毕业设计（论文）-卧式钢筋切断机的设计.doc

毕业设计卧式钢筋切断机的设计学生姓名： 高海灯 学号：112011423 系 部： 机械工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 王喜刚 二零一五年 六 月诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 卧式钢筋切断机的设计 系部： 机械工程系 专业： 机械设计制造及其自动化 学号： 112011423 学生： 高海灯 指导教师（含职称）： 王喜刚（副教授） 1课题意义及目标学生应通过本次毕业设计，综合运用所学过的基础理论知识，深入了解常用机械加工设备应用以及多种机械结构原理、熟练掌握机械及相关产品及其零部件结构等方面的设计方法及设计思想等内容，为学生在毕业后从事机械结构工作打好基础。2主要任务（1）通过对现有的各种钢筋切断机构的分析比选,设计确定一种单人操作的小型简易卧式钢筋切断机的结构方案，并绘制该方案的结构总体图。 （2）设计结构总体图中非标零部件结构图。（3）对所有非标零部件进行尺寸设计计算。（4）针对以上设计过程，完成设计说明书一本。 3主要参考资料 1. 王伯平. 互换性与测量技术基础M. 北京: 机械工业出版社，2013 2. 王运炎. 机械工程材料 M. 北京: 机械工业出版社，20143. 濮良贵. 机械设计 M. 北京: 高等教育出版社，2006年4. 张世昌. 机械制造技术基础 M. 北京: 高等教育出版社 20064进度安排设计各阶段名称起 止 日 期1分析题目，确定设计思路 3月3日3月23日2学习相关知识，收集资料、确定方案3月24日4月13日3设计结构总图，及所有非标零件图等4月14日5月4日4编写设计说明书5月5日6月1日5完成毕业论文及答辩工作6月2日6月22日审核人： 年 月 日卧式钢筋切断机的设计摘 要：卧式钢筋切断机是国内外生产生活中常用的设备，它在房屋建筑、桥梁、隧道等工程中应用很多，是一种很成熟的设备。我这次的设计主要是对它的结构和工作原理进行学习和设计。通过我对现实卧式钢筋切断的认识和学习，我最后确定的我的设计卧式钢筋切断机的工作原理是根据传统的钢筋剪设计的，固定一个刀片，让另一个刀片作直线运动而发错切。首先从电机出发，经过带传动，再经过二级齿轮减速传动，把运动传给曲轴，最后通过曲柄滑块机构把圆周运动转化成刀片的直线运动来完成切割。然后完成工作原理中零件的结构设计，最后用AutoCAD画出零件图和总装图。 关键词：刀片，带传动，齿轮减速器，曲柄滑块机构，直线运动；The Design of Horizontal Reinforcing Steel Cutting MachineAbstract：Horizontal steel cutting machine is commonly used in domestic and foreign production and living facilities. Horizontal steel cutting machine have many applications in buildings, bridges, tunnels and other projects,which is a very sophisticated device. I mainly learn its structure and working principle and re-design by finishing this my design. Through my reality horizontal steel cutting understanding and learning, I finalized my design works horizontal steel cutting