机械毕业设计694钢筋弯曲机设计及其运动过程虚拟
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机械毕业设计694钢筋弯曲机设计及其运动过程虚拟,机械毕业设计论文
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（ 钢筋弯曲机设计 ） 1 目录 目录 1 中英文摘要 2 绪论 3 第 1 章 弯矩计算与电动机选择 4 1.1 工作状态 4 2.1 材料达到屈服极限时的始弯矩 4 第 2 章 v 带传动设计 5 2.1 V带轮的设计计 算 5 第 3 章 第一级圆柱齿轮设计 8 3.1 选择材料 8 3.2 接触强度进行初步设计 8 3.3 齿轮校核 10 3.4 齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 12 第 4 章 第三级圆柱齿轮设计 14 4.1 选择材料 14 4.2 接触强度进行初步设计 14 4.3 齿轮校核 15 4.4 4齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 18 第 5章 中间轴设计 20 5.1 计算作用在轴上的力 20 5.2 计算支力和弯矩 20 5.3 截面校核 22 第 6章 主轴设计 24 6.1 计算作用在轴上的力 24 6.2 计算支力和弯矩 25 6.3 截面校核 26 第 7 章 轴承的选择 28 7.1滚动轴承选择 28 中英文 28 总结 32 参考文献 33 nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 2 摘 要 通过强度计算分析，认为现有 GW-40 弯曲机的大部分零件有较大的设计裕 量，需要改变个别零部件及电动机功率即可大幅度提高加工能力，满足 40 钢筋的 弯曲加工。还可以升级为 GW-50 钢筋弯曲机。 关键词 钢筋弯曲机 始弯矩 终弯矩 主轴扭矩 【 Abstract】 Adopt analyze and count of the intensity ,we believe that the components of the Steel reinforcing bar- curved equipment have the huge design foreground . we can Improve the ability of machining, only change very few components and the electric Motors efficiency. It can be contented to the machining of the 40 screw thread steel and go up to the 50 steel reinforcing bar curved equipment. Key words: steel reinforcing bar-curved equipment first curved last curved Main shaft curved. nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 3 钢筋弯曲机设计及其运动过程虚拟 专业 :机械设计制造及其自动化 , 学号 :2000121406,姓名 :胡茂正 指导教师 :刘杰华 ,招惠玲 ,陈敏华 绪论 我国工程建筑机械行业近几年之所以能得到快速发展，一方面通过引进国 外先进技术提升自身产品档次和国内劳动力成本低廉是一个原因，另一方面 国家连续多年实施的积极的财政政策更是促使行业增长的根本动因。 受国家连续多年实施的积极财政政策的刺激，包括西部大开发、西气东输、 西电东送、青藏铁路、房地产开发以及公路（道路）、城市基础设施建设等一 大批依托工程项目的实施，这对于重大建设项目装备行业的工程建筑机械行 业来说可谓是难得的机遇，因此整个行业 的内需势头旺盛。同时受我国加入 WTO 和国家鼓励出口政策的激励，工程建筑机械产品的出口形势也明显好转。 我国建筑机械行业运行的基本环境、建筑机械行业运行的基本状况、建筑 机械行业创新、建筑机械行业发展的政策环境、国内建筑机械公司与国外建 筑机械公司的竞争力比较以及 2004 年我国建筑机械行业发展的前景趋势进行 了深入透彻的分析。 nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 4 第 1 章 弯矩计算与电动机选择 1.1工作状态 1.钢筋受力情况与计算有关的几何尺寸标记图 1。