畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)鋼筋切斷機(jī)的設(shè)計(jì)
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1、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 第 46 頁 共 46 頁 1 引言 鋼筋切斷機(jī)是建筑機(jī)械的一種,主要用于鋼筋加工上。與其他切斷機(jī)設(shè)備相比,具有重量輕、耗能少、上作可靠、效率高等特點(diǎn),因此近年來逐步被建筑上地和小型軋鋼)一般單位廣泛采用,在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。實(shí)現(xiàn)鋼筋切斷機(jī)的自動(dòng)化控制對確保上程質(zhì)量、提高施上效率、加快工程進(jìn)度,降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度等具有重要意義。本課題主要研究鋼筋切斷機(jī)的設(shè)計(jì),使其具有一定的實(shí)用性。 目前,國內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)建筑工程廣泛采用各種型號的鋼筋切斷機(jī)對鋼筋進(jìn)行定尺切斷。根據(jù)鋼筋切斷機(jī)傳動(dòng)方式的不同將其分為機(jī)械式和液壓式兩種,其中機(jī)械式鋼筋切斷機(jī)
2、是以電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械裝置產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力,驅(qū)動(dòng)凸輪往復(fù)運(yùn)動(dòng)從而剪切鋼筋:而液壓式鋼筋切斷機(jī)是由液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力,帶動(dòng)車刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)從而剪切鋼筋 新中國成立初期,建筑工程中鋼筋加上技術(shù)非常落后,主要依靠手上或簡單上具,勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、工程質(zhì)量很難保證。太原重型機(jī)械學(xué)院機(jī)器)一是國內(nèi)最早生產(chǎn)鋼筋切斷機(jī)的)一家之一。他們于1958年首先引進(jìn)蘇聯(lián)的臥式鋼筋切斷機(jī)圖紙,生產(chǎn)了國內(nèi)第一臺鋼筋切斷機(jī)。隨后又于約1985年引進(jìn)了日本立式切斷機(jī)和德國臥式切斷機(jī),并在此基礎(chǔ)上研制開發(fā)了GQ40, GQ50, GQ65等一系列開式、封閉式及半封閉式切斷機(jī)。該系列的鋼筋切斷機(jī)均是采用機(jī)械輪剪進(jìn)行切斷的。此外沈陽
3、建筑上程學(xué)院工廠、陜西渭南農(nóng)業(yè)科技股份有限公司、黑虎建筑機(jī)械公司等企業(yè)也生產(chǎn)過不同類型的機(jī)械式鋼筋切斷機(jī)。 目前國內(nèi)的鋼筋加上多以機(jī)械輪剪式切斷為主。其工作過程基本為:電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力經(jīng)帶傳動(dòng)和二級齒輪傳動(dòng)減速后,帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),曲軸推動(dòng)連桿使滑塊和動(dòng)刀片在機(jī)座的滑道中作往復(fù)自線運(yùn)動(dòng),使動(dòng)刀片和定刀片相錯(cuò)而切斷鋼筋。 近年來,我國在鋼筋加上技術(shù)裝備方面有了長足的進(jìn)步,但產(chǎn)品的技術(shù)水平與國外先進(jìn)水平相比,尚有以下幾個(gè)方面的差距 (1)切斷頻率低 國內(nèi)鋼筋切斷機(jī)每分鐘切斷次數(shù)一般28-31次,而國外的鋼筋切斷機(jī)每分鐘切斷次數(shù)為43 -51次,最高切斷次數(shù)甚至可以達(dá)到每分鐘61次
4、。 (2)設(shè)計(jì)合理性較差 國內(nèi)鋼筋切斷機(jī)的刀片采用單螺栓固定,且厚度較薄,而國外切斷機(jī)刀片采用雙螺栓固定,因此導(dǎo)致刀片的受力和壽命等綜合性能都較國外有一定差距。國外的鋼筋切斷機(jī)在細(xì)節(jié)上設(shè)計(jì)更為合理。例如日本立式切斷機(jī)的偏心距較國內(nèi)的大,但是更利于用戶更換刀片,調(diào)整剪切角度。 (3)自動(dòng)化水平不高 國內(nèi)鋼筋切斷機(jī)的控制精度較低,不適合上工一化加工作業(yè)。而國外鋼筋切斷機(jī)的操作控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)的應(yīng)用都處于較高水平,機(jī)電液一體化程度較高,可以工廠化生產(chǎn)建筑用各種形式的鋼筋。如奧地利的EVG公司的產(chǎn)品通過觸摸顯示屏.IJ以自接編輯數(shù)據(jù),山程序控制所需箍筋的形狀和數(shù)量,能
5、滿足建設(shè)工程用各種形式鋼筋。 (4)外觀質(zhì)量粗糙國內(nèi)鋼筋切斷機(jī)的觀感較差、整機(jī)性能不盡如人意。而國外切斷機(jī)的外罩采用一次性沖壓成型,油漆經(jīng)烤漆處理,色澤搭配美觀大方。 從鋼筋切斷機(jī)械的發(fā)展趨勢看,隨著建筑設(shè)計(jì)與建筑施上技術(shù)的國際化,建筑工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用鋼筋必將進(jìn)入商品化供應(yīng)時(shí)代,即根據(jù)建筑配筋表采購鋼筋,鋼筋加上山現(xiàn)場加上轉(zhuǎn)成上)一化生產(chǎn),商品化供應(yīng)鋼筋。而鋼筋的上)一化生產(chǎn)就要求鋼筋切斷機(jī)必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制一一鋼筋自動(dòng)送料,定尺后自動(dòng)切斷、落料。 同時(shí)國外的產(chǎn)品充分融合液壓技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)等,形成以機(jī)械為筋哥、液壓為肌肉、電氣為神經(jīng)的機(jī)電液一體化綜合控制技術(shù)
6、,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,體現(xiàn)綜合最優(yōu)驅(qū)動(dòng)及控制能力。因此,鋼筋切斷機(jī)不但要求實(shí)現(xiàn)定長剪切的高精度控制,同時(shí)要求其具有相對高的生產(chǎn)效率。所以,如何使鋼筋切斷機(jī)的機(jī)電液系統(tǒng)有機(jī)地高度集成,充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,將是今后研究的主要方向。 2.立式鋼筋切斷機(jī)的總體設(shè)計(jì) 2.1 題目的選取 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是臥式鋼筋切斷機(jī)的設(shè)計(jì)。要求切斷鋼筋的最大直徑14mm,切斷速度為30次/分。 在設(shè)計(jì)中通過計(jì)算和考慮實(shí)際情況選則合適的結(jié)構(gòu)及參數(shù),從而達(dá)到設(shè)計(jì)要求,同時(shí)盡可能的降低成本,這也是一個(gè)綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識的過程。。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對四年大學(xué)所學(xué)知識的一個(gè)總結(jié),也是走上工作崗位前的一次模擬訓(xùn)練。 2.2
