资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共27页)
编号：78733773
类型：共享资源
大小：1.22MB
格式：ZIP
上传时间：2020-05-13
上传人：柒哥
认证信息
个人认证
杨**（实名认证）
湖南
IP属地：湖南
40
积分
- 关 键 词：
-
可调速钢筋弯曲机的设计
调速
钢筋
弯曲
设计
- 资源描述：
-
购买设计请充值后下载，，资源目录下的文件所见即所得，都可以点开预览，，资料完整，充值下载可得到资源目录里的所有文件。。。【注】：dwg后缀为CAD图纸，doc,docx为WORD文档，原稿无水印，可编辑。。。具体请见文件预览，有不明白之处，可咨询QQ:12401814
- 内容简介：
-
Sheet and Plate BendingBending is a method of producing shapes by stressing metal beyond its yield strength, but not past its ultimate tensile strength. The forces applied during bending are in opposite directions, just as in the cutting of sheet metal. Bending forces , however, are spread farther apart, resulting in plastic distortion of metal without failure.The bending process appears to be simple; yet, in reality, it is a rather complex process involving a number of technical factor. Included are characteristics of the work piece material flow and required to from the bend, and the type if equipment used.In the large, varied field of sheet metal and plate fabricating, several types of bending machines are used. Press brakes predominate in shops that process heavy-gage materials, because they are well suited to such applications and also because they are adaptable to other metalworking operations, such as punching, piercing, blanking, notching, perforating, embossing, shearing, and drawing.Light-gage metal typically is formed with specialized bending machines, which are also described as leaf, pan, or box brakes; as wing folders; and as swivel bender. Equipment of this type is often manually operated.The principal kinds of equipment used to bend sheet metal and plate can be grouped into the following categories: 1. Mechanical press brakes-elongated presses with numerous tooling options. Work is performed by means of energy released from a motor-driven flywheel. These machines normally have a 3” or 4” stroke length.2. Hydraulic press brakesstretched C-frame presses that are likewise compatible with a wide range and diversity of tooling. High-pressure oil in hydraulic cylinders supplies the force, which is directed downward in most models. The stroking length usually exceeds 6”.3. Hydraulic-mechanical press brakespresses with drives that combine hydraulic and mechanical principles. In operation, oil forces a piston to move arms that push the ram toward the bed.4. Pneumatic press brakeslowtonnage bending machines that are available with suitable tooling options.5. Bending brakespowered or manual brakes commonly used for bending ligh-gage sheet metal.6. Special equipmentcustom-built bender and panel formers designed for spwcific firming applications.Bend allowanceBend allowance is the dimensional amount added to a part