卧式钢筋切断机的毕业设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毕业设计说明书（论文）中文摘要 本课题设计建筑上的卧式钢筋切断机的工作原理是： 采用电动机经一级三角带传动和二级齿轮传动减速后 ,带动曲轴旋转 ,曲轴推动连杆使滑块和动刀片在机座的滑道中作往复直线运动 ,使活动刀片和固定刀片相错而切断钢筋。 根据电机的工作环境选择电动机类型，采用卧式安装，防护式电机，鼠笼式三相异步电动机。选择三级减速，先是一级带减速，再两级齿轮减速。一级带传动，它具有缓冲、吸振、运行平稳、噪声小、合过载保护等优点，并安装张紧轮。两级齿轮减速，齿轮传动可用来传递空间任意两轴间的运动和动力，并具有功 率范围大，传动效率高，传动比准确，使用寿命长，工作安全可靠等特点。动力由电动机输出 ,通过减速系统传动 ,把动力输入到执行机构。由于传动系统作 的是回转运动 ,而钢筋切断机的执行机构需要的直线往复运动 ,为了实现这种转换 ,可以采用曲柄滑块机构 ,盘行凸轮移动滚子从动件机构 ,齿轮齿条机构。本课题采用曲柄滑块机构作为本机械的执行机构 。 关键词 切断 建筑 钢筋 齿轮 曲柄滑块 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毕业设计说明书（论文）外文摘要 a of It to it to in to of of by of it a a be to of as by to to As in to we c or I to as 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 1 引言 1 1 2 2 2 电机的选择 2 筋切断机需用力计算 2 率计算 3 3 传动结构设计 3 本传动设计计算 3 传动设计 5 轮传动设计 6 的校核 14 的校核 22 承的校核 23 4 钢筋切断机的摩擦 磨损和润滑 25 结论 27 致谢 28 参考文献 29 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 引言 1 1 概述 钢筋切断机是钢筋 加工必不可少 的设备之一，它主要用语房屋建筑、桥梁、隧道、电站、大型水利等工程中对钢筋的定长切断。钢筋切断机与其 他切断设备相比，具有重量轻、耗能少、工作可靠、效率高等特点，因此近年来逐步被机械加工和小型轧钢厂等广泛采用，在国民经济建设的各个领域发挥了重要的作用。 国内外切断机的对比 ： 由于切断机技术含量低、易仿造、利润不高等原因，所以厂家几十年来基本维持现状，发展不快，与国外同行相比具体有以下几方面差距 。 1)国外切断机偏心轴的偏心距较大，如日本立式切断机偏心距 24国内一般为17似省料、齿轮结构偏小些，但给用户带来麻烦，不易管理因为在由切大料到切小料时，不是换刀垫就是换刀片，有时还需要转换角度 。 2)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，使切断机在承受过载荷、疲劳失效、磨损等方面都超过国产机器 3)国内切断机刀片设计不合理，单螺栓固定，刀片厚度够薄， 40 型和 50 型刀片厚度均为 17国外都是双螺栓固定， 25 27，因此国外刀片在受力及寿命等综合性能方面都较国内优良。 4)国内切断机每分钟切断次数少国内一般为 28 31次，国外要高出 15 20次，最高高出 30次，工作效率较高。 5)国外机型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国内机型结构有全开、全闭、半开半闭 3种，润滑方式有集中稀油润滑和飞溅润滑 2种。 6)国内切断机外观质量、整机性能不尽人意；国外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。而国内一些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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 全球经济建设的快速发展为建筑行业，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用户的需求，尽快缩短与国外先进企业的差距，无疑是我国钢筋切断机生产企业生存与发展的必由之路 。 1 2 题目的选取 本次毕业设计的任务是 卧式钢筋切断机的设计。