7、鋼筋切斷機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 傳動(dòng)方案簡述:選擇三級減速,先是一級帶減速,再兩級齒輪減速。首先采用一級帶傳動(dòng),因?yàn)樗哂芯彌_、吸振、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小、合過載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn),并安裝張緊輪。然后采用兩級齒輪減速,因?yàn)辇X輪傳動(dòng)可用來傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,并具有功率范圍大,傳動(dòng)效率高,傳動(dòng)比準(zhǔn)確,使用壽命長,工作安全可靠等特點(diǎn)。動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)輸出,通過減速系統(tǒng)傳動(dòng),把動(dòng)力輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由于傳動(dòng)系統(tǒng)作 的是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),而鋼筋切斷機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),為了實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換,可以采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu),盤行凸輪移動(dòng)滾子從動(dòng)件機(jī)構(gòu),齒輪齒條機(jī)構(gòu)??紤]現(xiàn)實(shí)條件我決定采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作為本機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 考慮到
8、工地上的機(jī)械需要經(jīng)常變換地方,則本設(shè)計(jì)把切斷機(jī)的整體尺寸減小,使結(jié)構(gòu)緊湊,所以小齒輪都采用齒輪軸的形式。為了節(jié)能和減震,本設(shè)計(jì)運(yùn)用了飛輪的優(yōu)點(diǎn)。為使飛輪的尺寸不致過大,需要把飛輪安裝在高速軸上,但在實(shí)際設(shè)計(jì)中還要考慮安裝飛輪軸的剛性和結(jié)構(gòu)上的可能性等,本設(shè)計(jì)把飛輪安裝在第二根軸上。 其基本結(jié)構(gòu)如圖2.1 圖2.1 結(jié)構(gòu)簡圖 3 電機(jī)選擇 3.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式之一,它可將主動(dòng)件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成從動(dòng)的 往返運(yùn)動(dòng)。為方便運(yùn)算,本設(shè)計(jì)過程把曲柄滑塊機(jī)構(gòu)簡化成圖3.1
9、 圖3.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)簡圖 設(shè)曲柄長為a,連桿長為b,偏心距為e。 由于切斷的鋼筋的最大直徑為14,又不能使轉(zhuǎn)矩過大,現(xiàn)假設(shè)a=20。 為使在切斷過程中的力最大,則使偏心距等于曲柄長。即e=20。 根據(jù)四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件a+e40mm 當(dāng)在AB位置時(shí)為切斷過程,OA,OB豎直夾角為20度。 通過畫圖法可求出連桿長b>70mm 為保證機(jī)構(gòu)的傳力效果,應(yīng)限制機(jī)構(gòu)的壓力角的傳動(dòng)角在某一范圍內(nèi)。且應(yīng)使在最小傳動(dòng)角位置時(shí),剛好處于工作阻力較小的空回行程中。由圖3-1得曲柄要順時(shí)針旋轉(zhuǎn),才滿足滑塊具有急回特性和最小傳動(dòng)角在空回行程的要求。 3.2
10、切斷鋼筋需用力計(jì)算 為了保證鋼筋的剪斷,剪應(yīng)力應(yīng)超過材料的許應(yīng)剪應(yīng)力。即切斷鋼筋的條件為: 查資料可知45號鋼筋的許用應(yīng)力為:σb=300 MPa,。又[σ]= σb/n,對于塑性材料n=1.2—2.5.于是[σ]=300/1.8=167 MPa 由于本切斷機(jī)切斷的最大鋼筋粗度為:mm。對于鋼材,工程上常取[τ]=(0.75—0.8)[σ]。則[τ]=134 MPa 則本機(jī)器的最小切斷力為: 取切斷機(jī)的Q=21000N。 3.3 功率計(jì)算 由圖可知,刀的速度小于曲軸處的線速度。則切斷處的功率P:W 查表可知在傳動(dòng)過程中,帶傳動(dòng)的效率為η= 0.94~0.97;
11、二級齒輪減速器的效率為η= 0.96~0.99; 滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率為η= 0.94~0.98; 連桿傳動(dòng)的效率為η= 0.81~0.88;滑動(dòng)軸承的效率為 由以上可知總的傳動(dòng)效率為: η= 0.980.810.9630.9720.95=0.6277 由此可知所選電機(jī)功率最小應(yīng)為 w 鋼筋切斷時(shí),當(dāng)?shù)肚械戒摻钪睆降?0%---65%時(shí),鋼筋就會(huì)斷。 則切斷過程中需要的能量為W 由于本方案在第二軸上裝了飛輪,則切斷的能量可以部分由飛輪和帶輪來提供。這樣可以選用較小功率的原動(dòng)機(jī)來拖動(dòng),進(jìn)而達(dá)到減少投資及降低能耗的目的。這是因?yàn)轱w輪有很大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,要使其轉(zhuǎn)速發(fā)生變化,就要較大的能量
12、,當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)盈功時(shí),飛輪軸的角速度只作微小的上升,即可將多余的能量吸收儲存起來;而當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)虧功時(shí),機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度減慢,飛輪又可將其儲存的能量釋放,以彌補(bǔ)能量的不足,而其角速度只作小幅度的下降。 選擇的飛輪如圖3.2 圖3.2 飛輪的尺寸 GA為輪緣的重量,D1,D2,和D分別為輪緣的外徑,內(nèi)徑和平均直徑。則 慣性輪可以儲存的能量為 帶輪和大齒輪同樣可以儲存能量,大帶輪和齒輪如圖 3.3 圖3.3 帶輪尺寸 大帶輪可以儲存的能量為 飛輪和帶輪儲存的能量可以提供切斷所需要的能量 所以
