鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計-機(jī)械畢業(yè)論文【答辯優(yōu)秀】

遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 目錄 前言 . 1 1 鋼筋調(diào)直機(jī)的設(shè)計 . 2 1.1 鋼筋調(diào)直機(jī)的分類 . 2 1.2 鋼筋調(diào)直機(jī)調(diào)直剪切原理 . 2 1.3 鋼筋調(diào)直機(jī)的主要 技術(shù)性能 . 3 1.4 鋼筋調(diào)直機(jī)工作原理與基本構(gòu)造 . 3 2 主要計算 . 8 2.1 生產(chǎn)率和功率計算 . 8 2.1.1 生產(chǎn)率計算 . 8 2.1.2 功率計算，選擇電動機(jī) . 8 2.2 第一組皮帶傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .12 2.2.1 確定設(shè)計功率cP .12 2.2.2 初選帶的型號 .12 2.2.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑3dd和4dd .12 2.2.4 確定中心距 a和帶的基準(zhǔn)長度dL .13 2.2.5 驗算小輪包角 1 .13 2.2.6 計算帶的根數(shù) .13 2.2.7 計算帶作用在 軸上的載荷 Q .14 2.3 第二組皮帶傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .14 2.3.1 確定設(shè)計功率 cP .14 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 2 2.3.2 初選帶的型號 .14 2.3.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑3dd和4dd .15 2.3.4 確定中心距 a和帶的基準(zhǔn)長度dL .15 2.3.5 驗算小輪包角1 .15 2.3.6 計算帶的根數(shù) .15 2.3.7 計算帶作用在軸上的載荷 Q .16 2.3.8 主動帶輪設(shè)計 .16 3 直齒輪設(shè)計 .18 3.1 確定齒輪傳動精度等級 .18 3.1.1 計算許用應(yīng)力 .19 3.1.2 按齒面接觸疲勞強度確定中心距 .19 3.1.3 驗算齒面接觸疲勞強度 .20 3.1.4 驗算齒根彎曲疲勞強度 .21 3.1.5 齒輪主要參數(shù)和幾何尺寸 .21 4 錐齒輪的設(shè)計 .24 5 軸的設(shè)計與強度校核 .29 5.1 軸的設(shè)計與強度校核 .29 5.1.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .29 5.1.2 求出齒輪受力 .29 5.2 軸的設(shè)計與強度校核 .31 5.2.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .31 5.2.2 求出齒輪受力 .32 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 6 主要零件的規(guī)格及加工要求 .36 6.1 調(diào)直筒及調(diào)直塊 .36 6.2.齒輪 .36 6.3.調(diào)直機(jī)的各傳動軸均安裝滾動軸承 .36 6.4 傳送壓輥的選用和調(diào)整 .37 6.5 定長機(jī)構(gòu)的選擇與調(diào)整 .37 7 結(jié)論 .38 致謝 .39 參考文獻(xiàn) .40 附錄 A 譯文 .41 附錄 B 外文文獻(xiàn) .47 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 4 摘要 伴隨著建筑業(yè)的發(fā)展，建筑機(jī)械成為現(xiàn)代工業(yè)與民用建筑施工與生產(chǎn)過程中不可缺少的設(shè)備。建筑生產(chǎn)與施工過程實現(xiàn)機(jī)械化、自動化、降低施工現(xiàn)場人員的勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率以及降低生產(chǎn)施工成本，為建筑業(yè)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。由于建筑機(jī)械能夠為建筑業(yè)提供必要的技術(shù)設(shè)備，因此成為衡量建筑業(yè)生產(chǎn)力水平的一個重要標(biāo)志，并且為確保工程質(zhì)量、降低工程造價、提高經(jīng)濟(jì)效益、社會效益與加快 工程建設(shè)速度提供了重要的手段。因此，對建筑機(jī)械的設(shè)計和研究具有十分重要的意義。 本文對鋼筋調(diào)直機(jī)的設(shè)計進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究，對鋼筋調(diào)直機(jī)進(jìn)行了分類和綜合的介紹；對鋼筋調(diào)直機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了概述；對鋼筋調(diào)直機(jī)的工作原理進(jìn)行了系統(tǒng)的分析；對鋼筋調(diào)直機(jī)的功率計算與分配、受力分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計、主要零部件設(shè)計與選擇等進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。結(jié)合實際生產(chǎn)的需要，對產(chǎn)品總體結(jié)構(gòu)和工作性能進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，達(dá)到了比較完善的設(shè)計要求，最后對鋼筋調(diào)直機(jī)進(jìn)行了總體調(diào)試。 本次設(shè)計的鋼筋調(diào)直機(jī)為電機(jī)驅(qū)動下切剪刀式鋼筋調(diào)直機(jī)，用于調(diào)直直徑為 14mm 以下的盤圓鋼筋或冷拔鋼筋。并且根據(jù)需要長度進(jìn)行自動調(diào)直和切斷，調(diào)直過程中將鋼筋表面氧化皮、鐵銹和污物除掉。充分發(fā)揮了其良好的機(jī)動性，體積小，操作簡單，效率高等特點，在提高施工速度，保證施工質(zhì)量的同時，降低了人工與材料的成本，減輕了勞動強度，提高了勞動生產(chǎn)率。 關(guān)鍵詞：鋼筋調(diào)直機(jī)；建筑；機(jī)械；施工 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 6 前言 21世紀(jì)是一個技術(shù)創(chuàng)新的時代，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與設(shè)計概念得到不斷創(chuàng)新，高性能材料的開發(fā)應(yīng)用使預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)獲得高速而廣泛的發(fā)展，在鋼筋混凝土中，鋼筋是不可缺少的構(gòu)架材料 ，而鋼筋的加工和成型直接影響到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的強度、造價、工程質(zhì)量以及施工進(jìn)度。所以，鋼筋加工機(jī)械是建筑施工中不可缺少的機(jī)械設(shè)備。 在土木工程中，鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土是主要的建筑構(gòu)件，擔(dān)當(dāng)著極其重要的承載作用，其中混凝土承受壓力，鋼筋承擔(dān)壓力。鋼筋混凝土構(gòu)件的形狀千差萬別，從鋼材生產(chǎn)廠家購置的各種類型鋼筋，根據(jù)生產(chǎn)工藝與運輸需要，送達(dá)施工現(xiàn)場時，其形狀也是各異。為了滿足工程的需要，必須先使用各種鋼筋機(jī)械對鋼筋進(jìn)行預(yù)處理及加工。為了保證鋼筋與混凝土的結(jié)合良好，必須對銹蝕的鋼筋進(jìn)行表面除銹、對不規(guī)則彎曲 的鋼筋進(jìn)行拉伸于調(diào)直；為了節(jié)約鋼材，降低成本，減少不必要的鋼材浪費，可以采用鋼筋的冷拔工藝處理，以提高鋼筋的抗拉強度。在施工過程中，根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行鋼筋配制時，由遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 于鋼筋配制的部位不同，鋼筋的形狀、大小與粗細(xì)存在著極大差異，必須對鋼筋進(jìn)行彎曲、切斷等等。 隨著社會與經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在土木工程與建筑施工中，不同類型的鋼筋機(jī)械與設(shè)備的廣泛應(yīng)用，對提高工程質(zhì)量、確保工程進(jìn)度，發(fā)揮著重要作用。鋼筋調(diào)直機(jī)械作為鋼筋及預(yù)應(yīng)力機(jī)械的一種類型，在土木與建筑工程建設(shè)中有重要應(yīng)用，鋼筋調(diào)直也是鋼筋加工中的一項重要工序。