要求切断 钢筋的 最大 直径 14切断 速度为 15次 /分。 在设计中通过计算 和考虑实际情况选则 合适的结构 及 参数，从而达到 设计 要求，同时尽 可能的降低 成本，这也是一个综合运用所学 专业 知识的过程。毕业设计是对四年大学所学知识的一个总结，也是走上工作岗位前的一次模拟训练 。 1 3 钢筋切断机的工作原理 工作原理 ： 采用电动机经一级三角带传动和二级齿轮传动减速后 ,带动曲轴旋转 ,曲轴推动连杆使滑块和动刀片在机座的滑道中作往复直线运动 ,使活动刀片和固定刀片相错而切断钢筋。 2 电机选择 传动方案简述： 选择三级减速，先是一级带减速，再两级齿轮减速。首先采用一级带传 动，因为它具有缓冲、吸振、运行平稳、噪声小、合过载保护等优点，并安装张紧轮。然后采用两级齿轮减速，因为齿轮传动可用来传递空间任意两轴间的运动和动力，并具有功率范围大，传动效率高，传动比准确，使用寿命长，工作安全可靠等特点。动力由电动机输出 ,通过减速系统传动 ,把动力输入到执行机构。由于传动系统作 的是回转运动 ,而钢筋切断机的执行机构需要的直线往复运动 ,为了实现这种转换 ,可以采用曲柄滑块机构 ,盘行凸轮移动滚子从动件机构 ,齿轮齿条机构。考虑现实条件我决定采用曲柄滑块机构作为本机械的执行机构 。 断钢筋 需用 力计算 为了保证钢筋的剪断，剪应力应超过材料的许应剪应力 。即切断钢筋的条件为：买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 查资料可知钢筋的许用剪应力为： 142128 最大值 142于本切断机切断的最大刚筋粗度为： 14 则本机器的最小切断力为： 218484)14(a a x取切断机的 Q=22000N。 率计算 由图可知，刀的 速度小于曲轴处的线速度。则切断处的功率 P ： 查表可知在传动过程中，带传动的效率为 = 二级齿轮减速器的效率为 = 滚动轴承的传动效率为 = 连杆传动的效率为 = 动轴承的效率为 由以上可知总的传动效率为 : = 此可知所选电 机功率最小应为 手册并根据电机的工作环境和性质选取电机为： Y 系列封闭式三相异步电动机，代号为 出功率为 出速度为 960 r/ 3. 传动结构设计 本传动数据计算 配传动比 电动机型号为 Y，满载转速为 960 r/ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 a) 总传动比 6415960 分配传动装置的传动比 10 上式中 别为带传动与减速器（ 两级齿轮减速）的传动比，为使 V 带传动的外廓尺寸不致过大，同时使减速器的传动比圆整以便更方便的获得圆整地齿数。初步取 2，则减速器的传动比为 3226401 分配减速器的各级传动比 按展开式布置，查阅有关标准，取 。（注以下有 替 算机构各轴的运动及动力参数 a) 各轴的转速 轴 m in/ m 轴 m in/ 轴 m in/ 各轴的输入功率 轴 2011 轴 轴 各轴的输入转矩 电动机输出转矩 轴 d 轴 轴 8 023223 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 传动设计 设计可知： V 带传动的功率为 带轮的转速为 960r/带轮的转速为 480r/ 查表可知 工况系数取 据以上数值及小带轮的转速查相应得图表选取 A 型 V 带。 轮基准直径：查阅相关手册选取小带轮基准直径为 00大带轮基准直径为 100=200 带速的确定： s/ 心矩、带长及包角的确定。由式 0.7(d1+(d1+ 可知： 00+200)(100+200) 得 210 600 初步确定中心矩为 00 根据相关公式初步计算带的基准长度： 100200()200100(240024 )(22 20221210 ）（250算实际中心矩： 0 86算小带轮包角： 0 12 a 定带的根数： 11 查表知 =4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 紧力 20 ) 0 0 c 查表 q=m 0 用在轴上的载荷： i i 轮结构与尺寸见零件图 图 1 带轮的结构与尺寸图 轮传动设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 一级齿轮传动设计 a) 选材料、确定初步参数 1) 选材料 小齿轮： 40调制，平均取齿面硬度为 260齿轮： 45 钢调制，平均取齿面硬度为 260) 初选齿数 取小齿轮的齿数为 20，则大齿轮的齿数为 20 28 3) 齿数比即为传动比 选择尺宽系数 d 和传动精度等级情况，参照相关手册并根据以前学过的知识选取 d=估小齿轮直径 0小齿轮的尺宽为 b= d 60=36) 齿轮圆周速度为： s/8060100060 11 级。 