鋼筋彎曲機機械系統(tǒng)的設(shè)計說明書

1、<p>　　中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院</p><p>　　本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計</p><p>　　題目 鋼筋彎曲機機械系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　系 別 工程技術(shù)系 </p><p>　　專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 </p><p>　　學(xué)生姓名

2、 肖東兵 </p><p>　　學(xué) 號 05211510 </p><p>　　指導(dǎo)教師 趙曉順 </p><p>　　職 稱 副教授 </p><p>　　2015 年 04 月 3 日</

3、p><p>　　鋼筋彎曲機機械系統(tǒng)設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著我國今年基礎(chǔ)建設(shè)工程投入的增加，鋼筋加工行業(yè)的市場愈加發(fā)展，鋼筋加工機械是工程建筑行業(yè)不可或缺的作業(yè)工具。就鋼筋彎曲機的具體傳動方案，目前可主要劃分為“帶-兩級齒輪-渦輪蝸桿傳動”及“帶-三級齒輪傳動”兩種。目前，鋼筋彎曲機的結(jié)構(gòu)性能、操作

4、方法及綜合技術(shù)等方面還有很大的提升空間。這個課題主要內(nèi)容是通過對過去鋼筋彎曲機的機械系統(tǒng)的設(shè)計方案進行比較，應(yīng)用傳統(tǒng)零件及電動機功率的基礎(chǔ)上對本次設(shè)計所要求的鋼筋彎曲角度和加工鋼筋直徑進行機械系統(tǒng)方面的設(shè)計，使其能成為滿足加工直徑為6-32mm的鋼筋彎曲機，增大鋼筋的加工范圍，提高工作效率，減輕鋼筋加工的工作強度，保證建筑工程的進度及質(zhì)量。本次設(shè)計主要應(yīng)用本科所學(xué)知識，對其工作原理進行分析與闡述，在對電機的選取，傳動比的分配，圓柱齒輪和

5、V帶的設(shè)計與選取，軸的設(shè)計與校核方面進行設(shè)計。</p><p>　　關(guān)鍵詞：鋼筋彎曲機； 機械系統(tǒng)； 傳動設(shè)計； 校核； 圓柱齒輪</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the increase of our country infrastructure construction investmen

6、t this year, steel processing industry market increasingly development, steel processing machinery is operating an indispensable tool for engineering construction industry. The specific transmission scheme of reinforcing

7、 steel bending machine, at present can be divided into "the band - two gear - worm drive" and "take - three - stage gear drive" two. At present, steel bending machine performance structure, operating

8、method and</p><p>　　Keywords： Reinforcing steel bending machine； mechanical transmission system； design; calibration； cylindrical gear</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b&

9、gt;　　1緒 論6</b></p><p><b>　　1.1課題背景6</b></p><p>　　1.2相關(guān)產(chǎn)品簡介6</p><p>　　1.2.1鋼筋彎曲機的類型6</p><p>　　1.2.2鋼筋彎曲機的構(gòu)造6</p><p><b>　　1.3發(fā)展

10、現(xiàn)狀7</b></p><p>　　1.4本設(shè)計內(nèi)容7</p><p>　　2 鋼筋彎曲機的工作原理及工作盤的設(shè)計7</p><p>　　2.1鋼筋彎曲機的工作原理7</p><p>　　2.2 鋼筋彎曲機的結(jié)構(gòu)8</p><p>　　2.3鋼筋彎曲機工作盤的設(shè)計8</p><

11、;p>　　2.4鋼筋彎曲所需彎矩9</p><p>　　2.5 本章小結(jié)9</p><p>　　3電動機選擇及傳動比的分配9</p><p>　　3.1電動機的選擇9</p><p>　　3.2傳動比的分配10</p><p>　　3.3各軸的轉(zhuǎn)速10</p><p>　　3.

12、4各軸的輸入功率10</p><p>　　3.5各軸的輸入轉(zhuǎn)矩10</p><p>　　3.6 數(shù)據(jù)匯于表11</p><p>　　3.7 本章小結(jié)11</p><p>　　4帶傳動的設(shè)計11</p><p>　　4.1 V帶的設(shè)計計算11</p><p>　　4.2帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計

13、13</p><p>　　5圓柱齒輪設(shè)計14</p><p>　　5.1第1、2齒輪設(shè)計14</p><p>　　5.1.1齒輪類型14</p><p>　　5.1.2校核齒根彎曲疲勞強度15</p><p>　　5.1.3第1、2齒輪尺寸匯于表15</p><p>　　5.2第3、4

14、齒輪的設(shè)計16</p><p>　　5.2.1齒輪的類型16</p><p>　　5.2.2校核齒根彎曲疲勞強度17</p><p>　　5.2.3第3、4齒輪尺寸匯于表18</p><p>　　5.3 第五、六齒輪設(shè)計18</p><p>　　5.3.1齒輪類型18</p><p>

15、;　　5.3.2校核齒根彎曲疲勞強度19</p><p>　　5.3.3第五、六齒輪的尺寸匯于表20</p><p>　　5.4本章小結(jié)21</p><p><b>　　6 軸的設(shè)計22</b></p><p>　　6.1軸Ⅰ的設(shè)計22</p><p>　　6.1.1估算軸的基本直徑2