through elongation during the bending process. It is used as a key factor in determining the initial blank size.The length of the neutral axis or bend allowance is the length of the blank. Since the length of the neutral axis depends upon its position within the bend area, and this position is dictated by the material type and thickness and the radius and degree of bend, it is impossible to use one formula for all conditions. However, for simplicity, a reasonable approximation with sufficient accuracy for practical usage when air bending is given by the following equation:or where:L=bend allowance (arc length of the neutral axis) in. or mmA=bend angle, degR=inside radius of part, in. or mmt=metal thichness, in. or mmk=constant, neutral-axis locationTheoretically, the neutral axis follows a parabolic arc in the bend region; therefore, the k factor is an average value that is sufficiently accurate for practical applications. A value of 0.5 for k places the neutral axis exactly in the center of the metal. This figure is often used for some thicknesses. One manufacturer specifies k according to sheet thichness and inside radius of the bend; when R is less than 2t, k=0.33; when R is 2t or more, k=0.50.Types of bending The basic types of bending applicable to sheet metal forming are straight bending, flange bending and contour bending. Straight bending During the forming of a straight bend the inner grains are compressed and the outer grains are elongated in the bend zone. Tensile strain builds up in the outer grains and increases with the decreasing bend radius. Therefore, the minimum bend radius is an important quantity in straight bending since it determines the limit of bending beyond which splitting occurs. Flange Bending Flange bend forming consists of forming shrink and stretch flange as illustrated. This type of bending is normally produced on a hydrostatic or rubber-par press at room temperature for materials such as aluminum and light-gage steel. Parts requiring very little handwork are produced if the flange height and free-form-radius requirements are not severe. However, forming metals with low modulus of elasticity to yield strength ratios, such as magnesium and titanium, may result in undesirable buckling and springback. Also, splitting may result during stretch-flange forming as a function of material elongation. Elevated temperatures utilized during the bending operation enhance part formability and definition by increasing the material ductility and lowering the yield strength, providing less spring back and buckling. Contour Bending Single-contour bending is performed on a three-roll bender or by using special feeding devices with a conventional press