畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-鋼筋彎曲機(jī)的設(shè)計(jì)全套分圖紙三維

1、鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 摘 要鋼筋彎曲機(jī)是建筑業(yè)常用的工程機(jī)械之一，主要用于各種型號(hào)的鋼筋的彎曲，以用于工程施工工地上。通過(guò)強(qiáng)度計(jì)算分析，認(rèn)為現(xiàn)有彎曲機(jī)的大部分零件有較大的設(shè)計(jì)裕量，需要改變個(gè)別零部件及電動(dòng)機(jī)功率即可大幅度提高加工能力，滿足40鋼筋的彎曲加工。.本文所設(shè)計(jì)的半自動(dòng)可調(diào)速鋼筋彎曲機(jī)適用于彎曲6-40毫米鋼筋之用，本機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用全封閉式，變速桿換擋，可使工作盤(pán)得到兩種轉(zhuǎn)速，鋼筋的彎曲角度由工作盤(pán)側(cè)面的擋塊調(diào)節(jié)，機(jī)械部分通過(guò)電器控制實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)。鋼筋彎曲機(jī)適用于建筑行業(yè)彎曲640鋼筋之用。 本機(jī)工作程序簡(jiǎn)單，彎曲形狀一致，調(diào)整簡(jiǎn)單，操作方便，性能穩(wěn)定，它能將q23540圓鋼或832螺

2、紋鋼筋彎曲成工程中所需要的各種形狀。關(guān)鍵詞 鋼筋彎曲機(jī) ；彎矩 ；主軸扭矩全套圖紙，加153893706abstractsteel bending machine is commonly used in the construction industry, one ofconstructionmachinery, mainly for various types of bending steel bars for construction site. strengthcalculation through analysis, that the existing bending machine

3、are larger parts of most of the design margin, need to change the individual parts and components and electrical power can significantly increase the processing capacity to meet the needs of the bending of reinforced 40. can also be upgraded to steel bending machine. this article is designed to spee

4、d steel semi-automatic bending machine for bending 6-40 mm steel used, the machine-wide closed-end transmission, gear shift, work can be two types of disk rotational speed, angle of bending steel plate by the side of the block adjustment, the mechanical parts of electrical control through the realiz

5、ation of semi-automatic. -type steel bending machine bending applied to the construction industry reinforced 6-40 purposes. working procedures of this machine is simple, curved shape of the same adjustment is simple, easy to operate, stable performance, it will be round or q23540 thread 8-32 bending

6、 steel into works of various forms required for.keywords steel bending machine ；moment before ；end moment ；spindle torque目 錄摘 要iabstractii第1章 緒 論2第2章彎矩計(jì)算與電動(dòng)機(jī)選擇32.1 彎矩計(jì)算與電動(dòng)機(jī)選擇32.2 材料達(dá)到屈服極限時(shí)的始彎矩3第3章v帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)53.1v帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算5第4章 圓柱齒輪設(shè)計(jì)84.1選擇材料84.2按接觸強(qiáng)度進(jìn)行初步設(shè)計(jì)84.3齒輪校核94.4 齒輪及齒輪副精度的檢驗(yàn)項(xiàng)目計(jì)算12第5章 蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)145.1選擇蝸輪蝸桿傳

7、動(dòng)類(lèi)型145.2 選擇材料145.4 校核計(jì)算19第6章 軸的設(shè)計(jì)216.1 計(jì)算作用在軸上的力216.2 計(jì)算支力和彎矩216.3 對(duì)截面進(jìn)行校核24第7章 主軸設(shè)計(jì)277.1計(jì)算作用在軸上的力277.2計(jì)算支力和彎矩277.3 對(duì)截面進(jìn)行校核29第8章 軸承的選擇31總 結(jié)32參考文獻(xiàn)33致 謝34第1章 緒 論我國(guó)工程建筑機(jī)械行業(yè)近幾年之所以能得到快速發(fā)展，一方面通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)提升自身產(chǎn)品檔次和國(guó)內(nèi)勞動(dòng)力成本低廉是一個(gè)原因，另一方面國(guó) 家連續(xù)多年實(shí)施的積極的財(cái)政政策更是促使行業(yè)增長(zhǎng)的根本動(dòng)因。本機(jī)用于彎曲各種a3鋼和ii級(jí)螺紋鋼，工作程式簡(jiǎn)單，彎曲形狀一致，調(diào)整簡(jiǎn)單，操作方便，使用