16、2</p><p>　　6.1.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計22</p><p>　　6.1.3軸的受力分析22</p><p>　　6.2軸Ⅱ的設(shè)計25</p><p>　　6.2.1估算軸的基本直徑25</p><p>　　6.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計26</p><p>　　6.2.3軸的受力分析

17、26</p><p>　　6.3軸Ⅲ的設(shè)計28</p><p>　　6.3.1估算軸的基本直徑28</p><p>　　6.3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計29</p><p>　　6.3.3軸的受力分析29</p><p>　　6.4軸Ⅳ的設(shè)計32</p><p>　　6.4.1估算軸的基本直徑

18、32</p><p>　　6.4.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計32</p><p>　　6.4.3軸的受力分析32</p><p>　　6.5 本章小結(jié)34</p><p><b>　　7總 結(jié)35</b></p><p><b>　　參考文獻36</b></p>

19、<p><b>　　致 謝37</b></p><p><b>　　1緒 論</b></p><p><b>　　1.1課題背景</b></p><p>　　鋼筋彎曲機是鋼筋加工重要機械之一。工作機構(gòu)是在垂直軸上旋轉(zhuǎn)的水平工作圓盤，把鋼筋置于圖（2.1）的虛線位置上，支承銷軸固定在機床

20、上，中心銷軸和壓彎銷軸固定在工作圓盤上，圓盤轉(zhuǎn)動時實現(xiàn)鋼筋的彎曲。為了彎曲不同直徑的鋼筋， 在工作圓盤上會打幾個孔。用以插壓彎銷軸，也可以相應(yīng)地更換不同直徑的中心銷軸。</p><p>　　本此設(shè)計彎曲機包括減速機、小齒輪、大齒輪、工作盤面，其特征在于結(jié)構(gòu)中：雙級制動電機與減速機相連作一級減速；小齒輪與大齒輪嚙合作二級減速；大齒輪始終帶動彎曲盤面旋轉(zhuǎn)；彎曲盤面上設(shè)置有中心軸孔和若干彎曲軸孔；工作臺面的定位方杠上分

21、別設(shè)置有若干定位軸孔。由于雙級制動電機與減速機直聯(lián)作一級減速，輸入、輸出轉(zhuǎn)數(shù)比準(zhǔn)確，彎曲速度穩(wěn)定、準(zhǔn)確，且可利用電氣自動控制變換速度，制動器可保證彎曲角度。利用電機的正反轉(zhuǎn)，對鋼筋進行雙向彎曲。中心軸可替換，便于維修?？梢圆捎弥悄芑刂?。國外品牌都是貼牌生產(chǎn) 很少是全套進口 據(jù)調(diào)查所知 很多國外品牌都是國內(nèi)生產(chǎn)商生產(chǎn)。</p><p><b>　　1.2相關(guān)產(chǎn)品簡介</b></p>

22、;<p>　　1.2.1鋼筋彎曲機的類型</p><p>　　1、按傳動方式分機械式鋼筋彎曲機、液壓式鋼筋彎曲機；</p><p>　　2、按工作原理分為蝸輪蝸桿式鋼筋彎曲機、齒輪式鋼筋彎曲機；</p><p>　　3、按其內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式可以分臺式鋼筋彎曲機、手持式鋼筋彎曲機。</p><p>　　1.2.2鋼筋彎曲機的構(gòu)造<

23、;/p><p>　　各廠家的鋼筋彎曲機的構(gòu)造基本相同。鋼筋彎曲機的傳動方案有以下兩種：“帶-兩級齒輪-蝸輪蝸桿傳動”和“帶-三級齒輪傳動”。在同樣的電動機功率前提下，齒輪傳動的鋼筋彎曲機彎曲相同直徑的鋼筋顯得更加輕松。但蝸輪蝸桿傳動的鋼筋彎曲機具有自鎖特性，會使工作中彎曲的定位精度提高些。目前，以“帶-兩級齒輪-蝸輪蝸桿傳動”方案的彎曲機的產(chǎn)生、應(yīng)用也較為普遍，市場占有率高。在這2種傳動方案的鋼筋彎曲機中，工作面板以

24、上的部分相同。</p><p><b>　　1.3發(fā)展現(xiàn)狀</b></p><p>　　鋼筋彎曲機是建筑行業(yè)常用的工程機械之一，當(dāng)前我國正在大力發(fā)展基礎(chǔ)建設(shè)及城市化建設(shè)，各種建筑耗費了大量的鋼筋，其中鋼箍加工的效率和質(zhì)量是最難解決的問題之一，鋼箍不僅使用量非常大，而且形狀和尺寸變化復(fù)雜，尺寸精度要求高，鋼箍的制作在原鋼筋加工中是勞動強度大，人力物理消耗大，低效率，低質(zhì)

25、量保證的環(huán)節(jié)。</p><p>　　隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，為了響應(yīng)政府及各建筑單位對鋼筋制作自動化技術(shù)的迫切要求，急需一種使用范圍廣，效率高，消耗低，質(zhì)量高的鋼筋彎曲機。國內(nèi)鋼筋彎曲機的產(chǎn)品質(zhì)量差異各有不同。隨著所需加工彎曲的鋼材尺寸逐漸加大，鋼材技術(shù)性能的不斷改良，在使用中發(fā)現(xiàn)有彎不動的情況或者電機發(fā)熱嚴(yán)重的情況。從理論上講，可以通過增加驅(qū)動電機的功率來解決此類問題，但這會增加產(chǎn)品的生產(chǎn)及使用成本，因此，