brake. Higher production rates are attained using a three-roll bending machine. Contour radii are generally quite large; forming limits are not a factor. However, springback is a factor because of the residual-stress buildup in the part; therefore, overforming is necessary to produce a part within tolerance. Stretch Bending Stretch bending is probably the most sophisticated bending method and requires expensive tooling and machines. Furthermore, stretch bending requires lengths of material beyond the desired shape to permit gripping and pulling. The material is stretched longitudinally, past its elastic limit by pulling both ends and then wrapping around the bending form. This method is used primarily for bending irregular shapes; it is generally not used for high production. From Modern Manufacturing Process by D. L. Goetsch 薄板与板材的弯曲 弯曲是一种通过给金属施加超出其屈服强度但不超过其极限抗拉强度的压力来引起变形的方法。在弯曲过程中施加的力与金属薄板的切割一样，方向相反。但是，弯曲方向远处展开，引起在谨慎古的塑性扭曲而不会破坏。 弯曲过程似乎简单，但事实上，它是一种包含很多技术因素的相当复杂的过程。包含的因素有工件材料的特性、各变形阶段材料的流动和反应、工具设计对于成形弯曲所需要力的影响以及使用设备的类型。 金属薄板与板材的加工领域范围大、变化大，使用了几类弯板机。压弯机在加工大厚度板材的车间占优势，不仅因为它们和适合这样用，还业务它们适合于其他金属加工工序，如冲孔、落料、开缺口、穿孔、压花、剪边和拉延。 小厚度板材典型的成型方式是事业专用弯板机，也被称为薄板机、盘子或盒子压弯机；称为弯边机以及转盘弯折机。这种类型的设备常常由手工操作。 用于薄板与板材弯曲的机器主要类型可分为以下几类：1. 机械压弯机能选择多种工艺装置的延长了的压力机。由马达驱动的飞轮释放的能量来作功。这些机器通常具有3至4的行程长度。2. 液压式压弯机拉伸的C形架弯折机，也可兼容广泛的、多样的工艺装置。液压油缸里的高压油提供力，在大多数模型中力是向下的。行程长度通常超过6。3. 液压-机械式弯板机将液压与机械原理字和起来驱动的压力机。运行时，油液迫使活塞移动工作臂。工作臂推动推杆移向床身。4. 气动压弯机小吨位的弯板机，有适合的工艺装置选项。5. 压弯机动力或人力压弯机，通常用于弯曲小厚度金属薄板。6. 专用设备定制的折弯机以及为特殊成型用所设计的面板成形机。弯曲公差 弯曲公差是在弯曲过程中通过延长使部件尺寸增加的量。在确定毛坯的初始尺寸时，它被作为一个关键因素。 中心轴的长度或者弯曲公差的长度即为毛坯的长度。既然中心轴的长度取决于其所在弯曲区域内的位置，这一位置由材料的类型和厚度以及弯曲的半径和程度来确定，就不可能把一个公式用于所有情况。但是，为了简化，在气动弯曲时实际使用的具有足够精度的合理近似值由下面的方程给出： L=A/3602（R+kt）或 L=0.017453A（R+kt）其中：L=弯曲公差（中性轴的弧长）英寸或毫米A=弯曲角，度数R=部件内径，英寸或毫米t=金属厚度，英寸或毫米k=常数，中心轴位置理论上讲，中心轴在弯曲区呈抛物线状的弧形；因此，k因子是对于实际应用来讲足够精确的一个平均值。K值为0.5时，中性轴精确地位于金属的中心。该数常用于一定厚度的金属。一个制造厂按照薄板的厚度和弯曲内径来规定k值；当R小于2t时，k=0.33；当R等于或大于2t时，k=0.50。弯曲的类型 使用于金属薄板成形的基本的弯曲类型有直线弯曲、凸缘弯曲和成形弯曲。 直线弯曲 在直线弯曲件的成形过程中，在弯曲区的内侧晶粒受到压缩而外侧晶粒受到拉伸。拉伸应变在外侧经理产生并随弯曲半径的减小而增大。因此，最小弯曲半径是直线弯曲中很重要的量，因为它确定了弯曲极限，超过就会发生撕裂。 凸缘弯曲 凸缘弯曲成形由收缩凸缘成形和拉伸凸缘成形组成。这种类型的弯曲通常在室温下在液压或胶垫压力机上加工，如铝和小厚度钢等材料。 如果凸缘的高度和自由成形半径要求不高，用它来制造部件需要很少的手工工作。但是，对于具有较低弹性模量去强度比的成形金属，如镁和钛，可能产生不良的翘曲和回弹。而且，由于材料的延长作用，在拉身凸缘成形过程中可能引起撕裂。在弯曲工序中，利用提高温度，通过增加材料的延展性及降低屈服强度来增强部件的可成形性和边界成形，减少回弹和翘。 成形弯曲 单向成形弯曲是在一个三锟式压力机或使用专用进给设备与传统的压弯机。使用三锟式压力机可获得较高的生产效率。弯曲半径一般较大；成形限制不是一个要素。然而，回弹是一个要素，因为在部件内积聚了残余应力；因此，有必要过量成形以制造一个在公差反内的部件。 拉伸弯曲 拉伸弯曲可能是最复杂的弯曲方法，而且需要最昂贵的工艺装置和机器。而且，拉社弯曲需要材料的长度超过所许形状，好用来夹紧和拉拽。通过拉两端以及缠绕弯曲成形模，材料被纵向拉伸超过其弹性极限。这种方法主要用于不规则形状的弯曲；一般不用于大量生产。湖南农业大学全日制普通本科生毕业论文（设计）任务书学生姓名学号年级专业及班级2009级机械设计制造及其自动化(2)班指导教师及职称讲师学院工学院2012年12月3日填写说明一、毕业论文（设计）任务书是学校根据已经确定的毕业论文（设计）题目下达给学生的一种教学文件，是学生在指导教师指导下独立从事毕业论文（设计）工作的依据。