液压式钢筋调直切断机毕业设计说明书

CHANGSHAUNIVERSITYOFSCIENCE对钢筋调直系统进行概述；对其调直原理进行了分析。对其进行的设计有提出多种设计方案，并对每中种方案进行充分论证，确定最优的总体方案、总体参数的确定及分析、总功能的确定、各组成部分分功能的分解、各组成零件的设计计算和强度校核、各组成部分的协调设计、整机造型设计及机架结构设计等。关键词钢筋调直机；调直；切断；整机造型液压式钢筋调直切断机总体及机架设计THEDESIGNOFTHEWHOLEFRAMEANDTHEFRAMEOFTHEHYDRAULICSTEELBARSTRAIGHTENINGANDCUTTINGMACHINEABSTRACTTHISPAPEROFHYDRAULICREINFORCEDSTRAIGHTCUTTINGMACHINEANDTHEOVERALLFRAMEDESIGNTHEABILITYTOWORKFORSTRAIGHTCUTBARDIAMETER5MMTO10MM,STRAIGHTENINGSPEED3540M/MIN,CANAUTOMATICALLYCUTOFFTHEUSEOFMOTORDRIVENHELICALRODTYPEREINFORCEDSTRAIGHTENINGCYLINDERANDDOUBLETRACTIONDEVICEFORTRACTIONANDHYDRAULICTOCUTOFFTHESTRUCTUREPAPERREINFORCEDSTRAIGHTENINGMACHINEHASBEENSTUDIEDSYSTEMATICALLY,ITSCLASSIFICATIONANDCOMPREHENSIVEPRESENTATIONREINFORCEDSTRAIGHTENINGSYSTEMOVERVIEWANALYZESITSPRINCIPLEOFALIGNMENTITSDESIGNAREPROPOSEAVARIETYOFDESIGNS,ANDEACHOFTHEKINDSOFPROGRAMSFULLEVALUATIONTODETERMINETHEOPTIMALDETERMINATIONANDANALYSISOFTHEOVERALLPROGRAM,THEOVERALLPARAMETERS,DETERMINETHETOTALFUNCTIONOFEACHCOMPONENTPARTOFTHEDECOMPOSITIONOFFUNCTIONPOINTS,THECONSTITUENTPARTSOFTHEDESIGNCALCULATIONSANDSTRENGTHCHECK,DESIGNCOORDINATIONOFTHEVARIOUSCOMPONENTS,MACHINEDESIGNANDFRAMESTRUCTUREDESIGNKEYWORDSSTEELBARSTRAIGHTENINGMACHINESTRAIGHTENING；CUTTINGOFFMACHINEMODELING液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第1页共39页目录1绪论111课题背景及目的112国内外对钢筋调直切断机研究状况213钢筋调直切断机的发展前景314钢筋调直切断机的分类32设计方案521钢筋调直切断机的大致工作原理简介522确定液压式钢筋调直切断机的设计方案623钢筋调直机的主要技术性能83功率的计算931生产率计算932功率计算，选择电动机94皮带传动机构的设计125滚子链传动设计计算176轴的设计与强度校核2351从动牵引I轴的设计2352从动牵引I轴的强度校核2553牵引II轴的结构设计2754牵引轴的强度校核2955牵引III轴的设计3256牵引III轴的强度校核347结论368参考文献379致谢38附录A开题报告附录B外文翻译液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第2页共39页1绪论11课题背景及目的我们所处时代是一个高速创新发展的时代，随着我国文化经济建设和社会基础设施建设的快速发展，钢筋混凝土结构创新设计与材料结合设计概念等不断的推陈出新，高性能材料的设计开发应用使预应力混凝土技术获得高速而广泛的发展，在钢筋混凝土中，钢筋是不可缺少的构架材料，而钢筋的质量加工和材料成型直接影响到钢筋混凝土结构的强度、造价、工程质量以及施工进度。钢筋加工机械是将盘条钢筋和直条钢筋加工成为钢筋工程安装施工所需要的长度尺寸、弯曲形状或者安装组件，主要包括强化、调直、弯箍、切断、弯曲、组件成型和钢筋续接等设备，钢筋加工机械是建筑施工中不可缺少的机械设备。为了保证钢筋与混凝土的结合良好，必须对锈蚀的钢筋进行表面除锈、对不规则弯曲的钢筋进行拉伸于调直；在施工过程中，根据设计要求进行钢筋配制时，由于钢筋配制的部位不同，钢筋的形状、大小与粗细存在着极大差异，必须对钢筋进行调直、切断等等。所以一款好的液压式钢筋调直切断机对工程作业是非常重要的。钢筋用于钢筋混凝土结构的建筑物和构造物。钢厂生产的钢筋有条钢和盘圆两种，不论哪种，在使用时，一般都应该根据需要进行调直、切断处理。液压式钢筋调直切断机就是用来将钢筋调直并切成需要的长度的设备。液压式钢筋调直切断机一般由钢筋输送（或牵引）机构、钢筋调直装置、钢筋切断机构、附属装置（供料架、下料架）和计数装置等部分组成。