26、設(shè)計生產(chǎn)性價比優(yōu)良的鋼筋彎曲機一直是生產(chǎn)廠家努力的目標(biāo)。</p><p><b>　　1.4本設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　鋼筋彎曲機是鋼筋加工必不可少的設(shè)備之一。本課題對鋼筋彎曲機的機械系統(tǒng)進行設(shè)計，增大鋼筋直徑加工范圍，使其滿足直徑為6-32mm范圍內(nèi)的鋼筋，提高工作效率，減輕鋼筋加工的工作強度，保證建筑工程的進度及質(zhì)量。同時還能準(zhǔn)確彎曲固定角度，不像以往

27、的鋼筋彎曲機，需要憑借經(jīng)驗判斷，使加工更精確。</p><p>　　2 鋼筋彎曲機的工作原理及工作盤的設(shè)計</p><p>　　2.1鋼筋彎曲機的工作原理</p><p>　　鋼筋彎曲機的工作機構(gòu)是一個在垂直軸上旋轉(zhuǎn)的水平工作圓盤，采用電動機經(jīng)一級三角帶傳動和三級齒輪傳動減速后，帶動工作機構(gòu)，鋼筋彎曲機的工作機構(gòu)如圖（2.1）所示，把鋼筋置于途中虛線位置，支撐銷軸固

28、定在機床上，中心銷軸和壓彎銷軸裝在工作圓盤上，圓盤回轉(zhuǎn)時便將鋼筋彎曲。為了彎曲各種直徑的鋼筋，在工作盤上有幾個孔，用以插壓彎銷軸，也可響應(yīng)地更換不同直徑的中心銷軸。通過改變中心銷軸的直徑來彎曲各種直徑的鋼筋。對于不同鋼筋的直徑不同采取用調(diào)節(jié)工作盤來實現(xiàn)，可以完美的適應(yīng)6-32mm直徑的鋼筋。</p><p>　　圖2.1 鋼筋彎曲機工作原理</p><p>　　2.2 鋼筋彎曲機的結(jié)構(gòu)&l

29、t;/p><p>　　圖2.2 鋼筋彎曲機結(jié)構(gòu)簡圖</p><p>　　2.3鋼筋彎曲機工作盤的設(shè)計</p><p>　　Mt=式中，F(xiàn)為撥斜柱對鋼筋的作用力；Fr為F的徑向分力；a為F與鋼筋軸線夾角。</p><p>　　當(dāng)Mt一定，越大則撥斜柱及主軸徑向負(fù)荷越小；一定，Lo越大。因此，彎曲機的工作盤應(yīng)加大直徑，增大撥斜柱中心到主軸中心距離Lo

30、。</p><p>　　鋼筋彎曲機的工作盤設(shè)計：工作盤直徑Ф350mm，壓彎銷軸直徑，中心銷軸直徑，支撐銷軸，，，工作盤厚度。</p><p>　　2.4鋼筋彎曲所需彎矩</p><p>　　1、鋼筋彎曲初始彎矩</p><p>　?。∟·m） （3.1）</p><p>　　

31、式中：K1為截面系數(shù)，對圓截面=1.7；</p><p><b>　　W為抗彎截面模量</b></p><p>　　為所彎曲鋼筋屈服強，25MnSi的=373MPa</p><p>　　2、鋼筋變形硬化后的終彎矩</p><p>　　鋼筋在塑性變形階段出現(xiàn)變形硬化（強化），產(chǎn)生變形硬化后的終彎矩：</p>

32、<p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　式中：K0為強化系數(shù)為相對強化系數(shù)，=14%為延伸率，25MnSi的=14%，，R為彎心直徑，被彎曲鋼筋的直徑，則得出終彎矩M=10026.24（N·m）</p><p>　　3、鋼筋彎曲所需彎矩</p><p>　?。∟·m） （

33、3.3）</p><p>　　式中：彎曲時的滾動摩擦系數(shù)K=1.05</p><p><b>　　2.5 本章小結(jié)</b></p><p>　　液壓鋼筋彎曲機是將電動機提出的動力，經(jīng)一級三角帶傳動和三級齒輪傳動減速后達到的速度，傳遞給工作盤，通過壓彎銷軸，中心銷軸和支撐銷軸的配合，使鋼筋達到彎曲的目的。通過對工作盤合理的設(shè)計，可以減輕主軸的載荷

34、。計算鋼筋彎曲所需彎矩時，還要考慮鋼筋變形后的最終彎矩。</p><p>　　3電動機選擇及傳動比的分配</p><p><b>　　3.1電動機的選擇</b></p><p>　　由功率扭矩關(guān)系公式，為輸出功率，n為工作盤轉(zhuǎn)速7（r/min），V帶傳動效率，齒輪傳動效率，效率，從電動機到工作機輸送帶間的總效率為：</p><

35、;p>　　，電動機選用Y系列三相異步電動機T132M-4，額定功率為，額定轉(zhuǎn)速。</p><p><b>　　3.2傳動比的分配</b></p><p><b>　　1、總傳動比為：</b></p><p><b>　　2、分配傳動比</b></p><p>　　為使傳動

