鋼筋切斷機設(shè)計說明書

摘要近些年國家基建事業(yè)的急速發(fā)展，鋼筋的需求量也是與日俱增，但是這就導(dǎo)致使用其如何進行鋼筋設(shè)計以及切斷這些設(shè)備的需求量也隨之增加實際生產(chǎn)中，鋼筋的加工是一項非常艱巨的加工任務(wù)，它需要用到的最為主要的使用設(shè)備就是鋼筋切斷機。鋼筋切斷機它的主要作用是在進行房屋建筑、橋梁建設(shè)、隧道建設(shè)、電站改建、大型水利的修建等重大機械作業(yè)工程中對鋼筋的按照實際所需要的定長的切斷工作。本次畢業(yè)設(shè)計所選的是鋼筋切斷機結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要任務(wù)是根據(jù)任務(wù)書中所指定重點研究對象為鋼筋，給定一根直徑6～40mm，長度為1.5～3m，形狀正方形、長方形、圓形重要參數(shù)，完成相關(guān)鋼筋切斷機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在展開鋼筋切斷機結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，通過多次在網(wǎng)上查找翻閱有關(guān)鋼筋切斷機國內(nèi)外設(shè)計及發(fā)展的參考文獻，對鋼筋切斷機結(jié)構(gòu)、作用以及工作原理有所了解和掌握，然后緊接著完成鋼筋切斷機方案設(shè)計，以及相關(guān)零部件的計算，針對重要零部件完成了相應(yīng)的校核工作校核對象主要包括軸、滾動軸承以及傳動軸，對鋼筋切斷機的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)進行了選擇與計算，通過完成以上任務(wù)，整套鋼筋切斷機結(jié)構(gòu)設(shè)計就結(jié)束了，最后繪制鋼筋切斷機裝配圖，以及主要零部件圖。在本次畢業(yè)設(shè)計的過程中，我盡可能的選擇的是國家標(biāo)準(zhǔn)而且通用的零件、部件，所以在整個畢業(yè)設(shè)計的過程中，一定程度上能大大縮短了本次設(shè)計使用的周期，而且在某一方面將成本降低了很多。在整個設(shè)計過程中，主要考慮的因素還有就是設(shè)計選擇機械零件、部件的使用性能是不是很合理，再就是其在使用結(jié)構(gòu)設(shè)計方面是不是在認(rèn)知中的可承受范圍之內(nèi)；最后在保證完成切斷工作要求的前提條件下，很大程度上提高設(shè)計的鋼筋切斷機的使用性價比。關(guān)鍵字：鋼筋切斷機；結(jié)構(gòu)設(shè)計；傳動；結(jié)構(gòu)設(shè)計；AbstractInrecentyears,therapiddevelopmentofthenationalinfrastructureindustryhascausedthedemandforsteelbarstoincreasedaybyday,butthishasledtoanincreaseinthedemandforhowtousethemtodesignandcuttheseequipment.Inactualproduction,theprocessingofsteelbarsisaverydifficulttask.Themostimportantequipmentitneedstouseforprocessingtasksisthesteelbarcutter.Themainfunctionofthesteelbarcuttingmachineistocutsteelbarsaccordingtoactualneedsinmajormechanicaloperationssuchashouseconstruction,bridgeconstruction,tunnelconstruction,powerstationreconstruction,andlarge-scalewaterconservancyconstruction.Thisgraduationprojectselectedthestructuraldesignofthesteelbarcuttingmachine.Themaintaskistoprovideasteelbarwithadiameterof6-40mmandalengthof1.5-3m,withasquare,rectangular,andcircularshapeaccordingtothekeyresearchobjectspecifiedinthetaskbook.Tocompletethestructuraldesignoftherelevantsteelbarcuttingmachine,beforelaunchingthestructuraldesignofthesteelbarcuttingmachine,wehavesearchedthroughtheInternetformanytimestoreadthereferencedocumentsrelatedtothedesignanddevelopmentofthesteelbarcuttingmachineathomeandabroad,andthestructure,functionandfunctionofthesteelbarcuttingmachineTheworkingprincipleisunderstoodandmastered,andthentheplandesignofthesteelbarcuttingmachineandthecalculationofrelatedpartsarecompleted.Thecorrespondingcheckworkiscompletedfortheimportantparts.Thecheckobjectsmallytheassemblydrawingofthesteelcuttingmachineandthemainpartsdrawingweredrawn.Intheprocessofthisgraduationdesign,Itrymybesttochoosethenationalstandardandcommonpartsandcomponents,sointhewholegraduationdesignprocess,toacertainextent,thecycleofthisdesigncanbegreatlyshortened.Inoneaspect,thecosthasbeenreducedalot.Intheentiredesignprocess,themainconsiderationsarewhetherthedesignandselectionofmechanicalpartsandtheperformanceofthecomponentsareveryreasonable,andwhetheritiswithintheacceptablerangeofcognitionintheuseofstructuraldesign;andfinallyUnderthepremiseofensuringthecompletionofthecuttingworkrequirements,thecost-effectiveuseofthedesignedsteelbarcuttingmachineisgreatlyimproved.Keywords:steelbarcuttingmachine;structuraldesign;transmission;structuraldesign;

目錄TOC\o"1-3"\h\u12552摘要 150501緒論 4321331.1引言 4154091.2國內(nèi)外鋼筋切斷機研究現(xiàn)狀 4140672鋼筋切斷機的結(jié)構(gòu)設(shè)計部分 7249712.1鋼筋切斷機的工作原理 750182.2電機選擇 783462.2.1鋼筋的了解 797332.3切斷鋼筋需用力計算 1237662.4功率計算 13120903傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計 14116713.1基本傳動數(shù)據(jù)計算 149533.1.1分配傳動比 14314453.1.2計算鋼筋切斷機機構(gòu)中各軸的運動及動力參數(shù) 1485513.2帶傳動設(shè)計 15178673.3齒輪傳動設(shè)計 18147943.3.1第一級齒輪傳動設(shè)計 1839163.3.2第二級齒輪傳動設(shè)計： 23266143.4軸的校核 27187733.4.1一軸的校核 27159543.4.2三軸的校核 31170223.5鍵的校核 35166983.6軸承的校核 36177203.6.1初選軸承型號 3648303.6.2壽命計算 36200994鋼筋切斷機的摩擦、磨損和潤滑 3922910總結(jié) 4015293致謝 425278參考文獻 432661畢業(yè)設(shè)計（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明 4425589畢業(yè)設(shè)計（論文)獨創(chuàng)性聲明 45