machine which is based on a traditional design of shear reinforcement, a fixed blade, so that another blade in a straight line and hair shear. First, starting from the motor through the belt drive, and then through the second gear transmission, the motion to the crankshaft, and finally through the slider-crank mechanism put in a circular motion into linear motion to complete the cutting blade. Then I finish the structure design of the parts in the working principle. Finally, I draw the parts and assembly drawings with AutoCAD.Keywords: blade, belt drive, gear reducer, slider-crank mechanism, linear motion; 目 录1 前言31.1 钢筋切断机12 工作原理及设计参数的确定32.1 工作原理的确定33 电动机的选择43.1 切断钢筋需用力计算43.2 活动刀片的行程43.3 电动机的功率计算44 基本传动数据的计算64.1 传动比的分配64.2 运动参数和动力参数的计算65 带传动的设计85.1 计算功率的确定85.2 V带的带型的选择85.3 带轮的基准直径d1的确定及带速V的验算85.4 V带的中心距a和基准长度Ld的确定85.5 小带轮的包角的验算95.6 带的根数z的计算95.7 一根V带得初拉力的最小值(F0)min的计算95.8 压轴力Fp的计算105.9 带轮的设计106 齿轮传动的设计126.1 第一级减速齿轮传动中齿轮的设计126.1.1 齿轮的类型，精度等级，材料及齿数的确定126.1.2 根据齿面接触强度设计126.1.3 按齿根弯曲强度的设计146.1.4 几何尺寸的计算156.2 第二级减速齿轮传动的设计176.2.1 选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数176.2.2 按齿面接触强度设计176.2.3 按齿根弯曲强度的设计196.2.4 几何尺寸的计算207 轴的设计和校核217.1 第一轴的设计和校核217.1.1 轴材料的选定217.1.2 初步确定轴的最小直径217.1.3 轴的结构设计217.1.4 轴的强度校核237.2 第二根轴的设计278 键的设计298.1 选择键的类型和尺寸298.2 校核键应满足的的强度.299 摩擦、磨损及润滑319.1 摩擦、磨损及润滑3110 轴承的校核3210.1 求两轴承的轴向力3210.2 两轴承的轴向力的计算3210.3 当量动载荷P1和P2的计算3310.4 轴承寿命的验算3411 结论35参考文献36致 谢37 II太原工业学院毕业设计1.前言1.1 钢筋切断机 钢筋切断机使我们现实生活中的常见和应用很多的机器，我这次的设计是对我们现实生活中很熟悉的设备的设计，可以让我很好的了解我们日常用的一种设备，同时也是对自己专业知识的很好应用。根据我自己钢筋切断机的了解和研究，查资料知钢筋切断机的发展。下面是我对钢筋切断机的一点了解和认识。随着时代的进步，当下的建筑行业发展是突飞猛进，世界上的高楼大厦越来也多，在建筑这些高楼大厦的时，钢筋的需要量也增多。