本课题的目地是设计出调直直径为510MM，调直速度为3540M/S，自动切断长度为300900MM,切断误差为5MM的液压式液压式钢筋调直切断机。本设计为液压式液压式钢筋调直切断机总体及附属装置设计，设计内容包括液压式钢筋调直切断机总功能的确定、各组成部分分功能的分解、总体方案的确定、总体参数的确定及分析、各组成部分的协调设计、整机造型设计及机架结构设计等。液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第3页共39页12国内外钢筋调直切断机研究状况如下表所示表11国内外钢筋调直切断机研究状况区别国内国外切断机偏心轴的偏心距一般为17MM。看似省料、齿轮结构偏小些，但在由切大料到切小料时，不是换刀挚就是换刀片，有时还需转换角度，给用户带来麻烦，不易管理。切断机偏心轴的偏心距较大，如日本立式切断机偏心距为24MM机架焊接结构国外切断机的机架都是钢板焊接结构，零部件加工精度、粗糙度尤其热处理工艺过硬切断机刀片国内切断机刀片设计不合理，单螺栓固定，刀片厚度过薄，40型和50型刀片厚度均为17MM；都是双螺栓固定，刀片厚度为25，27MM，在受力及寿命等综合性能方面都较国内优良。切断次数一般为28“31次一般为5060次机型机型结构有全开、全闭、半开半闭3国内切断机外观质量、整机性能不尽人意；一般采用半开式结构，齿轮、轴承用油脂润滑，曲轴轴径、连杆瓦、冲切刀座、转体处用手工加稀油润滑。生产规模一些厂家虽然生产历史较长，但没有一家形成规模，加之设备老化，加工过程拼体力、经验，生产工艺几十年一贯制，所以外观质量粗糙、观感较差。厂家一般都是规模生产，在技术设备上舍得投入，自动化生产水平较高，形成一套完整的质量保证加工体系。尤其对外观质量更是精益求精，外罩一次性冲压成型，油漆经烤漆喷涂处理，色泽搭配科学合理，外观看不到哪儿有焊缝、毛刺、尖角，整机光洁美观结论我国建筑用液压式钢筋调直切断机的总体水平，与国际上先进产品相比还是比较落后。主要表现在企业生产规模小，产品的技术含量低，生产效率低下。大部分产品调直速度较低，钢筋的直线度不高，表面划伤较重。造成这种局面的主要原因在于，我国的建筑用液压式钢筋调直切断机市场还没有真正形成，还处在地域及价格因素占主导位置的过渡阶段，尚未进入真正的市场竞争阶段。生产企业多而零散，液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第4页共39页且大都处在一种小而全、小而不全的状态，在这些生产企业中很难形成强大的技术投入。在这种条件下，企业之间相互抄袭现象严重，很难找到拥有自主知识产权的产品，尚没有出现可以称得上领军式的企业。13钢筋调直机的发展前景建筑用新级钢筋的推广使用为液压式钢筋调直切断机的生产企业提供了广阔的发展空间。为此，许多企业投入大量资金，争相开发、研制适合新级钢筋要求的高速、大直径液压式钢筋调直切断机。面对空前广阔的液压式钢筋调直切断机市场，广大生产企业也面临严峻的挑战。多年来，受运输长度等多种因素影响，大型轧钢企业生产的直径小于14MM钢筋都是以盘条形式走向市场。我国经济建设的飞速发展为建筑行业，特别是为建筑机械的发展提供了一个广阔的发展空间，为广大生产企业提供一个展示自己的舞台。面对竞争日益激烈的我国建筑机械市场，加强企业的经营管理，加大科技投入，重视新技术、新产品的研究开发，提高产品质量和产品售后服务水平，积极、主动走向市场，使企业的产品不断地满足广大用户的需求，尽快缩短与国外先进企业的差距，无疑是我国广大液压式钢筋调直切断机生产企业生存与发展的必由之路。综合近些年国内外的研究，可以看到在调直过程的变形机理方面向精度定量的方向进一步发展，如拉力对调直的作用，在斜辊调直机上压紧力对调直的作用等；在改进调直工艺及改进调直设备方面，如采用最佳压下方案，采用恒功率制度，用振动调直代替旋转矫直，单独驱动的变辊距调直是大型调直机发展的趋势；在过程控制方面，随着工业控制水平的不断提高，调直机电气控制已上了一个新台阶，设备级控制趋向简单化，工厂级监控、相关设备间联动、智能化控制，已是传动及基础自动化发展的必然趋势。14钢筋调直切断机的分类表12根据钢筋调直机的组成的各工作机构特点可以按六种方法进行分类形式特点调直方式调直模式钢筋调直效果好，比较容易控制。但调直速度低，被加工钢筋表面有划伤，工作噪声较大；适合各种光圆钢筋。曲线辊调直速度较快，钢筋调直效果好，且易控制。但被加工钢筋表面划伤较重，液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第5页共39页式工作噪声较大；适合各种光圆钢筋和对钢筋表面划伤要求不高的场合。对辊式调直速度快，被加工钢筋表面有划伤轻微，工作噪声小；钢筋调直效果一般，控制要求较高。适合各种钢筋，特别适合冷、热轧带肋钢筋。调直模式对辊复合式钢筋调直效果比较好，比较容易控制。调直速度高于曲线辊式，低于对辊式。被加工钢筋表面有划伤。工作噪声比较小；适合各种钢筋切断方式锤击切断方式适用中、小直径钢筋，工作噪声连续、较大。易出现连切现象，定尺误差最小。适用于中、低速度的钢筋调直机和对定尺精度要求较高的场合。