8、可靠，性能穩(wěn)定。它能將材料完成工作中所需要的各種形狀。本機(jī)使用一段時(shí)間后應(yīng)將工作盤(pán)換180度方位使用，這樣內(nèi)部機(jī)件也改變了180度位置，使機(jī)械零件達(dá)到均勻磨損，延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命。受?chē)?guó)家連續(xù)多年實(shí)施的積極財(cái)政政策的刺激，包括西部大開(kāi)發(fā)、西氣東輸、西電東送、青藏鐵路、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)以及公路（道路）、城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等一大批依托工程項(xiàng)目的實(shí)施，這對(duì)于重大建設(shè)項(xiàng)目裝備行業(yè)的工程建筑機(jī)械行業(yè)來(lái)說(shuō)可謂是難得的機(jī)遇，因此整個(gè)行業(yè)的內(nèi)需勢(shì)頭旺盛。同時(shí)受我國(guó)加入wto和國(guó)家鼓勵(lì)出口政策的激勵(lì)，工程建筑機(jī)械產(chǎn)品的出口形勢(shì)也明顯好轉(zhuǎn)。我國(guó)建筑機(jī)械行業(yè)運(yùn)行的基本環(huán)境、建筑機(jī)械行業(yè)運(yùn)行的基本狀況、建筑機(jī)械行業(yè)創(chuàng)新、建筑機(jī)械

9、行業(yè)發(fā)展的政策環(huán)境、國(guó)內(nèi)建筑機(jī)械公司與國(guó)外建筑機(jī)械公司的競(jìng)爭(zhēng)力比較以及2004年我國(guó)建筑機(jī)械行業(yè)發(fā)展的前景趨勢(shì)進(jìn)行了深入透徹的分析。第2章 彎矩計(jì)算與電動(dòng)機(jī)選擇2.1 彎矩計(jì)算與電動(dòng)機(jī)選擇1. 鋼筋受力情況與計(jì)算有關(guān)的幾何尺寸見(jiàn)圖2-1。設(shè)鋼筋所需彎矩：mt=式中 f為撥斜柱對(duì)鋼筋的作用力；fr為f的徑向分力;a為f與鋼筋軸線夾角。 當(dāng)mt一定，a越大則撥斜柱及主軸徑向負(fù)荷越??；a=arcos(l1/lo)一定，lo越大。因此，彎曲機(jī)的工作盤(pán)應(yīng)加大直徑，增大撥斜柱中心到主軸中心距離l0gw-50鋼筋彎曲機(jī)的工作盤(pán)設(shè)計(jì)：直徑400mm，空間距120mm，l0=169.7 mm，ls=235，a=

10、43.80 圖2-1 鋼筋受力情況1-工作盤(pán)2-中心柱套3-撥斜柱 4-撥斜柱 5-鋼筋6-插入座 2.鋼筋彎曲機(jī)所需主軸扭矩及功率按照鋼筋彎曲加工規(guī)范規(guī)定的彎曲半徑彎曲鋼筋，其彎曲部分的變形量均接近或過(guò)材的額定延伸率，鋼筋應(yīng)力超過(guò)屈服極限產(chǎn)生塑性變形。2.2 材料達(dá)到屈服極限時(shí)的始彎矩1.按40螺紋鋼筋公稱直徑計(jì)算m0=k1ws式中，m0為始彎矩，w為抗彎截面模數(shù)，k 1為截面系數(shù)，對(duì)圓截面k 1=1.7；對(duì)于25mnsi螺紋鋼筋m0=373（n/mm2）,則得出始彎矩m0=3977（nm）2. 鋼筋變形硬化后的終彎矩鋼筋在塑性變形階段出現(xiàn)變形硬化（強(qiáng)化），產(chǎn)生變形硬化后的終彎矩：m=（k

