6 v 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 14 選用 45 號鋼 調(diào)質處理 大齒輪選用 45 號鋼 正火處理 1275HBSBS 按國家標準 分度圓上的壓力角 對于正常齒 齒216 7HBS 20o 頂高系數(shù) 頂隙系數(shù) ah 0 25c 計算許用應力 3 1 919926071381 06 380 42hNnjLi 主動輪和從動輪齒面硬度為 230HBS 和 170HBS 并查圖得 570Mpa lim1H 520Mpa 查圖得 1 0 1 14 1 0 lim2H 1NZ2N1XZ 1 0 1 0 0 92 1 0 XZWLVRHS 3 2 lim11 570 1 09254 HNX MPaS 3 3 li22 2 4 376 HXWLVRZ 3 3 2 按齒面接觸疲勞強度確定中心距 小齒輪轉距 3 4 694 173520 5 961 mNT 初取 取 查表得 2 tKZ 12 71 0350 645adau 18 9EMP 3 5 22 5cosincos0inHZ 確定中心距 3 6 34 150 2498 7 35261 7 2 1 32 mZuKTaHEat 取 a 155mm 估計模數(shù) m 0 007 0 02 a 0 007 0 02 155 1 085 3 1mm 取 m 3mm 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 15 各輪齒數(shù) 3 7 122157 93 3 794aZmui 取 128 5 際傳動比 3 8 1 68Zi 實 傳動比誤差 許用 2 7680 10 7 5i 理 實理 分度圓直徑 3 9 12384 752dmZm 驗算圓周速度 選擇 8 級精度 13 487203 1 6 606dnv ms 的齒輪合適 3 3 3 驗算齒面接觸疲勞強度 因電機驅動 載荷平穩(wěn) 查表 由于速度 v 3 17m s 8 級精度齒輪 1 0AK 查圖得 軸上軸承不對稱分布 且 查圖得 齒1 2vK 6475d 1 04K 寬 b 取 b 54mm 064758 39d 查表得 載荷系數(shù) 3 10 1 02 410 6AvK 計算端面和縱向重合度 3 11 12 83cosZ 83175 84 3 12 0 tan0d 由 查圖得 取 u 2 7 和 8 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 16 3 13 12HEKTuZbd 2 6735 94 7118 950 88 158MP 安全 H 3 3 4 驗算齒根彎曲疲勞強度 根據(jù)材料熱處理 查圖 查圖 lim1lim2435 415 1 25FFFMPaPaS 取 則計算出許用應力1212 0 02 0NXSTYYY 取 3 14 lim435 1 69 FNST a 3 15 li22 02 4 2FXSTYMP 由圖得 1 12 86 5 1 79 0 FaFaSaSaYY 和 驗算彎曲疲勞強度 3 16 112FFaSKTYbdm 6735 942 86150 78 14 MPa 1 F 3 17 221FFaSKTYbdm 6735 942 1790 8 安全 2 FMPa 3 3 5 齒輪主要參數(shù)和幾何尺寸128 75 3 1 0 25aZumhc 34dm mm2 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 17 mm128431 09aadmh mm52 mm1 25 76 f ac mm2 310 1fdmh mm12 845 a12125 0 60bbmb 取 同理 當 3 軸 4 軸間傳動比 2 5 時 齒輪主要參數(shù)和幾何尺寸34i0 75 2 1 0 25aZuhc mm390dm mm4 mm3231 96aah mm4520dm mm3 25 8 f ac mm4231 17fh mm34 1 9025 7 ad34346 1 6bmbmb 取 軸 4 和軸 5 間的傳動比 1 齒輪主要參數(shù)和幾何尺寸45i5620 0 25aZuhc mm10d mm6m 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 18 mm521025 10aadmh mm6 mm5 25 87 f ac mm621020fdmh mm34 1 a mm5670b 3 4 軸的設計 3 4 1 軸的設計 1 求出齒輪受力 輸出軸轉矩 5 1 NnPT18039726 05 905 9161 齒輪圓周力 5 2 mmzd FRRmt 85 3 01 254 01 1 98532 齒輪軸向力 