13、我們可以選擇小功率的電機(jī)。 查手冊并根據(jù)電機(jī)的工作環(huán)境和性質(zhì)選取電機(jī)為:Y系列封閉式三相異步電動(dòng)機(jī),代號為Y100L1-4,輸出功率為2.2kw,同步速度為1500r/min,滿載轉(zhuǎn)速為1430 r/min 4. 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1 基本傳動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算 4.1.1 分配傳動(dòng)比 電動(dòng)機(jī)型號為Y,額定轉(zhuǎn)速為1500 r/min。 a) 總傳動(dòng)比 b) 分配傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 上式中i0、i1分別為帶傳動(dòng)與減速器(兩級齒輪減速),為了使減速部分的尺寸不致過大,可以選擇大的帶傳動(dòng)比。則初步取i0 =4,則減速器的傳動(dòng)比為 c) 分配減速器的各級傳動(dòng)比 對于減速的多級傳動(dòng)
14、,按照前小后大的原則分配傳動(dòng)比有利于減輕減速部分的重量。 則按展開式布置,取 i11=3,則i22=4.16。 初取齒輪傳動(dòng)的齒數(shù)Z1=17,Z2=51,Z1=17,Z1=71 則實(shí)際傳動(dòng)比 實(shí)際總傳動(dòng)比 傳動(dòng)比誤差 傳動(dòng)比誤差很小,可以選用所選參數(shù)。(注以下用i1代替i11,i2代替i22) 4.1.2 計(jì)算機(jī)構(gòu)各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù) 1) 各軸的轉(zhuǎn)速ⅠⅡⅢ Ⅰ 軸 Ⅱ 軸 Ⅲ 軸 2) 各軸的輸入功率 電動(dòng)機(jī)軸功率Pr和轉(zhuǎn)矩Tr Pr=2.103kw Ⅰ軸輸入功率P1和轉(zhuǎn)矩T1 Ⅱ
15、軸輸入功率P2和轉(zhuǎn)矩T2 Ⅲ軸輸入功率P3和轉(zhuǎn)矩T3 4.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 帶傳動(dòng)是一種常見的機(jī)械傳動(dòng)形式,它由主、從動(dòng)帶輪和傳動(dòng)帶組成。帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)為:能緩沖、吸振、且運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小,并可通過增減帶長適應(yīng)不同的中心距要求。最主要的是可以起過載保護(hù)的作用。在本設(shè)計(jì)中選擇V帶作為一級傳動(dòng)。 (1) 由設(shè)計(jì)可知:V帶傳動(dòng)的功率為2.2kw,小帶輪的轉(zhuǎn)速為1500/min,大帶輪的轉(zhuǎn)速為375r/min。 查表可知 工況系數(shù)取 KA=1.3 ,Pc=1.32.2=2.86kw。 根據(jù)以上數(shù)值及小帶輪的轉(zhuǎn)速查相應(yīng)圖表選取A型V帶。 (2) 帶輪基準(zhǔn)直徑:查閱相關(guān)手冊
16、選取小帶輪基準(zhǔn)直徑為d1=75mm,則大帶輪基準(zhǔn)直徑為d2=475=300mm
(3) 驗(yàn)算帶速v
V在2-25m/s之間,滿足帶速要求
(4)計(jì)算從動(dòng)帶輪基準(zhǔn)直徑d2
i=4,取ε=0.02
則d2=(1-ε)id2=(1-0.02)475=294mm
按帶輪基準(zhǔn)直徑系列取d2=300mm
實(shí)際傳動(dòng)比
傳動(dòng)比誤差
一般允許誤差5%,所選大帶輪直徑可用。
(5) 中心矩、帶的基準(zhǔn)長度的確定。由式
0.55(d1+d2) 17、步確定中心矩為 a0=380mm
根據(jù)相關(guān)公式初步計(jì)算帶的基準(zhǔn)長度:
查表選取帶的長度為1400mm
驗(yàn)算小帶輪包角:
(6) 確定帶的根數(shù):
查表知 p0=0.68 Δp1=0.17 ka=0.82 kl=0.96 則
取Z=5
(7) 張緊力 查表 q=0.10kg/m
(8) 作用在軸上的載荷:
(9) 帶輪結(jié)構(gòu)與尺寸見圖4.1
圖4.1 帶輪的結(jié)構(gòu)與尺寸圖
4.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)
4.3.1 第一級齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)
1)選材料、確定初步參數(shù)
小齒輪:45鋼淬火 18、,平均取齒面硬度為48HRC
大齒輪:45鋼淬火,平均取齒面硬度為46HRC
齒輪精度選為6級
該對齒輪為硬齒面齒輪,先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì),再按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核。
2) 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
小齒輪轉(zhuǎn)矩T=5.1104Nmm
取小齒輪的齒數(shù)為17,則大齒輪的齒數(shù)為173=51
由于是硬齒面齒輪,非對稱安裝,則取齒寬系數(shù) ψd=0.5
查相關(guān)手冊可以得到下面數(shù)據(jù)
使用系數(shù) KA=1.35
動(dòng)載系數(shù) Kv=1.025
齒向載荷分布系數(shù) Kβ =1.46
齒間載荷分布系數(shù) Kα=1.2
載荷系數(shù)K= KA Kv KβKα=1.351.0251. 19、461.2=2.424
查相關(guān)手冊可以得到下面數(shù)據(jù)
小齒輪齒形系數(shù) YFa1=4.53
大齒輪齒形系數(shù) YFa2=3.99
小齒輪應(yīng)力校正系數(shù) Ysa1=1.52
大齒輪應(yīng)力校正系數(shù) Ysa2=1.715
重合度系數(shù)Yε=0.708
按公式計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力[σ]F
按應(yīng)力圖查取齒輪材料彎曲疲勞極限應(yīng)力==457.1Mp
計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)YN
小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60n1rth=6037530000=6.75108
大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2=60n2rth=6012530000=2.25108
查相關(guān)手冊,查的尺寸系數(shù)YX=1,YST=2
20、
彎曲強(qiáng)度用安全系數(shù) SF=1.40