36、裝置尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱、不發(fā)生干涉現(xiàn)象，現(xiàn)選V帶傳動比：；則減速器的傳動比為：；；；。</p><p><b>　　3.3各軸的轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　1軸；2軸；</b></p><p><b>　　3軸；4軸</b></p><p>　　3.4各軸的輸入功

37、率</p><p><b>　　1軸 ；</b></p><p><b>　　2軸 ；</b></p><p><b>　　3軸 ；</b></p><p><b>　　4軸 </b></p><p>　　3.5各軸的輸入轉(zhuǎn)

38、矩</p><p><b>　　電機軸 ；</b></p><p><b>　　1軸 ；</b></p><p><b>　　2軸 ；</b></p><p><b>　　3軸 ；</b></p><p>

39、<b>　　4軸 </b></p><p><b>　　3.6 數(shù)據(jù)匯于表</b></p><p>　　表3.1 各軸數(shù)據(jù)整理</p><p><b>　　3.7 本章小結(jié)</b></p><p>　　電動機的功率在傳遞過程中，通過軸承和齒輪嚙合及帶傳動時，會有部分損耗

40、，因此在選擇電動機時，要選擇功率大一點的。通過對總傳動比的合理分配，使齒輪大小適中，整體結(jié)構(gòu)得到協(xié)調(diào)。</p><p><b>　　4帶傳動的設(shè)計</b></p><p>　　4.1 V帶的設(shè)計計算</p><p><b>　　1、計算功率</b></p><p>　　已知：；；查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表

41、8.9得工況系數(shù)：；則：</p><p><b>　　2、選取V帶型號</b></p><p>　　根據(jù)、查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》圖8.12選用A型V帶</p><p>　　3、確定大、小帶輪的基準(zhǔn)直徑</p><p>　?。?）由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表8.4選擇小帶輪的基準(zhǔn)直徑：；</p><p>　?。?/p>

42、2）計算大帶輪基準(zhǔn)直徑：</p><p><b>　　(4.1)</b></p><p>　　取基準(zhǔn)直徑，誤差小于5%，是允許的。</p><p><b>　　4、驗算帶速</b></p><p><b>　　(4.2)</b></p><p>　　在5

43、~25m/s的范圍，帶的速度合適。</p><p>　　5、確定V帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距</p><p><b>　?。?）初定中心距</b></p><p><b>　　(4.3)</b></p><p><b>　　初選中心距 。 </b></p><

44、;p><b>　?。?）基準(zhǔn)長度：</b></p><p>　　根據(jù)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表8.3選用</p><p><b>　?。?）實際中心距：</b></p><p><b>　　(4.4)</b></p><p>　　6、驗算主動輪上的包角</p>&l

45、t;p><b>　　(4.5)</b></p><p>　　主動輪上的包角合適。</p><p><b>　　7、計算V帶的根數(shù)</b></p><p>　　（1） (4.6)</p><p>　　，查《機械設(shè)計

46、基礎(chǔ)》表8.6得：；</p><p>　?。?），查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表8.7得：；</p><p>　?。?）由查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表8.8得，包角修正系數(shù)</p><p>　?。?）由，與V帶型號A型查表8.3得：</p><p>　　綜上數(shù)據(jù)，得,取Z=7<10合適。</p><p>　　8、計算預(yù)緊力（初拉力

47、）</p><p>　　根據(jù)帶型A型查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表8-2得：</p><p>　　9、計算作用在軸上的壓軸力</p><p>　　其中為小帶輪的包角。</p><p>　　10、V帶傳動的主要參數(shù)整理并列表</p><p>　　表4.1 V帶傳動主要參數(shù)</p><p>　　4.2帶輪結(jié)構(gòu)

48、的設(shè)計</p><p><b>　　1、帶輪的材料：</b></p><p>　　采用鑄鐵帶輪（選用材料45）</p><p>　　2、帶輪的結(jié)構(gòu)形式：</p><p>　　V帶輪的結(jié)構(gòu)形式與V帶的基準(zhǔn)直徑有關(guān)。小帶輪接電動機，較小，所以采用實心式結(jié)構(gòu)帶輪；大帶輪采用腹板式。</p><p>　　

49、3、帶輪寬：根據(jù)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表8.5推出，B=2f+(Z-1)e=18+90=108mm</p><p><b>　　5圓柱齒輪設(shè)計</b></p><p>　　5.1第一、二齒輪設(shè)計</p><p><b>　　5.1.1齒輪類型</b></p><p>　　1、查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表5.4選用

50、6級直齒，日工作15小時，300天，兩班制。小齒輪為40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度55HRc，圖5.28（e）接觸疲勞強度極限 ，圖5.27（d）彎曲疲勞強度極限；大齒輪選45鋼，齒面硬度55HRc圖5.28（e）接觸疲勞強度極限 ，圖5.27（d）彎曲疲勞強度極限；</p><p>　　2、齒數(shù)：初選Z=20，大齒輪數(shù)Z=uZ=4×20=80</p><p>　　3、齒

51、面接觸疲勞強度設(shè)計</p><p><b>　　（5.1）</b></p><p>　?。?）根據(jù)工作條件，選取載荷系數(shù)K=1.3</p><p>　　（2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　?。?）選取齒寬系數(shù)=1</p><p>　?。?）標(biāo)準(zhǔn)直齒輪，Z=2.5，查表5-7彈性系數(shù)Z=189