6) 计算小齿轮转矩 T1 00 6 6161 确定重合度系数 由公式可知重合度为 6 9 则由手册中相应公式可知： 8 7 9 Z 确定载荷系数 定使用系数 阅手册选取使用系数为 定动载系数 阅手册选取动载系数 定齿间载荷分布系数 100*2 411 K 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 则 1 22 1 H、 确定，由公式可知 齿面疲劳强度计算 1) 确定许用应力 H 总工作时间 设该切断机的寿命为 10 年，每年工作 300 天，每天工作 8 个小时，则： 0 0 083 0 05 应力循环次数 0 0 048016060 01 v 寿命系数 查阅相关手册选取 接触疲劳极限取： 20 80 安全系数取： 许用应力 MP i MP 02l i 弹性系数 阅机械设计手册可选取 Z 3) 节点区域系数 H=) 求所需小齿轮直径 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5) 确定中心距，模数等几何参数 中心距 a： 42 22数 m：由中心矩 a 及初选齿数 ： 39223 1 7 322 21 ZZ d1,d2 41 2 8322 确定尺宽：取大齿轮尺宽为 0 6齿轮尺宽取 0mm c) 齿根抗弯疲劳强度验算 1) 求许用弯曲应力 F 应力循环次数 0 0 048016060 F 寿命系数 查阅相关手册选取 、 极限应力取： 90 20 尺寸系数 阅机械设计手册选，取 安全系数 照表 9 需用应力 、 由式（ 9许用弯曲应力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 MP 022 1l i M P MP 022 2l i M P 2) 齿形系数 图 9 ) 应力修正系数 图 9 ) 校核齿根抗弯疲劳强度 由式（ 9齿根弯曲应力 1411111M P 211 2212 MP 9 二级齿轮传动设计： a) 选材料、确定初步参数 1) 选材料 小齿轮： 40调制，平均取齿面硬度为 260齿轮： 45 钢调制，平均取齿面硬度为 260) 初选齿数 取小齿轮的齿数为 28，则大齿轮的齿数为 28 5=140 3) 齿数比即为传动比 528140 选择尺宽系数 d 和传动精度等级情况，参照相关手册并根据以前学过的知识选取 d=2/3 初估小齿轮直径 4小齿轮的尺宽为 b= d 84=56轮圆 周速度为： s/584100060 1 参照手册选精度等级为 9 级。 5) 计算小齿轮转矩 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6161 6) 确定重合度系数 由公式可知重合度为 则由手册中相应公式可知： 8 6 Z 68 确定载荷系数 定使用系数 阅手册选取使用系数为 定动载系数 阅手册选取动载系数 定齿间载荷分布系数 10011 K 则 1 22 1 H、 确定，由公式可知 2 . 8 齿面疲劳强度计算 1) 确定许用应力 H 总工作时间 设该弯曲机的寿命为 10 年，每年工作 300 天，每天工作8 个小时，则： 应力循环次数 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 v 寿命系数 查阅相关手册选取 接触疲劳极限取： 60 60 安全系数取： 许用应力 MP 1 02l i MP 2 i 弹性系数 阅机械设计手册可选取 Z 3) 节点区域系数 H=) 求所需小齿轮直径 5) 确定中心距，模数等几何参数 中心距 a： 21 02 52数 m：由中心矩 a 及初选齿数 ： 31 4 028 2 5 222 21 ZZ d1,文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 01 4 0322 确定尺宽：取大齿轮尺宽为 4 2/3=56齿轮尺宽取 0mm c) 齿根抗弯疲劳强度验算 1) 求许用弯曲应力 F 应力循环次数 F 寿命系 数 查阅相关手册选取 、 极限应力取： 90 30 尺寸系数 阅机械设计手册选，取 安全系数 照表 9 需用应力 、 由式（ 9许用弯曲应力 MP 022 1l i M P MP l i M P 2) 齿形系数 图 9 ) 应力修正系数 图 9 ) 校核齿根抗弯疲劳强度 由式（ 9齿根弯曲应力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1511111M P 211 2212 MP 7MP 3 轴的校核 一轴的校核 轴直径的设计式 8 9 m 0 6 33 a) 按当量弯矩法校核 1) 设计轴系结构，确定轴的受力简图、弯矩图、合成弯矩图、转矩图和当量弯矩图。