比較,
,應(yīng)按小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算
則取標(biāo)準(zhǔn)摸數(shù)mn=3
中心距為
大小齒輪分度圓直徑
,
校核原假設(shè)的系數(shù)Kv
齒輪的速度
,查表得Kv=1.025,與原取值相同。
齒寬,
則取大齒輪寬25mm,小齒輪寬30mm
3) 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核
查表的,彈性系數(shù)ZE=1,節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) Zh=2.49,重合度系數(shù) Zε=0.8876
接觸疲勞許用應(yīng)力
齒輪1接觸強(qiáng)度極限應(yīng)力 σHlim1=1150.0MP
查表的接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)ZN(允許有點(diǎn)蝕)
查表得,工作硬化系數(shù)Zw=1.00 21、
接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)SHmin=1.00
將以上各值代入齒輪接觸疲勞校核公式
則接觸疲勞強(qiáng)度安全
4)第一對齒輪的主要數(shù)據(jù)如下
傳遞功率 P=2.00000 (kW)
傳遞轉(zhuǎn)矩 T=5.1104 (N.mm)
齒輪1轉(zhuǎn)速 n1=375 (r/min)
齒輪2轉(zhuǎn)速 n2=125.00000 (r/min)
傳動(dòng)比 i=3.00000
原動(dòng)機(jī)載荷特性 SF=輕微振動(dòng)
工作機(jī)載荷特性 WF=輕微振動(dòng)
預(yù)定壽命 H=30000 (小時(shí))
布置與結(jié)構(gòu)
齒輪1布置形式 ConS1=對稱布置
齒輪2布置形式 ConS2= 22、中間軸上兩齒輪(異側(cè)嚙合)
材料及熱處理
齒面嚙合類型 GFace=硬齒面
齒輪1材料及熱處理 Met1=45<表面淬火>
齒輪1硬度 HRC=48
齒輪2材料及熱處理 Met2=45<表面淬火>
齒輪2硬度 HRC2=48
齒輪基本參數(shù)
模數(shù)(法面模數(shù)) Mn=3
端面模數(shù) Mt=3.00000
齒輪1齒數(shù) Z1=17
齒輪1變位系數(shù) X1=0.00
齒輪1齒寬 B1=30 (mm)
齒輪1齒寬系數(shù) Φd1=1.17647
齒輪2齒數(shù) Z2=51
齒輪2變位系數(shù) X2=0.00
齒輪2齒寬 B2=25 23、 (mm)
齒輪2齒寬系數(shù) Φd2=0.32680
檢查項(xiàng)目參數(shù)
齒輪1齒距累積公差 Fp1=0.02868
齒輪1齒圈徑向跳動(dòng)公差 Fr1=0.02500
齒輪1公法線長度變動(dòng)公差 Fw1=0.02021
齒輪1齒距極限偏差 fpt()1=0.01101
齒輪1齒形公差 ff1=0.00859
齒輪1一齒切向綜合公差 fi1=0.01176
齒輪1一齒徑向綜合公差 fi1=0.01551
齒輪1齒向公差 Fβ1=0.01048
齒輪1切向綜合公差 Fi1=0.03727
齒輪1徑向綜合公差 Fi1=0.03500
齒輪 24、1基節(jié)極限偏差 fpb()1=0.01035
齒輪1螺旋線波度公差 ffβ1=0.01176
齒輪1軸向齒距極限偏差 Fpx()1=0.01048
齒輪1齒向公差 Fb1=0.01048
齒輪1x方向軸向平行度公差 fx1=0.01048
齒輪1y方向軸向平行度公差 fy1=0.00524
齒輪1齒厚上偏差 Eup1=-0.04406
齒輪1齒厚下偏差 Edn1=-0.17624
齒輪2齒距累積公差 Fp2=0.04506
齒輪2齒圈徑向跳動(dòng)公差 Fr2=0.03232
齒輪2公法線長度變動(dòng)公差 Fw2=0.02476
齒輪 25、2齒距極限偏差 fpt()2=0.01184
齒輪2齒形公差 ff2=0.00939
齒輪2一齒切向綜合公差 fi2=0.01274
齒輪2一齒徑向綜合公差 fi2=0.01668
齒輪2齒向公差 Fβ2=0.00500
齒輪2切向綜合公差 Fi2=0.05445
齒輪2徑向綜合公差 Fi2=0.04524
齒輪2基節(jié)極限偏差 fpb()2=0.01112
齒輪2螺旋線波度公差 ffβ2=0.01274
齒輪2軸向齒距極限偏差 Fpx()2=0.00500
齒輪2齒向公差 Fb2=0.00500
齒輪2x方向軸向平行度公差 fx 26、2=0.00500
齒輪2y方向軸向平行度公差 fy2=0.00250
齒輪2齒厚上偏差 Eup2=-0.04735
齒輪2齒厚下偏差 Edn2=-0.18941
中心距極限偏差 fa()=0.01638
4.3.2 第二級齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)
1) 選材料、確定初步參數(shù)
小齒輪:45鋼表面淬火,平均取齒面硬度為260HRC
大齒輪:45鋼調(diào)制,平均取齒面硬度為260HBS
初選齒數(shù) 取小齒輪的齒數(shù)為17,則大齒輪的齒數(shù)為71
齒數(shù)比即為傳動(dòng)比
2) 選擇尺寬系數(shù)ψd和傳動(dòng)精度等級情況
參照相關(guān)手冊并根據(jù)以前學(xué)過的知識選取 ψd=0.5
初估小齒輪直徑d1 27、=68mm
齒輪圓周速度為:
參照手冊選精度等級為7級。
3) 計(jì)算小齒輪轉(zhuǎn)矩T1
4) 確定重合度系數(shù)Zε、Yε:由公式可知重合度為
則由手冊中相應(yīng)公式可知:
5) 確定載荷系數(shù) KH 、KF
確定使用系數(shù) KA:查閱手冊選取使用系數(shù)為KA=1.35
確定動(dòng)載系數(shù)Kv:查閱手冊選取動(dòng)載系數(shù)Kv=1.0155
確定齒間載荷分布系數(shù)KHa、KFa:
則
載荷系數(shù)KH、KF 的確定,由公式可知
6) 齒面疲勞強(qiáng)度計(jì)算
確定許用應(yīng)力[σH]
①總工作時(shí)間th,假設(shè)該彎曲機(jī)的壽命為10年,每年工作250天,每天工作1 28、2個(gè)小時(shí),則:
②應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1、N2
③壽命系數(shù) Zn1、Zn2
④接觸疲勞極限?。害襤lim1=1150MPa、σhlim2=560MPa
⑤安全系數(shù)?。篠h=1
⑥許用應(yīng)力 [σh1]、[σh2]
彈性系數(shù)ZE 查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊可選取
節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊可選取ZH=2.49
求所需小齒輪直徑d1
與初估大小基本相符。
7) 確定中心距,模數(shù)等幾何參數(shù)
中心距a: 根據(jù)實(shí)際情況取a=176mm
模數(shù)m:由中心矩a及初選齒數(shù)Z1 、Z2得:
分度圓直徑d1,d 29、2
確定尺寬b
取大齒輪尺寬為 b1=680.5=34mm
取大齒輪齒寬為40
小齒輪尺寬取 b2=45mm
8) 齒根抗彎疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算