通常鋼筋調(diào) 直機(jī)用于調(diào)直 14mm 以下的盤圓鋼筋和冷拔鋼筋，并且根據(jù)需要的長度進(jìn)行自動調(diào)直和切斷，在調(diào)直過程中將鋼筋表面的氧化皮、鐵銹和污物除掉。 1 鋼筋調(diào)直機(jī)的設(shè)計 1.1 鋼筋調(diào)直機(jī)的分類 鋼筋調(diào)直機(jī)按調(diào)直原理的不同分為孔摸式和斜輥式兩種；按切斷機(jī)構(gòu)的不同分為下切剪刀式和旋轉(zhuǎn)剪刀式兩種；而下切剪刀式按切斷控制裝置的不同又可分為機(jī)械控制式與光電控制式。本次設(shè)計為機(jī)械控制式鋼筋調(diào)直機(jī)，切斷方式為下切剪刀式。 1.2 鋼筋調(diào)直機(jī)調(diào)直剪切原理 下切剪刀式鋼筋調(diào)直機(jī)調(diào)直剪切原理如圖所示： 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 8 圖 1-1 調(diào)直剪切原理 Fig.1-1 principle of straightening and sheering 1-盤料架； 2-調(diào)直筒； 3-牽引輪； 4-剪刀； 5-定長裝置 ； 工作時，繞在旋轉(zhuǎn)架 1 上的鋼筋，由連續(xù)旋轉(zhuǎn)著的牽引輥 3 拉過調(diào)直筒 2，并在下切剪刀 4中間通過，進(jìn)入受料部。當(dāng)調(diào)直鋼筋端頭頂動定長裝置的直桿 5 后，切斷剪刀便對鋼筋進(jìn)行切斷動作，然后剪刀有恢復(fù)原位或固定不動。如果鋼絲的牽引速度 V=0.6m/s.而剪刀升降時間 t=0.1s，則鋼絲在切斷瞬間的運動距離 S=Vt=0.60.1=0.06m ，為此，剪刀阻礙鋼絲的運動 ，而引起牽引輥產(chǎn)生滑動現(xiàn)象，磨損加劇，生產(chǎn)率降低，故此種調(diào)直機(jī)的調(diào)直速度不宜太快。 1.3 鋼筋調(diào)直機(jī)的主要技術(shù)性能 表 1-1 鋼筋調(diào)直機(jī)的型號規(guī)格及技術(shù)要求 Tab.1-1 model standard and technique ability of reinforcement bar straightening machine 參數(shù)名稱 數(shù)值 調(diào)直切斷鋼筋直徑 （ mm） 4 8 鋼筋抗拉強度 (MPa) 650 切斷長度 (mm) 300 6000 切斷長度誤差 (mm/m) 3 牽引速度 (m/min) 40 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 調(diào)直筒轉(zhuǎn)速 (r/min) 2800 送料、牽引輥直徑 (mm) 90 電機(jī)型號：調(diào)直 牽引 切斷 4422 jO 功率： 調(diào)直 (kW) 牽引 (kW) 切斷 (kW) 5.5 外形尺寸：長 (mm) 寬 (mm) 高 (mm) 7250 550 1220 整機(jī)重量 (kg) 1000 1.4 鋼筋 調(diào)直機(jī)工作原理與基本構(gòu)造 該鋼筋調(diào)直機(jī)為下切剪刀式，工作原理如圖所示： 圖 1-2 鋼筋調(diào)直機(jī)機(jī)構(gòu)簡圖 Fig.1-2 mechanism schematic of reinforcement bar straightening machine 1-電動機(jī)； 2-調(diào)直筒； 3-減速齒輪； 4-減速齒輪； 5-減速齒輪； 6-圓錐齒輪； 7-曲柄軸； 8-錘頭； 9-壓縮彈簧； 10-定長拉桿； 11-定長擋板； 12-鋼筋； 13-滑動刀臺； 14-牽引輪； 15-皮帶傳動機(jī)構(gòu) 采用一臺電動機(jī)作總動力裝置，電動機(jī)軸端安裝兩個 V帶輪，分 別驅(qū)動調(diào)直筒、牽引 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 10 和切斷機(jī)構(gòu)。其牽引、切斷機(jī)構(gòu)傳動如下：電動機(jī)啟動后，經(jīng) V 帶輪帶動圓錐齒輪 6旋轉(zhuǎn)，通過另一圓錐齒輪使曲柄軸 7旋轉(zhuǎn)，在通過減速齒輪 3、 4、 5帶動一對同速反向回轉(zhuǎn)齒輪，使?fàn)恳?14 轉(zhuǎn)動，牽引鋼筋 12 向前運動。曲柄輪 7上的連桿使錘頭 8 上、下運動，調(diào)直好的鋼筋頂住與滑動刀臺 13 相連的定長擋板 11 時，擋板帶動定長拉桿 10 將刀臺拉到錘頭下面，刀臺在錘頭沖擊下將鋼筋切斷。 切斷機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與工作原理如圖所示： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 圖 1-3 鋼筋調(diào)直機(jī)的切斷機(jī)構(gòu) Fig.1-3 cut off mechanism of reinforcement bar straightening machine 1-曲柄輪； 2-連桿； 3-錘頭； 4-定長拉桿； 5-鋼筋； 6-復(fù)位彈簧； 7-刀臺座； 8-下切刀； 9-上切刀； 10-上切刀架； 下切刀 8固定在刀座臺 7上，調(diào)直后的鋼筋從切刀中孔中通過。上切刀 9 安裝在刀架10上，非工作狀態(tài)時，上刀架被復(fù)位彈簧 6 推至上方，當(dāng)定長拉桿 4將刀臺座 7拉到錘頭3下面時，上刀架受到錘頭的沖擊向下運動，鋼筋在上、下刀片間被切斷。在切斷鋼筋時，切刀有一個下降過程，下降時間一般為 0.1s，而鋼筋的牽引速度為 0.6m/s,因此在切斷瞬間，鋼筋可有 0.60.1=0.06m 的運動距離，而實際上鋼筋在被切斷的瞬間是停止運動的，所以造成鋼筋在牽引輪中的滑動，使?fàn)恳喪艿侥p。因此，調(diào)直機(jī)的調(diào)直速度不宜太快。 調(diào)直機(jī)的電氣控制系統(tǒng)圖為： 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 12 圖 1-4 鋼筋調(diào)直機(jī)的電器線路 Fig.1-4 electrical circuit of reinforcement bar straightening machine RD-熔斷器； D-交流接觸器； RJ-熱繼電器； AN-常開按鈕； D-電動機(jī)； QK-轉(zhuǎn)換開關(guān)； 調(diào)直機(jī)的傳動示意展開圖： 圖 1-5 鋼筋調(diào)直機(jī)的傳動示意展開圖： Fig.1-5 transmission opening figure of reinforcement bar straightening machine 1-電動機(jī)； 2-調(diào)直筒； 3-皮帶輪； 4-皮帶輪； 5-皮帶輪； 6-齒輪； 7-齒輪； 8-齒輪； 9-齒輪； 10-齒輪； 11-齒輪； 12-錐齒輪； 13-錐齒輪； 14-上壓輥； 15-下壓輥； 16-框架； 17-雙滑塊機(jī)構(gòu)； 18-雙滑塊機(jī)構(gòu)； 19-錘頭； 20-上切刀； 21-方刀臺； 22-拉桿； 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 電動機(jī)經(jīng)三角膠帶驅(qū)動調(diào)直筒 2旋轉(zhuǎn) ，實現(xiàn)鋼筋調(diào)直。經(jīng)電動機(jī)上的另一膠帶輪以及一對錐齒輪帶動偏心軸，再經(jīng)二級齒輪減速，驅(qū)動上下壓輥 14、 15 等速反向旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)鋼筋牽引運動。又經(jīng)過偏心軸和雙滑塊機(jī)構(gòu) 17、 18，帶動錘頭 19 上下運動，當(dāng)上切刀 20 進(jìn)入錘頭下面時即受到錘頭敲擊，完成鋼筋切斷。 上壓輥 14裝在框架 16 上，轉(zhuǎn)動偏心手柄可使框架銷作轉(zhuǎn)動，以便根據(jù)鋼筋直徑調(diào)整 壓輥間隙。方刀臺 21 和承受架的拉桿 22 相連，當(dāng)鋼筋端部頂?shù)嚼瓧U上的定尺板時，將方 刀臺拉到錘頭下面，即可切斷鋼筋。定尺板在承受架上的位置，可以按切斷鋼筋所需長度 進(jìn)行調(diào)節(jié)。 2 主要計算 2.1 生產(chǎn)率和功率計算 2.1.1 生產(chǎn)率計算 )/(06.0 0 hkgKD nGQ （ 2-1）式中 D-牽引輪直徑（ mm） N-牽引輪轉(zhuǎn)速（ r/min） 0G-每米鋼筋重量（ kg） K-滑動系數(shù)，一般取 K=0.95 0.98 帶入相應(yīng)數(shù)據(jù)得： )/(5.26298.0395.0409014.306.0)/(06.0 0 hkghkgKD n GQ 2.1.2 功率計算，選擇電動機(jī) 調(diào)直部分： 調(diào)直筒 所需的功率： 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 14 )(97400111 KWMnN （ 2-2） 式中 96.0m in/11取傳動效率，皮帶傳動可）調(diào)直筒轉(zhuǎn)速（rn 調(diào)直筒的扭矩： )()1(2 3 mmNL febdM s （ 2-3） 式中 )15.012.042mmLffmmdbmmemmNs調(diào)直塊的間距（數(shù)，一般取鋼筋對調(diào)直塊的摩擦系）鋼筋直徑（鋼筋彎曲次數(shù)，一般取）調(diào)直塊偏移量（）鋼筋屈服點（ 帶入相應(yīng)數(shù)據(jù)，得： ).