52、.8（鍛鋼-鍛鋼）</p><p>　　（5）又公式（5-16）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p><b>　?。?.2）</b></p><p><b>　　（5.3）</b></p><p>　　6)由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》圖5.26查得</p><p>　　7）計算接觸疲勞強度

53、的許應(yīng)力，取失效率為1%，安全系數(shù)S=1</p><p>　　1===1080MPa （5.4）</p><p>　　2===1092.5MPa</p><p>　　8)計算小齒輪分度圓直徑d1</p><p><b>　　mm</b></p><p><

54、b>　　9）確定齒輪參數(shù)</b></p><p><b>　　，取模數(shù)m=2.5</b></p><p><b>　　，，取60mm</b></p><p>　　=2.5×80=200mm</p><p>　　5.1.2校核齒根彎曲疲勞強度</p><

55、p>　　1、由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表5.6得 齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)為：</p><p>　　2、由應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》圖5.25得彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　3、計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4</p><p>　　===452.57MPa （5.5）</p><p>

56、;　　===450.00MPa</p><p><b>　　4、計算圓周力</b></p><p><b>　　（5.6）</b></p><p>　　5、計算齒輪齒根彎曲應(yīng)力</p><p><b>　?。?.7）</b></p><p>　　a==（

57、20+80）=125mm （5.8）</p><p>　　5.1.3第一、二齒輪尺寸匯于表</p><p>　　表5.1 第一第二齒輪主要參數(shù)</p><p>　　5.2第3、4齒輪的設(shè)計</p><p>　　5.2.1齒輪的類型</p><p>　　1、小齒輪為40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及

58、表面淬火，齒面硬度55HRc，由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》圖5.28（e）接觸疲勞強度極限 ，圖5.27（d）彎曲疲勞強度極限；大齒輪選45鋼，齒面硬度55HRc圖5.28（e）接觸疲勞強度極限 ，圖5.27（d）彎曲疲勞強度極限；</p><p>　　2、齒數(shù)：初選Z=20，大齒輪齒數(shù)Z=uZ=4×20=80</p><p>　　3、齒面接觸疲勞強度設(shè)計</p><p

59、><b>　?。?.9）</b></p><p>　　1）根據(jù)工作條件，選取載荷系數(shù)K=1.3</p><p>　　2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T=469.54N·M</p><p>　　3）選取齒寬系數(shù)=1</p><p>　　4）對于標(biāo)準(zhǔn)直齒輪，Z=2.5，查表5.7彈性系數(shù)Z=189.8（鍛鋼-鍛鋼）<

60、;/p><p>　　5）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p><b>　　（5.10）</b></p><p>　　6)由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》圖5.26查得K=0.94，K=0.95</p><p>　　7）計算接觸疲勞強度的許應(yīng)力，取失效率為1%，安全系數(shù)S=1 </p><p>　　3===1128MPa

61、 （5.11）</p><p>　　4===1092.5MPa</p><p>　　8)計算小齒輪分度圓直徑d1</p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　9）確定齒輪參數(shù)</b></p><p><b&

62、gt;　　=</b></p><p>　　由表5-1，取模數(shù)m=3.5</p><p>　　==3.5×20=70mm</p><p><b>　　，，</b></p><p>　　d=3.5×80=280mm</p><p>　　5.2.2校核齒根彎曲疲勞強度&l

63、t;/p><p>　　1、由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表5.6得 齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)為：</p><p>　　2、由應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》圖5.25得彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　3、計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4</p><p>　　===452.57MPa （5.12）</p>

64、<p>　　===450.00MPa</p><p><b>　　4、計算圓周力</b></p><p><b>　?。?.13）</b></p><p>　　5、計算齒輪齒根彎曲應(yīng)力。由式（5-20）得</p><p><b>　?。?.14）</b></

65、p><p>　　a==（20+80）=175mm （5.15）</p><p>　　5.2.3第三、四齒輪尺寸匯于表</p><p>　　表5.2 第三、四齒輪主要參數(shù)</p><p>　　5.3 第五、六齒輪設(shè)計</p><p><b>　　5.3.1齒輪類型</b&

66、gt;</p><p>　　1、查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表5.4選用6級直齒，日工作15小時，300天，兩班制。小齒輪為40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度55HRc圖5.28（e）接觸疲勞強度極限 ，圖5.27（d）彎曲疲勞強度極限；大齒輪選45鋼，齒面硬度55HRc圖5.28（e）接觸疲勞強度極限 ，圖5-27（d）彎曲疲勞強度極限；</p><p>　　2、齒數(shù)：初選Z=20，大齒輪數(shù)Z

67、=uZ=4.29×20=85.8 取86</p><p>　　3、齒面接觸疲勞強度設(shè)計</p><p><b>　?。?.16）</b></p><p>　　1）根據(jù)工作條件，選取載荷系數(shù)K=1.3</p><p>　　2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T3=1804.95N·M</p><p

68、>　　3）選取齒寬系數(shù)=1</p><p>　　4）標(biāo)準(zhǔn)直齒輪，Z=2.5，查表5-7彈性系數(shù)Z=189.8（鍛鋼-鍛鋼）</p><p>　　5）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p><b>　?。?.17）</b></p><p>　　6)由圖5-26查得KHN1=0.95 KHN2=0.95</p>

69、;<p>　　7）計算接觸疲勞強度的許應(yīng)力，取失效率為1%，安全系數(shù)S=1 </p><p>　　===1040MPa （5.18）</p><p>　　===1092.5MPa</p><p>　　8)計算小齒輪分度圓直徑d1</p><p><b>　　mm</b></p&g

