173 鋼筋拉直機的設(shè)計,鋼筋,拉直,設(shè)計 前 言隨著社會的發(fā)展進步，人們的生活水平的提高，人們對住房的要求有了不小的提高，由此帶動了中國建筑業(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大批量的生產(chǎn)和運輸。運輸中為了方便以及節(jié)省運輸空間常常會將 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，可見鋼筋拉直機是必不可少的的機械，在建筑業(yè)中有很大的作用。本人設(shè)計的鋼筋拉直機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，鋼筋的切斷用專用的剪子就可以實現(xiàn)。該種鋼筋拉直機主要由電動機，減速器，卷筒,離合器和鋼絲繩組成。它結(jié)構(gòu)簡單，機身小，可由工作人員單一操作，而且操作簡單（但要求操作人員進行一定的安全技術(shù)培訓） ，安全性比較高，可以在環(huán)境較差的條件下工作，在機構(gòu)方面本人力求簡單普及，力求降低維修的難度從而為廣大工作者帶來了方便，這也是作為設(shè)計者的最為關(guān)心的事情。因此,在本設(shè)計的夾具設(shè)計中本人將鋼筋的彎曲工序和裝夾工序同時進行,這樣可以節(jié)約時間,減小工作空間。本設(shè)計主要分為三個部分：第一是總體結(jié)構(gòu)的設(shè)想；第二是機體各組成部分的設(shè)計；第三是總體的設(shè)計。 （在設(shè)計過程中多以普通卷揚機為參考設(shè)備）一、設(shè)計方案分析和擬訂設(shè)計方案的選擇應(yīng)首先滿足工作機的工作要求，此外，還應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊工作質(zhì)量和可靠性。我的設(shè)計方案是工作機采用齒輪傳動。齒輪傳動承載能力高，速度范圍大。瞬時傳動，加工方便，成本低廉，傳動效率高和使用維護方便等特點，以保證工作機的傳動比恒定。外廓尺寸小，工作可靠，效率高，是所有機械傳動型式中最常見的一種傳動型式。為了達到以上的要求，總體結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖-1：1——電動機；2——離合器和制動器；3——減速箱；4——聯(lián)軸器；5——卷筒圖-1本設(shè)計（鋼筋拉直機）的工作原理是通過電動機把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，使電動機的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，經(jīng)減速箱變速后帶動卷筒旋轉(zhuǎn)，從而使鋼絲繩卷入拉直鋼筋或放出。因為原動機與卷筒之間是剛性聯(lián)接的，卷筒的正反轉(zhuǎn)必須依靠電動機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，要求電動機是可逆轉(zhuǎn)的。- 2二、牽引件的選擇經(jīng)過本人在數(shù)處建筑工地的觀察以及對一些書籍的查閱，目前，大多數(shù)鋼筋拉直機都是以鋼絲繩為牽拉件。經(jīng)過查閱書籍和現(xiàn)場觀察鋼絲繩具有以下一些優(yōu)點：有良好的各方向相同的撓性（過卷繞裝置時，容易彎曲） ，承載能力大，經(jīng)受沖擊大和過載能力強，自重輕以及在卷繞過程中平穩(wěn)、無噪音，并且運動速度不受限制，使用安全可靠，無突然斷裂的現(xiàn)象。當然鋼絲繩還是有一些缺點的：經(jīng)過長期使用繩子的安全性會有較大的變化，如果工作人員不夠小心的話很容易發(fā)生事故。但是，綜合以上各點，從安全性能等方面考慮，我選擇鋼絲繩作為鋼筋拉直機的牽拉件。2.1 鋼絲繩的選用.鋼絲繩的選用首先根據(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型。然后再根據(jù)鋼絲繩工作時要承受的最大靜拉力 Smax，選擇鋼絲繩的直徑。