【《钢筋切断机的相关的结构设计计算案例》4100字】

钢筋切断机的相关的结构设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u9664钢筋切断机的相关的结构设计计算案例 1188581.1机架的结构设计 2284871.2切断机构的结构设计 2213821.2.1切削刀轴 455741）刀轴结构形式 458202)刀轴（主轴）材料 4160363)轴的强度校核 41944)主轴热处理 577671.2.4轴承装置的设计 595941)轴承的支承 534182)轴承的配置 5181923)轴承的轴向紧固 6190364)其他 6250561.3送料机构的结构设计 6243292钢筋切断机的相关的设计计算 7257622.1电机的选择计算 717421(1)针对电动机类型选择：Y系列三相异步电动机； 724281（2）选择电机转速 81600（3）确定电机型号 8327282.2依据转速传动比的分配 832283（1）各级传动比计算： 821214（2）运动和动力参数计算 8296682.3带传动的设计计算 9187052.4曲柄摇杆机构的设计计算 1177361）摇杆长度计算 11267292）确定摇杆摆角 125590通过图解法求出曲柄摇杆机构中曲柄与连杆的长度 12283543）检验曲柄存在条件 12288902.5夹紧的结构设计和计算 13293572.5.1夹紧机构的结构设计 1322562.5.2螺纹夹紧机构的设计计算 131.1机架的结构设计该部分机架主要承载着整机的结构，主要有切断装置，移动送料装置。该机架结构主要包含了上中下三部分，其中上部分采用过桥式的焊接机架，主要用于承载移动切断部分和冷却部分，中间部分为安装板，用于零部件夹具的定位或者安装。其下半部分为型材焊接机架，用于以上两部分载荷的承载。该方案整体结构形式是建立在型材搭接的机架的基础上。该平台的结构优势是其搭载了可移动的机架和稳固的调节地脚，可以方便地在实验过程将该设备放置合适位置并调平地脚，同时符合人机工程学.三部分的结构分别为：底部：型材焊接结构，型材采用切断下料的方式，经由焊接的措施实现连接。中部：采用Q235金属板材加工，与底部机架焊接组立在一起。该件依据图纸采用Q235材质厚度为10mm的板材下料切断加工。上部：为型材焊接机架结构，通过底部的四角螺栓固定在中部的底板上。型材采用切断下料的方式，经由焊接的措施实现上述加工和连接。1.2切断机构的结构设计该部分的部分涉及的零件很多，且都是较为主要的部件，针对此次涉及该部分主要涉及的是固定和连接的结构。这些结构设置的目的就是为了传递扭矩，支撑载荷，传递载荷的作用。针对该该部分的设计。其涉及的学科门类也较多，像机械设计，加工等方面。通过本次设计可以进一步地学习到机械设计技术和机械设计的步骤，针对机械设计有了很好的掌握。同时还可以掌握更多的关于力学的分析和研究，结合现代的设计技术以及硬件进行。结合本次得设计任务以及参数要求，针对课题有关的该部分的发展状况和其电报机的整体结构，组成结构及原理进行分析，通过掌握其结构方案，进行相关问题的选型设计和分析。最终根据计算和设计结果进行的相关内容的图纸的绘制和说明书的整理。该部分主要由：切断头连接架，切断头主机和切断片等构成。切断头连接架：用于整个切断头主机与移动机构的衔接。采用方料加工制作而成。切断头主机：为高速旋转的电机带动主轴运动。切断片：切断使用。升降气缸电机刀轴升降气缸电机刀轴1.2.1刀轴部件刀轴是平刨床的执行件，由切削刀轴（主轴和刨刀体）和刨刀片组成。为了保证平刨床的加工质量，刀轴需要具有一定的旋转精度、刚度、抗震能力、热稳定性、耐磨性。