由于钢筋的使用量每天的增加，因此一些对钢筋加工的机械工具的需求也在相应的增加，方便、简单、实惠的钢筋切断机就成了人们生活所需的工具。那么这个工具该如何使用，有什么特点，在使用过程中有什么我们需要注意的安全问题？这些问题能不能很好的解决，影响它在以后在生产和生活中的应用。关于钢筋切断机的特点，从字面意思理解就是把钢筋的切断的机器，是把钢筋切断的工具，这种工具首先就是简洁方便，可以被人们更好的应用，满足人们在生产生活中各种的需要。第二点就是机械化的设计，可以省下不少的人力和物力，使工作效率有很大的提高。可以肯定这些特点也是这种工具广为传之的原因，可以更方便更高效的满足生产建设，在建筑行业中起到了必不可少的作用，也是钢筋加工机械的必备工具之一。在我们日常的生活中，钢筋是一种应用很多的物质。因此我们需要很好的很专业的机器完成它的加工。钢筋切断机的出现，带给了我们很多方便。现在有很多钢筋切断机都专业化了，在它们的生产中应用了最新的研究和精度很高的零件。有了这样的钢筋切断机，我们在切我们需要的规定的钢筋时，能很好的根据我们要完成加工。钢筋切断机的分类，根据的条件不同，划分的种类也不同，根据的切断钢筋的方向，可以分为卧式钢筋切断机和立式钢筋切断机；根据机器的自动程度，可以分为全自动、半自动和手动的。不同类型的切断机，它们的价格和完整度都不一样，完成工作的能力也不一样。我国的钢筋切断机跟外国的比起来还有很大差距，主要因为我过的制造业这些年利润不好，在技术方面没有很大的突破。以下是我国钢筋切断机的一些不足。1)钢筋切断机的偏心距较小，在我们实际的切割过程中会带来许多的不方便，同时无法达到节省人力的功能。2)钢筋切断机的箱体和部件的加工精度不高和和材料的处理不是很完美，让它在工作过程中不能很好地承受一定的载荷，同时使用寿命不高。3)钢筋切断机切断时，切割片的安装位置和固定情况不是很好，而且材料的选择和处理都不如国外的，因此切割片的综合作用不如国外。4)钢筋切断机的工作效率是不如国外的高，我们仍需要进过技术研究来提高我们的钢筋切断机的工作效率。5)我们的钢筋切断机设计的结构在润滑和维护方面，都没有国外的那么方便和合理，这样就大大加快了我们钢筋切断机的损坏，减少它的工作年限，增多了维修次数，增加了一些额外的话费。6)我们的钢筋切断机的综合质量还是不行，主要限制于我们技术方面的不完善和对零件的设计和处理不是很完美，同时对设备的研究水平的限制。这需要我们培养这方面的人才，慢慢完善我们的钢筋切断机。我们的钢筋切断机的发展还没有进入正轨的轨道，主要还是受制造业的利润影响。将来我国的钢筋切断机一定是向着更专业化和自动化的方向发展的，因为我们的生活越来越好，人需要的是在不出力的情况下，就能很好的完成自己想要完成的事。2 工作原理及设计参数的确定2.1 工作原理的确定卧式钢筋切断机的工作原理是根据传统的钢筋剪设计的，固定一个刀片，让另一个刀片作直线运动而发错切。首先从电机出发，经过带传动，再经过二级齿轮减速传动，把运动传给曲轴，最后通过曲柄滑块机构把圆周运动转化成刀片的直线运动来完成切割。图2.1 运动原理图1-活动刀片 2-固定刀片 3-连杆 4-二轴 5-一轴 6-大带轮 7-小带轮 8-电机 9-一轴连齿轮10-二轴连的大齿轮11-二轴连的小齿轮12-凸轴连的齿轮 13-凸轴2.2 设计参数的确定 根据在我们现实的生产和生活中，我们经常需要用到的钢筋的直径和强度，同时根据钢筋切断机可满足的切割速度等实际情况和对钢筋切断机的市场调研，我最后确定我设计个钢筋切断机能切断钢筋的最大直径15mm，切断的速度为20次/分。3 电动机的选择3.1切断钢筋需用力计算查资料【材料力学】知，钢筋切断机必须能够很好的切断需要的钢筋，因此它的剪切应力应大于钢筋的许应剪应力。即切断筋的条件为： （3.1)对我们现实中的钢筋的材料进行分析，查资料【机械工程材料】可知钢筋材料的许用剪应力为：=260287Mpa，取最大值287MPa。