70、t;<p><b>　　9）確定齒輪參數(shù)</b></p><p><b>　　（5.19）</b></p><p>　　由表5-1，取模數(shù)m=5.5</p><p>　　=5.5×20=110mm</p><p><b>　　；；取120mm</b>&l

71、t;/p><p>　　=5.5×86=473mm</p><p>　　5.3.2校核齒根彎曲疲勞強度</p><p>　　1、由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表5.6得 齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)為：</p><p>　　2、由應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》圖5.25得彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　3、計算彎曲疲勞許用應(yīng)力

72、。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4 </p><p><b>　?。?.20）</b></p><p><b>　　4、計算圓周力</b></p><p>　　5、計算齒輪齒根彎曲應(yīng)力。由式（5-20）得</p><p><b>　　=291.5mm</b></p>

73、<p>　　5.3.3第五、六齒輪的尺寸匯于表</p><p>　　表5.3 第五、六齒輪主要參數(shù)表</p><p><b>　　5.4本章小結(jié)</b></p><p>　　在分配了傳動比后，對所有齒輪進行設(shè)計計算與校核，在選擇材料上，為了提高扛膠合能力，每嚙合的兩個齒輪的材料不相同，小齒輪吃面硬度略大宇大齒輪，齒輪都為圓柱直齒，大齒

74、輪采用腹板式齒輪。</p><p><b>　　6 軸的設(shè)計</b></p><p><b>　　6.1軸Ⅰ的設(shè)計</b></p><p>　　6.1.1估算軸的基本直徑</p><p>　　此軸為齒輪軸，所以與齒輪材料相同，40Cr調(diào)質(zhì)，估計直徑，由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表11.1查得，查表11.3，C

75、在97~112，，取C=110，由式（6.1）得：</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p>　　d為最小直徑，應(yīng)為裝鏈輪處的受扭轉(zhuǎn)的軸段的直徑。因該處有一鍵槽，應(yīng)將直徑增大3%， 取標(biāo)準(zhǔn)直徑d=30mm</p><p>　　6.1.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　1、初定各軸段直徑和長度<

76、;/p><p>　　表6.1 軸Ⅰ結(jié)構(gòu)尺寸表</p><p><b>　　2、軸承的選擇</b></p><p>　　由于軸向力很小，選用深溝球軸承6208；減速箱寬165mm。</p><p><b>　　3、鍵的選擇</b></p><p>　　鏈輪處：選用A型鍵，</

77、p><p>　　6.1.3軸的受力分析</p><p><b>　　1、軸上的作用力</b></p><p>　　齒輪切向力： （6.2）</p><p>　　齒輪徑向力： （6.3）</p><

78、p><b>　　2、計算軸的跨距</b></p><p>　　圖6.1 軸Ⅰ結(jié)構(gòu)簡圖</p><p><b>　　軸承6208，</b></p><p><b>　　3、校核強度</b></p><p><b>　　(1)水平面計算：</b><

79、/p><p><b>　　(2)垂直面計算：</b></p><p><b>　?。?）合成彎矩</b></p><p><b>　?。?.4）</b></p><p><b>　　（4）截面C的校核</b></p><p><b

80、>　?。?.5）</b></p><p>　　由表11-4得，40Cr材料的，</p><p><b>　?。?.6）</b></p><p><b>　　截面B經(jīng)計算</b></p><p><b>　　所以軸Ⅰ強度足夠。</b></p>&l

81、t;p><b>　　4、軸Ⅰ受力分析圖</b></p><p>　　圖6.2 軸Ⅰ的受力分析圖</p><p><b>　　6.2軸Ⅱ的設(shè)計</b></p><p>　　6.2.1估算軸的基本直徑</p><p>　　此軸為齒輪軸，所以與齒輪材料相同，40Cr調(diào)質(zhì)，估計直徑，由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》

82、表11.1查得，查表11.3，C在97112，取C=110，由式（6.7）得：</p><p>　　，取45mm （6.7）</p><p>　　6.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　1、初定各軸段直徑和長度</p><p>　　表6.2 軸Ⅱ結(jié)構(gòu)尺寸表</p><p><b>

83、;　　2、軸承的選擇</b></p><p>　　由于軸向力很小，選用深溝球軸承6209；</p><p><b>　　3、鍵的選擇</b></p><p>　　齒輪處：選用A型鍵，</p><p>　　6.2.3軸的受力分析</p><p><b>　　1、軸上的作用力&l

84、t;/b></p><p>　　大齒輪切向力： （6.8）</p><p>　　徑向力： （6.9）</p><p><b>　　小齒輪切向力： </b></p><p><b>　　徑向力：</

85、b></p><p><b>　　2、計算軸的跨距</b></p><p>　　圖6.3 軸Ⅱ結(jié)構(gòu)簡圖</p><p><b>　　軸承6209，</b></p><p><b>　　3、校核強度</b></p><p><b>　　(1

86、)水平面計算：</b></p><p><b>　　(2)垂直面計算：</b></p><p><b>　?。?）合成彎矩</b></p><p><b>　?。?.10）</b></p><p><b>　?。?）截面C的校核</b><