此表由指导教师填写。二、此任务书必需针对每一位学生，不能多人共用。三、选题要恰当，任务要明确，难度要适中，份量要合理，使每个学生在规定的时限内，经过自己的努力，可以完成任务书规定的设计研究内容。四、任务书一经下达，不得随意更改。五、各栏填写基本要求。（一）毕业论文（设计）选题来源、选题性质和完成形式：请在合适的对应选项前的“”内打“”，科研课题请注明课题项目和名称，项目指“国家青年基金”等。（二）主要内容和要求：1工程设计类选题明确设计具体任务，设计原始条件及主要技术指标；设计方案的形成（比较与论证）；该生的侧重点；应完成的工作量，如图纸、译文及计算机应用等要求。2实验研究类选题明确选题的来源，具体任务与目标，国内外相关的研究现状及其评述；该生的研究重点，研究的实验内容、实验原理及实验方案；计算机应用及工作量要求，如论文、文献综述报告、译文等。3文法经管类论文明确选题的任务、方向、研究范围和目标；对相关的研究历史和研究现状简要介绍，明确该生的研究重点；要求完成的工作量，如论文、文献综述报告、译文等。（三）主要中文参考资料与外文资料：在确定了毕业论文（设计）题目和明确了要求后，指导教师应给学生提供一些相关资料和相关信息，或划定参考资料的范围，指导学生收集反映当前研究进展的近13年参考资料和文献。外文资料是指导老师根据选题情况明确学生需要阅读或翻译成中文的外文文献。（四）毕业论文（设计）的进度安排：1设计类、实验研究类课题实习、调研、收集资料、方案制定约占总时间的20%；主体工作，包括设计、计算、绘制图纸、实验及结果分析等约占总时间的50%；撰写初稿、修改、定稿约占总时间的30%。2文法经管类论文实习、调研、资料收集、归档整理、形成提纲约占总时间的60%；撰写论文初稿，修改、定稿约占总时间的40%。六、各栏填写完整、字迹清楚。应用黑色签字笔填写，也可使用打印稿，但签名栏必须相应责任人亲笔签名。毕业论文（设计）题目可调速钢筋弯曲机的设计选题来源结合科研课题课题名称：生产实际或社会实际其他选题性质基础研究应用研究其他题目完成形式毕业论文毕业设计提交作品，并撰写论文主要内容和要求钢筋弯曲机械是建筑工程中必不可少的设备，在研究对比现有钢筋弯曲机的基础上，进一步优化结构、简化操作、提高工作效率，以及提高安全性等。设计要求：1.弯曲钢筋直径：6-40（圆钢Q234-A）2.钢筋正向弯曲角度：0-180任意3.结构紧凑合理，总质量小于1500kg4.操作方便安全研究内容：1.原理分析及系统原理方案设计2.系统总体方案设计、绘制系统总体布局图。3.载荷计算及动力选择。4.传动系统、操作系统设计。5.主要零部件的技术设计、绘制零件图6.重要零部件的设计计算与较核7.绘制装配图8.整理资料，撰写设计说明书注：此表如不够填写，可另加附页。主要中文参考资料与外文资料1.中国知网（CNKI）关于钢筋弯曲机设计的相关文献2.中国专利网关于钢筋弯曲机设计的相关专利3.机械设计、机械原理、机械系统设计、机械制图相关教材4.机械设计手册工作进度安排起止日期主要工作内容2012/12/5接受任务书2013/1/7前完成开题报告2013/1/13前开题论证2013/1/14-2013/3/30设计2013/3/30-2013/3/31中期考核2013/4/1-2013/5/5完善与总结课题2011/5/6提交正稿与预审2011/5/6-2011/5/20答辩与修改要求完成日期：2013年5月6日指导教师签名：审查日期：2012年12月4日专业委员会主任签名：批准日期：2012年12月5日学院指导委员会签名（公章）：接受任务日期：2012年12月5日学生本人签名：注：签名栏必须由相应责任人亲笔签名。此表可从教务处网站下载中心下载。湖南农业大学全全日日制制普普通通本本科科生生毕毕业业设设计计可调速钢筋弯曲机的设计可调速钢筋弯曲机的设计The DESIGN OF PORTABLE BENDING MACHINE学生姓名学生姓名：学学 号号：年级专业及班级：年级专业及班级：20092009 级机械设计制造及其级机械设计制造及其自动化（自动化（3 3）班）班指导老师：指导老师：讲师讲师学学 院：院：工学院工学院湖南湖南长沙长沙提交日期：提交日期：2020 年年 月月湖南农业大学全日制普通本科生毕业设计诚 信 声 明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业设计作者签名： 2013 年 月 日目 录摘 要 .1关键词 .11绪 论.21.1 可调速钢筋弯曲机的概况及其背景： .21.2 国内外研究现状 .22 可调速钢筋弯曲机设计基本结构与原理 .42.1 可调速钢筋弯曲机的基本原理与选择 .42.2 可调速钢筋弯曲机的基本结构 .42.3 电器原理 .52.4 工件工艺分析 .73 设计参数的选择和计算 .73.1 电机选取 .73.2 各用电器的选择 .83.3 计算弯曲力矩 .93.4 传动比的计算与各传动装置的运动与参数 .93.5 皮带轮与皮带的计算与选择 .113.6 蜗轮蜗杆减速箱的计算与选择 .123.7 联轴器的计算与选择 .123.8 轴承的选择 .133.9 轴的初步计算与设计及校核 .133.10 齿轮的计算与设计 .174主要结构设计.194.1 大小齿轴前后端盖及轴承座的结构设计.194.2 轴套的结构设计 .204.3 盖板的结构设计及计算 .214.4 机身的结构设计与计算 .224.5 挡料架的结构设计 .235 结论 .24参考文献 .25致谢 .26 可调速钢筋弯曲机的设计学 生：指导老师：（湖南农业大学工学院，长沙410128） 摘 要: 管材的弯曲加工在工业生产中占有非常重要的地位，可调速钢筋弯曲机是管材弯曲的主要设备。根据各种可调速钢筋弯曲机的不同性能以及其生产特点，本文设计了一种小型的可调速钢筋弯曲机，它采用机械传动，半自动控制的一种可调速钢筋弯曲机，本设计主要是对其整体的结构进行设计，使其能够适应生产的需要，达到省工、省时、提高生产效率、提高生产精度的目的。其占地面积小、使用方便、结构简单紧凑。该机主要由弯曲模、机体、档料架、传动机构、电器控制系统等组成。电机通过皮带传动带动涡轮减速器传动，再通过传动轴、齿轮副、将动力传到弯曲模上，使弯曲模旋转。