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題 目： 臥式鋼筋切斷機(jī)的設(shè)計(jì) 英文題目： Horizontal Bar Cutting Machine 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2016年 月 日 摘 要 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是建筑機(jī)械上常用的臥式鋼筋切斷機(jī)的設(shè)計(jì)，其工作原理是：利用電動(dòng)機(jī)經(jīng)過一級(jí)三角帶傳動(dòng)與二級(jí)齒輪傳動(dòng)減速之后,使曲軸旋轉(zhuǎn)起來,然后利用曲軸推動(dòng)連桿帶動(dòng)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),最終使得活動(dòng)刀片和固定刀片相錯(cuò)而切斷鋼筋。 依據(jù)電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境選取電動(dòng)機(jī)類型，采用臥式安裝，防護(hù)式電機(jī)，鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。選擇三級(jí)減速，首先采用一級(jí)帶減速，然后再是兩級(jí)齒輪減速。一級(jí)帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是，它具有吸振、緩沖、噪聲小、運(yùn)行平穩(wěn)、和過載保護(hù)等等一些優(yōu)勢(shì)。 兩 級(jí)齒 輪減 速，齒輪傳 動(dòng)可以傳 遞空間 任意兩 軸之間 的動(dòng)力 和運(yùn)動(dòng)，而且具有傳動(dòng)效率好，功率范圍廣，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，使用壽命長，工作安全性可靠等優(yōu)點(diǎn)。它的動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)輸出,經(jīng)過減速系統(tǒng)傳動(dòng),把動(dòng)力輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由于需要將傳動(dòng)系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),為了實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換,能采取的機(jī)構(gòu)有曲柄滑塊機(jī)構(gòu),齒輪齒條機(jī)構(gòu)，盤行凸輪移動(dòng)滾子從動(dòng)件機(jī)構(gòu)。綜合各機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)來看我選擇的是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 關(guān)鍵詞：建筑，切斷，鋼筋，齒輪，曲柄滑塊Abstract The graduation project is the construction of the horizontal reinforced cutting machine, its working principle is: use the motor through a triangle belt transmission and the secondary gear deceleration after so that the crankshaft to rotate, and then using the crank push rod drives the slide block and moving blades in the base of the slip road to make reciprocating linear motion, and ultimately makes the movable blade and the fixed blade is wrong and cut steel. According to the working conditions of the motor, the motor type is selected, and the type of the motor is horizontal, and the protective type motor is used as the squirrel cage type three-phase asynchronous motor. Select the three level of reduction, first of all the use of a slowdown, and then a two - level gear reducer. The advantage of a belt drive is that it has some advantages, which is absorbing vibration, buffer, noise, running smoothly, and overload protection. Two-stage gear reducer, gear transmission can transfer any space between the axes of power and movement, but also has good transmission efficiency, wide power range, transmission ratio is accurate, using long service life, safety and reliable. Its power output by the motor, through the reduction system, the power input to the executive body. Because of the need to convert the rotation movement of the drive system to the linear reciprocating movement of the actuator, the mechanism of the mechanism of the crank slider mechanism, the gear rack mechanism, the cam follower mechanism. In view of the characteristics of the various organizations, I chose the crank slider mechanism as the executing agency. Keywords: Construction, cutting, reinforcement, gear, crank slider 目 錄 1 概述..............................................................1 1.1 國內(nèi)外現(xiàn)狀......................... .........................1 1.2 題目的選取...................................................1 1.3 