87、/p><p><b>　　（6.11）</b></p><p>　　查《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表11.4得，40Cr材料的，</p><p><b>　　（6.12）</b></p><p><b>　　截面D經(jīng)計算</b></p><p><b>　　所

88、以軸Ⅱ強度足夠。</b></p><p><b>　　4、軸Ⅱ受力分析圖</b></p><p>　　圖6.4 軸Ⅱ的受力分析圖</p><p><b>　　6.3軸Ⅲ的設(shè)計</b></p><p>　　6.3.1估算軸的基本直徑</p><p>　　此軸選用40

89、Cr，正火處理，估計直徑，由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表11.1查得，查表11.3，C在97112，取C=110，由式（6.13）得：</p><p><b>　?。?.13）</b></p><p>　　d為最小直徑，應(yīng)為裝齒輪處的受扭轉(zhuǎn)的軸段的直徑。因該處有一鍵槽，應(yīng)將直徑增大3%，，取標(biāo)準(zhǔn)直徑d=70mm</p><p>　　6.3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計

90、</p><p>　　1、初定各軸段直徑和長度</p><p>　　表6.3 軸Ⅲ結(jié)構(gòu)尺寸表</p><p><b>　　2、軸承的選擇</b></p><p>　　由于主要承受徑向力，軸向力很小，選擇深溝球軸承6214；</p><p><b>　　3、鍵的選擇</b>&l

91、t;/p><p><b>　　大齒輪處：A型鍵</b></p><p><b>　　小齒輪處：A型鍵</b></p><p>　　6.3.3軸的受力分析</p><p><b>　　1、軸上的作用力</b></p><p>　　大齒輪切向力：

92、 （6.14）</p><p>　　徑向力： （6.15）</p><p><b>　　小齒輪切向力： </b></p><p><b>　　徑向力：</b></p><p><b>　　2、計算軸的跨距</

93、b></p><p>　　圖6.5 軸Ⅲ的結(jié)構(gòu)簡圖</p><p><b>　　軸承6214，</b></p><p><b>　　3、校核強度</b></p><p><b>　　(1)水平面計算：</b></p><p><b>　　

94、(2)垂直面計算：</b></p><p><b>　　（3）合成彎矩</b></p><p><b>　?。?.17）</b></p><p><b>　?。?）截面C的校核</b></p><p><b>　　（6.18）</b></

95、p><p>　　由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表11.4得，40Cr材料的，</p><p><b>　?。?.19）</b></p><p><b>　　所以軸Ⅲ強度足夠。</b></p><p><b>　　4、軸Ⅲ受力分析圖</b></p><p>　　圖6.6

96、軸Ⅲ的受力分析圖</p><p><b>　　6.4軸Ⅳ的設(shè)計</b></p><p>　　6.4.1估算軸的基本直徑</p><p>　　此軸選用40Cr調(diào)質(zhì)，估計直徑，由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表11.1查得，查表11.3，C在99112，，取C=105，由式（6.20）得</p><p><b>　?。?.20）

97、</b></p><p>　　d為最小直徑，應(yīng)為裝齒輪處的受扭轉(zhuǎn)的軸段的直徑。因該處有一鍵槽，應(yīng)將直徑增大3%，，取標(biāo)準(zhǔn)直徑d=100mm。</p><p>　　6.4.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　1、初定各軸段直徑和長度</p><p>　　表6.4 軸Ⅳ的結(jié)構(gòu)尺寸表</p><p><b&

98、gt;　　2、軸承的選擇</b></p><p>　　由于主要承受徑向力，軸向力很小，選擇深溝球軸承6020；</p><p><b>　　3、鍵的選擇</b></p><p><b>　　齒輪處：A型鍵</b></p><p><b>　　工作臺：A型鍵</b>&

99、lt;/p><p>　　6.4.3軸的受力分析</p><p><b>　　1、軸上的作用力</b></p><p>　　齒輪切向力： （6.21）</p><p>　　徑向力： （6.22）</p><p&g

100、t;　　鋼筋對軸的反作用力： </p><p><b>　　2、計算軸的跨距</b></p><p>　　圖6.7 軸Ⅳ結(jié)構(gòu)簡圖</p><p><b>　　軸承6020，</b></p><p><b>　　3、校核強度</b></p><p>&l

101、t;b>　　(1)水平面計算：</b></p><p><b>　　(2)垂直面計算：</b></p><p><b>　　（3）合成彎矩</b></p><p><b>　?。?.23）</b></p><p><b>　?。?）截面C的校核<

102、;/b></p><p><b>　?。?.24）</b></p><p>　　由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》表11.4得，40Cr材料的，</p><p><b>　?。?.25）</b></p><p><b>　　所以軸Ⅳ強度足夠。</b></p><p&g

103、t;<b>　　4、軸Ⅳ受力分析圖</b></p><p>　　圖6.8 軸Ⅳ的受力分析圖</p><p><b>　　6.5 本章小結(jié)</b></p><p>　　軸是組成機器的重要的部件之一。軸的主要功用是支撐機器中的旋轉(zhuǎn)部件，保證旋轉(zhuǎn)零部件有確定的工作位置，并傳遞運動和動力，本章通過對軸的設(shè)計和校核，保證軸在運轉(zhuǎn)過程