(368.138).(13836880 )15.01(41023582 3 mNmmNM )(14.496.09 7 4 0 0 2 8 0 0368.1381 KWN 牽引部分： 鋼筋牽引功率： )(102 22 KWPN （ 2-4） 式中 88.095.097.098.098.098.0/22來計算傳動效率，按綜合傳動按性能參數(shù)查表取得）調(diào)直速度（ sm 牽引輪壓緊力： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 ）（ Nf PP sin4 1 （ 2-5） 式中 01452.0輪槽角度，一般為數(shù)取鋼筋對牽引輪的摩擦系）牽引鋼筋所需的拉力（fNP )(88445s in2.04 500 NP )(39.088.0102 408842 KWN 切斷部分： 鋼筋剪切功率： )(9 7 4 04 s in4213 KWdRN cc （ 2-6） 式中 89.095.097.098.098.0/3708.08.07.04421來計算傳動效率，按綜合傳動）齒刀切角（每分鐘切斷次數(shù)）（倍抗拉強度的剪切極限強度，約等于）鋼筋直徑（）曲柄偏心距（CmmNmmdmmRccc 帶入相應(yīng)數(shù)據(jù)，經(jīng)計算得： )(73.089.097404 45s i n303708.082014.3 23 KWN 鋼筋切斷力 P： )(4 2 NdP c （ 2-7） 式中 d-鋼筋直徑， mm c -材料抗剪極限強度， 2/mmN 帶入相應(yīng)數(shù)據(jù)得： 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 16 )(14873708.04 814.34 22 NdP c 鋼筋切斷機(jī)動刀片的沖程數(shù) n： inn I (r/min) （ 2-8） 式中 In-電動機(jī)轉(zhuǎn)速， r/min i-機(jī)械總傳動比 帶入相應(yīng)數(shù)據(jù)得： 6.1 2 8 189.01 4 4 0 inn I (r/min) 作用在偏心輪軸的扭矩 M： ) (1c o s )s i n (Pr 0 mmNLrrLrrrM kbkak （ 2-9） 式中 kr-偏心距， mm 偏心輪半徑與滑塊運動方向所成之角 LrKK k其中：),s ina r c s in ( L-連桿長度， mm 0r偏心輪軸徑的半徑， mm ar-偏心輪半徑， mm br滑塊銷半徑， mm -滑動摩擦系數(shù)， =0.10 0.15 帶入相應(yīng)數(shù)據(jù)得： )(251801005100201405.1215.074.5c o s)74.530s i n (2014871c o s)s i n (Pr 0mmNLrrLrrrM kbkak遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 驅(qū)動功率 N： )(36.1 18.9 17 1 6 2 0 0 kWMnN （ 2-10）式中 M -作用在偏心輪軸的扭矩， N mm n -鋼筋切斷次數(shù)， 1/min -傳動系統(tǒng)總效率 帶入相應(yīng)數(shù)據(jù)得： 36.1 18.9 1716200 MnN= )(3.036.1 18.9 189.07 1 6 2 0 0 12 5 1 8 0 kW 總功率： )(26.573.039.014.43214 KWNNNN 考慮到摩擦損耗等因素，選電動機(jī)型號為 4422 JO ，功率為 5.5KW，轉(zhuǎn)速為1440r/min. 2.2 第一組皮帶傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計 設(shè)計的原始條件為：傳動的工作條件，傳遞的功率 P，主、從動輪的轉(zhuǎn)速 1n 、 2n （傳動比 i），傳動對外廓尺寸的要求。 設(shè)計內(nèi)容：確定帶的型號、長度、根數(shù)； 傳動中心距； 帶輪基準(zhǔn)直徑及結(jié)構(gòu)尺寸； 計算初拉力0F， 帶對軸的壓力0Q 設(shè)計的步驟和方法 2.2.1 確定設(shè)計功率cp 考慮載荷性質(zhì)和每天運轉(zhuǎn)的時間等因素，設(shè)計功率要求要比傳遞的功率略大，即： )(kWPKP AC （ 2-11） 式中 P-傳遞的額定功率， 14.4CP （ KW） AK -工作情況系數(shù)， AK =1.2 CP 4.14 1.2=4.97(KW) 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 18 2.2.2 初選帶的型號 根據(jù)設(shè)計功率cP和主動輪轉(zhuǎn)速1n=1440r/mim。選定帶的型號為 A型。 2.2.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑1dd和2dd （ 1）選擇1dd，由min1 dd dd ，查表得 1dd=280（ mm） （ 2）驗算帶速 V，帶速太高則離心力大，減小帶與帶輪間的壓力易打滑，帶速太低，要求傳遞的圓周力大，使帶根速過多，故 V應(yīng)在 5 25mm/s 之內(nèi)。 )/(84.18)1 0 0 060( 1 4 4 028014.3)1 0 0 060( 11 smndV d （ 2-12） （ 3）計算從動輪基準(zhǔn)直徑2dd： 2dd=i 1dd=121 ddnn 28028001440 =138.57（ mm） （ 2-13） 取標(biāo)準(zhǔn)值2dd=140（ mm） 2.2.4 確定中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長度dL 一般取 )(2)(7.021021 dddd ddadd （ 2-14） 計算相應(yīng)于0a的帶基準(zhǔn)長度0dL： )(702.16065004 )140280()280140(214.350024 )()(22 202211200 mmaddddaL ddddd 根據(jù)初定的0dL查表，選取接近0dL值的基準(zhǔn)長度dL=1600（ mm） 實際中心距： )(649.4962 702.1 6 0 61 6 0 05002 00 mmLLaa dd （ 2-15） 2.2.5 驗算小輪包角 2 2 1201662a r c s in2180 21 a dd dd （ 2-16） 2.2.6 計算帶的根數(shù) 7.199.096.0)15.05.3( 97.4)(00LC KKPP PZ 取 Z=2 （ 2-17） 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 式中 K-包角系數(shù)，考慮包角與實驗條件不符（2 180）時對傳動能力的影響 LK-長度系數(shù)，考慮帶長與實驗條件不符時對傳動能力的影響 0P-實驗條件下，單根 V 帶所能傳遞的功率 0P-單根 V 帶傳遞功率的增量 考慮傳動比 1i 時，帶在大輪上的彎曲應(yīng)力小，故在壽命相同的條件下，可增大傳遞的功率，其計算式為： )(15.0)11(10 kWKnKP iB （ 2-18） 式中 BK -彎曲影響系數(shù)， BK 31003.1 iK-傳動比系數(shù) iK=1.12 2.2.7 計算帶作用在軸上的載荷 Q 為設(shè)計軸和軸承，應(yīng)計算出 V 帶對軸的壓力 Q： )(2s in2 10 NZFQ （ 2-19） 式中 Z-帶的根數(shù) 0F-單根 V 帶的初拉力 N )(28.14184.181.0)196.0 5.2(284.18 97.4500)196.0 5.2(500 220 NqvzPF C （ 2-20） )(9.5602166s in228.1412 NQ （ 2-21） 2.3 第二組皮帶傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計 設(shè)計的原始條件為：傳動的工作條件，傳遞的功率 P，主、從動輪的轉(zhuǎn)速3n、 4n （傳動比 i），傳動對外廓尺寸的要求。 設(shè)計內(nèi)容：確定帶的型號、長度、根數(shù)； 傳動中心距； 帶輪基準(zhǔn)直徑及結(jié)構(gòu)尺寸； 計算初拉力 0F ， 帶對軸的壓力 0Q 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 20 2.3.1 確定設(shè)計功率cP 考慮載荷性質(zhì)和每天運轉(zhuǎn)的時間等因素，設(shè)計功率要求要比傳遞的功率略大，即： )(kWPKP AC （ 2-22） 式中 P-傳遞的額定功率， 36.1CPKW AK-工作情況系數(shù)，AK=1.2 CP 1.36 1.2=1.632(KW) 2.3.2 初選帶的型號 根據(jù)設(shè)計功率cP和主動輪轉(zhuǎn)速3n=1440r/mim。選定帶的型號為 A型。 2.3.