同时根据自己设计钢筋切断机能切断钢筋的最大直径为：mm。自己设计的卧式钢筋切断机的最小的切断力为： (3.2）因此根据上述的计算结果，选取此钢筋切断机的最小的切断力为Q=51000N。3.2 活动刀片的行程 通过查资料【机械设计手册】可知，行程太大或太小都是有很大的不足。根据自己对市场中的卧式钢筋切断机的查看，同时根据机构设计情况，选取合适的剪刃形程25mm。因此曲轴的偏心距为25mm。3.3 电动机的功率计算由图可知,刀的速度应小于曲轴处的线速度。同时切断处的功率P： W （3.3）在【机械设计手册】中，查【机械传动效率表】可知在传动过程中，齿轮传动的效率为= 0.98，带传动的效率为= 0.96；连杆传动的效率为= 0.81； 滚动轴承的传动效率为= 0.99；总的传动效率为:= 0.960.9820.9720.81=0.70根据上述计算结果，自己应选电机的最小功率为 kw查【机械设计手册】可知，满足以上条件的电动机为：Y系列封闭式三相异步电动机，代号为Y100L2-4，输出功率为3kw，满载转速为1430 r/min。 这章我主要完成了电动的选择，通过计算电动机的功率，然后确定电动机的型号。通过这次完成的设计，让我对电动机的种类和形状等有了很多认识，每种电动机能完成什么工作，在我们的设计和生活中，我们需要选择哪电机来完成工作。我对这些工作都有了一定的掌握，让我能在以后能很好的完成这个工作。4 基本传动数据的计算4.1传动比的分配 根据自己上述选择的电动机，可得满载转速为1430 r/min，同时钢筋切断机的切断速度为20次/分。(1) 总传动比i=143020=71.5(2) 分配传动装置的传动比 i=i0i1i2i0为带传动的传动比、i1为一级齿轮减速的传动比，i2为二级齿轮的传动比； 查资料【机械设计手册】知，带传动的传动比为2-4，圆柱齿轮的传动比为3-5；最后根据自己的设计，选择取带传动i0=3.575，一级齿轮传动比i1=4，二级齿轮传动比i2=54.2运动参数和动力参数的计算（1)每根轴的转速的计算第一根轴的转速： ，其中n0是电动机的转速；第二根轴的转速： ；第三根轴的转速：；（2）每根轴的输入功率的计算 第一根轴的输入功率：； 第二根轴的输入功率：； 第三根轴的输入功率：；（3）电动机的输出转矩和每根轴的输入转矩的计算和小结1）电动机的输出转矩 第一根轴的输入转矩为： 第二根轴的输入转矩为 ： 第三轴的输入转矩为： ； 2）在这章里面，我主要完成的工作是传动比的分配和运动参数的计算工作。传动比分配的过程中，让我对齿轮和带传动的一般传动比范围，还有传动比分配的原则等工作有了很好的学习。运动参数的计算让我对传动机构功率和转矩的变化和运算有了具体的认识，我最后感觉做完这章我对这两方面的工作已经有了很好的认识，让自己在以后完成这种工作时，能够很好顺利的完成。5.带传动的设计根据上面的设计，知带传动的功率为3kw，小带轮的转速和大带轮的转速为1430r/min和400r/min，这章的设计根据【机械设计】。5.1 计算功率的确定查【机械设计】，通过查表8-7查得工作情况系数KA=1.2，故Pca=KA.P=1.23 kw=3.6 kw （5.1）5.2 V带的带型的选择根据Pca, n0通过图8-10选用A型5.3 带轮的基准直径d1的确定及带速V的验算 1)初步选取小带轮的基准直径d1。查【机械设计】，取小带轮直径d1=100mm。 2）验算带速v。按式验算带的速度 （5.2） 因为5v25m/s, 故带速合适 3）大带轮的基准直径的计算。 