5 NFta 1274costan9sin1 3 齒輪徑向力 5 Ntr 27cos11 4 支反力 XOY 面 垂直面 5 5 NRBYAY 1982657419823 XOZ 面 水平面 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 19 5 6 NRBZA64269157413903 XOY 面上的彎矩 5 7 mNMmNBYAY 5 19327851069 642右左右左 XOZ 面上的彎矩 5 8 mNBZ AZ 95342146902786右左右左 合成彎矩 5 mNMBZYB AZYA 9723540 19326085 6413722222 2 右右右 左左左 右右右 左左左 9 當量彎矩 5 10 mNTM mNTMPaavDBvAvbb Bv 104628395 097818035 72456 108395041379 5 64 22222 220112 查 表 鋼 取轉 矩 為 一 般 性 質 故右右 左左 右右 左左 取危險截面按當量彎矩驗算直徑 危險截面取左軸承處 載荷最大 及安裝帶 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 20 輪處 軸徑最小且載荷較大 有鍵槽 右軸承部位驗算 5 11 mMdbvA351 0287 1 033 d 45mm 35mm 合格 安裝帶輪部位驗算 5 12 dbvD2051 46 1 033 d 30mm 20mm 合格 該軸段有鍵槽 計算軸徑加大 4 d 30 20 1 04 20 8 合格 綜上計算結果 該軸強度足夠 3 4 2 軸的設計 求出齒輪受力 輸出軸轉矩 5 13 NnPT173620 5 9105 96262 圓柱齒輪 齒輪圓周 5 14 d TFt 4181 齒輪徑向力 5 15 Ntr50an 標準直齒圓錐齒輪 齒輪圓周力 5 15 mmzd TFRRmt 85 3 01 254 01 1 85736222 齒輪軸向力 5 16 Nta 4costan8sin22 齒輪徑向力 5 17 Ftr 102 支反力 XOY 面 垂直面 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 21 5 18 NRBYAY 9735454102801435 XOZ 面 水平面 5 19 NRBZA 47354120841390 XOY 面上的彎矩 5 20 mNM mNmNMBYDYCY 0 42851024301542979687501右左右左右左 XOZ 面上的彎矩 5 21 mNMBZ DZC 63021301456847980320右左右左右左 合成彎矩 5 22 mNM NmBZYBDZYDCZYC 6300145428759602961154478322222 222 2 右右右 左左左 右右右 左左左 右右右 左左左 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 22 當量彎矩 5 23 mNTM mNTNMmPaaTMvDPBvDvCvbb Bv 10783658 0271365 29456 41207358019 96578624130758 0379 5 64 22222 2201122 查 表 鋼 取轉 矩 為 一 般 性 質 故右右 左左 右右 左左 右右 左左 取危險截面按當量彎矩驗算直徑 危險截面取右軸承處 載荷最大 安裝圓柱 齒輪處 安裝錐齒輪處及安裝偏心輪處 右軸承處驗算 5 24 mdbvB8 2951 046 1 033 d 35mm 29 8mm 合格 安裝圓柱齒輪處驗算 5 25 MdbvC4 2851 067 1 033 d 40mm 28 4mm 合格 該軸段有鍵槽 計算軸徑加大 4 d 40 28 4 1 04 29 5mm 合格 安裝錐齒輪處驗算 5 26 mdbvC185 092 1 033 d 35mm 18mm 合格 該軸段有鍵槽 計算軸徑加大 4 d 35 18 1 04 18 72mm 合格 安裝偏心輪處 5 27 mMdbvP175 02 1 033 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 23 d 25mm 17mm 合格 該軸段有鍵槽 計算軸徑加大 4 d 25 17 1 04 17 68mm 合格 綜上計算結果 該軸強度足夠 3 5 主要零件的規(guī)格及加工要求 3 5 1 調(diào)直筒及調(diào)直塊 調(diào)直筒及調(diào)直塊的尺寸要求見零件圖 調(diào)直筒可用一般結構鋼或碳鋼制造 調(diào) 直塊須用廠具鋼制造 并進行熱處理 塊的內(nèi)孔要具有一定的光潔度 GT4 8 型調(diào) 直機的調(diào)直筒 