1緒論1.1引言在當(dāng)下世界嚴(yán)峻的局勢以及國民經(jīng)濟體態(tài)快速發(fā)展的形勢下，根據(jù)我們國家主要建筑設(shè)計的組成結(jié)構(gòu)體——鋼筋，可以看出來全球經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展行業(yè)就是建筑行業(yè)，特別是為建筑機械的迅猛發(fā)展態(tài)勢提供了一個極為廣闊的發(fā)展空間，同時也為廣大的生產(chǎn)企業(yè)單位提供了一個展示自己的大平臺?，F(xiàn)在面對著競爭日益激烈的我們國家的建筑機械市場，為了進一步加強生產(chǎn)企業(yè)單位的經(jīng)營管理，多方面加大科技市場的投入，以及越來越重視新的技術(shù)、新的產(chǎn)品它們的研究與開發(fā)，為了提高生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量以及產(chǎn)品售后服務(wù)的水平，各個生產(chǎn)單位現(xiàn)在也是更加積極地、主動地走向全國市場，乃至世界商場，使生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品以及設(shè)備不斷地滿足相關(guān)用戶的實際需求，盡快地縮短我們國家的生產(chǎn)單位生產(chǎn)的產(chǎn)品與國外先進企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)品之間的差距，無疑就是我們國家的鋼筋切斷機的生產(chǎn)企業(yè)單位生存與我國發(fā)展的必經(jīng)之路。實際生產(chǎn)中，鋼筋的加工是一項非常艱巨的加工任務(wù)，它需要用到的最為主要的使用設(shè)備就是鋼筋切斷機。鋼筋切斷機它的主要作用是在進行房屋建筑、橋梁建設(shè)、隧道建設(shè)、電站改建、大型水利的修建等重大機械作業(yè)工程中對鋼筋的按照實際所需要的定長的切斷工作。在近些年來，鋼筋切斷機的應(yīng)用越來越廣泛，主要承接單位是相關(guān)機械設(shè)備公司，也主要是因為鋼筋切斷機的優(yōu)點，即鋼筋切斷機具備重量輕、耗能少、工作可靠、效率高等特點。1.2國內(nèi)外鋼筋切斷機研究現(xiàn)狀因為近幾年機械行業(yè)的急速發(fā)展，鋼筋的需求量也是與日俱增，但是這就導(dǎo)致使用其如何進行鋼筋設(shè)計以及切斷這些設(shè)備的需求量也隨之增加，對比國內(nèi)外局勢，可以看出當(dāng)下國內(nèi)由于切斷機切斷使用技術(shù)含量低、容易被仿造、所產(chǎn)利潤率降低等原因，近些年來幾乎國內(nèi)的所有廠家一直以來僅以此維持基本現(xiàn)狀，發(fā)展速度減緩，與此相對，國外同行的發(fā)展形式可觀，很是值得我們借鑒與學(xué)習(xí)，總結(jié)下來具體有以下幾方面差距：一是面對國外切斷機的偏心軸，國外設(shè)計的切斷機偏心距都是比較大的，比如說是日本生產(chǎn)的立式鋼筋切斷機的偏心距為24mm，但是在而國內(nèi)的話，切斷機的偏心距一般就是17mm，國內(nèi)的切斷機相較日本生產(chǎn)的切斷機的優(yōu)點是看起來更加省料、而且它們的齒輪結(jié)構(gòu)也偏小一些，但是缺點也有，就是容易給用戶帶來不必要的麻煩，而且不方便對其進行管理。就是因為在實際生產(chǎn)使用時，國內(nèi)生產(chǎn)的切斷機是由切大料再到切小料的時候，并不僅僅是進行刀墊更換動作，也不是進行更換刀片的動作，在特殊要求的時候它還需要進行角度的轉(zhuǎn)換。二是國外的鋼筋切斷機的機架一般情況下都是鋼板進行焊接的結(jié)構(gòu)，零件、部件的加工精度以及粗糙度的要求是必須經(jīng)過熱處理工藝，保證其硬度、剛度，最終使切斷機在進行載荷的承受、疲勞失效的形式、磨損的形式等方面都遠遠超過了國產(chǎn)的切斷類機械設(shè)備。三是國內(nèi)鋼筋切斷機的刀片設(shè)計在很大程度上是不合理的，有的是進行單螺栓固定，有的是刀片的厚度足夠的薄，比如說是40型的刀片和50型的刀片厚度平均起來才為17mm；但是國外這一點就做得非常得好，他們都選用的是進行雙螺栓固定，刀片厚度一般設(shè)計為25～27mm，所以在國外的刀片，在其受力大小以及壽命使用期期限等，進行綜合性能分析的話，各個方面都比國內(nèi)的切斷機設(shè)計更好。四是我們國家的鋼筋切斷機的切斷次數(shù)如果按每分鐘進行的話，切斷次數(shù)是非常少的，比如在我們國內(nèi)，切斷機每分鐘的切斷次數(shù)一般是28～31次，但是要是再國外的話，他們的切斷機每分鐘執(zhí)行切斷動作比國內(nèi)的切斷機要高出15～20次，即就是最國外切斷機的每分鐘切斷次數(shù)要高出30次，工作效率可以說是目前比較高的。五是國外的切斷機的機型一般采用的結(jié)構(gòu)是半開式結(jié)構(gòu)，切斷機中的齒輪以及軸承使用的是使用油脂進行潤滑，切斷機的曲軸軸徑、連桿瓦、沖切刀座、轉(zhuǎn)體處都是需要人為用手工稀油進行潤滑工作。而國內(nèi)的切斷機機型的結(jié)構(gòu)類型主要有全開型、全閉型、半開半閉型3種，其中潤滑的方式也分為集中稀油進行潤滑和飛濺進行潤滑2種。