11、1+k0/2rx）ws式中，k0為強(qiáng)化系數(shù)，k0=2.1/p=2.1/0.14=15, p為延伸率，25mnsi的 p=14%，rx=r/d0,r為彎心直徑，r=3 d0，則得出終彎矩 m=11850（nm） 3. 鋼筋彎曲所需矩mt=(m0+m)/2/k=8739（nm）式中，k為彎曲時(shí)的滾動(dòng)摩擦系數(shù)，k=1.05 按上述計(jì)算方法同樣可以得出50i級(jí)鋼筋（b=450 n/mm2）彎矩所需彎矩：mt=8739（nm）,取較大者作為以下計(jì)算依據(jù)。4. 電動(dòng)機(jī)功率由功率扭矩關(guān)系公式 a0=tn/9550=4.7kw,考慮到部分機(jī)械效率=0.75，則電動(dòng)機(jī)最大負(fù)載功率 a= a0/=4.7/0.75

12、=6.26（kw），電動(dòng)機(jī)選用y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為=7.5（kw）,額定轉(zhuǎn)速=1440r/min。第3章 v帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.1 v帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算電動(dòng)機(jī)與齒輪減速器之間用普通v帶傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)為y132m-4，額定功率p=7.5kw，轉(zhuǎn)速=1440，減速器輸入軸轉(zhuǎn)速=576，輸送裝置工作時(shí)有輕微沖擊，每天工作16個(gè)小時(shí)1. 設(shè)計(jì)功率根據(jù)工作情況由表8122查得工況系數(shù)=1.2，=p=1.24.7=5.64kw2. 選定帶型根據(jù)=5.64kw和轉(zhuǎn)速=1440，有圖812選定a型3. 計(jì)算傳動(dòng)比=2.54. 小帶輪基準(zhǔn)直徑由表8112和表8114取小帶輪基準(zhǔn)直徑=90mm5. 大帶輪的基準(zhǔn)直

13、徑大帶輪的基準(zhǔn)直徑=（1-）取彈性滑動(dòng)率=0.02= （1-）=2.5=2224.8mm實(shí)際傳動(dòng)比=2.5 從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速=576 轉(zhuǎn)速誤差=1.7% 對(duì)于帶式輸送裝置，轉(zhuǎn)速誤差在范圍是可以的6. 帶速 =5.627. 初定軸間距0.7（+）（+）0.7（75+205）（75+205）196取=400mm8. 所需v帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 =2+ =2 =800+439.6+10.56 =1250.16mm 查表818選取9. 實(shí)際軸間距a=400mm10. 小帶輪包角 =- = =11. 單根v帶的基本額定功率根據(jù)=75mm和=1440由表8127（c）用內(nèi)插法得a型v帶的=0.68kw12. 額定功

14、率的增量根據(jù)和由表8127（c）用內(nèi)插法得a型v帶的=0.17kw13. v帶的根數(shù)zz=根據(jù)查表8123得=0.95根據(jù)=1250mm查表得818得=0.93z=6.38取z=7根14. 單根v帶的預(yù)緊力 =500（ 由表8124查得a型帶m=0.10則=500（=99.53n15. 壓軸力=2=1372n 第4章 圓柱齒輪設(shè)計(jì)4.1 選擇材料確定和及精度等級(jí)參考表8324和表8325選擇兩齒輪材料為：大，小齒輪均為40cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為48-50hrc，精度等級(jí)為6級(jí)。按硬度下限值，由圖838（d）中的mq級(jí)質(zhì)量指標(biāo)查得=1120mpa；由圖839（d）中的mq級(jí)質(zhì)量指標(biāo)

15、查得fe1=fe2=700mpa, flim1=flim2=350 4.2 按接觸強(qiáng)度進(jìn)行初步設(shè)計(jì)1. 確定中心距a(按表8328公式進(jìn)行設(shè)計(jì)) acmaa(+1)=1k=1.7 取2. 確定模數(shù)m(參考表834推薦表) m=(0.0070.02)a=2.54, 取m=3mm3. 確定齒數(shù)z,zz=22.51 取z=24z=z=224=48 取z=484. 計(jì)算主要的幾何尺寸（按表835進(jìn)行計(jì)算）分度圓的直徑 d=m z=324=72mm d=m z=3*48=144mm齒頂圓直徑 d= d+2h=63+23=69mm d= d+2h=348+23=353mm端面壓力角 基圓直徑 d= dco