即∑S 絲 ≧KS max/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)，對于 6W（19）繩，a=0.85。于是有 ∑S 絲 ≧ 5.5×6000/0.85=38823.5 N由表Ⅱ-3 [15]線接觸鋼絲繩 6W（19）型（GB1102 —74）中選取鋼絲繩直徑d=14.0mm。備注：（根據(jù)國家標準 GB5144—85 的規(guī)定，交捻 6×19 鋼絲繩報廢標準如下斷絲長度范圍 6d 時為 10，30d 時為 19。 ） [15]2.2 鋼絲繩的連接.鋼絲繩的連接方法有很多，本設(shè)計采用的是繩卡固定法。即將鋼絲繩繞過套環(huán)后用繩卡固定。用繩卡固定時，鋼絲繩直徑為 7～16mm 時，繩卡數(shù)為三個，間距應(yīng)等于（5～6）倍鋼絲繩直徑。用此法聯(lián)接處可達到自身強度地 80～90%。若繩卡裝反，則固定外強度會降至 75%以下。緊固繩夾時須考慮每個繩夾的合理受力，離套環(huán)最近處繩夾不得首先單獨堅固，離套環(huán)最近的繩夾（第一個繩夾）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，查得當鋼絲繩公稱直徑為 14 時，A=29.0㎜，B=32㎜，C=61㎜，R=7.5㎜，H=72 ㎜。- 3三、卷筒的設(shè)計以及鋼絲繩的固定裝置卷筒是鋼筋拉直機用來卷繞鋼絲繩的卷繞裝置。卷筒將原動機的回轉(zhuǎn)運動改變?yōu)槲锲返闹本€運動。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。由于本機械 沒有特殊要求,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） 。此種固定法的特點是：結(jié)構(gòu)簡單和鋼絲繩具有卷入有導入作用。圖-3四、電動機的選擇4.1 電動機類型和結(jié)構(gòu)電動機類型和結(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（性質(zhì)大小﹑啟動性能和過載情況）﹑轉(zhuǎn)速來選擇。由于本設(shè)計沒有特殊的要求，以及本設(shè)計本身的要求，本設(shè)計的電動機均由 Y 系列電動機中選出，Y 系列電動機適用于不易燃﹑不易爆﹑無腐蝕性氣體的場合，以及要求具有較好啟動性能的機械，在經(jīng)常啟動，制動和反轉(zhuǎn)的場合。- 4最終本人選用了 Y 系列三相鼠籠式異步電動機。4.2 選擇電動機的容量標準電動機的容量由額定功率表示。所選用電動機的額定功率應(yīng)稍大于工作要求的功率。若容量小于工作要求，則不能保證工作機正常工作，或使電動機長期過載，極易損壞；容量過大則增加成本從而造成浪費。電動機的容量主要由運行時發(fā)熱條件限定，在不變或變化很小的載荷下長期連續(xù)運行的機械，只要其電動機的負載不超過額定值，通常不必校驗發(fā)熱和啟動力矩。所需功率為： Pd= KW ?w式中：P d——工作機實際需要的電動機輸出功率PW——工作所需輸入功率——電動機至工作機之間傳動裝置的總效率 ?工作機所需功率 Pw 應(yīng)由機器工作阻力和運動參數(shù)計算求得，Pw= KW 或 Pw= KW Fv?10Tn?950式中：F——工作機的阻力，N；v——工作機的線速度， m/s；T——工作機的阻力矩， N.mnw——工作機的轉(zhuǎn)速，r/min；w——工作機的效率。?總效率 按下式計算： n?321?其中 分別為傳動裝置中的每一傳動副，每對軸承，每個聯(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。工作機的（卷筒）的轉(zhuǎn)速 nk 功率 Pw 為nk=44.7 r/minPw=3.325 KW- 5由表 8-2[4]查得，在傳動裝置中，兩對齒輪傳動每對齒輪的效率 =0.97，卷筒效率1?=0.96，四對軸承每對軸承的效率 =0.98，兩個聯(lián)軸器每個的效率 =0.99。2?3?4總效率為: =0.9722431??電動機輸出功率為Pd= =3.58kww4.3 選擇電動機型號對 Y 系列電動機，通常多選用同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min 或 1000r/min 的電動機，如無特殊需要，不選低于 750r/min 的電動機。