液压切断方式适用大、中直径钢筋，工作噪声小。没有连切现象。适用于速度不太高的钢筋调直机。飞剪切断方式适用大、中直径钢筋，工作噪声较大，不连续。定尺精度不高，但没有连切现象。适用于高速钢筋调直机。落料方式支撑柱式结构简单，工作噪声小。适用于小直径光圆钢筋，且钢筋调直度较高的场合。翻板式结构较复杂，工作噪声较大，适用大、中直径钢筋。撤板式结构较复杂，工作噪声较大，适用大、中直径钢筋。敞口式工作噪声较小，适用于大、中直径钢筋，且钢筋调直较好的场合。定尺方式机械式定尺误差小，易控制。噪声较大，寿命短。适用于对定尺误差要求较高，速度要求不高的场合。机电式定尺误差稍大，噪声较小，寿命长。适用于对定尺误差要求较低，调直速度要求较高的场合。控制方式普通电气控制线路复杂，对维护人员要求较高。控制精度低，易发生故障，初期调试麻烦。PLC控制控制线路简单，对维护人员要求不高。控制精度较高，运行比较稳定，初期调试简单。上料方式开卷式设备复杂，放线速度快、钢筋不扭转，特别适合于高速工作状态。非开卷式设备单一，适于调直速度不太高的工作场合。放线时钢筋自然扭转。液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第6页共39页2设计方案21钢筋调直切断机的大致工作原理简介钢筋调直切断机是工地上进行钢筋加工的机械非常常用的一种，是用于进行对钢筋进行除锈，调直和切断直径在14毫米以下的钢筋，使其使用更加方便。图21钢筋调直机传动图表21液压式钢筋调直切断机的结构电动机为钢筋调直机提供动力调直筒由调直辊、调直压块、和两端轴承座构成，完成对线材的调直工作。其动力为安装在机架下部的电动机，通过三角带带动调直轴高速旋转。进给机构压轮部分由两个同步运转的压轮组成，通过三角皮带链条传动，带动一对齿轮副，其同轴的一对压轮随之同步运转。工作时，金属线材通过压轮外圆的线槽在摩擦力的作用下向前运行，调整压轮弹簧可改变线材进给速度。其最大值等于压轮外圆线速度。工作中，应根据加工线材的直径和刚性适当调整压力，以获得最佳调直效果和生产效率。减速器对牵引装置提供减速牵引装置对钢筋进行牵引使其进入调直筒进行调直切断装置切断机构必须实现定长剪切。一般采用机械式定长，即在承料架槽上放置定尺切断挡块，切断锤上的锤头随着偏心轴的转动上下往复运动，矫直后的钢筋由液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第7页共39页压辊送入承料架，当其顶撞切断挡块后，传动拉杆使下刀架随之向前运动，当上刀架随下刀架进入锤头的锤击区域时，实现对钢筋的定长切断。定长装置和切断装置一体实现钢筋的定长切断22确定液压式钢筋调直切断机的设计方案提出液压式钢筋调直切断机预选设计方案方案一调直筒使用控模式调直筒，切断装置使用液压旋转剪切式切断机，锥齿轮减速器，六根皮带轮传动，一台Y132M4型电动机驱动，一个牵引装置进行牵引钢筋，卧式机架槽钢焊接设计，绿色蒙铁皮外壳。方案二调直筒使用斜棍式调直筒，切断装置采用液压下切剪刀式切断机，锥齿轮减速器，四根皮带轮传动，一台Y132M4型电动机驱动，两个牵引装置用链传动连接在调直筒两端牵引钢筋，卧式机架角钢焊接设计，红色外包铁皮。经过研究调研决定采用方案二。其具有调直速度快，被加工钢筋表面划伤轻微，工作噪声小，没有连切现象，结构简单美观等优点。适合各种钢筋，特别适合冷、热轧带肋钢筋。方案二液压式钢筋调直切断机结构设计简图22钢筋调直机的传动示意展开图液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第8页共39页1电动机；2斜棍式调直筒；3160MM皮带轮；4150MM皮带轮；5160MM皮带轮；611锥齿轮减速箱齿轮；1213锥齿轮减速箱锥齿轮；14上牵引轮；15下牵引轮；16机体框架；17双滑块机构；18双滑块机构；19锤头；20上切刀；21方刀台；22拉杆；图23斜棍式调直筒本钢筋调直切断机采用斜棍式调直筒,其克服了控模式钢筋调直切断机所存在的大的摩擦阻力,钢筋表面易磨损,钢筋耗损大等缺点,尤其适合冷轧带肋钢筋的调直图24牵引装置该牵引轮的上压紧轮是可调结的使其能适应各种直径的钢筋液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第9页共39页图25切断装置本设计钢筋调直机采用的切断装置采用液压是构造主要由电动机、液压传动系统、操纵装置、定动刀片等组成。23钢筋调直机的主要技术性能表22钢筋调直机的型号规格及技术要求参数名称数值调直切断钢筋直径（MM）510钢筋抗拉强度MPA650切断长度MM3009000切断长度误差MM/M5牵引速度M/MIN40调直筒转速R/MIN1440送料、牵引辊直径MM160电机型号调直牵引切断Y132M4型功率调直KW牵引KW切断KW58507875外形尺寸长MM宽MM高MM22566001072整机重量KG液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第10页共39页3功率的计算31生产率计算/0600HKGKDNGQ31式中D牵引轮直径（MM）N牵引轮旋速的速度（R/MIN）0G每米钢筋重量（KG）K滑动系数一般取K095098代入已知相应的计算数据得/7466980395040160143060/0600HKGHKGKDNGQ32功率计算，选择电动机调直部分的功率斜辊式钢筋调直机调直机构功率主要包括克服钢筋塑性变形所需功率以及克服摩擦力做功所需功率两个方面。