16、s=63cos20=59.15mm d= dcos=348cos20=326.77mm齒頂圓壓力角 =arccos=31.02 = arccos=22.63端面重合度 = z（tg-tg）+ z(tg-tg) =1.9齒寬系數(shù) =1.3縱向重合度 =04.3 齒輪校核1. 校核齒面接觸強(qiáng)度（按表8315校核） 強(qiáng)度條件：= 計(jì)算應(yīng)力：=zzzzz = 式中： 名義切向力f=2005n 使用系數(shù) k=1（由表8331查?。?動(dòng)載系數(shù)kv=（） 式中 v= a=83.6 b=0.4 c=6.57 =1.2齒向載荷分布系數(shù) k=1.35（由表8332按硬齒面齒輪，裝配時(shí)檢修調(diào)整，6級(jí)精度k非對(duì)稱支稱

17、公式計(jì)算）齒間載荷分配系數(shù) （由表8333查?。┕?jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) =1.5（由圖8311查?。?重合度的系數(shù) （由圖8312查取） 螺旋角系數(shù) （由圖8313查?。?彈性系數(shù) （由表8334查取） 單對(duì)齒嚙合系數(shù) z=1 = =143.17mpa許用應(yīng)力：= 式中：極限應(yīng)力=1120mpa 最小安全系數(shù)=1.1（由表8335查?。?壽命系數(shù)=0.92（由圖8317查?。?潤(rùn)滑劑系數(shù)=1.05（由圖8319查取，按油粘度等于350） 速度系數(shù)=0.96（按由圖8320查?。?粗糙度系數(shù)=0.9（由圖8321查?。?齒面工作硬化系數(shù)=1.03（按齒面硬度45hrc，由圖8322查?。?尺寸系數(shù)=1（由

18、圖8323查?。﹦t： =826mpa 滿足2. 校核齒根的強(qiáng)度（按表8315校核） 強(qiáng)度條件：= 許用應(yīng)力： =； 式中：齒形系數(shù)=2.61， =2.2（由圖8315（a）查?。?應(yīng)力修正系數(shù)，（由圖8316（a）查?。?重合度系數(shù) =1.9 螺旋角系數(shù)=1.0（由圖8314查取） 齒向載荷分布系數(shù)=1.3（其中n=0.94，按表8330計(jì)算） 齒間載荷分配系數(shù)=1.0（由表8333查?。?則 =94.8mpa=88.3mpa許用應(yīng)力：= （按值較小齒輪校核） 式中： 極限應(yīng)力=350mpa 安全系數(shù)=1.25（按表8335查?。?應(yīng)力修正系數(shù)=2（按表8330查?。?壽命系數(shù)=0.9（按圖8

19、318查?。?齒根圓角敏感系數(shù)=0.97（按圖8325查取） 齒根表面狀況系數(shù)=1（按圖8326查?。?尺寸系數(shù)=1（按圖8324查?。﹦t = 滿足， 驗(yàn)算結(jié)果安全4.4 齒輪及齒輪副精度的檢驗(yàn)項(xiàng)目計(jì)算1. 確定齒厚偏差代號(hào)為：6kl gb1009588（參考表8354查?。?. 確定齒輪的三個(gè)公差組的檢驗(yàn)項(xiàng)目及公差值（參考表8358查?。┑诠罱M檢驗(yàn)切向綜合公差，=0.063+0.009=0.072mm,(按表8369計(jì)算，由表8360，表8359查取)；第公差組檢驗(yàn)齒切向綜合公差，=0.6（）=0.6（0.009+0.011）=0.012mm，（按表8369計(jì)算，由表8359查?。?；第公差

20、組檢驗(yàn)齒向公差=0.012（由表8361查取）。3.確定齒輪副的檢驗(yàn)項(xiàng)目與公差值（參考表8358選擇）對(duì)齒輪，檢驗(yàn)公法線長(zhǎng)度的偏差。按齒厚偏差的代號(hào)kl，根據(jù)表8353m的計(jì)算式求得齒厚的上偏差=-12=-120.009=-0.108mm，齒厚下偏差=-16=-160.009=-0.144mm；公法線的平均長(zhǎng)度上偏差=*cos-0.72sin=-0.108cos-0.72 =-0.110mm,下偏差=cos+0.72sin=-0.144cos+0.720.036sin=-0.126mm；按表8319及其表注說(shuō)明求得公法線長(zhǎng)度=87.652，跨齒數(shù)k=10，則公法線長(zhǎng)度偏差可表示為：,對(duì)齒輪傳動(dòng)