关键词: 可调速钢筋弯曲机；电器控制；弯曲半径；THE Design of Adjustable Speed Steel Bar Bending MachineStudent：Li zizhuTutor:Xiong ying(College of Engineering, Hunan Agricultural University, Changsha410128,China)Abstract：The bending of the pipe plays an important role in the industry manufacture. The bending machine is the mostly implement in the pipe bending. According to the bending machines different property and its manufacture property. Thinking of the problem such as the worse bending quality, the low efficient and so on. We design a completely auto bending machine. Besides , it is of small footprint, easy to operate.This bending machine is made up of the bending model, the machine frame, the transmit mechanism, the electric control system (include the brake system) and so on. First, the electric machine through the transmit axis and the gear, the mechanism transmit the power to the bending model begin to revolve. Key words：Adjustable speed steel bar bending machine; electrical control; bending radius1 绪 论 1.1 可调速钢筋弯曲机的概况及其背景5 6 11现今工业发达，无论是哪一种机器设备、健身器材、家具等几乎都有结构钢筋，有导管，用以输油、输气、输液等，而在飞机、汽车及其发动机，健身器材，家具等等占有相当重要的地位。各种管型品种之多、数量之大、形状之复杂，给导管的加工带来了不少的困难。目前，在可调速钢筋弯曲机进行管材弯曲过程中，外侧壁的减薄、破裂，内侧壁的增厚、起皱和横截面畸变及其演化过程，一直是包括管材弯曲成形在内的工程界未能有效解决的技术难题，也是当今国内外塑性加工学科研究的难点和热点。随着大口径薄壁管小弯曲半径件和难变形料(钛合金)管的应用推广，上述问题日益严重。弯钢筋主要用于电力施工，公铁路建设，锅炉、桥梁、船舶、家俱，装潢等方面，可调速钢筋弯曲机的结构形式很多，按弯钢筋时加热与否可分为冷可调速钢筋弯曲机和热可调速钢筋弯曲机两类，按传动方式可分为手动、气动、机械传动和液压传动四种，按控制方式又可分为手控、半自动、自动和数控四种。目前钢筋的弯曲方法众多，按照成形方法来区分，主要有滚弯曲、模弯曲及无模弯曲三种；按照加热与否可分为冷弯法和热弯法；按照有无填充物可以分为有芯弯钢筋和无芯弯钢筋。有时为满足管件的特定形状要求，或为减轻弯曲加工工艺难度，也采用其他的特殊弯钢筋方法，如振动冲击弯曲等。对于许多小企业，家庭作坊，或者大企业中需要配管的场合，如工程机械上的压力油管，机床厂的液压管道发动机的油管健身器材的弯钢筋等等，这些场合可能不需要功能全的可调速钢筋弯曲机，且加工的管件的难度不高，简易手动型的可调速钢筋弯曲机很可能适应。这系列可调速钢筋弯曲机采用手动夹紧，机械弯曲，机器结构简单，控制元件极少，因此价格上比较容易被用户接受。1.2 国内外研究现状我国市面上现有的自动可调速钢筋弯曲机大多数是液压的，数控的，也有机械传动的，但它们的占地面积较大(长度在2.54m之间)，价格昂贵(25万元人民币或更多)，然而大多数用户都需求是是小占地面积小价格便宜使用方便的自动在机械工程和日常工作中，经常需要对管件进行弯曲加工。在企业中，如需要的弯钢筋直径较大，批量较大时，一般在固定的大型弯钢筋设备上进行操作。对于那些金属管直径较小，需要批量不大的场合经常由操作工人制作一个简单的模具，人工弯制而成，但效率不高，耗费耗时。国外比较著名的可调速钢筋弯曲机生产厂家有德国的VIETZ公司和美国的CRC公司。通用的技术都是利用静液压传动、气动控制技术来实现可调速钢筋弯曲机的弯钢筋操作和控制。 在欧美和澳大利亚等国家，意大利ERCOLINA是世界上最好的可调速钢筋弯曲机之一,其研发的一种新型的数控可调速钢筋弯曲机,此类型可调速钢筋弯曲机不用穿芯轴,体积小,方便移动到现场加工生产,而且可以弯型材和型钢,最牛的就是它可以加个工作台,一下变成芯轴可调速钢筋弯曲机,卸下工作台,又可以变成新型无芯轴移动式数控可调速钢筋弯曲机,国内有几家仿制的,工艺不成熟,效果也都不太好。但现有产品中大多结构较复杂、体积较大、重量较重。如下图1、2分别是液压可调速钢筋弯曲机、数控可调速钢筋弯曲机。 图1 液压可调速钢筋弯曲机 Fig.1 Hydraulic pipe bender 图2 数控可调速钢筋弯曲机Fig.2 CNC Bending Machine 本文便是朝占地面积小、价格便宜、使用方便、结构简单紧凑、能弯制直径不同圆管的自动可调速钢筋弯曲机（长0.9M，宽0.8M，高1.1M），并着手对可调速钢筋弯曲机的性能进一步的强化，使其能弯曲不同口径或不同的钢型、采用制动电机以提高弯曲机的弯曲精度。大大的简化了电器控制系统，方便操作15 12。2 可调速钢筋弯曲机设计基本结构与原理本文综合考虑其实用性和经济性等多方面因素，最后确定了本次设计的可调速钢筋弯曲机的基本结构及其工作原理。本次设计的可调速钢筋弯曲机是采用机械传动，半自动控制的一种便携式可调速钢筋弯曲机，主要是对其整体的结构进行设计，使其能够适应生产的需要，达到省工、省时、提高生产效率、提高生产精度的目的。其占地面积小、使用方便、结构简单紧凑11。2.1 可调速钢筋弯曲机的基本原理与选择可调速钢筋弯曲机的弯曲原理,在普通情况下有以情二种，即滚弯式与缠绕式。