求許用彎曲應(yīng)力 [σF]
① 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NF1、NF2
② 壽命系數(shù)Yn1、Yn2 ,查閱相關(guān)手冊選取Yn1=1、Yn2=1
③ 極限應(yīng)力取:σFlim1=342.75MPa、σFlim2=235.5MPa
④ 尺寸系數(shù)Yx:查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選,取Yx=1.5
⑤ 安全系數(shù)SF:參照表9-13,取SF=1.5
⑥ 需用應(yīng)力[σF1] 、[σF2 30、] 由式(9-20),許用彎曲應(yīng)力
齒形系數(shù)YFa1、YFa2 由圖9-19,取
YFa1=2.83 YFa2=2.28
應(yīng)力修正系數(shù)Ysa1、Ysa2 由圖9-20,取
Ysa1=1.51 Ysa2=1.76
校核齒根抗彎疲勞強(qiáng)度 由式(9-17),齒根彎曲應(yīng)力
9) 齒輪計(jì)算的基本數(shù)據(jù)如下
設(shè)計(jì)參數(shù)
傳遞功率 P=1.84300 (kW)
傳遞轉(zhuǎn)矩 T=140.79046 (N.m)
齒輪1轉(zhuǎn)速 n1=125 (r/min)
齒輪2轉(zhuǎn)速 n2=30 31、(r/min)
傳動(dòng)比 i=4.16667
原動(dòng)機(jī)載荷特性 SF=輕微振動(dòng)
工作機(jī)載荷特性 WF=輕微振動(dòng)
預(yù)定壽命 H=30000 (小時(shí))
布置與結(jié)構(gòu)
齒輪1布置形式 ConS1=中間軸上兩齒輪(異側(cè)嚙合)
齒輪2布置形式 ConS2=非對稱布置(軸剛性較大)
材料及熱處理
齒面嚙合類型 GFace=軟硬齒面
齒輪1材料及熱處理 Met1=45<表面淬火>
齒輪1硬度 HRC1=48
齒輪2材料及熱處理 Met2=45<調(diào)質(zhì)>
齒輪2硬度 HBS2=236
齒輪基本參數(shù)
模數(shù)(法面模數(shù)) Mn=4
端面 32、模數(shù) Mt=4.00000
齒輪1齒數(shù) Z1=17
齒輪1變位系數(shù) X1=0.00
齒輪1齒寬 B1=45 (mm)
齒輪1齒寬系數(shù) Φd1=1.32353
齒輪2齒數(shù) Z2=71
齒輪2變位系數(shù) X2=0.00
齒輪2齒寬 B2=40 (mm)
齒輪2齒寬系數(shù) Φd2=0.28169
總變位系數(shù) Xsum=0.00000
標(biāo)準(zhǔn)中心距 A0=176.00000 (mm)
實(shí)際中心距 A=176.00000 (mm)
齒數(shù)比 U=4.17647
端面重合度 εα=1.66222
縱向重合度 εβ=0. 33、00000
總重合度 ε=1.66222
齒輪1分度圓直徑 d1=68.00000 (mm)
齒輪1齒頂圓直徑 da1=76.00000 (mm)
齒輪1齒根圓直徑 df1=58.00000 (mm)
齒輪1齒頂高 ha1=4.00000 (mm)
齒輪1齒根高 hf1=5.00000 (mm)
齒輪1全齒高 h1=9.00000 (mm)
齒輪1齒頂壓力角 αat1=32.777676 (度)
齒輪2分度圓直徑 d2=284.00000 (mm)
齒輪2齒頂圓直徑 da2=292.00000 (mm)
齒 34、輪2齒根圓直徑 df2=274.00000 (mm)
齒輪2齒頂高 ha2=4.00000 (mm)
齒輪2齒根高 hf2=5.00000 (mm)
齒輪2全齒高 h2=9.00000 (mm)
齒輪2齒頂壓力角 αat2=23.943286 (度)
齒輪1分度圓弦齒厚 sh1=6.27425 (mm)
齒輪1分度圓弦齒高 hh1=4.14504 (mm)
齒輪1固定弦齒厚 sch1=5.54819 (mm)
齒輪1固定弦齒高 hch1=2.99023 (mm)
齒輪1公法線跨齒數(shù) K1=2
齒輪1公法線長度 W 35、k1=18.66516 (mm)
齒輪2分度圓弦齒厚 sh2=6.28267 (mm)
齒輪2分度圓弦齒高 hh2=4.03475 (mm)
齒輪2固定弦齒厚 sch2=5.54819 (mm)
齒輪2固定弦齒高 hch2=2.99023 (mm)
齒輪2公法線跨齒數(shù) K2=8
齒輪2公法線長度 Wk2=92.54151 (mm)
檢查項(xiàng)目參數(shù)
齒輪1齒距累積公差 Fp1=0.04569
齒輪1齒圈徑向跳動(dòng)公差 Fr1=0.03876
齒輪1公法線長度變動(dòng)公差 Fw1=0.02946
齒輪1齒距極限偏差 fpt()1=0 36、.01666
齒輪1齒形公差 ff1=0.01285
齒輪1一齒切向綜合公差 fi1=0.01770
齒輪1一齒徑向綜合公差 fi1=0.02358
齒輪1齒向公差 Fβ1=0.01469
齒輪1切向綜合公差 Fi1=0.05854
齒輪1徑向綜合公差 Fi1=0.05427
齒輪1基節(jié)極限偏差 fpb()1=0.01565
齒輪1螺旋線波度公差 ffβ1=0.01770
齒輪1軸向齒距極限偏差 Fpx()1=0.01469
齒輪1齒向公差 Fb1=0.01469
齒輪1x方向軸向平行度公差 fx1=0.01469
齒輪1 37、y方向軸向平行度公差 fy1=0.00734
齒輪1齒厚上偏差 Eup1=-0.06662
齒輪1齒厚下偏差 Edn1=-0.26649
齒輪2齒距累積公差 Fp2=0.08398
齒輪2齒圈徑向跳動(dòng)公差 Fr2=0.05563
齒輪2公法線長度變動(dòng)公差 Fw2=0.03996
齒輪2齒距極限偏差 fpt()2=0.01859
齒輪2齒形公差 ff2=0.01555
齒輪2一齒切向綜合公差 fi2=0.02049
齒輪2一齒徑向綜合公差 fi2=0.02627
齒輪2齒向公差 Fβ2=0.00630
齒輪2切向綜合公差 Fi 38、2=0.09953
齒輪2徑向綜合公差 Fi2=0.07788
齒輪2基節(jié)極限偏差 fpb()2=0.01747
齒輪2螺旋線波度公差 ffβ2=0.02049
齒輪2軸向齒距極限偏差 Fpx()2=0.00630
齒輪2齒向公差 Fb2=0.00630
齒輪2x方向軸向平行度公差 fx2=0.00630
齒輪2y方向軸向平行度公差 fy2=0.00315
齒輪2齒厚上偏差 Eup2=-0.07437
齒輪2齒厚下偏差 Edn2=-0.29747
中心距極限偏差 fa()=0.03120
4.4 軸的校核
4.4.1 一軸的校核 39、
軸直徑的設(shè)計(jì)式
設(shè)計(jì)的軸的最小直徑為20mm
軸的強(qiáng)度計(jì)算
1) 按當(dāng)量彎矩法校核
①設(shè)計(jì)軸系結(jié)構(gòu),確定軸的受力簡圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖。如圖4.2
圖 4.2 軸的受力轉(zhuǎn)矩彎矩圖
② 求作用在軸上的力
由受力分析求軸承在水平方向?qū)S的力
同理可求出垂直面的力 如表4.1
表4.1 作用在軸上的力
垂直面(Fv)
水平面(Fh)
軸承1
=456N
=1003N
齒輪 2
=728N
軸承3
=272N
=1800N
帶輪4
803N
③ 求作用在軸上的彎矩如表4.2
表4 40、.2 作用在軸上的彎矩
垂直面(Mv)
水平面(Mh)
C截面