克服钢筋塑性变形功率又是由钢筋低频弯曲塑性变形所需功率和钢筋高频弯曲塑性变形所需功率组成；克服摩擦力做功是由辊子与钢筋的摩擦消耗功率和辊子与轴的摩擦消耗功率组成。钢筋低频弯曲塑性变形所需能量为KJERUT163099000100116012010915005412ARCSIN1214ARCSIN2121314215222212212212221231液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第11页共39页钢筋高频弯曲塑性变形所需能量为KJERUT045200300360495013400101105915005443212112214222222233钢筋产生低频弯曲导致塑性变形所需功率KWVIUNX42065026163021134钢筋高频弯曲塑性变形所需功率本课题中，调直速度为VX065M/S,则调直筒转速为N1440R/MIN。KWNUIPN7146014402624010602102235辊子与钢筋之间为滚动摩擦，取摩擦系数F00002，辊子与轴摩擦系数0002，调直辊轴直径DB0022M。摩擦功率为KWDDFNXB137040COS04060022000200002021440010COS602DN3）36整个调直机构是通过皮带传动，考虑的皮带传动的功率传递损失，取皮带传递效率09。则调直机构所需总功率为KWNNNN8559013707140420321液压式钢筋调直切断机的牵引机构的功率部分钢筋牵引过调直筒所需的功率液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第12页共39页10222KWPN37式中V调直速度（M/S）按性能参数查表的V065M/S2传动效率，按综合传动来计算8809509709809809802牵引轮所需的压紧力）（NFPPSIN4138式中P牵引轮牵引是钢筋所需的最大拉力（N1F钢筋对牵引轮的摩擦系数去02轮槽角度，一般为45175845SIN2041000NPO8801024017682N07875总功率214NNN5850787566375KW考虑到摩擦损耗等因素，选电动机型号为Y132M4型，功率为75KW，转速为1440R/MIN液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第13页共39页4皮带传动机构的设计带传动是一种挠性传动，其基本组成是有带轮和传动带。其优点和缺点如下所示表41皮带轮优缺点皮带的优点1适用于两轴中心距较大的传动场合。2工作时传动平稳无噪声,能缓冲、吸振。3工作中如遇到过载，带将会在带轮上打滑,可防止薄弱零部件损坏,起到安全保护作用。4造价低廉、不需要润滑以及缓冲、吸震、易维护等特点。皮带的缺点滑动损失皮带在工作时，由于带轮两边的拉力差以及相应的变形经差形成弹性滑动，导致带轮与从动轮的速度损失。弹性滑动与载荷、速度、带轮直径和皮带的结构有关，弹性滑动率通常在12之间。有的皮带传动还有几何滑动。过载时将引起打滑，使皮带的运动处于不稳定状态，效率急剧下降，磨损加剧，严重影响皮带的寿命。滞后损失皮带在运行中会产生反复伸缩，特别是带轮上的绕曲会使皮带体内部产生摩擦引起功率损失。空气阻力高速传动时，运动中的风阻将引起转矩损耗，其损耗值与速度的平方成正比。因此，设计高速皮带传动时，皮带的表面积宜小，尽量用厚而窄的皮带，带轮的轮辐面要平滑，或用辐板以减小风阻。轴承的摩擦损失皮带在工作时，轴承受到皮带的拉力，也引起转矩损。滑动轴承的损伯为25，滚动轴承的损失为12第一组皮带传动机构的设计设计的原始条件为传动的工作条件，传递的功率P，主、从动轮的转速1N、2N（传动比I），传动对外廓尺寸的要求。液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第14页共39页设计内容确定带的型号、长度、根数；传动中心距；带轮基准直径及结构尺寸；计算初拉力0F，带对轴的压力0Q设计的步骤和方法41确定设计功率CP考虑液压式钢筋调直切断机的载荷性质和每天工作的大致时间长短等因素，设计功率所需的要求要比传递的功率略大，即KWPKPAC41式中P传递的额定功率，CP07875（KW）AK工作情况系数，AK12CP07875X120945KW42预选皮带的型号根据设计功率CP和主动轮转速1N1440R/MIM。选定带的型号为A型。43确定带轮的基准直径1DD和2DD（1）选择1DD，由MIN1DDDD，查表得1DD150（MM）（2）验算皮带带速V，带速越高则离心力越大，减小皮带与带轮间的压力则容易打滑，如果带速太低的话，要求传递的圆周力就会越大，使得皮带根速过多，不符合设计原则，所以设计的带速V应该在525MM/S之内。