有兩套調(diào)直模 每套有五個 其中一套內(nèi)徑為 10mm 可以調(diào)直 6 8mm 直徑的鋼筋 另一套內(nèi)徑為 6mm 可調(diào)直 5mm 直徑以下的鋼筋 調(diào)直模用工 具鋼制成 并經(jīng)熱處理 安裝時 調(diào)直模的喇叭口應全部向調(diào)直筒進口方向 調(diào)直模偏移量的大小 要根據(jù)調(diào)直模的磨損程度和鋼筋的性質通過試驗確定 一般為 7 10mm 但不論采用哪種方法 調(diào)直筒最外兩端的兩個調(diào)直模 必須在調(diào) 直筒導孔的軸線上 如果發(fā)現(xiàn)鋼筋調(diào)的不直 應及時調(diào)整調(diào)直模的偏移量 3 5 2 齒輪 調(diào)直機上的所有齒輪均采用 45 號鋼加工制造 并須經(jīng)過表面淬火等熱處理 3 5 3 調(diào)直機的各傳動軸均安裝滾動軸承 表 1 1 鋼筋調(diào)直切斷機的軸承型號及用量 軸承名稱 型號 數(shù)量 安裝部位 軸承名稱 型號 數(shù)量 安裝部位 單列圓錐滾子 軸承 7206 1 錐齒輪軸左 端 單列圓錐滾子軸 承 7512 1 偏心軸下 端 雙列向心球軸 承 1307 1 錐齒輪軸右 端 單列向心球軸承 306 2 下壓輥軸 兩端 單列圓錐滾子 軸承 7308 1 偏心軸上端 單列向心球軸承 306 2 上壓輥軸 兩端 3 5 4 傳送壓輥的選用和調(diào)整 調(diào)直機有兩對鋼筋傳送壓輥供選用 每對壓輥上又有兩種深度的環(huán)槽 因此應 根據(jù)鋼筋直徑選擇適當?shù)膲狠伈?一般在夾緊鋼筋后 應保證上下壓輥之間有 3mm 左右的間隙為合適 傳送鋼筋的牽引力 決定于壓輥間的壓緊程度 壓緊度要保證鋼筋能順利的被 牽引前進 不應有明顯的轉動現(xiàn)象 而且在被切斷的一瞬間 應能允許鋼筋與壓輥 之間發(fā)生打滑現(xiàn)象 3 5 5 定長機構的選擇與調(diào)整 鋼筋切斷長度 由定長機構自動調(diào)整 為了保證切斷質量 首先要按滑動刀臺 的活動上切刀位置 調(diào)整其固定切刀 使上下兩切刀的刃口間有 1mm 以內(nèi)的間隙 并經(jīng)常檢查下切刀的鎖緊螺母有無松動現(xiàn)象 以及上切刀的抬刀彈簧的彈性 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 24 滑動刀臺的回位是靠壓縮彈簧的張力 在定尺拉桿上裝有三個壓縮彈簧 在調(diào)直粗 鋼筋時 三個彈簧同時起作用 當調(diào)直細鋼筋時 只需 1 2 彈簧 彈簧的預緊力是 以保證能可靠的回位為準 如果彈簧預緊力不足 會造成滑動刀臺停留在錘頭下發(fā) 生連切鋼筋的故障 若彈簧預緊力過大 則鋼筋不易頂動頂尺板 而發(fā)生鋼筋頂彎 或切斷尺寸不準 并造成壓輥過度損傷鋼筋的現(xiàn)象 鋼筋發(fā)生連切現(xiàn)象 除由于彈簧的預緊力不足外 還可能是傳送壓輥壓力過大 或者是料槽的鋼筋下落阻力過大所造成的 所以 發(fā)生不正?，F(xiàn)象時 應立即停車 檢查 進行調(diào)整 第四章 基于 Pro E 的三維設計 4 1 Pro E 三維設計軟件概述 Pro Engineer 操作軟件是美國參數(shù)技術公司 PTC 旗下的 CAD CAM CAE 一體 化的三維軟件 Pro Engineer 軟件以參數(shù)化著稱 是參數(shù)化技術的最早應用者 在目 前的三維造型軟件領域中占有著重要地位 Pro Engineer 作為當今世界機械 CAD CAE CAM 領域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣 是現(xiàn)今主流的 CAD CAM CAE 軟件之一 特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設計領域占據(jù)重要位置 Pro Engineer 和 WildFire 是 PTC 官方使用的軟件名稱 但在中國用戶所使用的 名稱中 并存著多個說法 比如 ProE Pro E 破衣 野火等等都是指 Pro Engineer 軟件 proe2001 proe2 0 proe3 0 proe4 0 proe5 0 creo1 0 creo2 0 等等都是指軟 件的版本 Pro E 第一個提出了參數(shù)化設計的概念 并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決特征的相 關性問題 另外 它采用模塊化方式 用戶可以根據(jù)自身的需要進行選擇 而不必 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 