六是相比較國內(nèi)的鋼筋切斷機的外觀質(zhì)量以及整機的綜合性能在很大程度上是粗腰進行大改進的；然而國外的部絕大多數(shù)廠家一般都是進行規(guī)模類生產(chǎn)，他們主要是在技術(shù)設(shè)備上下了大功夫，舍得投入，讓自動化的生產(chǎn)水平逐步提高，最終能形成一套完整的、詳細(xì)的質(zhì)量保證加工系統(tǒng)體系。同時外國廠家對產(chǎn)品的外觀質(zhì)量要求更高，所謂是精益求精。舉一個非常簡單的例子，鋼筋切斷機的外罩盡可能使用的是一次性沖壓成型技術(shù)，需要使用的油漆必須經(jīng)過烤漆噴涂處理工藝，其中油漆的色澤搭配必須科學(xué)合理，而且在外觀上看不到哪兒有縫隙、邊邊角角的毛刺以及尖角，必須保證整機的光潔與美觀。但是在國內(nèi)的一些廠家就不是這樣做的，他們雖然生產(chǎn)發(fā)展的歷史比較久遠，但是沒有任何一家是形成規(guī)模型的，再說時間也長了，久而久之設(shè)備也會老化，所以在加工過程中最主要的是拼體力以及經(jīng)驗，其中的生產(chǎn)工藝也是幾十年如一，所以外觀質(zhì)量比較粗糙、給人的直觀感覺也是比較差的。綜合以上幾點來看，我們國家還是迫切需要新一代的創(chuàng)新及改變，使得中國機械穩(wěn)步發(fā)展，一直向前，從我們國家加速由機械大國向機械強國轉(zhuǎn)變。做好一個表率，帶頭讓其他行業(yè)緊跟其后，陸陸續(xù)續(xù)發(fā)展起來，而且現(xiàn)代化經(jīng)濟發(fā)展越來越注重基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)作為發(fā)展的根本，是不可或缺的因素?，F(xiàn)如今基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)對于鋼筋使用的需求日益強烈，原來的設(shè)備已無法滿足大需求產(chǎn)量，從而產(chǎn)生了鋼筋切斷機的設(shè)計，主要用于鋼筋使用在房屋建筑、橋梁、隧道、電站、大型水利等工程中對鋼筋的定長切斷更加便利，經(jīng)濟適用性更好，利潤產(chǎn)出率也會隨之提高。2鋼筋切斷機的結(jié)構(gòu)設(shè)計部分2.1鋼筋切斷機的工作原理鋼筋切斷機的工作原理主要是按照電動機的傳動，在經(jīng)過一級帶的傳動和二級齒輪的傳動進行減速后,令其帶動切斷機中的曲軸做旋轉(zhuǎn)動作,從而使切斷機中的曲軸推動著連桿進而使滑塊和動切斷機中的刀片在切斷機的機座滑道中作往復(fù)直線運動工作,使鋼筋切斷機中的活動刀片和固定刀片發(fā)生相錯進而切斷鋼筋。2.2電機選擇本次畢業(yè)設(shè)計題目為鋼筋切斷機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，已給出的研究對象為直徑6mm～40mm的鋼筋，長度1.5m～3m。2.2.1鋼筋的了解首先對鋼筋做一個了解，鋼筋主要用于各種大型、重型、輕型薄壁和高層建筑結(jié)構(gòu)。a.根據(jù)軋制外形可分為光圓鋼筋-Ⅰ級鋼筋（Q300鋼鋼筋）均軋制為光面圓形截面，供應(yīng)形式有盤圓，直徑不大于10mm，長度為6m～12m；帶肋鋼筋-有螺旋形、人字形和月牙形三種，一般Ⅱ級、Ⅲ級鋼筋軋制成人形，Ⅳ級鋼筋軋制成螺旋形及月牙形；鋼線-分低碳鋼絲和碳素鋼絲，以及鋼絞線；扭轉(zhuǎn)鋼筋-經(jīng)冷軋并冷扭成型，其中又可按直徑大小分為鋼絲（直徑3mm～5mm）、細(xì)鋼筋（直徑6mm～10mm）、粗鋼筋（直徑＞22mm）；b.根據(jù)力學(xué)性能可分為Ⅰ級鋼筋（235/420級）、Ⅱ級鋼筋（335/450級）、Ⅲ級鋼筋（400/540級）、Ⅳ級鋼筋（500/630級）；c.按生產(chǎn)工藝可分為熱軋、冷軋、冷拉的鋼筋，還有以Ⅳ級鋼筋經(jīng)熱處理而成的熱處理鋼筋，強度比前者更高；d.按在結(jié)構(gòu)中的作用分為受壓鋼筋、受拉鋼筋、架力鋼筋、分布鋼筋、箍筋等，可以將配置在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋，按作用又可分為受力筋-承受拉應(yīng)力、壓應(yīng)力的鋼筋、箍筋=承受一部分斜拉應(yīng)力，并固定受力筋的位置，多用于梁和柱內(nèi)，架力筋-用以固定梁內(nèi)綱箍的位置，構(gòu)成梁內(nèi)的鋼筋骨架，分布筋-用于屋面板、樓板內(nèi)，與板的受力筋垂直布置，將承受的重量均勻地傳給受力筋，并固定受力筋的位置，以及抵抗熱脹冷縮所引起的溫度變形；其他-因構(gòu)件構(gòu)造要求或施工安裝需要而配置的構(gòu)造筋，里面包括腰筋、預(yù)埋錨固筋、預(yù)應(yīng)力筋、環(huán)等；2.2.2電動機的選擇功率的計算對于功率的計算在設(shè)計時采用近似理論的計算方法。