這里我綜合電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格以及總的傳動比的特點及大小，我選用 960r/min 的電動機。由表 9-39[4]查得，可選取 Y132M1-6 型電動機。Y132M1-6 n=960r/min P=4KW m=71kg 五、減速器的設(shè)計5.1 選擇減速器的類型在本設(shè)計中選擇的是二級展開式圓柱齒輪減速器，它結(jié)構(gòu)簡單，但齒輪相對軸承的位置不對稱，因此軸應(yīng)具有較大剛度。高速軸齒輪布置在遠離轉(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)的場合。5.2 計算總傳動比和各級傳動比總傳動比為 i=n/ nk =960/44.7=21.8因為是齒輪傳動，由表 6-134[17]查得，高速級傳動比 i1=4.5，低速級傳動比 i2=4.5，實際總傳動比為i， =i1i2=4.3×5.0=21.5傳動比誤差為Δi= =1.42%40~50mm，尺寸系數(shù) εσ=0.84，ε r=0.78，由附錄表 5 中查出，當 σB=590mpa,Ra=3.2μm時，表面狀態(tài)系數(shù) β=0.94 故（K σ） D=kσ/βεσ=2.50/（0.94×0.84）=3.17Kτ） D=kτ/βτ=1.80/（0.94×0.78）=2.45D 處只有過盈配合所以：（K σ） I=kσ/βεσ=2.50/（0.94×0.84）=3.17Kτ） I=kτ/βτ=1.80/（0.94×0.78）=2.45八，求安全系數(shù)。設(shè)按無限壽命（K N=1）計算公式為：SσI=σ-1/(kσ/βεσ·σac+φdσm)=1.71SσD=σ-1/(kσ/βεσ·σaD+φdσm)=1.78SτI=τ-1/(kτ/βετc·τac+φτσmc)=8.78SτD=τ-1/(kτ/βετD·τa+φτσmc)= 140/（2.45×6.7+0.1 ×6.7）=8.19復合安全系數(shù)：S I=Sσ·Sτ/( Sσ2+Sτ2)0.5=1.74SD=Sσ·Sτ/( Sσ2+Sτ2)0.5=1.69兩個截面得安全系數(shù)均大于許用安全系數(shù)，軸強度安全，所以軸是合格的。軸一的設(shè)計（1）軸徑的粗選- 15τT=T/WT=T2/0.2d3≤[τ] Td≥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，因為安裝處的 為 25mm 所以選用的型號為 7305E 的軸承，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=1300NFr1= Ft2*tgα°=1300*tg20°=473.2N由此可知軸的總長為：L=202mm（ 2） .軸 的 受 力 分 析 圖 ：圖-10從水平面受力來看（水平受力圖）圖-11FAH+ FBH= Ft 51* Ft= FBH*202- 16FAH =971.8N FBH=328.2NC 點彎矩 MCH= FAH*51=49561.8N.mmD 點彎矩 MDH= FBH*26=25266.8N.mm從垂直面來看圖-12FAV+ FBV= Fr. Fr*51= FBV*LFAV=353.8N FBV=119.4NC 點彎矩 MCV= FAV*51=18043.8 N.mmD 點彎矩 MDV= FBV*26=9198.8 N.mm合成彎矩圖-13C 點合成彎矩： Mc=(MCH2+MCV2)0.5=52744.2N.mmD 點合成彎矩： Mc=(MDH2+MDV2)0.5=26889.2N.mmT2=39000N.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)力集中而形成危險截面。當量彎矩由[3]可知 α=0.6。MC′=[MC2+(aT)2]0.5=57701.9N.mmMD′=[MD2+(aT)2]0.5=35645.3N.mm（3）.下面我們對軸的強度進行校核。