设钢筋所需弯矩： Mt= sinsin0LFr式中 F为拨斜柱对钢筋的作用力； Fr为 F的径向分力 ;a为 F与钢筋轴线夹角。 当 Mt 一定， a 越大则拨斜柱及主轴径向负荷越小； a=arcos(L1/Lo)一定， Lo越大。因此，弯曲机的工作盘应加大直径，增大拨斜柱中心到主轴中心距离 L0 GW-50 钢筋弯曲机的工作盘设计：直径 400mm，空间距 120mm， L0=169.7 mm， Ls=235， a=43.80 a工 作 盘 ； 2 - 中 心 柱 套 ； 3 - 拨 料 柱4 - 挡 料 柱 ； 5 - 钢 筋 ； 6 - 插 入 座117.45图 1 钢 筋 受 力 情 况2.钢筋弯曲机所需主轴扭矩及功率 按照钢筋弯曲加工规范规定的弯曲半径弯曲钢筋，其弯曲部分的变形量均接近或过材 的额定延伸率，钢筋 应力超过屈服极限产生塑性变形。 2.1材料达到屈服极限时的始弯矩 1.按 40螺纹钢筋公称直径计算 M0=K1W s式中， M0为始弯矩， W为抗弯截面模数， K 1为截面系数，对圆截面 K 1=1.7；对于 25MnSi螺纹钢筋 M0=373（ N/mm2） ,则得出始弯矩 M0=3977（ N m） 2. 钢筋变形硬化后的终弯矩 钢筋在塑性变形阶段出现变形硬化（强化），产生变形硬化后的终弯矩： M=（ K 1+K0/2Rx） W s式中， K0为强化系数， K0=2.1/ p=2.1/0.14=15, p为延伸率， 25MnSi的 p=14%， Rx=R/d0,R为弯心直径， R=3 d0， 则得出终弯矩 M=11850（ N m） 3. 钢筋弯曲所需距 Mt=(M0+M)/2/K=8739（ N m）式中， K为弯曲时的滚动摩擦系数， K=1.05 按上述计算方法同样可以得出 50I 级钢筋（ b=450 N/mm2）弯矩所需弯矩： Mt=8739（ N m） ,取较大者作为以下计算依据。 4. 电动机功率 由功率扭矩关系公式 A0=T n/9550=2.9KW,考虑到部分机械效率 =0.75，则电动机最大负载功率 nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 5 A= A0/ =2.9/0.75=3.9（ KW），电动机选用 Y系列三相异步电动机，额定功率为eA=4（ KW） ,额定转速en=1440r/min。 6. 电动机的控制 （如图 2所知） 图 2 钢 筋 弯 曲 电 气 图制动刹车电机反转电机正转第 2章 v 带传动设计 2.1 V带轮的设计计算 电动机与齿轮减速器之间用普通 v 带传动，电动机为 Y112M-4，额定功率 P=4KW，转速1n =1440 minr ，减速器 输入轴转速 2n =514 minr ，输送装置工作时有轻微冲击，每天工作 16个小时 1. 设计功率 根据工作情况由表 8 1 22查得工况系数 AK =1.2，dP= AK P=1.2 4=4.8KW 2. 选定带型 根据dP=4.8KW 和转速 1n =1440 minr ，有图 8 1 2选定 A型 3. 计算传动比 =21nn=5141440=2.8 4. 小带轮基准直径1dd由表 8 1 12和表 8 1 14取小带轮基准直径1dd=75mm 5. 大带轮的基准直径2ddnts（ 钢筋弯曲机设计 ） 6 大带轮的基准直径2dd=i1dd（ 1- ） 取弹性滑动率 =0.02 2dd= i1dd（ 1- ） =2.8 )02.01(75 =205.8mm 实际传动比 i =)1(1 2 d ddd =2.85 从动轮的实际转速 2n =in1=85.21440=505.26 minr 转速误差514 26.5055142 n=1.7% 对于带式输送装置，转速误差在 %5 范围是可以的 6. 带速 =100060 144075100060 11 nd=5.62 sm 7. 初定轴间距0a0.7（1dd+2dd） 20 a（1dd+2dd） 0.7（ 75+205） 20 a（ 75+205） 196 5600 a取0a=400mm 8. 所需 v带基准长度0dL0dL=20a+021221 4)()(2 adddd dddd =24004 )75205()20575(24002 =800+439.6+10.56 =1250.16mm 查表 8 1 8选取 mmLd 12509. 实际轴间距 a nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 7 2 00 dd LLaa =400mm 10. 小带轮包角 1 1 = 0180 - 012 3.57a dd dd= 00 62.18180 = 00 12038.161 11. 