鋼筋切斷機(jī)的工作原理.........................................2 2 總體方案設(shè)計(jì)......................................................3 2.1 切斷鋼筋需用力計(jì)算...........................................3 2.2 功率計(jì)算.....................................................3 3 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)......................................................5 3.1基本傳動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算..............................................5 3.11分配傳動(dòng)比...................................................5 3.12計(jì)算機(jī)構(gòu)各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù).................................5 3.2帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)....................................................6 3.21帶型的確定...................................................6 3.22帶輪基準(zhǔn)直徑.................................................6 3.23帶速的確定...................................................6 3.24中心距、帶長、包角的計(jì)算取值.................................6 3.25確定帶的根數(shù).................................................7 3.26張緊力.......................................................7 3.27作用在軸上的載荷.............................................7 3.28帶輪結(jié)構(gòu)與尺寸見零件圖.......................................7 3.3齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)..................................................8 3.3.1第一級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)..........................................8 3.3.2第二級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì).........................................12 4軸的選擇.........................................................15 4.1一軸的校核...................................................15 4.2二軸的校核...................................................19 4.3鍵的校核.....................................................23 4.3.1平鍵的強(qiáng)度校核...........................................23 4.4軸承的選擇...................................................24 4.4.1初選軸承型號(hào).............................................25 4.4.2壽命計(jì)算.................................................25 5 鋼筋切斷機(jī)的保養(yǎng)................................................28 6 結(jié)論............................................................29 致謝..............................................................30 參考文獻(xiàn)..........................................................31 1 概述 1.1 國內(nèi)外現(xiàn)狀 在當(dāng)今中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時(shí)代，國家大力實(shí)行工業(yè)化、城鎮(zhèn)化，我國由以前的農(nóng)業(yè)大國逐步發(fā)展到今天的工業(yè)化，乃至多元化強(qiáng)國。在國家前進(jìn)的路上，我們國家對(duì)于鋼筋的需求量正在不斷增加，各行各業(yè)很多方面都需要用到鋼筋。鋼筋成為了一個(gè)國家工業(yè)化的標(biāo)志產(chǎn)業(yè)。在這一過程中，我們需要使用大量的加固處理設(shè)備及其切斷設(shè)備，然而此過程中鋼筋切斷機(jī)就是最重要的設(shè)備。我國的工業(yè)化，為加強(qiáng)鋼筋切斷機(jī)的發(fā)展提供了極好的發(fā)展機(jī)遇，特別是對(duì)臥式鋼筋切斷機(jī)的廣泛應(yīng)用。臥式鋼筋切斷機(jī)以重量輕、節(jié)約能耗、體積小、性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單方便、工作效率較高等等一些優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用最為廣泛。臥式鋼筋切斷機(jī)即能對(duì)鋼筋進(jìn)行定長切斷，為鋼筋的加工使用提供了方便。 國內(nèi)與國外鋼筋切斷機(jī)的比較：目前因?yàn)殇摻钋袛鄼C(jī)制造精度和技術(shù)含量不高，假冒偽劣產(chǎn)品層出不窮，利潤微薄難以維持企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展等因素，導(dǎo)致國內(nèi)廠商對(duì)鋼筋切斷機(jī)的研究開發(fā)工作失去信心，長期基本保持不變，發(fā)展速度緩慢。我國的鋼筋切斷機(jī)客觀來說，在各方面與發(fā)達(dá)國家還存在著一些有待改進(jìn)的方面。 在全球經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速前進(jìn)的情況下，建筑市場(chǎng)對(duì)鋼筋及各種加工設(shè)備的需求越來越大，這為臥式鋼筋切斷機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的進(jìn)步與改造也帶來了絕佳的機(jī)會(huì)。