由表 2-5[3]，當 45 鋼 σB=590MPa 時按表 2-7[3]，以插值法得 [σ-1b]=54MPaσ`C= MC′/W= MC′/0.1d3=24.2 MPaσ`D= MD′/W= MD′/0.1d3=19.5 MPa- 17由此可知本設(shè)計十分安全，所有截面都十分合格。（4） ，安全系數(shù)得校核計算。因為 C，D 兩點都受到了較大得應(yīng)力，應(yīng)力集中。下面來對著兩個截面進行安全系數(shù)校核。由表 2-5[3]查得 45 號鋼正火，回火處理時。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 點合成彎矩： Md=(MDH2+MDV2)0.5=24983.2N.mmC 點合成彎矩： Mc=(McH2+McV2)0.5=51007.4N.mmT1=39000N.mmC 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。 （下面是計算公式及結(jié)果）WC=πdC3/32-[bt(dC-t)2/2dC]=2290.2mm3WTC=πdC3/16-[bt(dC-t)2/2dC]=4940.9mm3選用 A 型圓頭普通鍵：b×h=8×7，L=40mmt=4mm，t`=3.3mm彎曲應(yīng)力幅：σ a=σ= MC/W=22.2MPa彎曲平均應(yīng)力：σ m=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：τ a=τm=τ/2=3.95MPa因為 D 處沒有鍵槽由表可知：WD=πdD3/32=1757.6mm3WTD=πdD3/16=3515.2mm3彎曲應(yīng)力幅：σ a=σ= MD/W=14.2 MPa彎曲平均應(yīng)力：σ m=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：τ a=τm=τ/2=5.55MPa（6） ，求綜合影響系數(shù)。因（k σ） D=kσ/βεσ和（k τ） D=kτ/βετ，C，D 兩截面上有鍵槽和過盈配合兩種產(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)，從中取大植計算。C 面 鍵槽對軸的有效應(yīng)力集中系數(shù)，由附錄表 1[3]中查出（用插植法） ，當σB=590MPa,A 型鍵槽時，K σ=2.50,Kτ=1.80;過盈配合對軸的有效應(yīng)力系數(shù)，當σB=590MPa，配合為 H7/r6 時，K a=2.50,Kτ=1.80.因過盈配合的有效應(yīng)力集中系數(shù)均比鍵槽大，取過盈配合是的有效應(yīng)力集中系數(shù)計算，由附錄表 4[3]中查出，當材料為碳鋼，毛坯直徑>30~40mm ，尺寸系數(shù) εσ=0.88，ε r=0.81，由附錄表 5[3]中查出，當σB=590mpa,Ra=3.2μm時，表面狀態(tài)系數(shù) β=0.94 故（K σ） C=kσ/βεσ=2.50(Kτ） C=kτ/βτ=1.80/（0.94×0.78）=1.80- 18D 處只有過盈配合所以：（K σ） D=kσ/βεσ=3.02(Kτ） D=kτ/βτ=2.36（7） ，求安全系數(shù)。設(shè)按無限壽命（K N=1）計算公式為：SσC=σ-1/(kσ/βεσ·σac+φdσm)=3.80SσD=σ-1/(kσ/βεσ·σaD+φdσm)=5.95SτC=τ-1/(kτ/βετc·τac+φτσmc)= 14.4SτD=τ-1/(kτ/βετD·τa+φτσmc)= 10.35復合安全系數(shù)：S C=Sσ·Sτ/( Sσ2+Sτ2)0.5=3.7SD=Sσ·Sτ/( Sσ2+Sτ2)0.5=5.16兩個截面得安全系數(shù)均大于許用安全系數(shù)，所以軸是合格的。軸強度安全。軸三的設(shè)計（1） .軸徑的粗選如同軸一一樣，為了工作以及設(shè)計維修方便，軸選用了一樣的材料τT=T/WT=T2/0.2d3≤[τ] Td≥c*（p/n） 1/3=115*（3.57/44.7） 1/3=49.5mm因此選 d=50mm圖-14安裝 圓錐滾子軸承，因為安裝處的 為 50mm 所以選用的型號為 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=4736.2NFr1= Ft3*tgα°=2037.1N由此可知軸的總長為：L=183mm- 19（2）.