单根 v带的基本额定功率 1p 根据1dd=75mm和 1n =1440 minr 由表 8 1 27（ c）用内插法得 A型 v带的 1p =0.68KW 12. 额定功率的增量 1p 根据 min14401 rn 和 85.2i 由表 8 1 27（ c）用内插法得 A型 v带的 1p =0.17KW 13. V带的根数 Z Z=Ld kkpp p )( 11根据 01 38.161 查表 8 1 23得k=0.95 根据 DL =1250mm 查表得 8 1 8得 Lk =0.93 Z=Ld kkpp p )( 11=93.095.0)17.068.0( 8.4 =6.38 取 Z=7根 14. 单根 V带的预紧力0F0F=500（ 2)15.2 mzpk d 由表 8 1 24查得 A型带 m=0.10 mkg 则0F=500（ 2)15.2 mzpk d =99.53N 15. 压轴力QFnts（ 钢筋弯曲机设计 ） 8 QF=2sin2 10 ZF=2238.161s in753.990 =1372N 16. 绘制工作图 3.27图 3 带轮第 3 章 圆柱齿轮设计 3.1 选择材料 确 定 limH 和 limF 及精度等级 参考表 8 3 24 和表 8 3 25选择两齿轮材料为：大，小齿轮均为 40Cr，并经调质及表面淬火，齿面硬度为 48-50HRc，精度等级为 6 级。按硬度下限值，由图 8 3 8（ d）中的 MQ级质量指标查得 limH = limF =1120Mpa；由图 8 3 9（ d）中的 MQ 级质量指标查得 FE1= FE2=700Mpa, Flim1= Flim2=350 MPa 3.2 按接触强度进行初步设计 1. 确定中心距 a(按表 8 3 28公式进行设计 ) aCmAa( +1) 3 21 HKT mC=1 483A K=1.7 nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 9 mNT 16462 4.0 MPaH 1008 mma 175 取 mma 200 2. 确定模数 m (参考表 8 3 4推荐表 ) m=(0.0070.02)a=1.44, 取 m=3mm 3. 确定齿数 z1 ,z2z1=)1(2 m a=)15.5(3 2002 =20.51 取 z1 =21 z2= z1=5.5 21=115.5 取 z2=116 4. 计算主要的几何尺寸（按表 8 3 5进行计算） 分度圆的直径 d1 =m z1=3 21=63mm d2 =m z2=3*116=348mm 齿顶圆直径 d1a= d1 +2ha=63+2 3=69mm d2a= d2 +2ha=348+2 3=353mm 端面压力角 020 基圆直径 d1b= d1 cos =63 cos200 =59.15mm d2b= d2 cos =348 cos200 =326.77mm 齿顶圆压力角 1at=arccos11abdd=31.020 2at= arccos22abdd=22.630 端面重合度 a=21 z1（ tg1at-tg ） + z2(tg2at-tg ) =1.9 nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 10 齿宽系数 d=1db =6380 =1.3 纵向重合度 =0 3.3 齿轮校核 1. 校核齿面接触强度 （按表 8 3 15 校核） 强度条件： H = H 计算应力： 1H =ZH ZB ZE ZZ 11bdFKKKk tHHVA2H = 1HBDZZ式中： 名义切向 力 Ft=112000d T=63 17.632000 =2005N 使用系数 KA =1（由表 8 3 31 查取） 动载系数 VK=（VAA200） B 式中 V=smnd 7.11 0 0 060 51417.631 0 0 060 11 A=83.6 B=0.4 C=6.57 VK=1.2 齿向载荷分布系数 KH=1.35（由表 8 3 32 按硬齿面齿轮，装配时检修调整， 6级精度 KH 34.1非对称支称公式计算） 齿间载荷分配系数 0.1HK（由表 8 3 33 查取） 节点区域系数 HZ = 1.5（由图 8 3 11 查取） 重合度的系数 77.0Z（由图 8 3 12 查取） 螺旋角系数 80.0Z（由图 8 3 13 查取） 弹性系数 MPaZ E 8.189 （由表 8 3 34 查取） nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 11 单对齿啮合系数 ZB =1 1H = 2H = 8063 