21、，檢驗(yàn)中心距極限偏差，根據(jù)中心距a=200mm，由表查得8365查得=；檢驗(yàn)接觸斑點(diǎn)，由表8364查得接觸斑點(diǎn)沿齒高不小于40%，沿齒長(zhǎng)不小于70%；檢驗(yàn)齒輪副的切向綜合公差=0.05+0.072=0.125mm（根據(jù)表8358的表注3，由表8369，表8359及表8360計(jì)算與查取）；檢驗(yàn)齒切向綜合公差=0.0228mm，（根據(jù)8358的表注3，由表8369，表8359計(jì)算與查?。?。對(duì)箱體，檢驗(yàn)軸線的平行度公差，=0.012mm，=0.006mm（由表8363查?。?。確定齒坯的精度要求按表8366和8367查取。根據(jù)大齒輪的功率，確定大輪的孔徑為50mm，其尺寸和形狀公差均為6級(jí)，即0.01

22、6mm，齒輪的徑向和端面跳動(dòng)公差為0.014mm。3. 齒輪工作圖（見(jiàn)圖4-1）圖4-1 大齒輪二 由于第一級(jí)齒輪傳動(dòng)比與第二級(jí)傳動(dòng)比相等，則對(duì)齒輪的選擇，計(jì)算以及校核都與第一級(jí)一樣 。第二級(jí)小齒輪齒數(shù)為25，大齒輪齒數(shù)為50，模數(shù)選取4。 第5章 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)5.1蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)計(jì)算5.1.選擇蝸桿傳動(dòng)類(lèi)型根據(jù)gb/t 100851988的推薦，采用漸開(kāi)線蝸桿（zi）。5.2.選擇材料 根據(jù)庫(kù)存材料的情況，并考慮到蝸桿傳動(dòng)傳遞的功率不大，速度是中等，故蝸桿用45鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為4555hrc。蝸桿用鑄錫磷青銅zcusn10p1,金屬模鑄造。為了節(jié)

23、約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵ht100制造。5.3.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì) 根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。由式（11-12），傳動(dòng)中心距 1）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩2）確定載荷系數(shù)k因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均勻系數(shù)由表115選取使用系數(shù).15，由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動(dòng)載荷系數(shù)則： 3）確定彈影響系數(shù)，因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和蝸桿相配，故。4）確定接觸系數(shù)先假設(shè)蝸桿分度圓直徑和傳動(dòng)中心距a比值從機(jī)械設(shè)計(jì)圖11-18中可得。5）確定許用接觸應(yīng)力根據(jù)蝸桿材料為鑄錫磷青銅zcusn10p1，金屬模鑄造，蝸桿螺

24、旋齒面硬度45hrc,可從表11-7中查得蝸輪的基本許用應(yīng)力=268mpa。應(yīng)力循環(huán)次數(shù)壽命系數(shù)所以，。6）計(jì)算中心距 取中心距a=73.75mm,因i=10故從表11-2取模數(shù)m=2.5，蝸桿分度圓直徑d1=,45mmmm,這時(shí)d1/a=0.39,因?yàn)橐虼艘陨嫌?jì)算可用。4.蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸計(jì)算1）蝸桿軸向齒距pa=,直徑系數(shù)q= 17.5;齒頂圓直徑 50mm，齒根圓直徑；分度圓導(dǎo)程角蝸桿軸向齒厚。2）蝸輪蝸輪齒數(shù)z2=41,變位系數(shù);驗(yàn)算傳動(dòng)比,是允許的。蝸輪的分度圓直徑：蝸輪喉圓直徑： 蝸輪齒根圓直徑： 外圓直徑： 蝸輪寬度b: 5.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度當(dāng)量齒數(shù) 根據(jù)x2=0,從圖11-19中可查得齒形系數(shù)。螺旋系數(shù) 許用彎曲應(yīng)力 從表11-8中查得由鑄錫磷青銅zcusn10p1制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力壽命系數(shù) ；所以彎曲強(qiáng)度是滿足的。6.精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng)，屬于通用機(jī)械減速器，從gb/t10089-1988圓柱蝸桿、蝸桿精度等級(jí)中選7級(jí)精度、側(cè)隙種類(lèi)為f,表注為8f gb/t100然后由有關(guān)手冊(cè)查得要求的公差項(xiàng)目及表面粗糙度，此處