軸的受力分析圖：圖-15從水平面受力來看（水平受力圖）圖-16FAH+ FBH= Ft 56.5* Ft= FBH*183FAH =3273.9N FBH=1462.3NC 點彎矩 MCH= FAH*56.5=184975.4N.mmD 點彎矩 MDH= FBH*16.5=54019.4N.mm從垂直面來看圖-17- 20FAV+ FBV= Fr. Fr*56.5= FBV*LFAV=1408.2N FBV=628.9NC 點彎矩 MCV= FAV*56.5=79563.3 N.mmD 點彎矩 MDV= FBV*16.5=23235.3 N.mm合成彎矩圖-18C 點合成彎矩： Mc=(MCH2+MCV2)0.5=201360.9N.mmD 點合成彎矩： Mc=(MDH2+MDV2)0.5=58804.5N.mmT3=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)力集中而形成危險截面。當量彎矩圖-19由[3]可知 α=0.6。MC′=[MC2+(aT)2]0.5=500127.0N.mmMD′=[MD2+(aT)2]0.5=461561.3N.mm（4） ，下面我們對軸的強度進行校核。由表 2-5[3]，當 45 鋼 σB=590MPa 時按表 2-7[3]，以插值法得 [σ-1b]=54MPaσ`C= MC′/W= MC′/0.1d3=27.03 MPaσ`D= MD′/W= MD′/0.1d3=27.74 MPa由此可知本設(shè)計十分安全，所有截面都十分合格。（5） ，安全系數(shù)得校核計算。因為 C，D 兩點都受到了較大得應(yīng)力，應(yīng)力集中。下面來對著兩個截面進行安全系數(shù)校核。由表 2-5[3]查得 45 號鋼正火，回火處理時。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- 21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 點合成彎矩： Md=(MDH2+MDV2)0.5=58804.5N.mmC 點合成彎矩： Mc=(McH2+McV2)0.5=201360.9N.mmT3=763000N.mmC 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。 （下面是計算公式及結(jié)果）WC=πdC3/32-[bt(dC-t)2/2dC]=18256.3mm3WTC=πdC3/16-[bt(dC-t)2/2dC]=39462.1mm3選用 A 型圓頭普通鍵：b×h=18×11，L=70mmt=7mm，t`=4.4mm彎曲應(yīng)力幅：σ a=σ= MC/W=11.03MPa彎曲平均應(yīng)力：σ m=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：τ a=τm=τ/2=9.67MPa因為 D 處沒有鍵槽由表可知：WD=πdD3/32=16637.5mm3WTD=πdD3/16=33275.0mm3彎曲應(yīng)力幅：σ a=σ= MD/W=3.53 MPa彎曲平均應(yīng)力：σ m=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：τ a=τm=τ/2=11.47MPa（6） ，求綜合影響系數(shù)。因（k σ） D=kσ/βεσ和（k τ） D=kτ/βετ，C，D 兩截面上有鍵槽和過盈配合兩種產(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)，從中取大植計算。C 面 鍵槽對軸的有效應(yīng)力集中系數(shù)，由附錄表 1[3]中查出（用插植法） ，當 σB=590MPa,A型鍵槽時，K σ=2.50,Kτ=1.80;過盈配合對軸的有效應(yīng)力系數(shù)，當 σB=590MPa，配合為H7/r6 時，K a=2.50,Kτ=1.80.