20055.5 05.1180.077.08.1895.11 143.17MPa 许用应力： H =XWRVLNTHH ZZZZZZS limlim 式中：极限应力 limH =1120MPa 最小安全系数 limHS =1.1（由表 8 3 35 查取） 寿命系数NTZ=0.92（由图 8 3 17查取） 润滑剂系数 LZ =1.05（由图 8 3 19 查取，按油粘度等于 350 sm ） 速度系数VZ=0.96（按 ,7.1 sm 由图 8 3 20查取） 粗糙度系数 RZ =0.9（由图 8 3 21查取） 齿面工作硬化系数WZ=1.03（按齿面硬度 45HRC，由图 8 3 22 查取） 尺寸系数 XZ =1（由图 8 3 23查取） 则： H = 03.185.096.005.192.01.11120 =826MPa 满足 H H 2. 校核齿根的强度 （按表 8 3 15 校核） 强度条件： 1F = 1F 许用应力： 1F = FFVASaFant KKKKYYYYbmF ； 112212SFSFFF YY YY式中：齿形系数1FY=2.61， 2FY=2.2（由图 8 3 15（ a）查取） nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 12 应力修正系数 6.11 SaY， 77.12 SaY（由图 8 3 16（ a）查取） 重合度系数 Y=1.9 螺旋角系数Y=1.0（由图 8 3 14 查 取） 齿向载荷分布系数FK= NHK=1.3（其中 N=0.94，按表 8 3 30计算） 齿间载荷分配系数FK=1.0（由表 8 3 33查取） 则 1F =94.8MPa 2F = 1F 6.161.2 2.277.1 =88.3MPa 许用应力： F =XlTrelTNTSTFF YYYYYS Relimlim （按 limF 值较小齿轮校核） 式中： 极限应力 limF =350MPa 安全系数 limFS =1.25（按表 8 3 35 查取） 应力修正系数STY=2（按表 8 3 30 查取） 寿命系数STY=0.9（按图 8 3 18查取） 齿根圆角敏感系数relTY=0.97（按图 8 3 25查取） 齿根表面状况系数lTYRe=1（按图 8 3 26 查取） 尺寸系数 XY =1（按图 8 3 24 查取） 则 F = M P a48997.09.0225.1350 满足， 2F 1F F 验算结果安全 3.4 齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 1.确定齿厚偏差代号为： 6KL GB10095 88（参考表 8 3 54查取） 2.确定齿轮的三个公差组的检验项目及公差值（参考表 8 3 58 查取）第公差组检验切向综合公差 1iF， 1iF=fP FF =0.063+0.009=0.072mm,(按表 8 3 69计算，由表 8 3 60，表8 3 59查取 )；第公差组检验齿切向综合公差 1if， 1if=0.6（tpt ff ） =0.6（ 0.009+0.011）nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 13 =0.012mm，（按表 8 3 69 计算，由表 8 3 59查取）；第公差组检验齿向公差F=0.012（由表 8 3 61 查取）。 3.确定齿轮副的检验项目与公差值（参考表 8 3 58 选择）对齿轮，检验公法线长度的偏差wE。按齿厚偏差的代号 KL，根据表 8 3 53m 的计算式求得齿厚的上偏差ssE=-12ptf=-12 0.009=-0.108mm，齿厚下偏差siE=-16ptf=-16 0.009=-0.144mm；公法线的平均 长 度 上 偏 差WSE=ssE*cos -0.72 TF sin =-0.108 cos 020 -0.72 020sin36.0 a =-0.110mm, 下 偏 差wiE=siEcos +0.72 TF sin =-0.144 cos 020 +0.72 0.036 sin 020 =-0.126mm；按表 8 319 及其表注说明求得公法线长度knW=87.652， 跨齿数 K=10，则公法线长度偏差可表示为：110.0126.0652.87 ,对齿轮传动，检验中心距极限偏差 f ，根据中心距 a=200mm，由表查得 8 3 65查得f= 023.0 ；检验接触斑点，由表 8 3 64查得接触斑点沿齿高不小于 40%，沿齿长不小于 70%；检验齿轮副的切向综合公差icF=0.05+0.072=0.125mm（根据表 8 3 58的表注 3，由表 8 3 69，表 8 3 59 及表 8 3 60 计算与查取）；检验齿切向综合公差icf=0.0228mm，（根据 8 3 58 的表注 3，由表 8 3 69，表 8 3 59 计算与查取）。