本方法是基于電機的功率應(yīng)該與單位時間相同的原則，即認(rèn)為電機的功率：P=FV設(shè)計時取主軸轉(zhuǎn)速：80～180r/min，由于設(shè)計原料是鋼筋，主軸轉(zhuǎn)速設(shè)計時取值范圍為0.3～0.8m/s，實際運算中，轉(zhuǎn)速近似估計為0.4m/s，F(xiàn)經(jīng)驗值近似13KN，所以功率近似為5.2KW。電機的選擇由于鋼筋的折斷力無法通過計算直接得到，故只能根據(jù)實驗值計算。故參考一些實驗值選擇的折斷力，結(jié)合生產(chǎn)實踐的經(jīng)驗，估取電機功率為5.5KW,選擇電動機型號為Y160M-8。根據(jù)設(shè)計手冊查得，其主要參數(shù)如下，額定功率為5.5KW，額定轉(zhuǎn)速為723r/min，效率為0.835，功率因數(shù)為0.73，輸出軸徑選取為48mm，整個重量：150kg傳動機構(gòu)的設(shè)計與計算根據(jù)上述所得的電機及主軸轉(zhuǎn)速，初步確定電機至主軸間的減速比為i=723/180≈4根據(jù)生產(chǎn)實踐的實際現(xiàn)場經(jīng)驗，選定電機至主軸間的減速傳動機構(gòu)為一對帶輪和一對鏈輪。結(jié)合帶輪和齒輪的傳動特點，取帶輪間的減速比為2，鏈輪間的減速比為2。帶傳動的設(shè)計計算帶傳動和鏈傳動都是通過中間撓性件（帶或鏈）傳遞運動和動力的，適用于兩周中心距較大的場合。在這種場合下，帶傳動相對于齒輪傳動，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、適用范圍廣，所以一般工業(yè)設(shè)計中，帶傳動和鏈傳動是最為常見的傳動。帶傳動的優(yōu)點是：其適用于中心距較大的傳動；帶作為機械傳動常見零部件，具有良好的撓性，可緩和設(shè)備使用過程中的產(chǎn)生的沖擊，吸收振動；過載時帶與帶輪間容易發(fā)生打滑，打滑產(chǎn)生會使傳動失效，但是可以放防止設(shè)備使用過程中的其他零部件的損壞；而且結(jié)構(gòu)簡單、成本很低廉。有優(yōu)點就有其缺點，其缺點是帶傳動的外廓尺寸比較大，并且需要張緊裝置，由于帶在使用過程中的滑動，其傳動比的穩(wěn)定是保證不了的；經(jīng)過長時間的使用，會影響其壽命，所以其壽命較短，而且傳動效率不高。通常，帶傳動多適用于中小功率的傳動。在本次設(shè)計中，根據(jù)機械工業(yè)出版社出版的《機械設(shè)計手冊》可得，已知電機軸轉(zhuǎn)速＝723r/min,輸入功率P=5.5KW1）功率的設(shè)計：由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》查得工況系數(shù)＝1.2,得：＝P＝1.2×5.5=6.6KW2）帶型的選定：根據(jù)=6.6KW和=723r/min，由相關(guān)機械設(shè)計手冊確定選用帶型為B型帶。3）小帶輪基準(zhǔn)直徑及大帶輪基準(zhǔn)直徑：由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》?。?40mm，取傳動比i=2.0,彈性滑動系數(shù)＝0.01。則大帶輪基準(zhǔn)直徑＝i(1-)=2.0×140×0.99=277.2mm查得，取=280mm4）輸入軸實際轉(zhuǎn)速的確定：＝(1-)/=140×0.99×723/280=357.89r/min5)帶速v的確定：v=/(60×1000)=5.30m/s對于普通V帶使用過程中，一般確定范圍應(yīng)在5m/s～30m/s內(nèi)選擇；而對于窄v帶，帶速v可以達到40m/s。如果帶速過小，則傳遞的功率小，如果帶速過大，則相反。根據(jù)計算結(jié)果，可知帶速v符合設(shè)計要求。6)軸間距的確定：按公式取=500mm7)所需基準(zhǔn)長度的確定：＝2+(+)/2+=1669.2mm取基準(zhǔn)長度＝1600mm。8）實際軸間距a的確定：a=+（-）/2＝465.4mm安裝時所需要的最小軸間距＝a-0.0015=460mm張緊或補償伸長所需要的最大軸間距＝a+0.02=532mm9）小帶輪包角的確定：＝－＝一般的需要α≥120°，如果小于120°，則需要加大中心距或者是增設(shè)張緊輪。163°＞120°，所以設(shè)計滿足要求。10）單根V帶的基本額定功率的確定：根據(jù)以上所得數(shù)據(jù)＝140mm和＝723r/min，可根據(jù)設(shè)計手冊查得B型帶＝1.64kw。11）設(shè)計時考慮到傳動比的影響，需要確定額定功率的增量△，根據(jù)設(shè)計手冊查得：△＝0.22KW12）V帶根數(shù)z的確定：z=/[(+△)]由機械設(shè)計手冊查得=0.955,=0.92,則代入上式得：Z=4.04取z＝4根。