1.2.1切削刀轴1）刀轴结构形式参照《安全标准》，切削刀轴需要有足够的强度，选用45号优质碳素钢材料进行制造，标准中规定其抗拉强度不低于568N/。故而在实际投入使用前需要对刀轴进行抗拉强度校核，以保证加工的顺利进行。刀轴有效长度与工作台面等宽。刀轴旋转切削工件的动力是由电动机通过皮带传动装置供给。这部分内容将在传动设计部分进行详细分析。刨刀体是用来安装刀片的金属本体，通常有方刀轴和圆刀轴两种形式由于方刀轴的安全性很差，刨刀体棱柱形本身就构成了不安全因素，当手误碰刀轴时容易造成断指事故。而最大问题在于在刨削过程中一旦刀片松动，会造成飞刀事故。方刀轴仅仅限制在由防护装置的压刨床上使用，不适合于平刨床。参考GB7033-86《护指键式和护罩式木工平刨床安全技术条件》，本设计采用的是圆刀轴。每片刀片均有两个上图所示压紧装置，对称分布于刀轴两端。为便于用扳手拧螺栓，在刨刀体上预留出装刀槽。装刀槽呈现楔形并满足了一定的封闭，符合了安全标准的相关规定和实际使用中的设计经验。2)刀轴（主轴）材料钢制刀轴选用45号钢，因其价格便宜，性能良好，可以满足主轴的工作要求。3)轴的强度校核由于木工平刨床上的主轴主要是受到轴承座和皮带的扭力矩，刨削木料时木料引起的弯矩不大，可以忽略考虑。故而，参考《机设》式（15-1），轴的扭转强度条件为：⑶查阅《机设》表15-3轴常用几种材料的值，本设计选用的轴的材料为45钢，其=25～45MP。计算上式得<1<<。故而所选去的轴符合强度要求。4)主轴热处理提高主轴有关表面硬度，增加耐磨性，在长期使用中不致丧失精度，这是对主轴热处理的基本要求。1.2.3轴承根据主轴的尺寸，相配合的轴承代号为22207。其公差等级为0级。此类型的轴承可以很好的满足互换性，所以对用户使用和维修更换比较方便。轴承零件图如下所示：图11调心滚子轴承1.2.4轴承装置的设计1)轴承的支承选用滚动轴承座用HT200灰铸铁制造。SNK207GB/T7813-1998型二螺柱式使用圆柱孔轴承的异径孔滚动轴承座。2)轴承的配置由于刨刀轴跨距较大，且工作温度较高，其热伸长量大，应采用一支点双向固定，另一支点游动的支撑结构。作为固定支承的轴承，应能承受双向轴向载荷，内外圈都要固定；作为补偿轴的热膨胀的游动支承，由于选用的是调心滚子轴承，内外圈不能分离，所以不需要同时固定内外圈。3)轴承的轴向紧固由于木工平刨床的刨刀轴转速高，其内圈紧固以轴肩定位，外圈外侧以端盖紧固。为了便于拆卸，轴肩的高度应低于轴承内圈的厚度。4)其他对于轴承的配合，由于滚动轴承是标准件，轴承内孔与轴的配合采用基孔制，即以轴承内孔的尺寸为基准；轴承外径与外壳孔的配合采用基轴制，即以轴承的外径尺寸为基准。查阅《机械设计手册》第四版成大先主编（以下简称《手册》），相应的公差带将在主轴图上表示出来。另滚动轴承的预紧和润滑均可根据实际使用经验由操作工人进行操作。在此略之。1.3送料机构的结构设计采用曲柄连杆的机构步进。4钢筋切断机的相关的设计计算2.1电机的选择计算(1)针对电动机类型选择：Y系列三相异步电动机；选择电动机功率：转速：输入功率：;计算电机所需功率：;上述，为工作效率，取值0.8为皮带轮效率，取值0.97为轴承效率，取值0.99所以＝0.67KW（2）选择电机转速输出转速电机转速：910；（3）确定电机型号型号为：Y90L-6额定功率：1.1Kw满载转速：＝9102.2依据转速传动比的分配（1）各级传动比计算：上述：为V带传动比，为齿轮级传动比， 