对箱 体，检验轴线的平行度公差，xf=0.012mm，yf=0.006mm（由表 8 3 63查取）。确定齿坯的精度要求按表 8 3 66 和 8 3 67 查取。根据大齿轮的功率，确定大轮的孔径为 50mm，其尺寸和形状公差均为 6级，即 0.016mm，齿轮的径向和端面跳动公差为 0.014mm。 3. 齿轮工作图 图 4 大 齿 轮nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 14 二 由于第一级齿轮传动比与第二级传动比相等，则对齿轮的选择，计算以及 校核都与第一级一样 第 4 章 第三级圆柱齿轮的设计 4.1 选择材料 1.确定 Hlim和 Flim及精度等级。 参考表 8 3 24 和表 8 3 25选择两齿轮材料为：大，小齿轮均为 40Cr，并经调质及表面淬火，齿面硬度为 4850HRc，精度等级为 6 级。按硬度下限值，由图 8 3 8（ d）中的 MQ级质量指标查得 Hlim= Hlim=1120Mpa；由图 8 3 9（ d）中的 MQ 级质量指标查得 FE1= FE2=700Mpa, Flim1= Flim2=350 Mpa. 4.2 按接触强度进行 初步设计 1. 确定中心距 a(按表 8 3 28公式进行设计 ) aCmAa( +1) 3 21 HKT mC=1 483A K=1.7 mNT 16462 4.0 MPaH 1008 6 则 a=325mm 取 a=400mm 2. 确定模数 m (参考表 8 3 4 推荐表 ) m=(0.0070.02)a=2.88, 取 m=4mm 3. 确定齿数 z1 ,z22004400221 zzz1=)1(2 m a=)16(4 4002 =28 取 z1 =28 nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 15 z2=172 取 z2=172 4. 计算主要的几何尺寸（按表 8 3 5进行计算） 分度圆的直径 d1 =m z1=4 28=112mm d2 =m z2= 1724 =688mm 齿顶圆直径 d1a= d1 +2ha=112+2 4=120mm d2a= d2 +2ha=688+2 4=696mm 齿根圆直径 mmmmzdf 1 0 25.211 mmmmzdf 6785.222 端面压力角 020 基圆直径 d1b= d1 cos =112 cos200 =107.16mm d2b= d2 cos =688 cos200 =646.72mm 齿顶圆压力角 1at=arccos11abdd= 07.26 2at= arccos22abdd= 06.21 端面重合度 a=21 z1（ tg1at-tg ） + z2(tg2at-tg ) =1.15 齿宽系数 d=1db =6380 =1.3 齿宽 mmab 1604004.0 纵向重合度 =0 4.3 校核齿轮 1.校核齿面接触强度 （按表 8 3 30 校核） 强度条件： H = H nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 16 计算应力： 1H =ZH ZB ZE ZZ 11bdFKKKk tHHVA2H = 1HBDZZ式中： 名义切向力 Ft=112000d T=6319102000 =34107N 使用系数 KA =1（由表 8 3 31 查取） 动载系数 VK=（VAA200） B 式中 V=smnd 09.0100060 17112100060 11 A=83.6 B=0.4 C=6.57 VK=1.05 齿向载荷分布系数 KH=1.35（由表 8 3 32按硬齿面齿轮，装配时检修调 6级精度KH 34.1非对称支称公式计算） 齿间载荷分配系数 0.1HK（由表 8 3 33查取） 节点区域系数 HZ = 1.5（由图 8 3 11查取） 重合度的系数 93.0Z（由图 8 3 12 查取） 螺旋角系数 80.0Z（由图 8 3 13 查取） 弹性系数 MPaZ E 8.189 （由表 8 3 34 查取） 单对齿齿合系数 ZB =1 1H = 2H = 8063 20055.5 05.1180.077.08.1895.11 301.42MPa nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 17 许用应力： H =XWRVLNTHH ZZZZZZS