/429100060144014014310006011SMNDVD42（3）计算从动轮基准直径2DD2DDI1DD121DDNN140144072075（MM）43取标准值2DD75（MM）液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第15页共39页44确定中心距A和带的基准长度DL一般取27021021DDDDDDADD计算相应于0A的带基准长度0DL312517095004751507515021435002422202211200MMADDDDALDDDDD44根据初定的0DL查表，选取接近0DL值的基准长度DL1700（MM）实际中心距354952312517091700500200MMLLAADD4545验算小轮包角221201662ARCSIN218021ADDDD4646计算所需皮带的根数考虑传动比1I时，带在大轮上的弯曲应力小，故在寿命相同的条件下，可增大传递的功率，其计算式为1501110KWKNKPIB47式中BK弯曲影响系数，BK310031IK传动比系数IK112227199096015021575100LCKKPPPZ48取Z2液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第16页共39页式中K包角系数，考虑包角与实验条件不符（2180）时对传动能力的影响LK长度系数，考虑带长与实验条件不符时对传动能力的影响0P实验条件下，单根V带所能传递的功率0P单根V带传递功率的增量47计算皮带作用在轴上的载荷Q为了设计出合格的轴和轴承，应先计算出V带对轴的压紧力Q2SIN210NZFQ49式中Z带的根数0F单根V带的初拉力N2814184181019605228418974500196052500220NQVZPFC95602166SIN2281412NQ48主动带轮设计轴伸直径D38MM,长度L80MM，故主动带轮轴孔直径应取MMD380，毂长应小于80MM大主动带轮结构为辐板式带轮，小主动带轮结构为实心式带轮，轮槽尺寸及轮宽等按表计算得大带轮基准宽度DB10MM，顶宽B13MM；基准线上槽深AH5MM；基准线下槽深FH12MM；槽间距3015EMM第一槽对称面至端面的距离2110FMM最小轮缘厚MM6MIN；带轮宽MMFEZB35102151221液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第17页共39页Z轮槽数；外径MMHDDADA1502；轮槽角38；极限偏差1MM；当B15SD时，LB35MM，SD为轴的直径；小带轮基准宽度DB10MM，顶宽B13MM；基准线上槽深AH5MM；基准线下槽深FH12MM；槽间距3015EMM第一槽对称面至端面的距离2110FMM最小轮缘厚MM6MIN；带轮宽MMFEZB35102151221Z轮槽数；外径MMHDDADA802轮槽角38；极限偏差1MM；液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第18页共39页5滚子链传动设计计算步骤表51链传动链传动的介绍工作原理（至少）两轮间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动。但非共轭曲线啮合，靠三段圆弧（）一直线啮合。其磨损、接触应力冲击均小，且易加工。组成主、从动链轮、链条、封闭装置、润滑系统和张紧装置等。优点平均速比IM准确，无滑动；结构紧凑，轴上压力Q小；传动效率高98；承载能力高P100KW；可传递远距离传动AMAX8MM；成本低。缺点瞬时传动比不恒定I；传动不平衡；传动时有噪音、冲击；对安装粗度要求较高。应用适于两轴相距较远，工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。中低速传动I8I24，P100KW，V1215M/S，无声链VMAX40M/S。（不适于在冲击与急促反向等情况下采用）液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第19页共39页图51链轮示意已知P08KW，小链轮的转速N1720R/MIN，传动比I1，载荷平稳，两班工作制，两链轮中心距A1500MM范围，中心距可调，两轮中心连线与水平面夹角近于0O，小链轮孔径MM02DK。51链轮齿数Z取链轮的齿数Z43表52齿数选择I12233445566Z1312727252523232121171715优先选用齿数17，19，21，23，25，38，57，76，95，114Z取奇数，则链条节数PL为偶数时，可使链条和链轮轮齿磨损均匀。在高速或有冲击载荷的情况下，小链轮齿最小应有25齿。52确定Z4353实际传动比I154设计功率PKPADAK工况系数，查96表1KA，KW80PKPAD55单排链条传递功率MZD0KKPP，查913表，齿数系数540KZ，排数系数MK1154008P0X048148148KW56链节距P根据650P0，N1720R/MIN，查图功率曲线0P和N1确定的点，应在所选型号链的功率曲线下方附近（不超过直线）。