如下图3、4分别是弯钢筋原理图。 图3 滚弯式 图 4 缠绕式 Fig. 3 Roll type Fig. 4 Wound二者各有优缺点。缠绕式主要用于方管的弯曲其结构复杂，而滚弯式主要用于圆管弯曲也可用于方管弯曲但没有缠绕式好，但结构简单。故本可调速钢筋弯曲机采用滚弯式。弯钢筋的步骤大致是： 第一，留出第1段直线段长度，并夹紧管子。 第二，弯曲。 第三，松开夹紧块，取出管子，使模具复位。按管形标准样件在检验夹具上检查管形，并校正。 第四，重复第1步，直至弯完管子为止。2.2 可调速钢筋弯曲机的基本结构6 11 该机主要由弯曲模、机体、挡料架、传动机构、电器控制系统等组成。电机通过皮带传动带动涡轮减速器传动，再通过传动轴、齿轮副、将动力传到弯曲模上，使弯曲模旋转。其简图如下图5：1-螺栓组 2-旁磁制动电动机 3-小带轮 4-皮带 5-机身 6-大齿轮 7-行程开关 8-盖板 9-挡料轮 10-螺纹杆 11-手轮 12-挡料座 13-操作按钮 14-电源开关 15-联轴器 16-涡轮减速器 17-大带轮图5 可调速钢筋弯曲机外形简图Fig.5 Schematic shape of bending machine2.3 电器原理图6为小型自动可调速钢筋弯曲机的电器原理图。其工作过程，电源线接上，把电源开上，此时电机是不通电的。挡按下SB1时KM1接触器通电，此时常开开关两个KM1闭合通电，而另一个KM1常闭开关则打开断电，且此时电机正转，进行弯曲工作，当弯曲到定角度时（此角度由弯曲角度的大小而调整）碰到了行程开关X1则接触器KM1断电则常开开关两个KM1打开即电机断电，由于电机是旁磁制动电机故电机很快停止运转，常闭开关闭合。此时弯曲过程已经完成，之后按下SB2则二个常开开关KM2闭合通电，而另一个KM2常闭开关打开断电，此时电机反转，当转回初始位置时由于碰到了行程开关X2则接触器KM2断电，则二个常开天关KM2打开断电，而另一个常闭开关闭合通电，电机停止。当再次按下SB1时，则得反复工作。其中电路中设有过载保护、短路保护。当在工作中时，电路中具有自锁功能，因而不用怕操作者不小心按错键而出事故。但当工作中出现意外时，只要转动电源开关，把电源开关断开即可使电机停转，之后处理意外后转动电源开关使电源通电便可继续进行正转或反转进行工作。 QF-热断电器 FUI/FU2-熔断器 KM1/KM2-接触器 M-电动机 QS-电源开关 SB1/2-操作开关 X1/2行程开关 L1/2/3电源线图6 电器原理图 Figure 6 Electrical diagram2.4 工件工艺分析现取直径为30mm厚为2mm是无缝钢管做为弯钢筋件，材料为10号钢，其最小弯曲半径为60mm。而弯曲件的弯曲半径为100mm，固其符合加工工艺性。其工件如图7。弯钢筋件要求不能有裂纹，不能有过大的外凸。不能有趋纹。图 7 弯钢筋件Fig. 7 Pipe fittings3 设计参数的选择和计算1 2 13 183.1 电机选取由经验选取可调速钢筋弯曲机的弯钢筋速度为8r/min则有 P=M= =2 KW (1)由工作功率为2KW 所以电机功率P= (2)、分别为带传动、蜗轮传动、联轴器、齿轮、轴承的传动效率。取=0.96、=0.9、=0.99、=0.97、=0.98则P=2.5 KW由于可调速钢筋弯曲机需要弯多种型式的钢型，固选用较大功率的电机以使可调速钢筋弯曲机能够适用更大的弯曲范围，又由于弯曲机需要固有制动功能故选用配有制动功能的电机，且电机正反的频率过大，所以电机转速不宜过大，现取电机的转速为960r/min为宜。故先用电机的型号为YEP132S-6，其基本性能如表 1：表1 YEP132-6的主要性能参数Table 1 YEP132-6 of the main performance parameters型号功率满载时堵转转矩最大转达矩静制动转达矩不小于空载制动时间不大于噪声转速电流效率功率因数YEP132S-63KW960r/min8.8A77%0.672.22.2294Nm04/s71/db电机的主要安装尺寸如下 图 8 电机 Fig .8 Motor表 2 电机的安装尺寸 单位（mm） Table 2 units of the motor mounting dimensions (mm)型号ABCDEFGHILYEP-132S-62801408938803152161322105153.2 各用电器的选择17 18由于此可调速钢筋弯曲机采用的是半自动的形式，故采用两个行程开关和两个交流接触电器等组成其电路。由于电机的功率为3KW且电压为380Vh频率为50Hz的交流电。故选用行程开关的型号1LX19-131(B)，接触器型选用1CJ-16，2常闭2常开，其工作功率为4KW。按钮使用普通型平钮二个，型号1为LA101P-P。电源开关选用LW8万能转换开关型号1为AC21，其工作功率为3.8KW。短路保护熔断器选用1RL6-25其额定功率为4KW。过载保护采用1JRS1-25/F系列热继电器JRS1-25/F其控制功率为380*3=1124W,因为有二根线所以总功率为1124*3=3372W故合适。电源线采用1BV4（B）即常用铜芯聚氯乙烯绝缘电线4平方毫米的铜线线芯结构为7*0.85。其额定电压为600V3.3 计算弯曲力矩由弯钢筋力矩公式 其中为弹性应力r为管材内径t为管材壁厚为屈服应力为中性层的弯曲半径 =2346 Nm (3) 3.4 传动比的计算与各传动装置的运动与参数由电机转速N1=960r/min ，而可调速钢筋弯曲机的速度初拟为N5 =8r/min所以 总传动比 =N1/N5=120由皮带轮的传动比为14 所以取皮带轮的传动比=2.5，由于单付齿轮的传动比为18 。便拟定取齿轮传动比=3,则蜗轮蜗杆的传动比=16,蜗轮的传动比不大这有利于提高蜗轮的寿命。为进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩（或功率）。