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑3dd和4dd （ 1）選擇3dd，由min3 dd dd ，查表得 3dd=140mm （ 2）驗算帶速 V，帶速太高則離心力大，減小帶與帶輪間的壓力易打滑，帶速太低，要求傳遞的圓周力大，使帶根速過多，故 V應(yīng)在 5 25mm/s 之內(nèi)。 )/(55.10)100060( 144014014.3)100060( 33 smndV d （ 2-23） （ 3）計算從動輪基準(zhǔn)直徑4dd： 4dd=i 3dd=343 ddnn 1407201440 =280（ mm） （ 2-24） 取標(biāo)準(zhǔn)值4dd=280mm 2.3.4 確定中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長度dL 一般取 )(2)(7.043043 dddd ddadd （ 2-25） 計算相應(yīng)于 0a 的帶基準(zhǔn)長度 0dL ： )(73.12755004 )140280()140280(214.330024 )()(22 202433400 mmaddddaL ddddd 根據(jù)初定的 0dL 查表，選取接近 0dL 值的基準(zhǔn)長度 dL =1400（ mm） 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 實際中心距： )(3622 73.1 2 7 51 4 0 03002 00 mmLLaa dd （ 2-26） 2.3.5 驗算小輪包角1 1 12070.1572a r c s in2180 43 a dd dd （ 2-27） 2.3.6 計算帶的根數(shù) 5.196.093.0)16.09.1( 36.1)(00LC KKPP PZ 取 Z=2 （ 2-28） 式中 K-包角系數(shù)，考慮包角與實驗條件不符（ 2 180 ）時對傳動能力的影響 LK -長度系數(shù)，考慮帶長與實驗條件不符時對傳動能力的影響 0P-實驗條件下，單根 V帶所能傳遞的功率 0P-單根 V帶傳遞功率的增量 考慮傳動比 1i 時，帶在大輪上的彎曲應(yīng)力小，故在壽命相同的 條件下，可增大傳遞的功率，其計算式為： )(16.0)11(30 kWKnKP iB （ 2-29） 式中 BK -彎曲影響系數(shù)， BK 31003.1 iK-傳動比系數(shù) iK=1.12 2.3.7 計算帶作用在軸上的載荷 Q 為設(shè)計軸和軸承，應(yīng)計算出 V帶對軸的壓力 Q： )(2s in2 10 NZFQ （ 2-30） 式中 Z-帶的根數(shù) 0F -單根 V帶的初拉力 N )(5.655 5 0 4.101.0)193.0 5.2(25 5 0 4.10 36.15 0 0)193.0 5.2(5 0 0 220 NqvzPF C 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 22 )(2572 70.157s in25.652 NQ 2.3.8 主動帶輪設(shè)計 軸伸直徑 d=38mm, 長度 L=80mm，故主動帶輪軸孔直徑應(yīng)取 mmd 380 ，轂長應(yīng)小于80mm.大主動帶輪結(jié)構(gòu)為輻板式帶輪，小主動帶輪結(jié)構(gòu)為實心式帶輪，輪槽尺寸及輪寬等按表計算得： 小帶輪： 基準(zhǔn)寬度 db10mm，頂寬 b=13mm； 基準(zhǔn)線上槽深 ah5mm； 基準(zhǔn)線下槽深 fh12mm； 槽間距 3.015 e mm； 第一槽對稱面 至端面的距離 2110f mm； 最小輪緣厚 mm6min ； 帶輪寬 mmfezB 3510215)12(2)1( z 輪槽數(shù)；外徑 mmhddada 1502 ； 輪槽角 38 ； 極限偏差 1 mm；當(dāng) B 1.5sd時，L=B=35mm，sd為 軸的直徑； 大帶輪： 基準(zhǔn)寬度 db10mm，頂寬 b=13mm； 基準(zhǔn)線上槽深 ah5mm； 基準(zhǔn)線下槽深 fh12mm； 槽間距 3.015 e mm； 第一槽對稱面至端面的距離 2110f mm； 最小輪緣厚 mm6min ； 帶輪寬 mmfezB 3510215)12(2)1( z 輪槽數(shù) ； 外 徑 mmhddada 2902 ： 輪 槽 角 38 ； 極 限 偏 差 1 mm ；為軸的直徑ss dmmdd ,7638221 ； mmdDD 146)76216(5.0)(5.0 110 mmdDd 28)76216(2.0)(3.02.0( 110 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 3 直齒輪設(shè)計 在閉式傳動中，輪齒折斷和點蝕均可能發(fā)生，設(shè)計時先按齒面接觸 疲勞強度確定傳動主要參數(shù)，再驗算齒根彎曲疲勞強度。 小齒輪齒數(shù) 1Z 應(yīng)大于 17 齒，以避免根切現(xiàn)象而影響齒根彎曲強度，一般取 1Z =18 40，2Z =i 1Z 。為防止輪齒早期損壞， 1Z ， 2Z 應(yīng)盡量互為質(zhì)數(shù)。當(dāng)分度圓直徑確定時，在滿足齒根彎曲強度的前提下，適當(dāng)減少模數(shù)以 增加齒數(shù)，有利于提高重合度。對傳遞動力的齒輪傳動，模數(shù)應(yīng)大于 2mm（至少 1.5mm） ,齒數(shù)比 (傳動比 )i 不宜過大 ,以小于 5 為佳 ,以防止兩齒輪直徑相差過大及輪齒工作負(fù)擔(dān)相差過大。 增大齒寬 b 時，輪齒的工作應(yīng)力 F 和 H 都將減少，有利于提高輪齒承載能力，但 b 過大易造成載荷沿齒寬分布不均勻。對于制造安裝精度要求高，軸和支承剛度大，齒輪相對于軸承是對稱布置時，可取稍大些， d0.8 1.4。 非對稱布置時 d0.6 1.2；懸臂布置及開式傳動中 d0.3 0.4。在硬度 HB 350 的硬齒面?zhèn)鲃又校琩還應(yīng)下降 50%。 一級減數(shù)直齒輪設(shè)計 已知一級傳遞功率 )(31.197.099.036.10101 KWPP ，小齒輪轉(zhuǎn)速 1n =720r/min,傳動比 i12 =2.7,每天 1 班，預(yù)期壽命 10年。 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 24 3.1 確定齒輪傳動精度等級 根據(jù)使用情況和估計速度 6v m/s,則選用 8 級精度的齒輪。選擇材料：小齒輪選用45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理，1 2 1 7 2 5 5H B S H B S ；大齒輪選用 45 號鋼 ，正火處理，2 1 6 2 2 1 7H B S H B S；按國家標(biāo)準(zhǔn)，分度圓上的壓力角 =20o ；對于正常齒，齒頂高系數(shù) =1ah，頂隙系數(shù) = 0.25c 3.1.1 計算許用應(yīng)力 9119912126 0 6 0 7 2 0 1 1 0 3 0 0 8 1 . 0 3 6 8 1 01 . 0 3 6 8 1 00 . 3 8 4 1 02 . 7hN n j LNNi （ 3-1） 主 動 輪 和 從 動 輪 齒 面 硬 度 為 230HBS 和 170HBS ， 并 查 圖 得 ，lim1H=570Mpa,lim2H=520Mpa,查圖得，1NZ=1.0，2NZ=1.14, 1XZ=1.0, 2XZ=1.0,WZ=1.0,LVRZ=0.92,HS=1.0。 l i m 11 1 1 570 1 . 0 1 . 0 1 . 0 0 . 9 2 5 2 4 . 4 ( )1 . 0HH N X W L V RHZ Z Z Z M P aS （ 3-2） l i m 22 2 2 520 1 . 1 4 1 . 0 1 . 0 0 . 9 2 5 4 5 . 3 7 6 ( )1 . 0HH N X W L V RHZ Z Z Z M P aS （ 3-3） 3.1.2 按齒面接觸疲勞強度確 定中心距 小齒輪轉(zhuǎn)距： )(694.1 7 3 7 5720 31.11055.9 61 mmNT （ 3-4） 初取 2 1.1ttKZ，取 1 2 .7 10 .3 5, 0 .3 5 0 .6 4 7 522a d a u ，查表得 1 8 8 .9EZ M P a，22 2 . 5c o s s i n c o s 2 0 s i n 2 0HZ （ 3-5） 確定中心距： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 )(34.150)4.524 5.29.188(7.235.02 694.1 7 3 7 51.1)17.2()(2)1( 3 23 21 mmZZZuKTuaHHEat （ 3-6） 取 a=155mm 估計模數(shù) ： m=(0.007 0.02)a=(0.007 0.02)155=1.085 3.1mm,取 m=3mm. 各輪齒數(shù)： 12 1 1 22 2 1 5 5 2 7 . 9 3( 1 ) 3 ( 2 . 7 1 )2 7 . 9 3 2 . 7 7 5 . 4 1aZmuZ Z i （ 3-7） 取122 8 , 7 5ZZ 實際傳動比2175 2 . 6 828Zi Z 實 （ 3-8） 傳動比誤差 2 . 7 2 . 6 81 0 0 % 1 0 0 % 0 . 7 % 5 %2 . 7iiii 理 實理 許用 分度圓直徑： 11223 2 8 8 4 ( )3 7 5 2 2 5 ( )d m Z m md m Z m m （ 3-9） 驗算圓周速度 11 3 . 