因過盈配合的有效應(yīng)力集中系數(shù)均比鍵槽大，取過盈配合是的有效應(yīng)力集中系數(shù)計算，由附錄表 4[3]中查出，當材料為碳鋼，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 σB=590mpa,Ra=3.2μm時，表面狀態(tài)系數(shù) β=0.94 故（K σ） C=kσ/βεσ=3.41Kτ） C=kτ/βτ=2.59D 處只有過盈配合所以：（K σ） D=kσ/βεσ=3.28Kτ） D=kτ/βτ=2.52（7） ，求安全系數(shù)。設(shè)按無限壽命（K N=1）計算公式為：SσC=σ-1/(kσ/βεσ·σac+φdσm)=6.8- 22SσD=σ-1/(kσ/βεσ·σaD+φdσm)=22SτC=τ-1/(kτ/βετc·τac+φτσmc)=5.4SτD=τ-1/(kτ/βετD·τa+φτσmc)= 4.7復合安全系數(shù)：S C=Sσ·Sτ/( Sσ2+Sτ2)0.5=4.2SD=Sσ·Sτ/( Sσ2+Sτ2)0.5=4.6兩個截面得安全系數(shù)均大于許用安全系數(shù)，所以軸是合格的。軸強度安全。卷筒軸安全性的經(jīng)驗算合格。5.6 箱體的設(shè)計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 符號 尺 寸 關(guān) 系 結(jié)果/mm箱座壁厚 δ 0.025a+3≥8 9箱蓋壁厚 1?0.8δ≥8 8箱蓋凸緣厚度 b15.?12.箱座凸緣厚度 1.5δ 13.5箱座底凸緣厚度 21.222.5地腳螺釘直徑 fd0.036a+12 25地腳螺釘數(shù)目 na≤250 時，n=4 8軸承旁連接螺栓直徑 1dfd75.015蓋與座連接螺栓直徑 2??f6?10連接螺栓 的間距2dl150-200 120視孔蓋螺釘直徑 4d??fd4.036， ， 至外箱f12壁距離1C查表30， 至凸緣邊緣fd2距離2查表25- 23外箱壁至軸承座端面距離 1l??1052??C40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 ?85.0,.11?mm=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，使它們在傳遞運動和動力過程中一起回轉(zhuǎn)而不脫開。聯(lián)軸器主要有機械式、液力式、和電磁式三種。機械式聯(lián)軸器是應(yīng)用最廣泛的聯(lián)軸器，它借助于機械構(gòu)件相互間的機械作用力來傳遞轉(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)手冊中選擇合適的型號。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)簡單，工作可靠，容易維護，但要求凸緣端面與軸線有較高的垂直度。6.1 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩TC=KT選擇工作情況系數(shù) K，查表 14-1[3]，取 K=1.5，則計算轉(zhuǎn)矩TC=KT=1.5×763000=1144500 N.mm 6.2 選擇聯(lián)軸器的型號查[17]，根據(jù)軸徑和計算轉(zhuǎn)矩，最后選用凸緣聯(lián)軸器的型號為 YLD11。七、離合器的確定電動機軸與減速器的高速軸之間是用離合器聯(lián)接的。離合器在機械運轉(zhuǎn)時,把原動機的回轉(zhuǎn)運動和動力傳給工作機,并可隨時分離或接合工作機.因為離合器在機器運轉(zhuǎn)過程中可隨時接合或分離，由相關(guān)材料可知離合器的要求為：- 241．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)計選用的是矩形齒牙嵌式離合器（如圖 20） ，其特點為：制造容易，接合，脫開較困難,停車時可不關(guān)機，開機時啟動平穩(wěn)適于頻繁開機。為了便于接合，常采用較大的牙間間隙。