limlim 式中：极限应力 limH =1120MPa 最小安全系数 limHS =1.1（由表 8 3 35 查取） 寿命系数NTZ=0.92（由图 8 3 17查取） 润滑剂系数 LZ =1.05（由图 8 3 19 查取，按油粘度等于 350 sm ） 速度系数VZ=0.96（按 ,7.1 sm 由图 8 3 20查取） 粗糙度系数 RZ =0.9（由图 8 3 21查取） 齿面工作硬化系数WZ=1.03（按齿面硬度 45HRC，由图 8 3 22 查取） 尺寸系数 XZ =1（由图 8 3 23查取） 则： H = 03.185.096.005.192.01.11120 =826MPa 满足 H H 2. 校核齿根的强度 （按表 8 3 15 校核） 强度条件： 1F = 1F 许用应力： 1F = FFVASaFant KKKKYYYYbmF ； 112212SFSFFF YY YY式中：齿形系数1FY=2.61， 2FY=2.2（由图 8 3 15（ a）查取） 应力修正系数 6.11 SaY， 77.12 SaY（由图 8 3 16（ a）查取） 重合度系数 Y=1.9 螺旋角系数Y=1.0（由图 8 3 14 查取） 齿向载荷分布系数FK= NHK=1.3（其中 N=0.94，按表 8 3 30计算） nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 18 齿间载荷分配系数FK=1.0（由表 8 3 33查取） 则 1F =94.8MPa 2F = 1F 6.161.2 2.277.1 =88.3MPa 许用应力： F =XlTrelTNTSTFF YYYYYS Relimlim （按 limF 值较小齿轮校核） 式中： 极限应力 limF =350MPa 安全系数 limFS =1.25（按表 8 3 35 查取） 应力修正系数STY=2（按表 8 3 30 查取） 寿命系数STY=0.9（按图 8 3 18查取） 齿根圆角敏感系数relTY=0.97（按图 8 3 25查取） 齿根表面状况系数lTYRe=1（按图 8 3 26 查取） 尺寸系数 XY =1（按图 8 3 24 查取） 则 F = M P a48997.09.0225.1350 满足， 2F 1F F 验算结果安全 4.4 齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 1.确定齿厚偏差代号为： 6KL GB10095 88（参考表 8 3 54查取） 2.确定齿轮的三个公差组的检验项目及公差值（参考表 8 3 58查取） 第公差组检验切向综合公差 1iF， 1iF=fP FF =0.063+0.009=0.072mm,(按表8 3 69计算，由表 8 3 60，表 8 3 59查取 )； 第公差组检验齿切向综合公差 1if， 1if=0.6（tpt ff ） =0.6（ 0.009+0.011）=0.012mm，（按表 8 3 69 计算，由表 8 3 59查取）； 第公差 组检验齿向公差F=0.012（由表 8 3 61查取）。 3.确定齿轮副的检验项目与公差值（参考表 8 3 58选择） 对齿轮，检验公法线长度的偏差wE。按齿厚偏差的代号 KL，根据表 8 3 53的计算式求得齿厚的上偏差ssE=-12ptf=-12 nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 19 0.009=-0.108mm，齿厚下偏差siE=-16ptf=-16 0.009=-0.144mm；公法线的平均长度上偏差WSE=ssE*cos -0.72 TF sin =-0.108 cos 020 -0.72 020sin36.0 a =-0.110mm, 下偏差wiE=siEcos +0.72 TF sin =-0.144 cos 020 +0.72 0.036 sin 020 =-0.126mm；按表 8 3 19 及其表注说明求得公法线长度knW=87.652， 跨齿数 K=10，则公法线长度偏差可表示为： 110.0126.0652.87 对齿轮传动，检验中心距极限偏差f，根据中心距 a=200mm，由 表查得 8 3 65查得f= 023.0 ；检验接触斑点，由表8 3 64查得接触斑点沿齿高不小于 40%，沿齿长不小于 70%；检验齿轮副的切向综合公差icF=0.05+0.072=0.125mm（根据表 8 3 58 的表注 3，由表 8 3 69，表 3 59 及表 8 3 60 计算与查取）；检验齿切向综合公差icf=0.0228mm，（根据 8 3 58的表注 3，由 表 8 3 69，表 8 3 59 计算与查取）。