1 4 8 4 7 2 0 3 . 1 7 / 6 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnv m s m s ,選擇 8 級精度的齒輪合適。 3.1.3 驗算齒面接觸疲勞強度 因電機(jī)驅(qū)動，載荷平穩(wěn)，查表， 1.0AK ，由于速度 v=3.17m/s,8 級精度齒輪 ，查圖得 1.12vK ，軸上軸承不對 稱分布，且 0.6475d ，查圖得 1.04K ，齒寬b=1 0 . 6 4 7 5 8 4 5 4 . 3 9d d 。取 b=54mm, 0 。 查表得 1.0K 載荷系數(shù) 1 . 0 1 . 1 2 1 . 0 4 1 . 0 1 . 1 6AvK K K K K （ 3-10） 計算端面和縱向重合度： 12111 . 8 8 3 . 2 c o sZZ 111 . 8 8 3 . 2 13 8 7 5 1.84 （ 3-11） 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 26 10 . 3 1 8 t a n 0d Z （ 3-12） 由和查圖得， 0.88Z ，取 u=2.7 1212 1H E HKT uZ Z Zb d u （ 3-13） 22 1 . 1 6 1 7 3 7 5 . 6 9 4 2 . 7 11 8 8 . 9 2 . 5 0 . 8 85 4 . 3 9 8 4 2 . 7 =158MP H 安全。 3.1.4 驗算齒根彎曲疲勞強度 根 據(jù) 材 料 熱 處 理 ， 查 圖 ，l i m 1 l i m 24 3 5 , 4 1 5 , 1 . 2 5F F FM P a M P a S 取 。查圖 1 2 1 21 . 0 , 1 . 0 2 . 0N N X X S TY Y Y Y Y 。 取，則計算出許用應(yīng)力 l i m 11 1 1 435 1 . 0 1 . 0 2 . 0 6 9 6 ( )1 . 2 5FF N X S TFY Y Y M P aS （ 3-14） l i m 22 2 2 415 1 . 0 1 . 0 2 . 0 6 6 4 ( )1 . 2 5FF N X S TFY Y Y M P aS （ 3-15） 由圖得，1 2 1 22 . 8 6 , 2 . 2 2 1 . 5 4 , 1 . 7 9 , 0 . 7 1F a F a S a S aY Y Y Y Y 和 驗算彎曲疲勞強度 11 1 112F F a S aKT Y Y Yb d m （ 3-16） 2 1 . 1 6 1 7 3 7 5 . 6 9 4 2 . 8 6 1 . 5 4 0 . 7 15 4 8 4 3 )(14.38 MPa1F 12 2 212F F a S aKT Y Y Yb d m （ 3-17） 2 1 . 1 6 1 7 3 7 5 . 6 9 4 2 . 2 2 1 . 7 9 0 . 7 15 4 8 4 3 23 2 . 6 2 ( ) FM P a 安全。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 3.1.5 齒輪主要參數(shù)和幾何尺寸 122 8 , 7 5 , 2 . 7 , 3 , 1 . 0 , 0 . 2 5aZ Z u m m m h c 11 3 2 8 8 4d m Z m m 22 3 7 5 2 2 5d m Z mm 11 2 8 4 2 3 1 . 0 9 0aad d m h mm 22 2 2 2 5 2 3 1 . 0 2 3 1aad d m h mm 11 2 ( ) 8 4 2 3 ( 1 . 0 0 . 2 5 ) 7 6 . 5fad d m h c mm 22 2 ( ) 2 2 5 2 3 ( 1 . 0 0 . 2 5 ) 2 1 7 . 5fad d m h c mm 1211( ) ( 8 4 2 2 5 ) 1 5 4 . 522a d d mm 1 2 1 25 4 , 5 1 0 , 6 0b b m m b b m m b m m 取 同理 當(dāng) 3軸 4軸間傳動比34i=2.5 時，齒 輪主要參數(shù)和幾何尺寸 343 0 , 7 5 , 2 . 5 , 3 , 1 . 0 , 0 . 2 5aZ Z u m m m h c 33 3 3 0 9 0d m Z mm 44 3 7 5 2 2 5d m Z mm 33 2 9 0 2 3 1 . 0 9 6aad d m h mm 44 2 2 2 5 2 3 1 . 0 2 3 1aad d m h mm 33 2 ( ) 9 0 2 3 ( 1 . 0 0 . 2 5 ) 8 2 . 5fad d m h c mm 44 2 ( ) 2 2 5 2 3 ( 1 . 0 0 . 2 5 ) 2 1 7 . 5fad d m h c mm 3411( ) ( 9 0 2 2 5 ) 1 5 7 . 522a d d mm 3 4 3 46 0 , 5 1 0 , 6 7b b m m b b m m b m m 取 軸 4 和軸 5 間的傳動比 45i =1，齒輪主要參數(shù)和幾何尺寸 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 28 562 0 , 2 0 , 1 , 5 , 1 . 0 , 0 . 2 5aZ Z u m m m h c 55 5 2 0 1 0 0d m Z mm 66 5 2 0 1 0 0d m Z mm 55 2 1 0 0 2 5 1 . 0 1 1 0aad d m h mm 66 2 1 0 0 2 5 1 . 0 1 1 0aad d m h mm 55 2 ( ) 1 0 0 2 5 ( 1 . 0 0 . 2 5 ) 8 7 . 5fad d m h c mm 66 2 ( ) 1 0 0 2 5 ( 1 . 0 0 . 2 5 ) 8 7 . 5fad d m h c mm 3411( ) (1 0 0 1 0 0 ) 1 0 022a d d mm 5670bbmm 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 4 錐齒輪的設(shè)計 初定齒數(shù)比 u=1.計算兩錐齒輪，參照 GT4-8型調(diào)直機(jī)的傳動示意展開圖 錐齒輪材料采用 45 號鋼加工制造，采用大圓角留磨滾刀加工，齒面滲碳淬火磨齒，并采用齒面強化噴丸工藝，以提高接觸與彎曲強度。錐齒輪 58HRC 63，精度 6Cgb11365-89。（ 噴丸強化工藝 ,此技術(shù)提供一種通過利用噴丸強化工藝在齒輪表面形成壓縮殘余應(yīng)力來提高齒輪的疲勞強度的方法。此技術(shù)的方法是在利用高壓空氣向齒輪表面投射大量的噴丸時向與連接作為噴射對象的齒輪齒的齒根圓與漸開線的交點及與上述噴射對象的齒輪齒相鄰的齒輪齒的齒頂圓與漸開線的交點的直線平行的方向，更具體地講，是向與該直線成 0 至 15 角的方向投射。） 軸交角 90 。由電動機(jī)驅(qū)動，工作載荷略有輕微沖擊，錐齒輪 1 懸臂支承，錐齒輪2兩端支承，傳遞轉(zhuǎn)矩： mKNnPT 018.072036.155.955.9211，轉(zhuǎn)速 720r/min。 （ 4-1） 1基本參數(shù)： 。頂隙系數(shù)齒頂高系數(shù)齒數(shù)壓力角模數(shù) 20.0；1；25；20；4 chzm a 2初步設(shè)計： )(1 9 5 13 2 11 mmuKTdHPe （ 4-2）式中 K-載荷系數(shù)，取 1.5 u-齒數(shù)比，取 1 HP -齒輪的許用接觸應(yīng)力 )/(11821.11300 2 l i m mmNS HHHP HS -估計時的安全系數(shù)，取 1.1 limH -試驗齒輪的接觸疲勞極限 )/(1 3 0 0 2lim mmNH 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 30 估算的結(jié)果： 3 2 11 1951HPe uKTd= )(8211821185.11951 32 mm 幾何尺寸： 齒數(shù)比： 1252521 zzu 齒數(shù) 1z=25；2z=25 （ 4-3） em=4 m 模數(shù) 大端分度圓直徑： mmmzd ee 10042511 mmzmd ee 10042522 （ 4-4） 分錐角： 45arc tan212 zz （ 4-5） 4590 21 （ 4-6） 外錐距：mmdR ee 71222100s in2 11 （ 4-7） 齒寬： mmRb eR 3.21713.0 R =0.25 0.33 取 R =0.3 （ 4-8） （重載荷 3.0 Rb 3.5） 平均分度圓直徑： mmdmmddmRem 85 85)3.05.01(100)5.01(211 （ 4-9） 中錐距： mmRRRem 35.60)3.05.01(71)5.01( （ 4-10） 平均模數(shù)： mmmmRem 4.3)3.05.01(4)5.01( （ 4-11） 齒距： P=m =3.14 4=12.56mm （ 4-12） 齒寬系數(shù)： R =0.3 節(jié)錐角： 451 452 高度變位系數(shù)： 0)111(39.0 21 X （ 4-13） 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 02 X 齒頂高： mmmXhheaa 441)( 11 （ 4-14） mmhh aa 412 齒根高： mmxcmhef 8.4)2.01(4)1( 11 mmhf 8.42 （ 4-15） 頂隙： 80.0420.0 mcc （ 4-16） 齒頂角：211 225.3)714a r c t a n ()a r c t a n (aeaa Rh （ 4-17） 齒根角：211 868.3)718.4a r c t a n ()a r c t a n (feff Rh （ 4-18） 齒寬中點分度圓直徑： 211 85100)3.05.01()5.01( mRm dmmdd （ 4-19） 齒寬中點螺旋角： 35m 大端齒頂圓直徑： 21111 10645c o s42100c o s2 aaea dhdd （ 4-20） 大端齒根圓直徑： 2111 9345c os8.42100c os2 ffef dhdd （ 4-21） 頂錐角：2111 225.48225.345 aaa （ 4-22） 根錐角：2111 775.41225.345 faf （ 4-23） 安裝距： A，根據(jù)結(jié)構(gòu)而定。 