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㎜，D 1=35㎜，d=20㎜，h＋0.3=4.3㎜，h 1=5㎜，ψ=36 。 ，γ=5 。 ，K （-0.1） =15.04㎜，K 1（-0.1） =15.45㎜，齒數(shù) z=5，同時接觸齒數(shù)z`=3。矩 形 齒φ φαh1d圖-20離合器的校核牙面上的壓強 P=2KT/zD0A ………… ①牙根彎曲應(yīng)力 σ b=KTh/zD0W ……… ②式中：A——每個牙的接觸面積，mm 2；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)，mm 3，W=a 2b/6。- 25因此，A=h（D-D 1）/2=4.3×（50-35）/2=32.25 mm 2D0=（D+D 1）/2=（50+35）/2=42.5 mma=πD 0/2z+htgα=π×42.5/2×5＋4.3*tg5 。 =13.7mmb=（D-D 1）/2=（50-35）/2=7.5 mmW=13.72×7.5/6=234.6 mm3將以上數(shù)據(jù)代入式①、②中，得P=2×1.5×39×103/（5×42.5×32.25）=17 MPaσ b=1.5×39×103×4/（5×42.5×234.6）=4.35 MPa在運轉(zhuǎn)時接合，取[P]=40MPa，[σ b]= σ S/3.5=400/3.5=114MPa，按牙面比壓和牙根彎曲強度均小于許用值，離合器強度合格。牙齒嚙合的摩擦角合格。八、選擇滑動軸承卷筒的速度 v=0.6m/s 和 pmax=6200N/mm2，屬于低速中載，查表 10-1[1]，故選用代號為 ZHSi80-3-3 黃銅，其使用性能為：[p] max=12N/mm2，[v]max=2m/s,[pv]=10Nm/(s·mm2),最高工作溫度為 200°,C 軸頸硬度為 200HB.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 來確定。B/d 值過小，則潤滑油易從軸承兩端流失，致使?jié)櫥涣?，磨損加??；B/d 過大，則潤滑油流失的路程長，摩擦熱不能很快擴散降溫，使軸承溫度升高，而且當軸撓曲或偏斜時勢必造成軸瓦兩端嚴重磨損。故選B/d=1.2。8.2 檢驗軸頸的圓周速度設(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高而使軸承局部過度磨損或膠合。因此，當安裝精度較差，軸的彈性變形較大和軸承寬徑比較大時，還需檢驗軸頸圓周速度 v 值。V=0.6×0.025=0.015m/s<[v]max 此數(shù)值遠小于規(guī)定值，十分安全8.3 選擇軸承的配合 滑動軸承根據(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- 26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)當小一些。由本軸的特點以及數(shù)據(jù)可知 x=（0.0007～0.0012）d=0.035～0.06mm8.4 滑動軸承潤滑劑的選擇滑動軸承必須要潤滑劑用來降低摩擦和磨損，以提高軸承的效率；潤滑劑是工作介質(zhì)，同時對軸承起冷卻作用。潤滑油是滑動軸承中應(yīng)用最廣泛的潤滑劑，因此選潤滑油作為潤滑劑。潤滑劑的使用原則為：當轉(zhuǎn)速高、比壓 p 小時，可選粘度 μ 較低的油；反之，當轉(zhuǎn)速低，比壓大時，應(yīng)選粘度 μ 較高的油。由于軸頸速度：v=0.6×0.025=0.015m/s，表 10-7[1]，選 70 號機械油作為潤滑劑。九、夾具的設(shè)計夾具是鋼筋拉直機不可或缺的部分。夾具的好壞對拉直機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處，在此設(shè)計中，夾具是由三個部分組成：1.有一個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。2.一個球體為主體，其中有兩個通孔一大一小，小的為裝入鋼筋的進口，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）其中夾緊鐵棒的進出可用錘子解決。