对箱体，检验轴线的平行度公差，xf=0.012mm，yf=0.006mm（由表 8 3 63查取）。 4. 确定齿坯的精度要求按表 8 3 66和 8 3 67 查取。根据大齿轮的功率，确定大轮的孔径为 50mm，其尺寸和形状公差均为 6 级，即 0.016mm，齿轮的径向和端面跳动公差为0.014mm。 5. 齿轮工作图如下 图 5 小 齿 轮nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 20 第 5章 轴的设 计 6.1 计算作用在轴上的力 大轮的受力： 圆周力 1F 1F =12dT = N8.19955.93 3472 径向力 1rF 1rF NtgF 72636.08.199501 轴向力 11 FFa 小轮的受力： 圆周力 2F 2F = Nd T 110246334722 2 径向力 2rF 2rF = NtgF 3 9 6 836.01 1 0 2 402 轴向力 2aF2aF= 2F 5.2 计算支力和弯矩 1.垂直平面中的支反力： BR Nl cFcbF 6262213 261 1 0 2 41438.1995)( 21 Nl aFbaFR c 68420213 5.498.19955.11611024)( 12 2. 水平面中的支反力： lcbFdFcFdFR rarfaB)(5.05.0 122211 =213 1437203151102420039681748.1995 =2752.3N ldFaFdFbaFR farfarc 111222 5.05.0 =213 1748.19953507265.31110245.1663968 =261N 3. 支点的合力 BR ，CR： nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 21 BR = NRR BB 684027526262 2222 NRRR CCC 68282616824 2222 轴向力 NFFFaaa 2.90288.19951102412 aF应由轴向固定的轴承来承受。 4. 垂直弯矩： 截面 1 wM1 wM mNaR B 4.7515.496262截面 wM wM mNCR C 4.1368266842 5. 水平弯矩： 截面 mNaRM Bw 27.3305.493.27521 NaRdFM Baaw 86.1627.3301748.19952 11 截面 mNCRM Cw 2.52200261 2 111 dFbFbaRM arBaw =2752 17419951177265.166 =504Nm 7. 合成弯矩： 截 面 mNMMM www 30.8201 0 8 9 0 05 6 4 0 0 1 22 mNMMM awwaw 75282.164.751 2222 截面 mNMMM www 9.13682.524.1368 2222 mNMMM awwaw 8.14575044.1368 2222 8. 计算轴径 截面 nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 22 mmTMdWw 583557.058.10505672400107.0)(10 33 221 截面 mmTMdWaw 743557.058.105059.1368107.010 3 23 222 521 0 02 1 317431.5F r22a2a11r1轴的受力和结构尺寸简图5.3 对截面进行校核 1. 截面 校核 mmNM w 82030 mmNn PT 3472725.93 4.3105.95105.95 66 333 1914532 5832 mmdW 3382 902 mmWW T MPa3551 （由表 4 1 2得） 1.0 齿轮轴的齿 1k 472.146.1600640600700 46.149.1 k 73.0 （由表 4 1 17 得） 72.0 （由表 4 1 17 得） nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 23 268.1 kk9.1 kk 78.5492.1212.29355431 TWTKWMKS 8.1S S1.8 则 轴的强度满足要求 2. 截面 校核 mmNM w 136890 mmNn PT 3472725.93 4.3105.95105.95 66 333 6.3976232 7432 mmdW 321.795252 mmWW T MPa3551 （由表 4 1 2得） 1.0 齿轮轴的齿 1k 472.146.1600640600700 46.149.1 k 81.0 （由表 4 1 17 得） 76.0 （由表 4 1 17 得） 110.3 kk271.2 kknts（ 钢筋弯曲机设计 ） 24 11976.7152.1355431 TWTKWMKS 8.1S S1.8 则 轴的强度满足要求 3. 