冠頂距： 軸線交角 90454521 （ 4-24） 當(dāng)21121 172.4745s i n42100s i n290 KaeK AhdA 時， （ 4-25） 輪冠距： 111 KAAH （ 4-26） 錐齒輪強度校核計算： 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 32 接觸強度校核 HPKHEmHHVAtH ZZZZubduKKKKF 1285.01 （ 4-27） 式中 分度圓的切向力 3 6 01 0 0 182 0 0 02 0 0 0 1 1 mt d TF N 使用系數(shù) 25.1AK 動載荷系數(shù) 041.1VK 載荷分布系數(shù) 9.1HK 載荷分配系數(shù) 1HK 節(jié)點區(qū)域系數(shù) 5.2HZ 彈性系數(shù) 2/8.189 mmNZ E 重合度、螺旋角系數(shù) 867.0Z 錐齒輪系數(shù) 1KZ 計算結(jié)果： 2212/3431867.05.28.18911003.2185.01119.1041.125.136085.01mmNZZZZubduKKKKFHPKHEmHHVAtH 許用接觸應(yīng)力 ZZvZZSXRLNHHHP limlim （ 4-28） 式中 試驗齒輪接觸疲勞極限 6501lim H 2/mmN 壽命系數(shù) 1NZ 潤滑油膜影響系數(shù) 985.0LvRZ 最小安全系數(shù) 1.1min HS 尺寸系數(shù) 1XZ 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 工作硬化系數(shù) 1Z 計算結(jié)果2l i ml i m /581985.011.1650 mmNZZvZZS XRLNHHHP HPH 通過 彎曲強度校核 YYbmKKKKFFSm FFvAtF 11 85.0 （ 4-29） 式中 復(fù)合齒形系數(shù) 79.41 FSY 重合度和螺旋角系數(shù) 68.0Y 其余項同前，并且 HFHF KKKK , 計算結(jié)果： 211/4768.0185.019.1041.125.136085.0mmNYYbmKKKKFFSmFFvAtF 許用彎曲應(yīng)力： XR relTrelTNF FBFP YYYYS m in （ 4-30） 式中 齒根基本強度 2/250 mmNFB 壽命系數(shù) 1NY 相對齒根圓角敏感系數(shù) 1relTY 相對齒根表面狀況系數(shù) 1RrelTY 尺寸系數(shù) 1XY 最小安全系數(shù) 4.1min FS 計算結(jié)果 1781114.1250 FP2/mmN FPF 1 通過 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 34 5 軸的設(shè)計與強度校核 5.1 軸的設(shè)計與強度校核 5.1.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 圖 5-1 軸的結(jié)構(gòu)圖 Fig.5-1 construction figure of shaft one 5.1.2 求出齒輪受力 輸出軸轉(zhuǎn)矩： NnPT 1803972036.11055.91055.9 61161 （ 5-1） 齒輪圓周力： mmmzddNd TFRRmmt85)3.05.01(254)5.01()1(494851803922111111（ 5-2） 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 齒輪軸向力： NFFta 12745c o s20t a n494s i nt a n 111 （ 5-3） 齒輪徑向力： NFFtr 127co sta n 111 （ 5-4） 支反力： XOY 面 （垂直面） NRNRBYAY19826928512746212771269285127193127 （ 5-5） XOZ 面（水平面） NRNRBZAZ64269161257462127319269430257193127 （ 5-6） XOY 面上的彎矩： mmNMmmNMmmNMmmNMBYBYAYAY5.1911319312728512719099269715.164621272851272691980右左右左 （ 5-7） XOZ 面上的彎矩： mmNMmmNMmmNMmmNMBZBZAZAZ953421934942469926931943025722822846249441377161257右左右左 （ 5-8） 合成彎矩： mmNMMMmmNMMMmmNMMMmmNMMMBZBYBBZBYBAZAYAAZAYA97237953405.191132542724699190992282282282285.16413774137702222222222222222）（）（）（）（）（右右右左左左右右右左左左 （ 5-9） 當(dāng)量彎矩： 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 36 mmNTMmmNTMMmmNTMMmmNTMMmmNTMMMP aMP aTMMvDBvBBvBAvAAvAbbBbbv104621803958.0977981803958.097237274951803958.0254272 2 8 4 6 81803958.02 2 8 2 2 8104621803958.04137795,5560045.58.09555)(2222222222222222010122）（）（）（）（）（）（）（）（查表，鋼取轉(zhuǎn)矩為一般性質(zhì)，故右右左左右右左左 （ 5-10） 取危險截面按當(dāng)量彎矩驗算直徑。危 險截面取左軸承處（載荷最大）及安裝帶輪處（軸徑最小且載荷較大、有鍵槽）。 右軸承部位驗算 mmMdbvA 35551.02287071.03 31 （ 5-11） d=45mm 35mm,合格。 安裝帶輪部位驗算 mmMdbvD 20551.0104621.03 31 （ 5-12） d=30mm 20mm,合格。 該軸段有鍵槽，計算軸徑加大 4%， d=30 201.04=20.8 ，合格 綜上計算結(jié)果，該軸強度足夠。 5.2 軸的設(shè)計與強度校核 5.2.1 軸的結(jié) 構(gòu)設(shè)計 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 圖 5-2 軸的結(jié)構(gòu)圖 Fig.5-2 construction figure of shaft two 5.2.2 求出齒輪受力 輸出軸轉(zhuǎn)矩： NnPT 1737672031.11055.91055.9 62262 （ 5-13） 圓柱齒輪 齒輪圓周： NdTFt 414841 7 3 7 622111 （ 5-14） 齒輪徑向力： NFFtr 150tan11 （ 5-15） 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪 齒輪圓周力： mmmzddNd TFRRmmt85)3.05.01(254)5.01()1(408851 7 3 7 622222222 （ 5-15） 齒輪軸向力： NFFta 10445c o s20t a n408s i nt a n 222 （ 5-16） 齒輪徑向力： NFF tr 104co sta n 222 （ 5-17） 支反力 XOY 面 （垂直面） 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 38 NRNRBYAY973545410428510430210415535428510452104300150 （ 5-18） XOZ 面（水平面） NRNRBZAZ44735451420302408544143923542123052408300414 （ 5-19） XOY 面上的彎矩： mmNMmmNMmmNMmmNMmmNMmmNMBYBYDYDYCYCY042285104521043001503541555044529796102481503021555 0 4 7 230097285104248104837054155右左右左右左 （ 5-20） XOZ 面上的彎矩： mmNMmmNMmmNMmmNMmmNMmmNMBZBZDZDZCZCZ63602123014541652408300414636021230102672248414114984460302484080右左右左右左 （ 5-21） 合成彎矩： mmNMMMmmNMMMmmNMMMmmNMMMmmNMMMmmNMMMBZBYBBZBYBDZDYDDZDYDCZCYCCZCYC63606360014541614541642811763605044961510267296101255741149845047283700837022222222222222222222222）（）（）（）（）（）（）（）（右右右左左左右右右左左左右右右左左左 （ 5-22） 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 39 當(dāng)量彎矩： mmNTMmmNTMMmmNTMMmmNTMMmmNTMMmmNTMMmmNTMMmmNTMMM P aM P aTMMvDPvPBvBBvBDvDDvDCvCCvCbbBbbv100781737658.0271221737658.025180119171737658.063601457651737658.0145416129401737658.08117139291737658.096151259781737658.0125574131011737658.0837095,5560045.58.09555)(2222222222222222222222222222010122）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（查表，鋼取轉(zhuǎn)矩為一般性質(zhì)，故右右左左右右左左右右左左 （ 5-23） 取危險截面按當(dāng)量彎矩 驗算直徑。危險截面取右軸承處（載荷最大）、安裝圓柱齒輪處、安裝錐齒輪處及安裝偏心輪處。 右軸承處驗算 mmMdbvB 8.29551.01462511.03 31 （ 5-24） d=35mm 29.8mm,合格。 安裝圓柱齒輪處驗算 mmMdbvC 4.28551.01266571.03 31 （ 5-25） d=40mm 28.4mm,合格。 該軸段有鍵槽，計算軸徑加大 4%， d=40 28.41.04=29.5mm, 合格。 安裝錐齒輪處驗算 mmMdbvC 18551.0190121.03 31 （ 5-26） d=35mm 18mm,合格。 該軸段有鍵槽，計算軸徑加大 4%， d=35 181.04=18.72mm, 合格。 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 40 安裝偏心輪處 mmMdbvP 17551.0271221.03 31 （ 5-27） d=25mm 17mm,合格。 該軸段有鍵槽，計算軸徑加大 4%， d=25 171.04=17.68mm ，合格。 綜上計算結(jié)果，該軸強度足夠。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 41 6 主要 零件的規(guī)格及加工要求 6.1 調(diào)直筒及調(diào)直塊 調(diào)直筒及調(diào)直塊的尺寸要求見零件圖，調(diào)直筒可用一般結(jié)構(gòu)鋼或碳鋼制造，調(diào)直塊須用廠具鋼制造，并進(jìn)行熱處理，塊的內(nèi)孔要具有一定的光潔度。 GT4-8 型調(diào)直機(jī)的調(diào)直筒，有兩套調(diào)直模，每套有五個，其中一套內(nèi)徑為 10mm，可以調(diào)直 6 8mm 直徑的鋼筋，另一套內(nèi)徑為 6mm，可調(diào)直 5mm 直徑以下的鋼筋。調(diào)直模用工具鋼制成，并經(jīng)熱處理。安裝時，調(diào)直模的喇叭口應(yīng)全部向調(diào)直筒進(jìn)口方向。調(diào)直模在調(diào)直筒中的安裝位置如圖所示， 圖 6-1 調(diào)直模的安裝方法 Fig.6-1 installation method of straightening model 調(diào)直模偏移量的大小，要根據(jù)調(diào)直模的磨損程度和鋼筋的性質(zhì)通過試驗確定，一般為7 10mm，但不論采用哪種方法，調(diào)直筒最外兩端的兩個調(diào)直模，必須在調(diào)直筒導(dǎo)孔的軸線上，如果發(fā)現(xiàn)鋼筋調(diào)的不直，應(yīng)及時調(diào)整調(diào)直模的偏移量。 6.2.齒輪 調(diào)直機(jī)上的所有齒輪均采用 45 號鋼加工制造，并須經(jīng)過表面淬火等熱處理。 6.3.調(diào)直機(jī)的各傳動軸均安裝滾動軸承 表 1-1 鋼筋調(diào)直機(jī)的 軸承 型號及 用量 Tab.1-1 bearing size and number of reinforcement bar straightening machine 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 42 軸承名稱 型號 數(shù)量 安裝部位 軸承名稱 型號 數(shù)量 安裝部位 單列圓錐滾子軸承 7206 1 錐齒輪軸左端 單列圓錐滾子軸承 7512 1 偏心軸下端 雙列向心球軸承 1307 1 錐齒輪軸右端 單列向心球軸承 306 2 下壓輥軸兩端 單列圓錐滾子軸承 7308 1 偏心軸上端 單列向心球軸承 306 2 上壓輥軸兩端 6.4 傳送壓輥的選用和調(diào)整 調(diào)直機(jī)有 兩對鋼筋傳送壓輥供選用，每對壓輥上又有兩種深度的環(huán)槽，因此應(yīng)根據(jù)鋼筋直徑選擇適當(dāng)?shù)膲狠伈?。一般在夾緊鋼筋后，應(yīng)保證上下壓輥之間有 3mm 左右的間隙為合適。 傳送鋼筋的牽引力，決定于壓輥間的壓緊程度，壓緊度要保證鋼筋能順利的被牽引前進(jìn)，不應(yīng)有明顯的轉(zhuǎn)動現(xiàn)象，而且在被切斷的一瞬間，應(yīng)能允許鋼筋與壓輥之間發(fā)生打滑現(xiàn)象。 6.5 定長機(jī)構(gòu)的選擇與調(diào)整 鋼筋切斷長度，由定長機(jī)構(gòu)自動調(diào)整，為了保證切斷質(zhì)量，首先要按滑動刀臺的活動上切刀位置，調(diào)整其固定切刀，使上下兩切刀的刃口間有 1mm 以內(nèi)的間隙，并經(jīng)常檢查下切刀的鎖緊螺母 有無松動現(xiàn)象，以及上切刀的抬刀彈簧的彈性。 滑動刀臺的回位是靠壓縮彈簧的張力，在定尺拉桿上裝有三個壓縮彈簧，在調(diào)直粗鋼筋時，三個彈簧同時起作用。當(dāng)調(diào)直細(xì)鋼筋時，只需 1 2 彈簧。彈簧的預(yù)緊力是以保證能可靠的回位為準(zhǔn)。如果彈簧預(yù)緊力不足，會造成滑動刀臺停留在錘頭下發(fā)生連切鋼筋的故障，若彈簧預(yù)緊力過大，則鋼筋不易頂動頂尺板，而發(fā)生鋼筋頂彎或切斷尺寸不準(zhǔn)，并造成壓輥過度損傷鋼筋的現(xiàn)象。 鋼筋發(fā)生連切現(xiàn)象，除由于彈簧的預(yù)緊力不足外，還可能是傳送壓輥壓力過大，或者是料槽的鋼筋下落阻力過大所造成的。所以，發(fā)生不正?，F(xiàn)象時 ，應(yīng)立即停車檢查，進(jìn)行調(diào)整。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 43 7 結(jié)論 伴隨著建筑業(yè)的發(fā)展，建筑機(jī)械成為現(xiàn)代工業(yè)與民用建筑施工與生產(chǎn)過程中不可缺少的設(shè)備。建筑生產(chǎn)與施工過程實現(xiàn)機(jī)械化、自動化、降低施工現(xiàn)場人員的勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率以及降低生產(chǎn)施工成本，為建筑業(yè)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。由于建筑機(jī)械能夠為建筑業(yè)提供必要的技術(shù)設(shè)備，因此成為衡量建筑業(yè)生產(chǎn)力水平的一個重要標(biāo)志，并且為確保工程質(zhì)量、降低工程造價、提高經(jīng)濟(jì)效益、社會效益與加快工程建設(shè)速度提供了重要的手段。所以，提高建筑機(jī)械的管理、使用、維護(hù)與維修能力，對加快建筑生產(chǎn)與施工速度 ，具有十分重要的意義。 本文根據(jù)鋼筋調(diào)直機(jī)的設(shè)計原則和具體要求，結(jié)合工地的實際需要進(jìn)行設(shè)計，該鋼筋調(diào)直機(jī)具備良好的機(jī)動性，它體積小，重量輕，能快速的在不同場地之間轉(zhuǎn)移，它能量大，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，最大限度的發(fā)揮設(shè)備的利用率和生產(chǎn)率。本次設(shè)計借助于 AUTOCAD進(jìn)行繪圖，基本上達(dá)到了設(shè)計要求。 本次設(shè)計還存在不足之處，一是由于鋼筋的牽引速度 V=0.6m/s,而剪刀升降時間t=0.1s,則鋼筋在切斷的瞬間的運動距離 S=Vt=0.60.1=0.06m ，為此，剪刀阻礙鋼絲的運動，而引起牽引輥產(chǎn)生滑動現(xiàn)象，磨損加 劇，生產(chǎn)率降低，故此種調(diào)直機(jī)的調(diào)直速度不宜太快。二是由于機(jī)械設(shè)計的復(fù)雜性和整體性，本人掌握不夠全面。三是由于經(jīng)驗方面的欠缺，故需要進(jìn)一步的研究和實踐。 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 44 致謝 本設(shè)計在導(dǎo)師康文龍教授的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計和調(diào)試，無不凝聚著康文龍導(dǎo)師的心血和汗水，在四年的本科學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。在此向?qū)煴硎旧钌畹母兄x和崇高的敬意，祝愿導(dǎo)師身體健康。 在論文的完成過程當(dāng)中，同時得到了季璐瑤、璀璨的熱情幫助，一并 表示深深地感謝 ! 最后，誠摯的感謝所有參加本論文評審和答辯的各位老師，感謝你們在百忙之中抽出時間參加我的答辯。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 45 參考文獻(xiàn) 1 田奇，童占榮，王進(jìn)，馬志奇。鋼筋及預(yù)應(yīng)力機(jī)械應(yīng)用技術(shù) M。中國建材工業(yè)出版社。 2004。 5 2 孟憲源現(xiàn)代機(jī)構(gòu)手冊 M第 1 版北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1994， 6 3 田奇 建筑機(jī)械使用與維護(hù) 中國建材工業(yè)出版社 2003.8。 4 李鳳平，張士慶，蘇猛。機(jī)械圖學(xué) M。東北大學(xué)出版社 2003.9 5 紀(jì)世斌建 筑機(jī)械基礎(chǔ)北京清華大學(xué)出版社 2002。 6 徐灝機(jī)械設(shè)計手冊（ 1） M 第 2 版北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2000。 7 徐灝機(jī)械設(shè)計手冊（ 2） M 第 2 版北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2000。 8 徐灝機(jī)械設(shè)計手 冊（ 3） M 第 2 版北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2000。 9 機(jī)械設(shè)計手冊化學(xué)工業(yè)出版社 2004 10 現(xiàn)代施工機(jī)械實用手冊華南理工大學(xué)出版社 1999 11高文安建筑施工機(jī)械武漢武漢工業(yè)大學(xué)出版社 2000。 12 Sunage T,et al.Differental reducers using internal gears with small tooth number difference(The first report,fundamentals of design)J.Bulletin of JSME,1994,(108).。 13 Shu Xiaolong.Determination of load sharing factor for plametary gearing with small tooth number differenceJ.Mechanism and Machine Throry,1995,30(2).。 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 46 附錄 A 譯文 降低商用飛機(jī)的直接維護(hù)費用的方法 Haiqiao Wu Yi Liu Yunliang Ding 和 Jia Liu 作者 Haiqiao Wu， Yi Liu， Yunliang Ding 和 Jia Liu 都是在中華人民共和國南京大學(xué)航空宇航工程學(xué)院從事航空學(xué)和行于學(xué)的學(xué)者。 關(guān)鍵詞 直接費用，商用飛機(jī)， 維護(hù)費用，專家，鑒定測試 摘要 商用飛機(jī)的直接維護(hù)費用（ DMC）對飛機(jī)費用的所有權(quán)起一個重要作用。我們的研究目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)一些減少 DMC 的方法。本論文首先指出設(shè)計和果實診斷是影響 DMC 的主要因素，對于特定的航空公司這一因素，可忽略不計。一項 R&M 設(shè)計的新觀念 為了要減少 DMC，本論文討論了自由操作時期和過失診斷專家系統(tǒng)的維護(hù)。 電子的通路路徑 本文的翡翠研究寄存器可以從以下網(wǎng)站得到： /researchregister 現(xiàn)在的議題和本文的完整文件可以從以下網(wǎng)站 /0002-2667.htm 降低商用飛機(jī)的直接維護(hù)費用的方法 介紹 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 47 商用飛機(jī)的維護(hù)活動是飛機(jī)耐飛性能的一個必要組成部分。飛機(jī)維護(hù)是令飛機(jī)回復(fù)到可使用狀態(tài)下的一個上木。它包括維護(hù)、修理、徹底檢查、檢驗和狀態(tài)測定。 它可以分為兩種類型。 修正的維護(hù)。這些活動，即由提供對于某一已知的或疑似的故障及（或）缺陷的方案，來是失敗的結(jié)果回復(fù)到一種令人滿意的情況。修正的維護(hù)大體上可分為過失確認(rèn)、過失隔離、拆卸、替換、重新裝配、對準(zhǔn)或者調(diào)整，以及測試。這一種維護(hù)的類型即是不預(yù)定的維護(hù)，而且受益于診斷的使用以減輕在維護(hù)資源方面的負(fù)擔(dān)。 預(yù)防的維護(hù)。這些活動，即由系統(tǒng)檢驗、探測、疲勞項目的替換、調(diào)整、口徑測定，以及清潔等，來使之保持在可使用狀態(tài)。在飛機(jī)和儀器的整個壽命中，它以一種規(guī)定的形式實行。因此，它也被成做預(yù)定的維護(hù)。 維護(hù)通常的目 標(biāo)是，在一家航空公司需要維修飛機(jī)時，能夠以最低的費用提供一套完整的維護(hù)服務(wù)。現(xiàn)在商用飛機(jī)的維護(hù)費用對飛機(jī)費用的所有權(quán)起一個重要作用。維護(hù)費用一般占與飛機(jī)操作相關(guān)費用的 10%-20%（ Maple,2001）。 直接的維護(hù)費用（ DMC）被定義為，用于維護(hù)一個飛機(jī)或相關(guān)儀器所需的勞動力費用和材料費用（ ATA，國際航空運輸協(xié)會和 ICCAIA， 1992）。 DMC 不包括勞動和物質(zhì)的開支，如行政、監(jiān)督、使用工具工作、測試儀器、設(shè)備、記錄及保存等活動的費用（ Knotts,1999）。航空公司通常會尋求維護(hù)費用的保證，如果 DMC 超過約定的指定水平，飛機(jī)制造者將招致財政上的處罰。 我們的研究目標(biāo)是找出一些為商用飛機(jī)減少 DMC 的方法。本論文首先分析了影響 DMC的主要因素，然后討論了可以減少 DMC 的一些方法。 DMC的主要影響因素 依照定義， DMC 的公式是： DMC=（onMMH+offMMH） LR+MC, 其中，onMMH是指飛機(jī)維護(hù)人員在飛機(jī)上的工作時間；offMMH是指飛機(jī)維護(hù)人員不在 飛機(jī)上的凌夷部分工作時間； LR 是指勞動費用； MC 是指材料的費用。影響 DMC 的因素可以依下列各項分類。 設(shè)計因素 可靠性和可維護(hù)性（ R&M）是飛機(jī)的固有價值。它只能由設(shè)計決定。雖然像經(jīng)過高度 紀(jì)可： 鋼筋調(diào)直機(jī)設(shè)計 48 訓(xùn)練的人和一個應(yīng)答的補給系統(tǒng)這樣的其他因素，也能使時間限定在一個絕對的最小量中，但是只有國有的 R&M 才能決定這一最小量。即使改良訓(xùn)練或技術(shù)支持也不能夠有效的彌補因一架拙劣設(shè)計（根據(jù) R&M）的商用飛機(jī)在可用性方面所造成的損失。將支持飛機(jī)飛行的費用減少到最小，最大限度的提高籍由最好設(shè)計所生產(chǎn)出的產(chǎn)品的可用性，使之可靠并且可 維護(hù)。對于商用飛機(jī)整個壽命期所花費用來說，大概有 70%-80%的費用是由設(shè)計階段來決定的。 過失診斷效率 系統(tǒng)和技術(shù)的復(fù)雜性逐漸增加加大了即使、有效的過失診斷的困難。由此成為系統(tǒng)可維護(hù)性的問題因素。而且，從減少時間周期和費用方面來看，無效的過失診斷可能會很貴。因為 “ 沒有發(fā)現(xiàn)錯誤（ NFF） ” 的情形會對維護(hù)費用產(chǎn)生很大的影響?，F(xiàn)代系統(tǒng)的設(shè)計經(jīng)歷了 40%或者更高的儀器錯誤消除率。這些錯誤是有歧義的、勞動密集型的測試程序所造成的。航空電子學(xué)和電氣科學(xué)方面的不可預(yù)定維護(hù)費用占民用飛機(jī) DMC 的 18%， 40%與儀器錯 誤消除相關(guān)的被歸類為 NFF。在 1992 年，一項對部件轉(zhuǎn)移的審計突出了英國空中航線的機(jī)群每平均有 8000 項被轉(zhuǎn)移走?？v觀所有的工作室，其所有部件中的 14%，被發(fā)現(xiàn)有 NFF。一臺航空電子學(xué)儀器平均會產(chǎn)生出 30%的 NFF。在財政上來看，若是考慮到直接和間接費用，那么 這就等于是每年在 NFF 上的開支總共就需要兩千萬英鎊（ Knotts,1999）