计算大带轮的基准直径d2 d2=i0d1=1003.575=357.5mm 根据表8-8，圆整为355mm5.4V带的中心距a和基准长度Ld的确定1）根据式0.7(d1+d2)a02(d1+d2)，初定中心距a=500mm 2 ) 计算带所需的基准长度 （5.3）由表8-2选带的基准长度Ld0=1600mm 3)计算实际中心距a (5.4)5.5 小带轮的包角的验算 （5.5）5.6 带的根数z的计算1)计算单根V带的额定功率Pr通过由d1=100mm和n0=1430r/min,查表得P0=1.308 kw根据n0=1430r/min，i0=3.575和A型带，查表得P0=0.17 kw查表得Ka=0.895，表8-2得KL=1.01,于是Pr=( P0+P0) KaKL=(1.308+0.17)*0.895*1.01=1.37kw （5.6）2）V带的根数z的计算z= Pca/ Pr=3.61.37=2.63 （5.7）因此根数z取35.7 一根V带得初拉力的最小值(F0)min的计算通过查【机械设计】查表8-3得A型带的单位长度质量q=0.1kg/m，因此(F0)min= （5.8）应该使带的实际初拉力F0(F0)min5.8 压轴力Fp的计算压轴力的最小值为（Fp）min（Fp）min=2z(F0)minsina /2=2 （5.9）5.9 带轮的设计(1)小带轮的设计1）根据小带轮的基准直径d1300mm，因此这个带轮用腹板式的结构。2）根据电动机的信号Y100L2-4查【机械设计手册】知，与小带轮连接的电动机的轴径为D=28+0.009 -0.004，因此小带轮的孔径为28mm。(2)大带轮的结构设计1）由于大带轮与轴一最下端连接，根据公式来计算第一轴端大约的最小直径。 因为轴所用的材料是45钢，这种材料最后经过了调质处理。根据表15-3 ，于是得 （5.10） 根据计算的结果，最后确定带轮的孔的直径为30mm3)带轮材料的选择和小结 常用的带轮材料为HT150或HT200。根据自己设计的带轮速度和应用条件等实际情况，最后我选取带轮材料灰铸铁，型号为HT150。 带轮是由轮缘，轮辐和轮毂组成的。带轮的结构形式是根据我们设计带轮的基准直径来选择的。带轮的结构形式一般有实心式、腹板式、孔板式和轮辐式，根据自己设计的带轮的基准直径，选择腹板式的带轮。我们设计的带轮的轮槽要与我们选择的V带的类型相符合。V带在实际的工作中，会产生一些变形，让带的工作受到影响。为了能使带的工作顺利，我们应该使带轮的轮槽的工作面的轮槽夹角做的小点，不大于40。 轮槽的工作面粗糙度为用去除材料的方法获得最大值为1.6或3.2。 带轮的技术要求：带轮的轮缘和腹板等工作面上不应该出现砂眼、裂缝和气泡。 图5.1 大带轮6 齿轮传动的设计6.1 第一级减速齿轮传动中齿轮的设计由上面的计算得知，第一根轴的输入功率为2.88kw，小齿轮的转速为400r/min,两齿轮之间的传动比为. i1=4,每天工作时长为10小时，工作年限为20年，每年有300天在工作，这章的设计根据【机械设计】。6.1.1 齿轮的类型，精度等级，材料及齿数的确定1）按自己设计的工作原理图的传动结构，选用直齿圆柱齿轮传动。2）设计的卧式钢筋切割机是现实生活中常用的普通机器，速度不大，因此选用7级精度。3）材料选择。由表10-1选择小齿轮的材料为40Cr(调质)，选取硬度为275 HBS,大齿轮的材料为45钢（调质），取硬度为235 HBS，二者材料的硬度差是40 HBS。4）自己选择初步选取小齿轮的齿数z1=24，大齿轮的齿数z2=424=96。6.1.2 根据齿面接触强度设计由下面的计算公式进行试算，即 （6.1）(1)公式中的各计算数值的确定1)初选载荷系数Kt=1.3。2)小齿轮传递的转矩的计算 （6.2）3)通过查表10-7来选取齿宽系数d=1.14)通过查表10-6得材料的弹性影响系数5)通过查图10-21d，根据齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限为；大齿轮的接触疲劳强度极限为。