104、中平穩(wěn)，有足夠的強度。</p><p><b>　　7總 結(jié)</b></p><p>　　通過這段日子的學(xué)習(xí)和設(shè)計，我的獨立思考問題的能力和專業(yè)知識都有了很大的提高，對我走向社會從事機械設(shè)計工作有著意義非凡的影響?，F(xiàn)在就此談?wù)剬Ρ敬萎厴I(yè)設(shè)計過程中的認(rèn)識和體會。</p><p>　　首先，我養(yǎng)成了獨立思考的好習(xí)慣，也學(xué)會了查閱資料。我的課題是液壓

105、鋼筋彎曲機機械系統(tǒng)的設(shè)計。在設(shè)計過程中，我體會到了實踐的重要性和必要性。實習(xí)期間在建筑工地參觀學(xué)習(xí)，了解也更深一步的認(rèn)識了液壓鋼筋彎曲機，腦海中也有了自己的設(shè)計方案。同時，我進入圖書館學(xué)習(xí)，認(rèn)真查閱各種有關(guān)機械設(shè)計方面的書籍資料，鍛煉了我遇到問題、分析問題、解決問題的能力。當(dāng)然，在這個設(shè)計過程中，我也也遇到很多的困難，比較幸運的是我得到了趙老師的悉心指導(dǎo)，起到了非常大的作用，大大激發(fā)了我的靈感，使我能不斷的進步，進而完成本次設(shè)計。<

106、;/p><p>　　其次，這次設(shè)計我做了很多的重復(fù)工作，甚至是無用功，但是這些重復(fù)的工作和無用功加深了我對鋼筋彎曲機的理解，也積累了很多的設(shè)計經(jīng)驗。同時也認(rèn)識到設(shè)計不能只在腦子里空想，想其結(jié)構(gòu)、原理合理，必須得進行實際的操作。另外，我也應(yīng)該從更多的角度來考慮的所存在問題，嘗試其它的方法，以求找到最佳的解決辦法，因為即使想的很完美，但到實際的設(shè)計過程中會遇到很多想不到的問題。</p><p>　

107、　在設(shè)計的過程中，出現(xiàn)了一些客觀不足的問題，就是支架，減速器的箱蓋只能靠想象，不能根據(jù)實際的情況來做合適、客觀的修改，難免有些缺點和不足，由于諸多原因，本次設(shè)計存在一些不足和有待改善的地方，希望老師能夠給予指導(dǎo)。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 徐靈根,張美娟,申來明. 新型刻度盤式自動歸位鋼筋彎曲機設(shè)計[J]. 浙江水利水電

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110、鴻鷹，牛汝驥，高永勝. GW4</p><p>　　[11] 成大先.機械設(shè)計手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.</p><p>　　[12] 王良文，王新杰，李榮華.鋼筋彎曲機傳動方案的比較與選擇[J].鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2003，18(4)：45.</p><p>　　[13] 王良文，尚欣，黃書明.基于ANSYS的鋼

111、筋切斷機集體的有限元分析[J].建筑機械化，2006(7)：24</p><p>　　[14]王良文，郭志強，王俊濤，等.基于Matlab的鋼筋彎曲機齒輪傳動系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計[J].建筑機械，2008(4)：83.</p><p>　　[15] 王良文，陳學(xué)文，李安生.基于Matlab的鋼筋彎曲機蝸輪傳動系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計[J].建筑機械化，2009(3)：40.</p>

112、<p>　　[16] 趙金喜，楊麗江，謝之.鋼筋彎曲機的改造[J].建筑工人，2004(4)：32.</p><p>　　[17] 王艷敏.鋼筋彎曲機的改造及應(yīng)用[J].河北煤炭，2004(4)：54</p><p>　　[18] 張海南，王金生，徐和生.新型半自動液壓鋼筋彎曲機設(shè)計[J].成組技術(shù)與生產(chǎn)現(xiàn)代化，2007，24(2)：62</

113、p><p>　　[19] 徐靈根，張美娟，申來明.新型刻度盤式自動歸位鋼筋彎曲機[J].浙江水利水電專科學(xué)校學(xué)報，200618(2)：36</p><p>　　[20] 王良文，武燕，馬俊濤，等.GWG20型子棟角度鋼筋彎箍機[J].建筑機械，2006(8)：96</p><p>　　[21] 樊小彬，馮清秀，湯漾平，等.一種加工鋼筋棒料的

114、新型數(shù)控彎曲機[J].鍛壓裝備與工業(yè)爐，2003(1).35</p><p>　　[22] 王良文，李菊麗，高春成，鄭越久.基于VB的鋼筋彎曲機的通用動力學(xué)計算模型[J].建筑機械，1992，(3).</p><p>　　[23] 王良文，王新杰，李榮華，鋼筋彎曲機傳動方案的比較與選擇[J].鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，Vol.18No.4</p>&

115、lt;p>　　[24] 郭仁生，蘇君，盧洪勝.優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用[J].建筑機械，1999</p><p>　　[25] 吳學(xué)松.鋼筋彎曲機彎曲鋼筋扭矩計算公式探討[J].建筑機械化，1992，（5）</p><p>　　[26] 李仁煒，陸念力，王樹春.一種新型鋼筋切斷機的設(shè)計研究[J].機械傳動，2004年第2期48-49頁</p><p>

116、　　[27] Byton B，Clow.Magnesium Industry Overview.Journal of Advanced Materials&Processes，1996，33(4)：9-10</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　這次設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資

117、料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。</p><p>　　這次設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求