如将传动装置各轴由高速至低速依次定为1轴、2轴以及, 为相邻两轴间的传动比；， 为相邻两轴间的传动效率；P1，P2 为各轴的输入功率（Kw）；T1,T2 为各由的输入转矩（Nm）；N1,N2 为各轴的转速（r/min）；（1） 各轴转速电机轴转速Nm=960 r/min蜗轮小轴端N1=384 r/min 蜗轮大轴端N2=24 r/min 小齿轮转速 N3= N2=24 r/min 大齿轮转速N4=8 r/min工作台转速N5= N4=8 r/min（2） 各轴的输入功率电机输出功率 P0=3KW蜗轮小轴输入功率 P1= P0=3=30.96=2.88KW （4）蜗轮大轴输入功率 P2= P1= P1=2.880.9=2.59KW齿轮小轴输入功率 P3= P2= P2=2.590.99=2.56KW齿轮大轴输入功率 P4= P3= P3=2.560.972=2.41KW工作台输入功率 = P4= P4=2.410.9720.98=2.22KW（3） 各轴输入转矩电机输出转矩 =9550=9500=29.84 Nm （5）蜗轮小轴输入转矩=29.842.50.96=71.62 Nm蜗轮大轴输入转矩=71.62160.9=1031.27 Nm齿轮小轴输入转矩=1031.270.99=1020.96 Nm齿轮大轴输入转矩=1020.9630.972=2881.86 Nm工作台输入转矩=2881.860.9720.98=2657.31 Nm3.5 皮带轮与皮带的计算与选择由电机转速与功率，确定了采用普通A型皮带作为传动带。由A型带的小带轮最小直径为70mm，故定小带轮直径为=100mm皮带速度验算=5.03 （6）所以5带的根数 z= (10)其中取 =00.97KW=0.11KW=0.96=0.99可得 z=2.92取z=33.6 蜗轮蜗杆减速箱的计算与选择因为蜗轮蜗杆的安装为蜗杆在蜗轮的侧面所以选用CWS型的蜗轮蜗杆减速器，又因为 蜗轮大轴输入转矩 =1031.27 Nm蜗轮小轴输入功率 P1=2.88 KW传动比 =16所以选用蜗轮蜗杆的型号为1 CWS-125 JB/T 7935其基本性能如表3表 3 蜗轮减速器的主要友参数Table 3 Major of the parameters of worm gear型号公称传动比转速中心距额定输入功率额定输出转矩CWS-12516750r/min125mm7.781KW1400 Nm3.7 联轴器的计算与选择2由于此联轴器承受的力矩相对较大，且顾及性价比轴孔径的配合关系且弹性柱销齿式联轴器的结构简单，制造容易，不需用专用的加工设备，工作是不需润滑，维修方便，更换易损件容易迅速，费用低，因此选用弹性柱销齿式联轴器。由于 =1020.96 Nm且蜗轮蜗杆的蜗轮轴径为55mm 故选用ZL4联轴器，其型号为 ZL4GB50151985其主要尺寸及参数如表4表 4 联轴器的主要参数 未标单位（mm）Table 4 coupling of the main parameters Not standard units (mm)型号许用转许用转轴孔直径轴孔长度外径凸圆转动惯量重量矩Nm速r/min厚度(kgm2)(Kg)ZL41600400040,45,50,5511284158890.04614.83.8 轴承的选择由于可调速钢筋弯曲机需要一个平稳的平台且轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故不能选用深沟滚子轴承。且轴承受力不大，转速也较低，故可选用圆锥滚子轴承，且可选取外径较小的以使空间更紧凑和降低成本。选用32912和32918二种圆锥轴承。其主要参数及基本尺寸如表5 表 5 轴承的主要参数 未注单位（mm）Table 5 the main parameters of bearing Not standard units (mm)型号小径外径厚度内圈厚度外圈厚度额定载荷极限转速重量32912608517161434.5KN4000r/min0.24kg329189012523221977.8KN3200r/min0.79kg3.9 轴的初步计算与设计及校核初步计算轴径选取轴的材料为45钢，调质处理。 (11)P为轴所传递的功率，KW为轴的转速，r/minA由轴的许用切应力所确定的系数，其值可取A=现在取 A=115则 =54.54 mm取 =55mm则 =77.09mm取 =85 mm为了满足半联轴器的轴向定位要求，故在轴与联轴器相接间需制出一个轴肩，由于半联轴器的连接长度为L=84mm又因轴段长度比L要短些故取L1为82mm，且轴径与半联轴器直径一样取d1=55mm。轴肩后却是齿轮段，于是轴承的关系故取d2为60mm，取轴承端盖的总厚度为42mm（由箱体及轴承端盖的结构设计而定）。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器左端面间的距离L2=10mm，由于轴承是由轴承座支撑住的，故取轴承座的高厚为25mm，取齿轮与轴承座之间的距离为15mm由于齿轮的宽度为175mm，齿轮左端需制出一个轴肩，由齿轮与轴承座之间的距离为15mm且轴承座与轴承之间的距离相差为8mm，则此轴肩的长度为23mm，又因为轴承的厚度为17mm则轴肩之至左端要比轴承的厚度要长一点，取18mm，其直径为60mm。由轴的结构尺寸及安装条件可知，作为得支梁的轴的支承跨距a=221 mm，从轴的结构图以及弯矩各扭矩图中可以看出截面C是危险截面。现将计算出的截面C处的、的值如表6表6 截面C的主要参数Table 6 Section C of the main parameters载荷水平面H垂直面V支反力F=2430.5N =2430.5N=1005.7N =794 N弯矩M=268570 N/mm=111129 N/mm =87734N/mm总弯矩=290653 N/mm =282536 N/mm扭矩T=1 020 960N/mm至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键联接。查得键的截面为 bh=1811键槽用键槽刀加工，长为160mm，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为H7/n6；同样，半联轴器与轴的联接，选用平键为16mm10mm70mm，半联轴器的配合为H7/k6。滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为n6。取轴端倒角为2450。轴上载荷的计算与轴的校核 =4861 N (12) =1794 N (13) =830.9 N (14)图9 轴的弯矩图Fig. 9 Axis moment diagram 进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度。