13）單根V帶預(yù)緊力的確定：=500(2.5/-1)/(zv)+m由機械設(shè)計手冊查得m＝0.17kg/m,則代入上式得：=500×(2.5/0.96-1)×256/(8×28.72)+0.17×＝635.52N14）壓軸力的確定：＝4880.88N15）帶輪結(jié)構(gòu)和尺寸帶輪常用設(shè)計材料為鑄鐵，有時也采用鋼或者是非金屬材料，比如塑料、木材。鑄鐵帶輪一般用HT150、HT200作為基本材料，允許的最大圓周速度為30m/s，速度更高時，需要采用鑄鋼或者鋼板沖壓，最后進行焊接，而塑料帶輪的重量小，摩擦系數(shù)大，廣泛適用于機床中。一般的實心式用于帶輪直徑較小中，腹板式應(yīng)用于中等直徑中，輪輻式用于直徑大于350mm中。由Y160M-8電動機可知，其軸伸直徑＝38mm,長度L=110mm,故小帶輪軸孔直徑應(yīng)?。?8mm,轂長L=110mm。由以上數(shù)據(jù)，再根據(jù)機械設(shè)計手冊查得，大帶輪結(jié)構(gòu)為四孔板輪式帶輪。小帶輪結(jié)構(gòu)為實心輪式帶輪。然后進行輪槽尺寸及輪寬計算選擇，參考設(shè)計圖紙，畫出小帶輪結(jié)構(gòu)示意圖（見圖2.1）,大帶輪結(jié)構(gòu)示意圖（見圖2.2）圖2.1小帶輪圖2-2大帶輪設(shè)計所選兩個帶輪的材料為HT150灰鑄鐵，最小抗拉強度為150MPa,屬于中強度鑄鐵件，鑄造性能好，工藝簡單，鑄造應(yīng)力小，可不用人工時效；有一定的機械強度和良好的減震性。這種鑄鐵適用于制造承受中等應(yīng)力的零件，在弱腐蝕環(huán)境工作中的零件。比如是蓋，軸承座，箱體，閥體，手輪等。此次設(shè)計的帶輪在加工的技術(shù)要求為輪槽工作面不應(yīng)該有沙眼，格倫槽間距的累積誤差不得超過±0.8。由于帶在電動機上安裝會較松動，要求電動機能夠沿兩個帶輪中心線方向移動，所以設(shè)計中在電動機的安裝座上開了兩個長圓孔，以便能夠調(diào)整電動機的位置，又可以保證兩零部件接觸的位置度。2.3切斷鋼筋需用力計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：查資料可知鋼筋的許用剪應(yīng)力為：MPa,取最大值142MPa。由于本切斷機切斷的最大剛筋粗度為：mm。則本機器的最小切斷力為：取切斷機的Q=22000N。2.4功率計算由圖可知，刀的速度小于曲軸處的線速度。則切斷處的功率P：W查表可知在傳動過程中，帶傳動的效率為η=0.94~0.97；二級齒輪減速器的效率為η=0.96~0.99；滾動軸承的傳動效率為η=0.94~0.98；連桿傳動的效率為η=0.81~0.88；滑動軸承的效率為由以上可知總的傳動效率為:η=0.94×0.96×0.98×0.81=0.72由此可知所選電機功率最小應(yīng)為kw查手冊并根據(jù)電機的工作環(huán)境和性質(zhì)選取電機為：Y系列封閉式三相異步電動機，代號為Y112M-6，輸出功率為2.2kw，輸出速度為960r/min。

3傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計傳動方式設(shè)計方案選擇三級減速，先是一級帶減速，再兩級齒輪減速。首先采用一級帶傳動，因為它具有緩沖、吸振、運行平穩(wěn)、噪聲小、合過載保護等優(yōu)點，并安裝張緊輪。然后采用兩級齒輪減速，因為齒輪傳動可用來傳遞空間任意兩軸間的運動和動力，并具有功率范圍大，傳動效率高，傳動比準(zhǔn)確，使用壽命長，工作安全可靠等特點。動力由電動機輸出,通過減速系統(tǒng)傳動,把動力輸入到執(zhí)行機構(gòu)。由于傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)動原理為回轉(zhuǎn)運動,而鋼筋切斷機的執(zhí)行機構(gòu)需要的直線往復(fù)運動,為了實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換,可以采用曲柄滑塊機構(gòu),盤行凸輪移動滾子從動件機構(gòu),齒輪齒條機構(gòu)?？紤]現(xiàn)實條件我決定采用曲柄滑塊機構(gòu)作為本機械的執(zhí)行機構(gòu)。3.1基本傳動數(shù)據(jù)計算3.1.1分配傳動比電動機型號為Y，滿載轉(zhuǎn)速為960r/min?？倐鲃颖龋悍峙鋫鲃友b置的傳動比：上式中i0、i1分別為帶傳動與減速器（兩級齒輪減速）的傳動比，為使V帶傳動的外廓尺寸不致過大，同時使減速器的傳動比圓整以便更方便的獲得圓整地齒數(shù)。