本夾具的材料為：KTZ60-3- 27圖-21(球體和鐵棒之間有一定間隙)這套夾具的特點是：裝夾原理比較簡單，其零部件可以通過鑄造生產(chǎn)，而且對工作表面沒有什么要求,另外本夾具將零件的裝夾及彎曲有機的結(jié)合起來了本產(chǎn)品，可降低成本,節(jié)省了時間是適合我國國情和我省現(xiàn)狀的。十、機座的設(shè)計本設(shè)計中，鋼筋拉直機的機座是鑄造而成的，其鑄造材料為：珠光體可鍛鑄鐵其牌號為 KTZ60-3，本材料韌性較低，但強度大，硬度高，耐磨性好，且加工性良好，可用來代替中，低碳鋼等是機械工業(yè)中極具發(fā)展前途的結(jié)構(gòu)材料?，F(xiàn)把底座設(shè)計成一個整體，在放置鋼筋拉直機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)電動機的機座尺寸、減速器的箱體尺寸、聯(lián)軸器的尺寸、離合器的尺寸、滑動軸承的尺寸、制動器的尺寸以及卷筒的尺寸來確定。還要考慮到各個部件間的間隙和結(jié)構(gòu)緊湊性等因素。底座上各個鏍紋孔的位置由各部件的尺寸來確定。底座結(jié)構(gòu)和尺寸如圖 22：- 28圖-22- 29總結(jié)在這次畢業(yè)設(shè)計的進行過程中，我學到了許多的新知識，并且對以前的老知識也有了很好的回憶及總結(jié)，更體會到了設(shè)計過程中的艱辛與。大一大二學習的東西，由于挺長時間沒用了，第一次用的時候覺得挺陌生的，經(jīng)過一段時間的復習后，仍然遇到了許多問題，非常感謝指導老師對自己的悉心指教。經(jīng)過這段時間的鍛煉與實踐，自己對大學里所學知識又有了新的理解，并且感覺在使用 AUTOCAD 等制圖軟件的水平方面有一定的提高。但是同時自己也看到了自己更多的不足之處， 我想這正是進行畢業(yè)設(shè)計的目的吧！由于時間的倉促以及本人知識能力的有限，在這份畢業(yè)設(shè)計中，難免會有不少欠缺的地方，請老師不吝指正。- 30參考文獻1 《機械零件設(shè)計問題解析》編著：汪琪，中國致公出版社出版。19972 《畫法幾何及工程制圖》編著：中國紡織大學工程圖學教研室等，上?？茖W技術(shù)出版社出版。19973 《機械設(shè)計》主編：清華大學精密儀器與機械學系設(shè)計工程研究室，吳宗澤 主編，王序云 高志 副主編，高等教育出版社出版。20014 《機械設(shè)計課程設(shè)計》主編：席偉光 揚光 李波，高等教育出版社出版。20025 《材料力學》主編：劉鴻文，高等教育出版社出版。 （第四版，上下冊）20016《鋼筋工程》編著：傅鐘鵬，中國建筑工業(yè)出版社出版。19877《鋼筋工》中國建筑工業(yè)出版社出版。19858《理論力學》編著：哈爾濱工業(yè)大學理論理論力學教研組，高等教育出版社出版。 （第五版上下冊）20019 《機床夾具設(shè)計》主編：王啟平，哈爾濱工業(yè)大學出版社出版。200310. 《實用機械設(shè)計手冊》編寫：《實用機械設(shè)計手冊》編寫組，機械工業(yè)出版社出版。 （第二版上下冊）199111 《機械設(shè)計常用元件手冊》編寫：劉仁家等，機械工業(yè)出版社出版。199112 《機械設(shè)計圖冊》主編：成大先，北京化學工業(yè)出版社出版。199713 《建筑機械》主編：王慰椿，河海大學出版社出版，198914《機械設(shè)計手冊》 ，燃料化學工業(yè)出版社出版，197015《公差與配合手冊》 （修訂本） ，北京出版社出版，199516 《鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計》主編：王金華，機械工業(yè)出版社出版，198317《機械工程手冊》 （第二版） ，編寫：機械工程手冊編委會，機械工業(yè)出版社出版，199518 《簡明機械零件設(shè)計手冊》 ，編寫：東北工學院《機械零件設(shè)計手冊》編寫組，冶金工業(yè)出版社出版，1984機械傳動設(shè)計手冊19《機械傳動手冊》主編：江耕華 胡來瑢 陳啟松，煤炭工業(yè)出版社出版，1983