N.mm
合成彎矩
B截面
合成彎矩
④ 確定可能的危險(xiǎn)截面C、B如圖4.2。并算出危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩如表4.3。
表4.3截面的彎矩
C截面
B截面
⑤確定許用應(yīng)力
已知軸材料為45鋼調(diào)質(zhì),查表得=650MPa。用插入法查表得=102.5MPa,=60MPa。
⑥校核軸徑如表4.4
表4.4 驗(yàn)算軸徑
C截面
B截面
結(jié)論:按當(dāng)量彎矩法校核,軸的強(qiáng)度足夠。
2) 軸扭轉(zhuǎn)剛度的計(jì)算
所以扭轉(zhuǎn)剛度足夠
4.4. 41、2 二軸的校核
軸直徑的設(shè)計(jì)式
設(shè)計(jì)的軸的最小直徑為25mm
軸的強(qiáng)度計(jì)算
1) 按當(dāng)量彎矩法校核
① 設(shè)計(jì)軸系結(jié)構(gòu),確定軸的受力簡圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖4.3。
圖4.3 軸的受力轉(zhuǎn)矩彎矩圖
② 求作用在軸上的力如表4.5
表4.5 作用在軸上的力
垂直面(Fv)
水平面(Fh)
軸承1
=630N
=1732N
齒輪 1
=728N
齒輪2
=1509N
軸承3
=151N
=415N
③ 求作用在軸上的彎矩如表4.6
表4.6 作用在軸上的彎矩
垂直面(Mv)
水平面(Mh)
42、
C截面
N.mm
合成彎矩
D截面
合成彎矩
④作出當(dāng)量彎矩圖如圖4.3,并確定可能的危險(xiǎn)截面Ⅰ、Ⅱ如圖2-a。并算出危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩如表4.7。
表4.7截面的彎矩
Ⅰ截面
Ⅱ截面
⑤確定許用應(yīng)力
已知軸材料為45鋼調(diào)質(zhì),查表得=650MPa。用插入法查表得=102.5MPa,=60MPa。
⑥校核軸徑如表4.8
表4.8 驗(yàn)算軸徑
Ⅰ截面
Ⅱ截面
結(jié)論:按當(dāng)量彎矩法校核,軸的強(qiáng)度足夠。
4.4.3 三軸的校核
軸直徑的設(shè)計(jì)公式
軸的剛度計(jì)算
1) 按當(dāng)量彎矩法校核
①設(shè)計(jì)軸系結(jié)構(gòu), 43、確定軸的受力簡圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖4.4
`
圖4.4 軸的受力彎矩轉(zhuǎn)矩圖
② 求作用在軸上的力如表4.9
表4.9 作用在軸上的力
垂直面(Fv)
水平面(Fh)
軸承1
齒輪
=1233N
軸承2
曲軸
21000N
③計(jì)算出彎矩如表4.10
表4.10 軸上的彎矩
垂直面(Mv)
水平面(Mh)
C截面
N.mm
合成彎矩
D截面
合成彎矩
④作出當(dāng)量彎矩圖如圖4.4,并確定可能的危險(xiǎn)截面C、D的彎矩
如表4.11
表4.11 44、危險(xiǎn)截面的彎矩
C截面
D截面
⑤確定許用應(yīng)力
已知軸材料為45鋼調(diào)質(zhì),查表得=650MPa。用插入法查表得=102.5MPa,=60MPa
⑥校核軸徑如表4.12
表4.12 校核軸徑
C截面
D截面
結(jié)論:按當(dāng)量彎矩法校核,軸的強(qiáng)度足夠。
2) 軸的剛度計(jì)算
所以軸的剛度足夠
4.5 鍵的校核
1) 鍵的選擇
鍵的類型應(yīng)根據(jù)鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)使用要求和工作狀況來選擇。選擇時(shí)應(yīng)考慮傳遞轉(zhuǎn)拒的大小,聯(lián)接的對中性要求,是否要求軸向固定,聯(lián)接于軸上的零件是否需要沿軸滑動(dòng)及滑動(dòng)距離長短,以及鍵在軸上的位置等。鍵的主要尺寸為其橫截 45、面尺寸(鍵寬b 鍵高h(yuǎn))與長度L。鍵的橫截面尺寸bh 依軸的直徑d由標(biāo)準(zhǔn)中選取。鍵的長度L一般可按輪轂的長度選定,即鍵長略短于輪轂長度,并應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的長度系列。
故根據(jù)以上所提出的以及該機(jī)工作時(shí)的要求,故齒輪的傳動(dòng)應(yīng)用B型普通平鍵。
由于最后的大齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩最大,則只對其上的鍵進(jìn)行校核
由設(shè)計(jì)手冊查得:
鍵寬 b=16mm 鍵高 h=10mm 鍵長 L=30mm
2) 驗(yàn)算擠壓強(qiáng)度.
平鍵聯(lián)接的失效形式有:對普通平鍵聯(lián)接而言,其失效形式為鍵,軸,輪轂三者中較弱的工作表面被壓潰。
工程設(shè)計(jì)中,假定壓力沿鍵長和鍵高均勻分布,可按平均擠壓應(yīng)力進(jìn)行擠壓強(qiáng)度或耐磨性的條件計(jì)算 46、,即:
靜聯(lián)接
式中
———— 傳遞的轉(zhuǎn)矩
———— 軸的直徑
———— 鍵與輪轂的接觸高度(mm),一般取
———— 鍵的接觸長度(mm).圓頭平鍵
———— 許用擠壓應(yīng)力)
鍵的工作長度
擠壓面高度
轉(zhuǎn)矩
許用擠壓應(yīng)力,查表,
則 擠壓應(yīng)力
所以 此鍵是安全的。
附:鍵的材料:因?yàn)閴簼⒑湍p是鍵聯(lián)接的主要失效形式,所以鍵的材料要求有足夠的硬度。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,鍵用抗拉強(qiáng)度不低于的鋼制造,如 45鋼 Q275 等。
4.6 軸承的校核
滾動(dòng)軸承 47、是又專業(yè)工廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件。滾動(dòng)軸承的類型、尺寸和公差等級均已制訂有國家標(biāo)準(zhǔn),在機(jī)械設(shè)計(jì)中只需根據(jù)工作條件選擇合適的軸承類型、尺寸和公差等級等,并進(jìn)行軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
4.6.1第一對軸承的校核
1) 初選軸承型號
試選6206軸承,查GB281-1994,查得6206軸承的性能參數(shù)為:
C=19500N Co=11500N (脂潤滑)
2) 壽命計(jì)算
由于<則計(jì)算后一個(gè)軸承的壽命
3) 當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算
由式
式中. (輕度沖擊的運(yùn)轉(zhuǎn))
4) 計(jì)算軸承壽命
48、
軸承代號:6206
軸承參數(shù):
軸承內(nèi)徑:30
軸承外徑:62
軸承寬度:16
額定動(dòng)載荷:15000
額定靜載荷:10000
極限轉(zhuǎn)速:13000
潤滑方式:脂潤滑
工作參數(shù):
徑向載荷:1843
軸向載荷:0
使用壽命:12000
工作轉(zhuǎn)速:375
接 觸 角:0
載荷系數(shù):1.5
計(jì)算結(jié)果:
當(dāng)量動(dòng)載荷:2027.30
當(dāng)量靜載荷:2027.30
計(jì)算壽命:18003
4.6.2 第二對軸承的校核
1) 初選軸承型號