初步取i0=2，則減速器的傳動比為：c)分配減速器的各級傳動比按展開式布置，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，取i11=6.4，則i22=5。（注以下有i1代替i11，i2代替i22）3.1.2計算鋼筋切斷機機構(gòu)中各軸的運動及動力參數(shù)a)鋼筋切斷機中各軸的轉(zhuǎn)速Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ計算Ⅰ軸：Ⅱ軸：Ⅲ軸：b)鋼筋切斷機中各軸的輸入功率計算Ⅰ軸：Ⅱ軸：Ⅲ軸：c)鋼筋切斷機中各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計算電動機輸出轉(zhuǎn)矩：Ⅰ軸：Ⅱ軸：Ⅲ軸：3.2帶傳動設(shè)計3.2.1由設(shè)計可知：V帶傳動的功率為2.2kw，小帶輪的轉(zhuǎn)速為960r/min，大帶輪的轉(zhuǎn)速為480r/min。查閱相關(guān)機械設(shè)計手冊得，工況系數(shù)取KA=1.5，Pc=1.5×2.2=3.3kw。根據(jù)以上數(shù)值及小帶輪的轉(zhuǎn)速查相應(yīng)得圖表選取A型V帶。3.2.2帶輪基準(zhǔn)直徑：查閱相關(guān)手冊選取小帶輪基準(zhǔn)直徑為d1=100mm，則大帶輪基準(zhǔn)直徑為：d2=2×100=200mm3.2.3帶速的確定：3.2.4中心矩、帶長及包角的確定。由式0.7(d1+d2)<a0<2(d1+d2)可知：0.7(100+200)<a0<2(100+200)得：210＜a0＜600初步確定中心矩為a0=400根據(jù)相關(guān)公式初步計算帶的基準(zhǔn)長度：查表選取帶的長度為1250mm計算實際中心矩：取386mm驗算小帶輪包角：3.2.5確定帶的根數(shù)：查表知：p1=0.97Δp1=0.11ka=0.965kl=0.93則：取Z=43.2.6張緊力的計算查相關(guān)設(shè)計手冊數(shù)據(jù)得：q=0.10kg/m3.2.7作用在軸上的載荷：3.2.8帶輪結(jié)構(gòu)與尺寸見零件圖圖1帶輪的結(jié)構(gòu)與尺寸圖3.3齒輪傳動設(shè)計3.3.1第一級齒輪傳動設(shè)計a)進行齒輪設(shè)計材料的選擇，確定齒輪的初步參數(shù)1)進行齒輪設(shè)計材料的選擇：查閱相關(guān)的設(shè)計手冊，得出：小齒輪的材料選擇40Cr鋼調(diào)制鋼，因為40Cr鋼調(diào)制鋼的平均取齒面硬度為260HBS；大齒輪的材料選擇45鋼調(diào)制鋼，這里45鋼調(diào)制鋼平均取齒面硬度為260HBS；2)進行齒輪齒數(shù)的初步選擇：假設(shè)小齒輪的齒數(shù)為20，則根據(jù)機械設(shè)計手冊查得公式，得到大齒輪的齒數(shù)為：20×6.4=1283)齒輪齒數(shù)比即為傳動比的計算：4)進行齒輪的齒寬計算：選擇尺寬系數(shù)ψd和傳動精度等級情況，參照相關(guān)機械設(shè)計手冊并根據(jù)以前課堂上學(xué)過的理論知識進行選擇，選取ψd=0.6初估小齒輪直徑d1=60mm，則小齒輪的尺寬為：b=ψd×d1=0.6×60=36mm5)計算齒輪的齒輪圓周速度：則根據(jù)相關(guān)設(shè)計手冊，查得公式，得出：根據(jù)機械設(shè)計手冊選精度等級為9級。6)齒輪傳動中小齒輪轉(zhuǎn)矩T1的計算齒輪設(shè)計時重合度系數(shù)Zε、Yε的確定：查閱相關(guān)機械設(shè)計手冊，由公式可知：重合度為查閱相關(guān)機械設(shè)計手冊中相應(yīng)公式可知：確定載荷系數(shù)KH、KF確定使用系數(shù)KA：根據(jù)機械設(shè)計手冊選取使用系數(shù)為KA=1.85確定動載系數(shù)Kv：根據(jù)機械設(shè)計手冊選取動載系數(shù)Kv=1.10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b)齒面疲勞強度計算確定許用應(yīng)力[σH]①總工作時間th，假設(shè)該切斷機的壽命為10年，每年工作300天，每天工作8個小時，則：②應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1、N2③壽命系數(shù)Zn1、Zn2，查閱相關(guān)手冊選取Zn1=1.0、Zn2=1.15④接觸疲勞極限取：σhlim1=720MPaσhlim2=580MPa⑤安全系數(shù)?。篠h=1.0⑥許用應(yīng)力[σh1]、[σh2]彈性系數(shù)ZE查閱機械設(shè)計手冊可選取節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH查閱機械設(shè)計手冊可選取ZH=2.5求所需小齒輪直徑d1與初估大小基本相符。