则：；（2）运动和动力参数计算1）输入轴的计算：；； ；2）曲柄轴的计算：；； ；2.3带传动的设计计算（1）计算功率结合文献：故（2）针对V带带型的选择已知，结合文献资料：选择A型带（3）确定带轮基准直径并验算带速v1）由【1】表8-68-8取小带轮基准直径2）验算带速v：3）根据【1】8-15a得：【1】表8-8，确定为280mm（4）确定V带中心距a和基准长度据【1】式8-20取由[1]式8-22，计算所需基准长度选取基准长度按8-23，计算实际中心距变动范围（5）验算小带轮的包角(6)计算带的根数1）计算单根由和根据[1]表8-4a得根据，，A型带，[1]表8-4b得[1]表8-5得：，表8-2得：2）V带根数根，考虑到冲击过程中的未可预知因素，取Z＝2（7）计算单根V带的初拉力的最小值根据【1】表8-3A型带取所以（8）计算压轴力2.4曲柄摇杆机构的设计计算由于该机构的工作压力不大，行程较短，一般采用肘杆式增力冲压机构作为主体机构，它是由曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串接而成。先设计摇杆滑块机构，为了保证，要求摇杆在铅垂位置的±2º范围内滑块的位移量≤0.4mm。据此可得摇杆长度：式中:λ——摇杆滑块机构中连杆与摇杆长度之比，一般取1～2。

根据移动装置的行程长度，即可得摇杆的另一极限位置，摇杆的摆角以小于60º为宜。设计曲柄摇杆机构时，为了“增力”，曲柄的回转中心可在过摇杆活动铰链、垂直于摇杆铅垂位置的直线上适当选取，以改善机构在冲头下极限位置附近的传力性能。根据摇杆的三个极限位置（±2º位置和另一极限位置），设定与之对应的曲柄三个位置，其中对应于摇杆的两个位置，曲柄应在与连杆共线的位置，曲柄另一个位置可根据保压时间来设定，则可根据两连架杆的三组对应位置来设计此机构。设计完成后，应检查曲柄存在条件，若不满足要求，则重新选择曲柄回转中心。也可以在选择曲柄回转中心以后，根据摇杆两极限位置时曲柄和连杆共线的条件，确定连杆和曲柄长度，在检查摇杆在铅垂位置±2º时，曲柄对应转角是否满足保压时间要求。曲柄回转中心距摇杆铅垂位置愈远，机构行程速比系数愈小，冲头在下极限位置附近的位移变化愈小，但机构尺寸愈大。1）摇杆长度计算选取λ=1.2代入公式：得此处设计r选取200mm所以2）确定摇杆摆角可知行程的计算公式为：设h=100mm，则可得出摆角为与图解法所得出摆角大小相等又因为题设要求摆角小于所以满足要求。通过图解法求出曲柄摇杆机构中曲柄与连杆的长度如附录三所示，AB为曲柄，BC为连杆，DC为摇杆DC2为摇杆铅锤时的位置，DC1与DC2的夹角为2°DC2是摇杆DC的左极限位置，DC0是摇杆的右极限位置AC2=AB2+B2C2=328mmAC0=B0C0-AB0=188mm通过计算可得：AB=70mmBC=258mm经测量，为稳压角3）检验曲柄存在条件曲柄连杆BC=258mm曲柄AB=70mm摇杆CD=200滑块连杆CE=240mm机架AD=368mm满足杆长之和定理，即AD+AB<CD+BC2.5夹紧的结构设计和计算2.5.1夹紧机构的结构设计该夹紧机构采用了四处螺钉顶紧的方式实现钢筋的夹紧。在底板上所处位置分别安装了四处支座板，在板的中心钻攻了螺纹孔，在螺纹出拧入螺钉。使用时候，分别将四处的螺钉顶在钢筋的四周，实现切断夹紧的目的。2.5.2螺纹夹紧机构的设计计算由资料[10]查表可得：切削公式：（3-21）查资料[10]《机床夹具设计手册》表得：即由式2.11得：切削扭矩公式：即：根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。选用螺旋压板夹紧机由（3-22）其中f为夹紧面上的摩擦系数，取夹紧螺钉：公称直径d=6mm，材料45钢性能级数为6.8级