25 安裝所有模塊 Pro E 的基于特征方式 能夠將設計至生產(chǎn)全過程集成到一起 實現(xiàn) 并行工程設計 它不但可以應用于工作站 而且也可以應用到單機上 Pro E 采用了 模塊方式 可以分別進行草圖繪制 零件制作 裝配設計 鈑金設計 加工處理等 保證用戶可以按照自己的需要進行選擇使用 1 參數(shù)化設計 相對于產(chǎn)品而言 我們可以把它看成幾何模型 而無論多么復雜的幾何模型 都可以分解成有限數(shù)量的構成特征 而每一種構成特征 都可以用有限的參數(shù)完全 約束 這就是參數(shù)化的基本概念 但是無法在零件模塊下隱藏實體特征 2 基于特征建模 Pro E 是基于特征的實體模型化系統(tǒng) 工程設計人員采用具有智能特性的基于特 征的功能去生成模型 如腔 殼 倒角及圓角 您可以隨意勾畫草圖 輕易改變模 型 這一功能特性給工程設計者提供了在設計上從未有過的簡易和靈活 3 單一數(shù)據(jù)庫 全相關 Pro Engineer 是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上 不像一些傳統(tǒng)的 CAD CAM 系 統(tǒng)建立在多個數(shù)據(jù)庫上 所謂單一數(shù)據(jù)庫 就是工程中的資料全部來自一個庫 使 得每一個獨立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作 不管他是哪一個部門的 換言之 在 整個設計過程的任何一處發(fā)生改動 亦可以前后反應在整個設計過程的相關環(huán)節(jié)上 例如 一旦工程詳圖有改變 NC 數(shù)控 工具路徑也會自動更新 組裝工程圖如有 任何變動 也完全同樣反應在整個三維模型上 這種獨特的數(shù)據(jù)結構與工程設計的 完整的結合 使得一件產(chǎn)品的設計結合起來 這一優(yōu)點 使得設計更優(yōu)化 成品質 量更高 產(chǎn)品能更好地推向市場 價格也更便宜 Pro Engineer 是軟件包 并非模塊 它是該系統(tǒng)的基本部分 其中功能包括參數(shù) 化功能定義 實體零件及組裝造型 三維上色 實體或線框造型 完整工程圖的產(chǎn) 生及不同視圖展示 三維造型還可移動 放大或縮小和旋轉 Pro Engineer 是一個 功能定義系統(tǒng) 即造型是通過各種不同的設計專用功能來實現(xiàn) 其中包括 筋 Ribs 槽 Slots 倒角 Chamfers 和抽殼 Shells 等 采用這種手段來建立 形體 對于工程師來說是更自然 更直觀 無需采用復雜的幾何設計方式 這系統(tǒng) 的參數(shù)比功能是采用符號式的賦予形體尺寸 不象其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù) 值于形體 這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關系 任何一個參數(shù) 改變 其他相關的特征也會自動修正 這種功能使得修改更為方便和可令設計優(yōu)化 更趨完美 造型不單可以在屏幕上顯示 還可傳送到繪圖機上或一些支持 Postscript 格式的彩色打印機 Pro Engineer 還可輸出三維和二維圖形給予其他應用軟件 諸如 有限元分析及后置處理等 這都是通過標準數(shù)據(jù)交換格式來實現(xiàn) 用戶更可配上 Pro Engineer 軟件的其它模塊或自行利用 C 語言編程 以增強軟件的功能 它在單 用戶環(huán)境下 沒有任何附加模塊 具有大部分的設計能力 組裝能力 運動分析 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 26 人機工程分析 和工程制圖能力 不包括 ANSI ISO DIN 或 JIS 標準 并且 支持符合工業(yè)標準的繪圖儀 HP HPGL 和黑白及彩色打印機的二維和三維圖形 輸出 Pro Engineer 功能如下 1 特征驅動 例如 凸臺 槽 倒角 腔 殼等 2 參數(shù)化 參數(shù) 尺寸 圖樣中的特征 載荷 邊界條件等 3 通過零件的特征值之間 載荷 邊界條件與特征參數(shù)之間 如表面積等 的關系來進行設計 4 支持大型 復雜組合件的設計 規(guī)則排列的系列組件 交替排列 Pro PROGRAM 的各種能用零件設計的程序化方法等 5 貫穿所有應用的完全相關性 任何一個地方的變動都將引起與之有關的每 個地方變動 其它輔助模塊將進一步提高擴展 Pro ENGINEER 的基本功能 4 2 三維設計 4 2 1 牽引輪軸 牽引輪軸如下圖示 圖 4 1 輸入齒輪軸 4 2 2 齒輪 各齒輪設計結果如下圖示 圖 4 2 齒輪 4 