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 2 轴的受力转矩弯矩图 2) 求作用在轴上的力 如表 1，作图如 图 2文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 1 作用在轴上的力 垂直面（ 水平面（ 轴承 1 2N 91N 齿轮 2 367 N 498 轴承 3 76N 570N 带 轮 4 0056N 3） 求作用在轴上的弯矩如表 2， 作出弯矩图 如 图 22 2 作用在轴上的弯矩 垂直面（ 水平面（ 截面 1 3 0 8 N .m 9-F 1 1 91 0 91 M 成弯矩 971 28N . m m 2 M 截面 1 0 5 3 4 8 N . m 3122 0 44 9 8 N . m M 合成弯矩 105 363 N . m m 2 M 4） 作出转弯矩图 如 图 2） 作出当量弯矩图如 图 2确定可能的危险截面、如 图 2算出危险截面的弯矩如表 3。 表 3截面的弯矩 截面 1 0 5 4 3 1 N . m 2 截面 1 0 6 1 6 0 N . m 2 6） 确定许用应力 已知轴材料为 45钢调质，查表得b=650插入法查表得买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 = =60 7） 校核轴径 如表 4 表 4 验算轴径 截面 m 3 1 d截面 m 3 1 当量弯矩法校核，轴的强度足够。 b) 轴的刚度计算 7 17 1410 65 5120032I 41 d 52088832I 42 d 83436232I 43 d 127170032I 44 d 186189632I 45 d 83436232I 46 d 25120032I 47 d 16481232I 48 d 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 8 1 2952 5 1 2 0 0598 3 4 3 6 2271 8 6 1 8 9 61 5 71 2 7 1 7 0 0408 3 4 3 6 2535 2 0 8 8 8272 5 1 2 0 所以轴的刚度足够 三轴的校核 轴直径的设计式 5 4 . 9 m 8 6 33 a) 按当量弯矩法校核 设计轴系结构，确定轴的受力简图、弯矩图、合成弯矩 图、转矩图和当量弯矩图。 1） 轴的受力简图如 图 3文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 3 轴的受力弯矩转矩图 2） 求作用在轴上的力 如表 5，并作图如 图 3 5 作用在轴上的力 垂直面（ 水平面（ 轴承 1 627N 362N 齿轮 381N 867 轴承 2 54N 2619N 曲轴 01848N 3） 计算出弯矩如表 6，并作图如 图 3e 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 6 轴上的弯矩 垂直面（ 水平面（ 截面 .m 1 4 8 2 4 1 9 3 1 6 1 8 0 4 71 9 3 M 成弯矩 00 0N . 04 7314 824 . 5 22 M 截面 189272N N .m 5 4 6 7 5H M 合成弯矩 00 0N . 67 5. 5189 272 22 M 4）作出转弯矩图如 图 3） 作出当量弯矩图 如 图 3确定可能的危险截面、和 的弯矩 如表 7 表 7危险截面的弯矩 截面 2 截面 60 0 0 0 N . 2 6） 确定许用应力 已知轴材料为 45钢调质，查表得b=650插入法查表得 = =60 7） 校核轴径 如表 8 表 8 校核轴径 截面 . 8 9 m 3 1 d截面 . 