则由 =31.39Mpa (15)前已选定轴的材料为45钢，调质处理，可得=60Mpa 因此，故安全故小轴的结构尺寸如图10图 10 小轴的结构尺寸Fig. 10 Structure of the small size of the shaft由于大轴的结构设计与计算大部分与小轴类同。故类同的省略，且经验算此轴也为安全轴。不同的是，前面不是与半联轴器相连，而是工作台即弯曲模。由于转矩较大且要求工作台要较为平稳及误差小，由此轴与弯曲模连接采用矩形花键连接。由静联接有 ，对矩形花键进行验算。 (16)式中 载荷分配不均系数，与齿数多少有关，一般取=0.70.8，现取=0.8花键的齿数 =8花键齿侧面工作高度= =3mm (17)齿的工作长度 ， =80mm花键平均直径 = = =60mm (18)故有 =56.77Mpa=100140Mpa (19)故此矩形花键安全另外，为了紧固弯曲模在轴上，从而在轴端钻了螺纹孔，其规格为M12-深30mm，轴的主要尺寸及其结构如下图11：图 11 轴 Fig. 11 Axis3.10 齿轮的计算与设计由于齿轮传动只有一对，为利于机器的平稳，寿命及制造方便，故选用直齿齿轮传动。此机器为一般工作机器，速度不高故选用7级精度采用锻造制造。材料选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质）硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS按齿面接角强度设计 (20)式中取载荷系数 =1.3取小齿轮传递的传矩 =1020.96 Nm取齿宽系数 =1查得材料的弹性影响系数 =189.8MPa大齿轮的接触疲劳强度极限=550Mpa； 小齿轮的接触疲劳强度极限=600Mpa各取值代入公式则得 13.9 mm由于小齿轮直径为55mm 而为了达到2故取 =140mm所以齿轮中心矩 = 280 mm (21)初步定 =280一般=1730，=初选 =23，=，则=69则 m = =5.99 (22)取 m=6则 =91.9 (23)取 =92则按=可得 =23 , =69则 = (24)则小齿轮 =140.00 mm (25)大齿轮 =420.00 mm则齿厚 =1.2 140=168 mm取大齿轮厚 =170 mm则小齿轮厚取 =175 mm验算齿轮,由 = 103=14571 N (26) =83.26N/mm100N/mm 合适 (27)大、小齿轮的结构及尺寸如图12和图13。 图12 大齿轮 图13 小齿轮 Fig. 12 Gear Fig. 13 Pinion 4 主要结构设计4.1 大小齿轴前后端盖及轴承座的结构设计考虑到综合性能故都采用45号钢，由于轴主要是由钢板支撑，但由于钢板不能选用太厚，而轴承的厚度又是过厚故采用加入轴承座用螺钉紧固于钢板从而来支持轴承，从而支持轴，这样较于用轴承套焊接于钢板上或是用超厚钢板来支持轴与轴承大大的降低了成本，同时也便于安装和维修。由于受力不大所以采用四根M10的内六角螺钉来紧固轴的前后端盖及轴承承座，已经足够支撑。它的的结构及尺寸图如上图14，图15，图16，图17，图18，图19。 图14 大轴前端盖 图15 大轴后端盖 图16 大轴承座 Fig.14 Shaft front cover Fig.15 After the shaft cover Fig.16 Large bearing 图 17 小轴承座 图 18 小轴后端盖 图 19 小轴前端盖 Fig.17 Small bearing Fig. 18 After a small shaft cover Fig.19 Small shaft front cover4.2 轴套的结构设计由于轴套的厚度s在0.5d2.0d之间小轴轴径为60mm 故取小轴的轴套厚度为6mm大轴轴径为90mm 故取大轴的轴套厚度为8mm 轴套的材料为45钢，为能与轴与轴承之间的更好，更耐久的配合，故把轴套进行调质处理，轴套的结构其尺寸如图20，图21。 图20 大轴轴套 图21 小轴轴套 Fig.20 Shaft sleeve Fig.21 Small shaft sleeve4.3 盖板的结构设计及计算由于在盖板上需装好多零件，如行程开关，挡料架，大小齿轮轴的端盖以及用于安装定位的孔。故盖板采用厚度为20mm是45钢。此盖板的长与度主要是由电动机与蜗轮蜗杆所占的空间位置所取定的。又由于电机与蜗轮蜗杆的中心距 a=519.6mm 大飞轮的分度圆直径为 d2=250mm小机的安装地脚宽为 L1=280mm取壁至电机脚的空间长度 L0=90mm取壁到大飞轮的空间长度 L2=110mm壁厚取 b1=10mm又因盖板要比壁凸出以便于与壁配合 b0=10mm故盖板长度 L=2b0 +2b1+ +L2 +L0 + L1/2 +d2/2+ a=1024.6mm取 L=1025mm盖板的宽厚主要跟大齿轮的位置及电机各自的相互空间位置有关取齿轮端到壁的距离 B1=100mm齿轮另一端到壁的距离 B2=160同大齿轮的d5=420mm则 B=B1+B2+d5=100+160+420=680mm则得盖板尺寸车 BLh=680102520(mm)结合其它结构需要，故其结构及尺寸如图22。 图22 盖板的结构尺寸Figure 22 Cover the structure size4.4 机身的结构设计与计算由于机身支撑了整套机器的零件，故机身采用厚钢板及钢管焊接而成，由于机器重且机器性能要求平稳，故用地脚螺钉来紧固机器以减少机器的振动，脚板采用45钢厚10mm，尺寸为BLh=8012010（mm）用四个脚来支撑机器。支撑钢管采用20号方管钢。型号为60604地脚高度取h1=80mm采用45号厚为20mm的钢板来作为底板支撑电机与蜗轮蜗杆减速箱。考虑中板与与底板是距离过及支撑齿轮的问题，故在两侧多加二个钢板以增加机身强度。侧板的尺寸BLh= 48754020(mm)，且在二侧有配合后用薄铁板把前后面给围住。盖板与中板之间是齿轮的箱体机构，四边都采用45号钢，厚度为20mm的钢板与20号钢方管焊接而成，为让机身与盖板容易装拆，以便齿轮箱内各零件容易装拆与维修，
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号