结果为08A，节距P127MM，57验算链轮轴直径KD查链轮中心孔最大许用直径MM0265DKMAX58初定中心距0AP5030A0为优，无张紧轮时取25PA0液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第20页共39页表53中心距I150K32486495链轮H9533333001X17314563MM，取整14MM8所需链轮轮毂的长度LL13H6H2LMIN链轮L131420MM，取整20MM9轮毂直径2HDDKH，GHMAXDD链轮14202DH44MM10齿宽FB单排712P95B0712P93B0B11F单排1F93B0B09378573005MM11齿侧半径PRX20MMRX12倒角宽13P008508408308106P0BA其它、链号712130BA1651取165MM液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第23页共39页13倒角深度H05P05127636MM14齿侧凸缘圆角半径04P0RA0635MM519设计计算链轮公差1齿根圆直径FD极限偏差和量柱测量距极限偏差表55极限偏差表56计算公式项目符号计算公式量柱测量距偶数齿RM1RMINRDDDDM奇数齿DDZ90DCOSM1RMINOR链轮齿根圆直径1FDDM，取16508MM0022008651H1108651链轮量柱测量距0025OR731H111739274390COS08165M项目极限偏差孔径KDH8齿顶圆ADH11齿根圆直径FD极限偏差H11齿宽FBH14量柱测量距RM极限偏差H11液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第24页共39页6轴的设计与强度校核轴的设计和其他零件一样，包括了主要的运作结构设计和具体的工作能力计算以及零件强度的校核等方面。轴的结构设计是根据轴上的零件的安装，定位以及制造工艺等方面的要求，合理的确定轴上的主要结构形式和大小尺寸。轴的主要结构设计合不合理，会影响轴的工作能力和轴上的安装的零件工作能力可靠性，还会增加轴的生产制造成本和轴的零件的装配困难，所以轴的结构设计是轴设计里十分重要的内容。轴的工作能力以及轴的强度校核是指轴的强度，刚度，震动稳定度等方面上的具体计算。在大多数情况下，轴的工作能力和性能主要取决于轴的强度。所以这时我们就可以只需对轴的强度进行计算校核，用以防止轴工作时断裂或者是产生轴的塑性变形。61从动牵引I轴的设计611选取轴的材料和热处理方法选取轴的材料为45钢，经过调质处理，硬度240HB。612初步估算轴的直径30MINNPAD61根据选用材料为45钢，0A的范围为103126，选取0A值为103，牵引轴的功率为牵引功率的一般为KWP80，MIN/60RN，代入相应的数据3MIN6040103D194考虑到轴的外伸端接联轴器上开有键槽，将计算轴颈增大4后，取标准直径为24MM。613从动牵引轴的结构设计液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第25页共39页牵引轴的轴系的主要零部件包括一对滚动轴承，考虑到轴的最小直径为20MM，需要安装轴承和牵引轮所以采用阶梯轴结构，方便安装。（1）外伸段牵引轴的外伸段与联轴器进行键连接，开有键槽，选取直径为24MM，长为20MM。（2）密封段密封段与油封毡圈5019974406/ZQJB配合，选取密封段长度为43MM，直径为30MM。（3）安装从动牵引轮段此段加工出轴上有键槽，选取此段的长度为20MM，轴颈直径为24MM。（4）中间端轴颈段中间端轴颈跟滚动轴承7206C配合，采用过度配合K6，实现径向定位，根据轴承B16MM端轴颈直径为30MM，长度左端为17MM和右端为16MM。（5）退刀槽为保证加工到位，和保证装配时相邻零件的端面靠紧，在牵引轮段端轴颈处加工退刀槽，选取槽宽为3MM，槽深为MM2。（7）倒角根据推介值（MM）3020D，C取1MM。表61牵引轴的大致尺寸如下名称牵引轮段退刀槽右端轴颈密封段长度（MM）201L32L203L434L直径（MM）241D182D203D304D液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第26页共39页图61I轴62I轴的结构设计与强度校核求出受力输出轴转矩NNPT1803972036110559105596116162圆周力MMMZDDNDTFRRMMT8530501254501149485180392211111163轴向力NFFTA12745COS20TAN494SINTAN11164径向力NFFTR127COSTAN11165支反力XOY面（垂直面）液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第27页共39页NRNRBYAY1982692851274621277126928512719312766XOZ面（水平面）NRNRBZAZ6426916125746212731926943025719312767XOY平面上的I轴的弯矩MMNMMMNMMMNMMMNMBYBYAYAY51911319312728512719099269715164621272851272691980右左右左68XOZ平面上的I轴的弯矩MMNMMMNMMMNMMMNMBZBZAZAZ953421934942469926931943025722822846249441377161257右左右左69I轴得到的合成弯矩MMNMMMMMNMMMMMNMMMMMNMMMBZBYBBZBYBAZAYAAZAYA9723795340519113254272469919099228228228228516413774137702222222222222222）（）（）（）（）（右右右左左左右右右左左左610I轴得到的当量弯矩液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第28页共39页MMNTMMMNTMMMMNTMMMMNTMMMMNTMMMPAMPATMMVDBVBBVBAVAAVABBBBBV10462180395809779818039580972372749518039580254272284681803958022822810462180395804137795,556004558095552222222222222222010122）（）（）（）（）（）（）（）（查表，钢取转矩为一般性质，故右右左左右右左左611取危险截面按当量弯矩验算直径。危险截面取安装牵引轮处（轴径最小且载荷较大、有键槽）。安装牵引轮的部位进行验算MMMDBVD2055101046210331612D24MM20MM,合格。由于该轴段有键槽，所以计算轴径是要加大4轴径，D2420104208，所以轴段没有危险，设计是合格的。综和上述的计算结果，该轴强度足够在液压式钢筋调直切断机上正常工作。63牵引II轴的结构设计631选取轴的材料和热处理方法选取轴的材料为45钢，经过调质处理，硬度240HB。632初步估算轴的直径30MINNPAD613根据选用材料为45钢，0A的范围为103126，选取0A值为103，牵引轴的功率为牵引功率的一般为KWP80，MIN/60RN，代入相应的数据液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第29页共39页3MIN6040103D194考虑到轴的外伸端接联轴器上开有键槽，将计算轴颈增大4后，取标准直径为20MM。633输入轴的结构设计牵引轴的轴系的主要零部件包括一对滚动轴承，考虑到轴的最小直径为20MM，需要安装轴承和牵引轮所以采用阶梯轴结构，方便安装。（2）外伸段牵引轴的外伸段与联轴器进行键连接，开有键槽，选取直径为20MM，长为20MM。（3）密封段密封段与油封毡圈5019974406/ZQJB配合，选取密封段长度为MM60，直径为54MM。（4）安装牵引轮段此段加工出轴上有键槽，选取此段的长度为20MM，轴颈直径为24MM。（5）中间端轴颈段中间端轴颈跟滚动轴承7206C配合，采用过度配合K6，实现径向定位，根据轴承B16MM端轴颈直径为30MM，长度左端为16和右端为16MM。（5）退刀槽为保证加工到位，和保证装配时相邻零件的端面靠紧，在牵引轮段端轴颈处加工退刀槽，选取槽宽为3MM，槽深为MM2。（8）倒角根据推介值（MM）3020D，C取1MM。表62牵引轴的大致尺寸如下名称牵引轮段退刀槽右端轴颈密封段外伸段长度（MM）201L32L203L544L205L直径（MM）241D182D203D304D205D液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第30页共39页图62II轴64牵引II轴的强度校核输出轴转矩NNPT17376720311105591055962262（614）圆周力NDTFT414841737622111（615）径向力NFFTR150TAN11（616）标准牵引轮圆周力MMMZDDNDTFRRMMT85305012545011408851737622222222（617）轴向力NFFTA10445COS20TAN408SINTAN222（618）径向力NFFTR104COSTAN222（619）支反力II轴的XOY面（垂直面）液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第31页共39页NRNRBYAY973545410428510430210415535428510452104300150（620）II轴的XOZ面（水平面）NRNRBZAZ44735451420302408544143923542123052408300414（621）II轴XOY面上轴的弯矩MMNMMMNMMMNMMMNMMMNMMMNMBYBYDYDYCYCY042285104521043001503541555044529796102481503021555047230097285104248104837054155右左右左右左（622）II轴的XOZ面上轴的弯矩MMNMMMNMMMNMMMNMMMNMMMNMBZBZDZDZCZCZ63602123014541652408300414636021230102672248414114984460302484080右左右左右左（623）II轴的合成弯矩MMNMMMMMNMMMMMNMMMMMNMMMMMNMMMMMNMMMBZBYBBZBYBDZDYDDZDYDCZCYCCZCYC63606360014541614541642811763605044961510267296101255741149845047283700837022222222222222222222222（624）II轴的当量弯矩液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第32页共39页MMNTMMMNTMMMMNTMMMMNTMMMMNTMMMMNTMMMMNTMMMMNTMMMPAMPATMMVDPVPBVBBVBDVDDVDCVCCVCBBBBBV100781737658027122173765802518011917173765806360145765173765801454161294017376580811713929173765809615125978173765801255741310117376580837095,556004558095552222222222222222222222222222010122（625）取危险截面按当量弯矩验算直径。危险截面取安装牵引轮处。对安装联轴器处的轴的直径进行验算安装联轴器处所需州的最小直径MMMDBVC1855101901210331（626）D20MM18MM,合格。由于该轴段有键槽，所以计算轴径是要加大4轴径，D20181041872MM,，所以轴段没有危险，设计是合格的。安装牵引轮处MMMDBVP1755102712210331（627）D24MM17MM,合格。由于该轴段有键槽，所以计算轴径是要加大4轴径，D24171041768MM,，所以轴段没有危险，设计是合格的。综和上述的计算结果，该轴强度足够在液压式钢筋调直切断机上正常工作。液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第33页共39页65牵引III轴的设计651选取轴的材料和热处理方法选取轴的材料为45钢，经过调质处理，硬度240HB。652计初步估算轴的直径30MINNPAD（628）根据选用材料为45钢，0A的范围为103126，选取0A值为103，牵引III轴功率P04KW，MIN/60RN，代入相应的数据MMD41960401033MIN考虑到轴的外伸端上开有键槽，将计算轴颈加大37后，取标准直径为20MM。653牵引III轴的结构设计输出轴系的主要零部件包括一对滚动轴承，牵引轮和链轮等，为了便于轴上零件的装卸，采用阶梯轴结构。（1）外伸段设计外伸段与链轮配合，以过盈配合作径向定位，且链轮的一侧采用轴肩作轴向定位，选取外伸段长为30MM，直径为20MM。（2）密封段设计密封段与油封毡圈5519974406/ZQJB配合，选取密封段直径长度为20MM，直径为22MM。（3）轴肩段轴肩与轴承轴向定位，选取轴肩段长为17，直径为25MM。（4）密封段设计密封段与油封毡圈5519974406/ZQJB配合，选取密封段直径长度为201MM，直径为28MM。（5）轴承轴颈段液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第34页共39页左右两端轴颈与72036C滚动轴承配合，轴承内圈与轴承采用过度配合K6，实现径向定位，根据轴承B16MM端轴颈直径为30MM，长度左端为16MM，中间22MM右段为16MM。（6）密封段设计密封段与油封毡圈5519974406/ZQJB配合，选取密封段直径长度为15MM，直径为28MM。7牵引轮配合段此段开有键槽，采用圆头普通平键与牵引轮从动配合，为使装配紧实，设计配合段长度为20MM，直径为24MM。8退刀槽为保证加工到位，和保证装配时相邻零件的端面靠紧，在轴肩和右端轴颈处加工退刀槽，选取槽宽为MM3，槽深为MM2。9倒角根据推介值（MM）3020D，C取1MM。表63输出轴的基本尺寸如下名称左端外伸段密封段轴肩段密封段左端轴颈中间密封段右端轴颈密封段牵引轮段长度（MM）301L202L173L2014L165L226L167L158L209L直径（MM）201D222D253D284D305D366D307D288D249D图63III轴液压式钢筋调直切断机总体及机架设计第35页共39页66牵引III轴的强度校核661计算支反力（1）作用于牵引轮上的圆周力NDTFIIT912309064017739222（629）（2）作用于牵引上的径向力NFFOTR7484020TAN9230920TANO（630）（3）计算在水平面上的反力NLLFFRNV854471535817484021（631）NLLFFRNV893921535717484012（632）（4）计算在垂直面上的反力NLLFFTNH44123015358191230921（633）NLLFFTNH47107915357191230912（634）662计算弯矩（1）计算水平面上的弯矩MNLFMNVV2132057185447111（635）MNLFMNVV2132058189392222（635）21VVVMMM（2）计算垂直面上的弯矩MNLFMNHH76879571441230111（636）MNLFMNHH77879581