試選6207軸承,查G 49、B281-1994,查得6207軸承的性能參數(shù)為:
C=25500N Co=15200N (脂潤滑)
2)壽命計(jì)算
由于>則計(jì)算后一個(gè)軸承的壽命
3) 當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算
由式
式中. (輕度沖擊的運(yùn)轉(zhuǎn))
4) 計(jì)算軸承壽命
軸承代號:6207
軸承參數(shù):
軸承內(nèi)徑:35
軸承外徑:72
軸承寬度:17
額定動(dòng)載荷:19800
額定靜載荷:13500
50、 極限轉(zhuǎn)速:11000
潤滑方式:脂潤滑
工作參數(shù):
徑向載荷:1843
軸向載荷:0
使用壽命:12000
工作轉(zhuǎn)速:125
接 觸 角:0
載荷系數(shù):1.5
計(jì)算結(jié)果:
當(dāng)量動(dòng)載荷:2764.50
當(dāng)量靜載荷:2764.50
計(jì)算壽命:48988
4.6.3 第三對軸承校核
1) 初選軸承型號
試選N210E軸承,查GB281-1994,查得N210E軸承的性能參數(shù)為:
C=60800N Co=41800N (脂潤滑)
2)壽命計(jì)算
由于>則計(jì)算后一個(gè)軸承的壽命
51、3) 當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算
由式
式中. (輕度沖擊的運(yùn)轉(zhuǎn))
4) 計(jì)算軸承壽命
軸承代號:N210E
軸承參數(shù):
軸承內(nèi)徑:50
軸承外徑:90
軸承寬度:20
額定動(dòng)載荷:60800
額定靜載荷:41800
極限轉(zhuǎn)速:7500
潤滑方式:脂潤滑
工作參數(shù):
徑向載荷:12823
軸向載荷:0
使用壽命:12000
工作轉(zhuǎn)速:30
接 觸 角:0 52、
載荷系數(shù):1.5
計(jì)算結(jié)果:
當(dāng)量動(dòng)載荷:19234.50
當(dāng)量靜載荷:19234.50
計(jì)算壽命:17547
5 張緊輪部件設(shè)計(jì)
5.1安裝張緊輪的原因
帶傳動(dòng)需在一定的初拉力下才能工作,因而帶初始安裝時(shí)必須張緊。由于帶工作一段時(shí)間后會(huì)發(fā)生松弛現(xiàn)象,造成初拉力減小,傳動(dòng)能力降低,此時(shí)需重新張緊。帶的張緊裝置分為定期張緊裝置和自動(dòng)張緊裝置兩類。由傳動(dòng)關(guān)系及實(shí)際情況,中心距不可調(diào),采用定期張緊輪裝置。定期張緊結(jié)構(gòu)簡單,成本低,但需要定期張緊,且張緊力不易控制。
5.2安裝張緊輪的必要性
由于皮帶傳動(dòng)是靠皮帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞動(dòng)力的。由實(shí)際傳動(dòng)可知在整個(gè)帶包角范圍內(nèi), 53、由松邊到緊邊的摩擦力數(shù)值不同,呈線性變化;且不一定在整個(gè)弧段內(nèi)存在。而且除緊邊和松邊拉力外,包角中的動(dòng)弧角是決定帶輪驅(qū)動(dòng)能力的一個(gè)重要參數(shù)。
同時(shí)適當(dāng)?shù)膹埦o力是保證帶傳動(dòng)正常工作的重要因素。張緊力過小,帶傳動(dòng)的工作能力得不到充分發(fā)揮,傳遞載荷的能力降低,效率低,從而使三角帶磨損嚴(yán)重;張緊力過大,因發(fā)熱和磨損加劇而縮短皮帶的使用壽命,并且使皮帶輪中的軸和軸承上的載荷增大,軸承發(fā)熱和磨損,使機(jī)構(gòu)不能工作。
5.3 張緊輪位置的布置
張緊輪的位置首先要保證帶輪具有足夠大的傳動(dòng)包角,從而增大三角帶與帶輪的接觸面積,獲得最大摩擦力。由于V帶的摩擦力比平帶大,則張緊輪的安裝不需要考慮傳動(dòng)包角的大小。 54、反而包角過大會(huì)使帶的彎曲應(yīng)力過大,縮短帶的壽命。
其次,在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,皮帶的速度是變化的,因而皮帶也會(huì)發(fā)生拉伸變化,因此應(yīng)使張緊輪處于三角帶的松邊側(cè),通過調(diào)整張緊輪的上下位置,從而對皮帶輪形成靜態(tài)張緊力,使三角皮帶正常工作。
另外,帶傳動(dòng)中,預(yù)緊力是通過在三角帶與帶輪的切邊中點(diǎn)處加一垂直與帶邊的載荷G(由張緊力提供),使其產(chǎn)生規(guī)定的拱度來控制的。
綜上所述,張緊輪應(yīng)該布置在V帶的內(nèi)側(cè),并盡量遠(yuǎn)離主動(dòng)帶輪。
6 安裝、調(diào)試和使用
6.1 安裝調(diào)試
(1) 齒輪的安裝:以保證兩齒輪正確嚙合為原則 ,嚙合線應(yīng)為齒長的60%以上,齒側(cè)間隙達(dá)到1.5-2.5毫米,然后,將齒輪和螺母鎖緊。若鎖 55、緊后齒側(cè)間隙不符合要求,則增減軸承座上的調(diào)整墊片,直到間隙符合為止。
(2) 皮帶輪的安裝:裝上皮帶輪和止退墊片,用鎖緊螺母鎖定皮帶輪,安上三角皮帶。調(diào)整皮帶張緊度,用拇指按下皮帶,其下垂度在1.5厘米左右,說明皮帶張緊度符合要求。否則需調(diào)整皮帶張緊輪,調(diào)整好后用鎖緊螺母鎖定張緊皮帶輪。最后,安裝上皮帶輪安全護(hù)罩。
(3) 工作部件的安裝:將刀片安裝在刀座上,用開螺釘固定好。安裝后轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸,動(dòng)刀座能來回滑動(dòng),無卡滯和碰撞現(xiàn)象。
6.2使用技術(shù)
(1) 作業(yè)前要仔細(xì)檢查各連接部件是否可靠,各緊固件有無松動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)部位是否靈活,若有松動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)困難,要及時(shí)排除,潤滑部位 56、要按說明書要求加注潤滑油。
(2) 逐個(gè)檢查刀片、連桿等質(zhì)量及安裝是否正確,發(fā)現(xiàn)曲柄變形和刀片損壞,應(yīng)及時(shí)修理或更換。
(3) 啟動(dòng)電機(jī),檢查動(dòng)刀座是否靈活可靠,然后試著切斷要求的最大直徑的鋼筋,看是否工作平穩(wěn),有無大的震動(dòng)和噪音。
(4) 待機(jī)具空運(yùn)轉(zhuǎn)正常后,使其達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,低速試驗(yàn)作業(yè),若發(fā)現(xiàn)問題,要及時(shí)停機(jī)排除。待機(jī)具運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),作業(yè)質(zhì)量符合要求后,方可正式投入作業(yè)。
(5) 作業(yè)中要及時(shí)清除鐵屑,不準(zhǔn)拆除傳動(dòng)帶防護(hù)罩。清除鐵屑或排除故障,必須停機(jī)進(jìn)行。
(6) 機(jī)具作業(yè)時(shí),嚴(yán)禁帶負(fù)荷轉(zhuǎn)彎或倒退,機(jī)具運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),嚴(yán)禁人員靠近刀具,以防拋出的鐵 57、屑傷人。