2 3 軸 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 27 V 帶輪設計結果如下圖示 圖 4 3 軸 4 2 4 調(diào)直筒 調(diào)直筒如下圖示 圖 4 4 調(diào)直筒 4 2 5 箱體 箱體設計結果如下圖示 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 28 圖 4 5 箱體 4 2 6 三維裝配 圖 4 5 總裝配圖 總 結 畢業(yè)設計是大學學習階段一次非常難得的理論與實際相結合的學習機會 通過 這次對圓柱齒輪減速器理論知識和實際設計的相結合 鍛煉了我的綜合運用所學專 業(yè)知識 解決實際工程問題的能力 同時也提高了我查閱文獻資料 設計手冊 設 計規(guī)范能力以及其他專業(yè)知識水平 而且通過對整體的掌控 對局部的取舍 以及 對細節(jié)的斟酌處理 都使我的能力得到了鍛煉 經(jīng)驗得到了豐富 并且意志品質力 抗壓能力以及耐力也都得到了不同程度的提升 這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設計的目的所在 提高是有限的但 卻是全面的 正是這一次畢業(yè)設計讓我積累了許多實際經(jīng)驗 使我的頭腦更好的被 知識武裝起來 也必然讓我在未來的工作學習中表現(xiàn)出更高的應變能力 更強的溝 通力和理解力 順利如期的完成本此畢業(yè)設計給了我很大的信心 讓我了解專業(yè)知識的同時也 對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心 但同時也發(fā)現(xiàn)了自己的許多不足與欠缺 留下了些 許遺憾 不過不足與遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行 今后我更會關注新 科技新設備新工藝的出現(xiàn) 并爭取盡快的掌握這些先進知識 更好的為祖國的四化 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 29 服務 參考文獻 1 田奇 馬志奇等 鋼筋及預應力機械應用技術 M 北京 中國建材工業(yè)出版社 2004 2 紀世斌等編著 建筑機械基礎 M 北京 清華大學出版社 2002 3 田野 我國鋼筋調(diào)直切斷機現(xiàn)狀及發(fā)展 J 河北 建筑機械化 2005 4 鄒慧君主編 機械運動方案設計手冊 M 上海 上海交通大學出版社 1994 5 黃靖遠等編著 機械設計學 M 北京 機械工業(yè)出版社 2000 6 李學榮 新機器機構的創(chuàng)造發(fā)明 機構綜合 M 重慶 重慶出版社 1988 7 劉志峰等編著 綠色設計 M 北京 機械工業(yè)出版社 1999 8 吳宗澤編著 機械結構設計 M 北京 機械工業(yè)出版社 1998 9 詹啟賢主編 自動機械設計 M 北京 輕工出版社 1987 10 牟志忠編著 機械零件可靠性設計 M 北京 機械工業(yè)出版社 1988 11 Chiou S J kota S Autamated Conceptual Design of Mechanidms M 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 30 Mechanidm and Design 1999 致 謝 大學生活即將結束 在這短短的四年里 讓我結識了許許多多熱心的朋友 工 作嚴謹教學相幫的教師 畢業(yè)設計的順利完成也脫離不了他們的熱心幫助及指導老 師的精心指導 在此向所有給予我此次畢業(yè)設計指導和幫助的老師和同學表示最誠 摯的感謝 首先 向本設計的指導老師表示最誠摯的謝意 在自己緊張的工作中 仍然盡 量抽出時間對我們進行指導 時刻關心我們的進展狀況 督促我們抓緊學習 老師 給予的幫助貫穿于設計的全過程 從借閱參考資料到現(xiàn)場的實際操作 他都給予了 指導 不僅使我學會書本中的知識 更學會了學習操作方法 也懂得了如何把握設 計重點 如何合理安排時間和論文的編寫 同時在畢業(yè)設計過程中 她和我們在一 起共同解決了設計中出現(xiàn)的各種問題 其次 要向給予此次畢業(yè)設計幫助的老師們 以及同學們以誠摯的謝意 在整 個設計過程中 他們也給我很多幫助和無私的關懷 更重要的是為我們提供不少技 寧波大紅鷹學院畢業(yè)設計 論文 31 術方面的資料 在此感謝他們 沒有這些資料就不是一個完整的論文 另外 也向給予我?guī)椭乃型瑢W表示感謝 總之 本次的設計是老師和同學共同完成的結果 在設計的一個月里 我們合 作的非常愉快 教會了大我許多道理 是我人生的一筆財富 我再次向給予我?guī)椭?的老師和同學表示感謝