這是一次機(jī)會(huì)，也是一次競(jìng)爭(zhēng)。首先在當(dāng)今以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心的政策下，企業(yè)要想在市場(chǎng)立足，增強(qiáng)自生競(jìng)爭(zhēng)力是必須要做的。企業(yè)必須做出創(chuàng)新和改變才能適應(yīng)時(shí)代的需要，加強(qiáng)企業(yè)的經(jīng)營管理水平，加大科技上的投入，重視新技術(shù)、新產(chǎn)品的研究與開發(fā)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品售后服務(wù)水平，積極主動(dòng)地走向市場(chǎng)、使企業(yè)產(chǎn)品不斷地滿足客戶的需求，與時(shí)俱進(jìn)，盡快縮短與國外先進(jìn)企業(yè)的差距，這無疑是我國加強(qiáng)鋼筋切斷機(jī)生產(chǎn)企業(yè)生存和發(fā)展的需要。 1.2 題目的選取 臥式鋼筋切斷機(jī)的設(shè)計(jì)是這次我所需要去努力研究和設(shè)計(jì)計(jì)算的課題，之所以選擇這個(gè)題目作為我的課題，是因?yàn)槲矣X得它有很大的應(yīng)用價(jià)值和研究性，設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是，可切斷半徑最大為7mm的鋼筋，速度需要達(dá)到每分鐘15次。 在設(shè)計(jì)中選擇合適的結(jié)構(gòu)和參數(shù)需要通過 計(jì)算和考慮實(shí)際 情況來確定，從而滿足設(shè)計(jì)要求，除此之外還得考慮在滿足鋼筋切斷機(jī)基本性能的前提下，如何 降低成本，符合企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展利益，一個(gè)企業(yè)對(duì)利益的追求只要是正當(dāng)?shù)暮侠淼?，就?yīng)該去努力爭(zhēng)取。同時(shí)我們需要去積極努力的打造一個(gè)屬于自己的品牌，取得客戶的信任。在其中我們也可能涉及到一些新的知識(shí)，這就要求我們不斷地學(xué)習(xí)，樹立良好的學(xué)習(xí)態(tài)度。畢業(yè)設(shè)計(jì)就像是我們?nèi)蘸蠊ぷ髑暗囊淮文M實(shí)訓(xùn)，相信通過這次考驗(yàn)，我們能更好的適應(yīng)以后的工作。 1.3 鋼筋切斷機(jī)的工作原理 工作原理：首先動(dòng)力來源由發(fā)電機(jī)提供，發(fā)電機(jī)帶動(dòng)V帶轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)經(jīng)過減速之后，使得活動(dòng)刀片在軌道中做來回直線運(yùn)動(dòng)，再固定一個(gè)定刀片，最后達(dá)到活動(dòng)刀片與定刀片不斷來回切斷鋼筋的目的。鋼筋切斷機(jī)的原理圖如下所示： 圖1-1 鋼筋切斷機(jī)原理圖 2 總體方案設(shè)計(jì) 2.1切斷鋼筋需用力計(jì)算 鋼筋需要被切斷，前提條件是剪切應(yīng)力必須大于原料的許應(yīng)剪切應(yīng)力 。所以鋼筋被切斷需滿足的要求是： 根據(jù)有關(guān)知識(shí)我們可以確定，鋼筋許用剪應(yīng)力的取值范圍是：,為了使得所有鋼筋都沒有問題，因此我們需要選擇最大的許用剪應(yīng)力，這樣才能確保生產(chǎn)加工沒有問題。因此我選擇的是最大值。所以我通過設(shè)計(jì)計(jì)算得到了切斷機(jī)需切斷的最大剛筋直徑為：。 則我對(duì)此機(jī)械所需要的最小切斷力計(jì)算如下所示 為了計(jì)算方便我們?nèi)≌?，則本機(jī)器的最小切斷是：。 2.2 功率計(jì)算 從圖中即自己的設(shè)計(jì)計(jì)算可以知道，曲軸和該刀進(jìn)行比較來說曲軸的線速度更快。因此根據(jù)設(shè)計(jì)和公式計(jì)算可以得出如下所示的切斷處的功率P為：W 檢表在傳輸?shù)倪^程中，為帶傳動(dòng)的傳輸效率取值范圍； 為兩齒輪減速器效率取值范圍； 為滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率取值范圍； 為連桿傳動(dòng)的效率取值范圍；是滑動(dòng)軸承的效率取值范圍 根據(jù)以上可知總的傳動(dòng)效率為: η= 0.940.960.980.81=0.72 由此可知所選電機(jī)功率最小應(yīng)為 kw 3 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)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 電機(jī)型號(hào)為Y，滿載轉(zhuǎn)速為960轉(zhuǎn)/分。 a) 總傳動(dòng)比 b) 分配傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 上訴I0和I1依次是皮帶傳動(dòng)和齒輪減速器（二級(jí)齒輪減速）傳動(dòng)比，為了保證V帶傳動(dòng)的外廓尺寸不太大。同時(shí)，減速裝置的傳動(dòng)比為圓整，更為方便，易得到圓整地齒數(shù)。初步采取，得減速器的傳動(dòng)比： c) 合理分布減速器的傳動(dòng)比 根據(jù)展開式布置，由相關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī)定，選擇 i11=6.4，得i22=5。（以下用表示 ，表示） 3.1.2 該機(jī)構(gòu)各個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力數(shù)值計(jì)算： 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(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 Ⅰ 軸 Ⅱ 軸 Ⅲ 軸 3.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 3.2.1 帶型的確定:根據(jù)以上設(shè)計(jì)可知得，V帶傳動(dòng)的功率為2200w，小帶輪的轉(zhuǎn)速為960r/min，大帶輪的轉(zhuǎn)速為480r/min。 檢查表可以知道，工作條件系數(shù)取PC = 1.5*2.2=3300w，Ka = 1.5。由上訴設(shè)計(jì)計(jì)算和小帶輪的轉(zhuǎn)速查閱圖8-11選取A型V帶較為合適。 3.2.2 帶輪基準(zhǔn)直徑：根據(jù)有關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇小帶輪基準(zhǔn)直徑為，則大帶輪基準(zhǔn)直徑為 3.2.3 帶速的確定，由公式得： 3.2.4 中心矩、帶長、包角的計(jì)算取值， 由公式: 0.7(d1+d2)[M].Printed in the U.S.A 1989 [18] Richard R .Kibbe .Marchine Tool Practices[M]. Printed in the U.S.A， 1992