(7) 經(jīng)常檢查作業(yè)質(zhì)量及皮帶張緊度,以免刀片損壞或曲軸轉(zhuǎn)速降低而影響切斷的質(zhì)量。
(8) 作業(yè)時(shí)若有異常響聲,應(yīng)立即停車檢查,排除故障后,方可繼續(xù)作業(yè)。
7 鋼筋切斷機(jī)的摩擦與保養(yǎng)
摩擦是不可避免的自然現(xiàn)象,摩擦得結(jié)果造成機(jī)器的能量損耗、效率降低、溫度升高、出現(xiàn)噪聲、性能下降的問題。摩擦必然會(huì)造成磨損,在實(shí)際應(yīng)用中有許多零件都 因磨損過渡而報(bào)廢。潤滑則是改善摩擦、減緩磨損的有效方法。
切斷機(jī)中的摩擦主要是軸承的摩擦,而磨損包括滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦。軸承就是滾動(dòng)摩擦,其摩擦力較小損耗也較小。摩擦得結(jié)果勢必會(huì)造成磨損,而影響磨損的因素也有很多,主要有載荷大小、材 58、料匹配、潤滑狀況、工作溫度等。為減少磨損需要從這些方面入手,采取各種有效方法,減少磨損。
減少磨損的主要方法有:1.潤滑。2.注意選擇材料,按照基本磨損形式正確選擇材料是提高機(jī)械和零件耐磨性的關(guān)鍵之一。3.提高加工精度和表面質(zhì)量也可以減少磨損。4.合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),正確合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是減少磨損和提高耐磨性的有效途徑。5.正確使用和維護(hù)。
正確的保養(yǎng)方法如下
1.使用前要檢查機(jī)具連接、緊固情況,以及工作部件的技術(shù)狀況。
2.各運(yùn)轉(zhuǎn)部位要按規(guī)定要求加注潤滑油。
3.每兩班檢查一次刀的狀況,必要時(shí)換刀。
4.作業(yè)后及時(shí)清除刀片護(hù)罩內(nèi)壁和側(cè)板內(nèi)壁上的鐵屑,以防加大負(fù)荷和加劇刀片磨損。
5. 59、整個(gè)作業(yè)結(jié)束后,清理、檢修整機(jī),各軸承內(nèi)要注滿黃油;各部件做好防銹處理;機(jī)具不要懸掛放置,應(yīng)將其放在事先墊好的物體上,停放干燥處,并放松皮帶。
結(jié)束語
本次設(shè)計(jì)的是一種結(jié)構(gòu)比較簡明實(shí)用的鋼筋切斷裝置,該裝置的特點(diǎn)是價(jià)格低廉,節(jié)省空間,維修方便。
該切斷機(jī)是采用電動(dòng)機(jī)經(jīng)一級帶傳動(dòng)和二級齒輪傳動(dòng)減速后,帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),曲軸推動(dòng)連桿使滑塊和動(dòng)刀片在機(jī)座的滑道中作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),使活動(dòng)刀片和固定刀片相錯(cuò)而切斷鋼筋。并用型鋼焊接了鋼架,使其結(jié)構(gòu)盡可能的簡單。
在設(shè)計(jì)中,我盡可能的采用通用部件,從而使設(shè)計(jì)周期縮短,成本降低。設(shè)計(jì)過程中,我主要考慮了機(jī)器的性能以及經(jīng)濟(jì)性,在保證其完成工 60、作要求的前提下,盡可能的提高其性價(jià)比。
這是我第一次搞這樣的綜合性的設(shè)計(jì),所以設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)一些漏洞或不足之處,如一些結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),標(biāo)準(zhǔn)件的選用或一些經(jīng)濟(jì)性上的構(gòu)思可能有欠妥當(dāng),造成一些不必要的浪費(fèi),敬請各位老師給予批評和指正。
通過這次設(shè)計(jì),使我的綜合考慮問題的能力得到了提高,而且通過綜合的運(yùn)用機(jī)械知識,使自己的專業(yè)水平得到了很大的進(jìn)步。夠已經(jīng)能初步的將理論知識運(yùn)用到實(shí)踐中去,為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。
致謝
白駒過隙之間,已經(jīng)是畢業(yè)在望了?;厥走@一段時(shí)間的設(shè)計(jì),心中頗多感慨和感激。在設(shè)計(jì)過程中的迷茫與清晰,空虛與充實(shí)使得這三個(gè)月成為了我大學(xué)生活中值得回味與驕傲的 61、一段人生過程。在此我要特別感謝雒運(yùn)強(qiáng)老師和付其風(fēng)老師,是他們在炎熱的夏天陪我走過了這段時(shí)光,是他們的指導(dǎo)讓我的設(shè)計(jì)過程變的得心應(yīng)手。他們的傳道,受業(yè),解惑,讓我的大學(xué)生活畫上了圓滿的句號。
同時(shí),我還要感謝我的同學(xué)。我們在一起的探討,一起的爭論,一起的快樂把枯燥的設(shè)計(jì)過程點(diǎn)綴的斑斕多姿。他們的建議和批評也使我的設(shè)計(jì)更加的完善了。
由于我參加的社會(huì)實(shí)踐少,經(jīng)驗(yàn)不足,在設(shè)計(jì)過程中肯定有一些不足,一些理論與實(shí)際脫鉤的現(xiàn)象。也許我的設(shè)計(jì)在各位老師看來還不夠完美;也許我繪的圖還存在著或多或少的錯(cuò)誤;但我在整個(gè)過程中投入了我的激情和精力。
回望,心中充滿喜悅。因?yàn)樵诓皇鞘斋@的季節(jié),我卻滿載而歸。
62、
參 考 文 獻(xiàn)
1 蘇翼林主編.材料力學(xué)(第3版).天津:天津大學(xué)出版社,2001
2 孫桓,陳作模主編.機(jī)械原理(第6版).北京:高等教育出版社,2001
3 李繼慶,陳作模主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京:高等教育出版社,1999
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5 劉政昆編著.間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu).大連:大連理工大學(xué)出版社,1991
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10 何德譽(yù).曲柄壓力機(jī).北京:清華大學(xué)出版社,1987
11 高蕊.鋼筋切斷機(jī)刀片合理側(cè)隙的保證方法.建筑機(jī)械化,1997年第4期37-38頁
12 王平,張強(qiáng),許世輝.鋼筋調(diào)直切斷機(jī)的頂?shù)杜c連切[J].建筑機(jī)械,1997年第5期47-48頁
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17 吳字澤.機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(上、下冊).機(jī)械工業(yè)出版社,2002
18 湯百智,崔振勇.機(jī)械制圖.機(jī)械工業(yè)出版社,2000
19 Trans.ASME.77(2),1955
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