6)由下式来完成应力循环次数的计算 （6.3） (6.4)7)通过查图10-19得接触疲劳寿命系数，8)接触疲劳的许用应力的计算取失效概率为1%，安全系数S=1，根据下式得 (6.5) (6.6)(2) 模数的计算1）用下面的公式，试计算小齿轮的分度圆直径，取较小的值 (6.7) 2）圆周速度v的计算 （6.8）齿宽b的计算 （6.9）4）齿宽与齿高之比b/h的计算根据下面的公式计算模数mt ，即：用下面的公式计算齿高h，即 ： 齿宽与齿高之比b/h =5）载荷系数的计算上边求得v=1.13m/s和选取的7级精度，由图10-8查得；对直齿轮，选取；由表10-2查得使用系数.25；由表10-4通过插值法查7级精度，根据小齿轮的相对支承非对称布置得出，通过，查图10-13得，因此载荷系数 （6.10）6）用实际的载荷系数校正所求得的分度圆直径，由下面的公式： （6.11）7）模数m的计算由下面公式计算6.1.3 按齿根弯曲强度的设计查【机械设计】课本得弯曲强度的设计公式为:（1）公式中的计算数值的确定1）通过图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲强度极限；2）通过图10-18查取弯曲疲劳寿命系数,;3)计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳的安全系数S=1.5，由下面的公式计算得4）载荷系数K的计算：5）齿形系数的查取：通过表10-5查得 ；。6）查取应力校正系数：通过表10-5查得 ；7）计算大，小齿轮的的值，同时比较它们的大小： 通过计算的数值比较知，大齿轮的数值大。（2）设计的计算mm根据计算的结果和齿轮要满足的两个强度，选取合适的模数z=2，根据齿面接触疲劳强度计算求得分度圆直径mm，求出小齿轮齿数大齿轮齿数以上设计出的齿轮，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，同时做到结构紧凑，避免了浪费6.1.4 几何尺寸的计算（1）分度圆直径的计算 mm mm（2）中心距a的计算 mm（3）齿轮宽度b的计算 mm因此=66mm,=70mm（4） 齿轮的公差标注都是通过查【机械设计说明书】确定的，根据齿轮的要完成的工作和各个面的工作来来确定齿轮的公差精度。 图6.1 大齿轮根据齿轮的传动过程的强度计算，我们可以确定出齿轮的主要尺寸，如齿数、模数、齿宽、螺旋角、分度圆直径等，而齿圈、轮辐、轮毂等的结构形式及尺寸大小，通常都由结构设计而定。齿轮的结构设计与齿轮的几何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求及经济性等因素有关。进行齿轮的结构设计时，必须综合地考虑上述各方面的因素。通常是先按齿轮的直径大小，选定合适的结构形式，再根据荐用的经验数据，进行结构设计。对于直径很小的钢制齿轮，当为圆柱齿轮时，若齿根键槽底部的距离 e2mt（mt为端面模数）；当为锥齿轮时，按齿轮小端尺寸计算而得的e0.07d,故取h=5mm，则轴环处d5=5mm。轴环宽度b1.4h，取L5=10mm。 4）轴承安装处的长度的选取,根据现实的轴承的安装情况，当我们设定轴承的具体位置时，应该使其距离箱体的内壁一定的距离，此距离为s，取s=8mm，L3=55mm。 5）轴上的圆角和倒角尺寸的确定，参考表12-5，确定轴端倒角为245度，各轴肩处的圆角半径为1mm。图7.1 减速轴一7.1.4 轴的强度校核 图7.2 轴受力分析图（1）按弯扭合成应力校核轴的强度 1）画轴的受力简图，轴的计算简图如图7-2所示。 2）计算作用在轴上的力 作用在小齿轮上的受力 (7.2) (7.3) 计算带轮上的受力 （7.4） （7.5） 3）计算支反力 垂直面（V面），如图7-2所示 （7.6） （7.7） （7.8） （7.9） 水平面(H面) （7.10） N 则 （7.11） N 4）作弯矩图 垂直面弯矩。 （7.12） （7.13） 水平面弯矩 因水平方向上作用力为0，所以水平弯矩也为0 F力产生的弯矩 （7.14） 合成弯矩 （7.15) =43573.48N.mm=43.6N.m5)作转矩图，T=68.4N.mm。6）作计算弯矩图，需计算的数值。 单项运转扭转应力按脉动循环变应力，取系数=0.6，则 =126.1N.mm =130.2N.mm =54.2N.mm =0.653.7=32.2N.mm 2该轴的强度的校核 1）由弯矩图可知，a截面的计算弯矩最大，该处计算应力为 =9.82MPa （7.16） 截面的计算应力为 =15.7MPa （7.17） 截面的计算应力为 =14.4MPa （7.18） 以上应力值均小于轴的材料的许用应力=60MPa，故一轴安全。 2）输入轴的刚度验算算 式中、分别为许用挠度、许用转角和许用扭角。 （7.19） （7.20） 根据计算轴的刚度可以满足条件7.2 第二根轴的结构设计 1）轴的材料选：碳钢和合金钢是我们制造轴常用的材料，我们通常依据钢的强度和耐磨性，来选择我们所需钢的类型和需要什么样的热处理。我们根据自己设计的轴的工作条件和完成的工作等因素，最后选择45钢作为轴的材料，需要通过调质处理。 2）轴的整体设计：轴的最左端开始与轴承相联接，根据我们对轴承最小直径的计算和设计应用的轴承为6308，其尺寸dDF=40mm9023，右端定位套筒，因此我们选取第一段直径为40mm和长度为50，第二段与齿轮1联接，根据此齿轮的参数选择直径为50mm，长度为65mm，第三段为轴肩，用来完成齿轮1右端和齿轮2左端的定位，根据轴肩定位的要求，求的直径为60mm，长度为10mm，第三段轴与齿轮2联接，根据齿轮2的参数，选择轴直径为50mm，长度为110mm，右端用套筒定位，最后联接轴承6308，其尺寸dDF=40mm9023，因此选取最后段长度为50mm，直径为40mm。 3）轴承安装处的长度的选取,根据现实的轴承的安装情况，当我们设定轴承的具体位置时，应该使其距离箱体的内壁一定的距离，此距离为s，取s=8mm，L3=55mm。 4）轴上的圆角和倒角尺寸的确定，参考【机械设计】，确定轴端倒角为245度，各轴肩处的圆角半径为1mm。 5）公差的选择：轴和孔的配合公差根据它们的配合精度选取，轴的几何公差通过查【机械设计手册】来确定有需要的，键槽选择根据轴段的直径选取合适的尺寸和公差。表面粗糙度根据工作面的情况，来选取合适的表面粗糙度。 6）和一轴校核的方法一样，来校核此轴，这轴的强度和别的要求都符合要求。 轴的结构工艺性是指轴的结构形式应能顺利的装配轴上的零件，同时应该具有较高的生产效率，生产成本低。因此设计的轴的结构越简单，它的工艺性自然就越好。所以我们在设计轴时，应该在轴完成自己工作的前提下，尽可能的把它的结构设计的简单。 在有配合要求的轴段，我们应该尽可能的用标准值。在我们安装标准件的轴段，我们应该区相应的标准值及所配合的公差。图7.3 减速轴二8 键的设计8.1 选择键的类型和尺寸 我根据自己设计的键的工作环境和使用的结构确定键的类型。设计时应考虑轴与孔联接的半径大小，同时考虑键的工作条件和环境与传动的实际情况，当我们选择确定键键的宽度b ，键的高度h与长度L时。首先我们应该根据我们键要联接的轴的直径，从【机械设计手册】键的选择标准中选取相应直径范围内的键。然后根据这个键的标准出键的宽度和键的高度，最后我们根据联接键的轴段的长度，在已有标准的长度中选取稍短的键，就这样确定键的参数。通过自己设计的轴和孔的联接，查资料最后确定取A型圆头的普通平键。自己设计的轴与齿轮连接的直径不同选择不同的键，这里选出一轴所需的两个键的尺寸:键1 bhL=10840 键2 bhL=14956 8.2 校核键应满足的的强度.我们使用的普通平键联接，根据实际经验得，其失效的主要原因是键，轴，轮毂三者中较弱的工作表面被压溃。设计中，设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。 （8.1）为传递的转矩 为轴的直径，为键与轮毂的接触高度(mm)通常取键的接触长度，选用的.圆头平键 ，许用挤压应力键的工作长度挤压面的高度转矩许用挤压应力，查表，则，挤压应力 （8.2）因此键是安全的。别的键用同样的方式校核，都符合设计的要求。9 摩擦、磨损及润滑9.1 摩擦、磨损及润滑查【机械设计】知摩擦是一种不可的过程，其结果结果导致能量消耗和摩擦表面物质的丧失和迁移，称为磨损。摩擦和磨损在工作中，会使机器的效率减小和零件的精度遭到破坏从而影响其工作，还会使机器突然停止工作等负面作用。我们希望能够很好解决摩擦和磨损带来的问题，从而能够很好的让机器为我们服务，让机器的效率更高，让机器的工作更加顺利和功能很好的发挥，减少机器在工作过程中能量的消耗，通过各种尝试，总算找到了一个很好的解决办法，这个办法就是润滑。在产生摩擦的地方，我们采取润滑的办法，不仅可以让摩擦变小很多，同时使磨损也很大程度的变轻了和也保护了机器的零件不会生锈、腐蚀等，根据我们采用的润滑方式不同，其他一些作用也不同，我们在使用不断的润滑方式时，还可以让润滑剂吸收热量，完成热量的排出，有降低温度的作用。我们使用的润滑剂大多是液体，液体是不能被压缩的，因此润滑油摸还具有缓冲的作用、吸收振动的能力。因此在我设计卧式切断机中，传动件和轴承都需要良好的润滑，其目的是为减少摩擦、磨损，提高效率，防锈等作用。因为我这次设计卧式钢筋切断机的结构比较简单，成本比较低，同时对切断精度要求不高，因此传动件的润滑采用在装配前涂抹润滑脂的润滑方式。摩擦轴承的摩擦是钢筋切断机里面主要的摩擦，而磨损包括滑动摩擦和滚动摩擦。现实中轴承的润滑方式主要有油润滑和脂润滑两类。还有用固体润滑剂的。在设计的过程中，我们根据自己设计的轴承的速度，选取合适的润滑方法。根据自己设计所用的滚动轴承转速不超过，因此我选取脂润滑。根据【机械设计】当我们选用润滑脂润滑轴承时，它有密封容易、结构简单、维护简单等许多的优点。10轴承的校核根据设计所用的轴承信号为6308因此得出以下数据，根据自己设计轴承的为脂润滑，同时极限转速7000r/min10.1 求两轴承的轴向力由于轴系部件受到的空间力系分解为铅垂面和水平面两个平面力系。由上面轴承校核算出=1411.12N，。10.2两轴承的轴向力的计算 根据自己设计的6308型轴承，查【机械设计】，轴承的派生轴向力计算公式为，式中的e为判断系数，它的值是根据式来选择的，现在我们不知道轴承的轴向力，因此我们先选择e为值0.4，所以初步计算为图10.1 轴承受力图 （10.1） （10.2)表13-5进行插值计算，。 (10.3) (10.4)根据自己计算的值几乎相差不大，所以我选定e1=0.422，e2=0.401，。10.3当量动载荷P1和P2的计算 （10.5） （10.6）由表13-5分别进行查表或插值计算的径向载荷系数和轴向载荷系数为轴承1 X1=0.44， Y1=1.327轴承2 X2=1， Y2=0根据轴承在工作中受各种冲击载荷，查【机械设计】中表13-6，取。则10.4 轴承寿命的验算根据上面的计算知P1P2，因此轴承的寿命计算如下 （10.6）根据计算结果知，自己设计选择的轴承符合要求，其余的轴承用同样的方法校核都符合设计的要求。11 结论我设计的题目是现实生活中常用到的卧式钢筋切断机，因此它应该具有实惠和方便使用等优点，我这次的设计就是要设计一个具有价格低廉，体积小，维修方便、方便携带等特点的钢筋切断机。我这次设计的卧式钢筋切断机的工作原理是根据传统的钢筋剪设计的，固定一个刀片，让另一个刀片作直线运动而发错切。要让它实现电气化，就需要把圆周运动转化成直线运动，首先从电机出发，经过一级的带传动，再经过二级齿轮减速的传动，把运动传给曲轴，最后通过曲柄滑块机构把圆周运动转化成刀片的直线运动来完成切割。这工作原理是我综合现实生产生