如下图 6.345 3.2图 6 轴第 6 章 主轴设计 6.1 计算作用在轴上的力 1.齿轮的受力： 扭矩 T T= mN 9.1 0 5 3 79.2 2.39550圆周力 1F 1F =12dT = N68.6126344 9.1 0 5 3 72 径向力 1rF 1rF NtgF 6.220536.068.612601 轴向力 11 FFa 2. 工作盘的合弯矩 Mt=(M0+M)/2/K=8739（ N m）式中， K 为弯曲时的滚动摩擦系数， K=1.05 按上述计算方法同样可以得出 50I级钢筋（ b=450 N/mm2）弯矩所需弯矩： Mt=8739（ N m） 由公式 Mt= sinsin0LFr式中 F为拨斜柱对钢筋的作用力； Fr为 F的 径向分力 ;a为 F与钢nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 25 筋轴线夹角。 08.43 mmL 7.1690 则 NFr 10816 工作盘的扭矩 mNLFTr 1.1270496.07.16910816s in02 所以 T 2T 齿轮能够带动工作盘转动 6.2 计算支力和弯矩 1.垂直平面中的支反力： BR Nl cFcbF 8.5342183 75.201102425.12268.6126)( 21 Nl aFbaFR c 11243183 75.6068.61265.16210372)( 12 2.水平面中的支反力： lcbFcFdFR rrfaB)(5.0 1211 =183 25.1226.2 2 0 575.201 0 1 8 634468.6 1 2 6 =11198.37N ldFaFdFbaFR farfarc 111222 5.05.0 =183 34468.6 1 2 675.606.2 2 0 525.1621 0 1 8 6 =-3217.9N 3.支点的合力 BR ，CR： BR = NRR BB 6.1240737.111988.5342 2222 NRRR CCC 4.116949.321711243 2222 轴向力 NFFaa 68.61261 aF应由轴向固定的轴承来承受。 nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 26 4.垂直弯矩： 截面 1 wM1 wM mNaR B 58.32475.608.5342截面 wM wM mNCR C 29.23375.201 1 2 4 3 5.水平弯矩： 截面 mNaRM Bw 3.68075.6037.1 1 1 9 81 NaRdFM Baaw 3.14273.68034468.61262 11 截面 mNCRM Cw 77.6675.209.3217 2 111 dFbFbaRM arBaw =11198.37 34468.6 1 2 65.1016.2 2 0 525.162 =-66.77Nm 6.合成弯矩： 截面 mNMMM www 38.33123.445817.105352 22 mNMMM awwaw 74.146329.2 0 3 7 1 8 517.1 0 5 3 5 222 截面 mNMMM www 65.24223.445822.54424 22 mNMMM awwaw 65.24223.445822.54424 22 7.计算轴径 截面 mmTMdWw 603557.046.611170.1 0 9 8 1 2107.0)(10 33 221 截面 mmTMdWaw 853557.046.611102.5 8 8 7 9107.010 33 222 6.3 对截面进行校核 1.截面 校核 nts（ 钢筋弯曲机设计 ） 27 mmNM w 331380 mmNn PT 1150000008.2 4.3105.95105.95 66 333 2160032 6032 mmdW 3432 002 mmWW T MPa3551 （由表 4 1 2得） 1.0 齿轮轴的齿 1k 472.146.1600640600700 46.149.1 k 73.0 （由表 4 1 17 得） 72.0 （由表 4 1 17 得） 268.1 kk9.1 kk 47.686.54 3
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