58 m 3 1 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 结论：按当量弯矩法校核，轴的强度足够。 b) 轴的刚度计算 7 17 1410 65 0 所以轴的刚度足够 键的校核 平键的强度校核 . a) 键的选择 键的类型应根据键联接的结构使用要求和工作状况来选择。选择时应考虑传递转拒的大小，联接的对中性要求，是否要求轴向固定，联接于轴上的零件是 否需要沿轴滑动及滑动距离长短，以及键在轴上的位置等。键的主要尺寸为其横截面尺寸 (键宽 b 键高h)与长度 L。键的横截面尺寸 b h 依轴的直径 d 由标准中选取。键的长度 L 一般可按轮毂的长度选定，即键长略短于轮毂长度，并应符合标准规定的长度系列。 故根据以上所提出的以及该机工作时的要求，故选用 A 型普通平键。 由设计手册查得： 键宽 b=16 键高 h=10键长 L=30mm b) 验算挤压强度 . 平键联接的失效形式有：对普通平键联接而言，其失效形式为键，轴，轮毂三者中较弱的工作表面被压溃。 工程设 计中，假定压力沿键长和键高均匀分布，可按平均挤压应力进行挤压强度或耐磨性的条件计算，即： 静联接 pp 2 式中 T 传递的转矩 ) d 轴的直径 ) k 键与轮毂的接 触高度 (一般取 2 l 键的接触长度 (圆头平键 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 p 许用挤压应力 ) 键的工作长度 425( 挤压面高度 转矩 6 许用挤压应力，查表， p则 挤压应力 M P 所以 此键是安全的。 附：键的材料：因为压溃和磨损是键联接的主要失效形式，所以键的材料要求有足够的硬度。国家标准规定，键用抗拉强度不低于 钢制造，如 45 钢 。 承的校核 滚动轴承是又专业工厂生产的标准件。滚动轴承的类型、尺寸和公差等级均已制订有国家标准，在机械设计中只需根据工作条件选择合适的轴承类型、尺寸和公差等级等，并进行轴承的组合结构设计。 选轴承型号 试选 10000K 轴承，查 得 10000K 轴承的性能参数为： C=14617N 62850N 1900n (脂润滑 ) 命计算 a) 计算轴承内部轴向力 . 查表得 10000K 轴承的内部轴向力 )2/( 323815c o o Y 则： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (1211 b) 计算外加轴向载荷 0c) 计算轴承的轴向载荷 因为 21 F 故 轴承 1 当量动载荷计算 由式 )(查表得： 界限值 5 02 39 0 2 0821 4 7 090 20 822 查表知 11故 1 A 2 则： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 111 11 1 0 0 3)9 0 2 0 2 4 7 221 22 式中 . 2.1度冲击的运转 ) 由于 21 F ，且轴承 1、 2 采用型号、尺寸相同的轴承，谷只对轴承 2 进行寿命计算。 1 0 0 32 F e) 计算轴承寿命 0 0 1 9)1 0 1 0 0 31 4 6 1 7 0(256010)(60103106610 极限转速计算 由式 1 0 0 31 4 6 1 7 0 1 a r ct r ct g F 得：载荷系数 f 载荷分布系数 f 故 m i 0 m a 计算结果表明，选用的 10000K 型圆柱孔调心轴承能满足要求。 4 钢筋切断机的摩擦、磨损和润滑 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摩擦是不可避免的自然现象，摩擦得结果造成机器的能量损耗、效率降低、温度升高、出现噪声、性能下降的问题。摩擦必然会造成磨损，在实际应用中有许多零件都 因磨损过渡而报废。润滑则是改善摩擦、减缓磨损的有效方法。 切断机中的摩擦主要是轴承的摩擦，而磨损包括滑动摩擦和滚动摩擦。轴承就是滚动摩擦，其摩擦力较小损耗也较小。摩擦得结果势必会造成磨损，而影响磨损的因素也有很多，主要有载荷大小、材料匹配、润滑状况、工作温度等。为减少磨损需要从这些方面入手，采取各种有效方法，减少磨损。 减少磨损的主要方法有： 照基本磨损形式正确选择材料是提高机械和零件耐磨性的关键之一。 确合理的结构设计是减少磨损和提高耐磨性的有效途径 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 40