確定中心距，模數(shù)等幾何參數(shù)中心距a：圓整中心矩取222mm模數(shù)m：由中心矩a及初選齒數(shù)Z1、Z2得：分度圓直徑d1,d2的計算確定尺寬：取大齒輪尺寬為：b1=60×0.6=36mm小齒輪尺寬取b2=40mmc)齒根抗彎疲勞強度驗算求許用彎曲應(yīng)力[σF]①應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NF1、NF2②壽命系數(shù)Yn1、Yn2，查閱相關(guān)手冊選取Yn1=1、Yn2=1③極限應(yīng)力?。害褾lim1=290MPa、σFlim2=220MPa④尺寸系數(shù)Yx：查閱機械設(shè)計手冊選，取Yx=1.5⑤安全系數(shù)SF：參照表9-13，取SF=1.5⑥需用應(yīng)力[σF1]、[σF2]由式（9-20），許用彎曲應(yīng)力齒形系數(shù)YFa1、YFa2由圖9-19，取YFa1=2.56YFa2=2.15應(yīng)力修正系數(shù)Ysa1、Ysa2由圖9-20，取Ysa1=1.62Ysa2=1.82校核齒根抗彎疲勞強度由式（9-17），齒根彎曲應(yīng)力3.3.2第二級齒輪傳動設(shè)計：a)選材料、確定初步參數(shù)選材料小齒輪：40Cr鋼調(diào)制，平均取齒面硬度為260HBS大齒輪：45鋼調(diào)制，平均取齒面硬度為260HBS2)初選齒數(shù)取小齒輪的齒數(shù)為28，則大齒輪的齒數(shù)為28×5=140齒數(shù)比即為傳動比選擇尺寬系數(shù)ψd和傳動精度等級情況，參照相關(guān)手冊并根據(jù)以前學(xué)過的知識選取ψd=2/3初估小齒輪直徑d1=84mm，則小齒輪的尺寬為b=ψd×d1=2/3×84=56mm齒輪圓周速度為：根據(jù)機械設(shè)計手冊選精度等級為9級。計算小齒輪轉(zhuǎn)矩T1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：確定載荷系數(shù)KH、KF確定使用系數(shù)KA：根據(jù)機械設(shè)計手冊選取使用系數(shù)為KA=1.85確定動載系數(shù)Kv：根據(jù)機械設(shè)計手冊選取動載系數(shù)Kv=1.0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c)齒面疲勞強度計算1)確定許用應(yīng)力[σH]①總工作時間th，假設(shè)該彎曲機的壽命為10年，每年工作300天，每天工作8個小時，則：②應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1、N2③壽命系數(shù)Zn1、Zn2，查閱相關(guān)手冊選取Zn1=1.33、Zn2=1.48④接觸疲勞極限?。害襤lim1=760MPa、σhlim2=760MPa⑤安全系數(shù)取：Sh=1⑥許用應(yīng)力[σh1]、[σh2]彈性系數(shù)ZE查閱機械設(shè)計手冊可選取節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH查閱機械設(shè)計手冊可選取ZH=2.5求所需小齒輪直徑d1與初估大小基本相符。確定中心距，模數(shù)等幾何參數(shù)中心距a：圓整中心矩取252mm。模數(shù)m：由中心矩a及初選齒數(shù)Z1、Z2得：分度圓直徑d1,d2確定尺寬：取大齒輪尺寬為：b1=84×2/3=56mm小齒輪尺寬取b2=60mmc)齒根抗彎疲勞強度驗算1)求許用彎曲應(yīng)力[σF]①應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NF1、NF2②壽命系數(shù)Yn1、Yn2，查閱相關(guān)手冊選取Yn1=1、Yn2=1③極限應(yīng)力?。害褾lim1=290MPa、σFlim2=230MPa④尺寸系數(shù)Yx：查閱機械設(shè)計手冊選，取Yx=1.5⑤安全系數(shù)SF：參照表9-13，取SF=1.5⑥需用應(yīng)力[σF1]、[σF2]由式（9-20），許用彎曲應(yīng)力齒形系數(shù)YFa1、YFa2由圖9-19，取YFa1=2.56YFa2=2.15應(yīng)力修正系數(shù)Ysa1、Ysa2由圖9-20，取Ysa1=1.62Ysa2=1.82校核齒根抗彎疲勞強度由式（9-17），齒根彎曲應(yīng)力3.4軸的校核3.4.1一軸的校核軸直徑的設(shè)計式軸的剛度計算a)按當(dāng)量彎矩法校核1)設(shè)計軸系結(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。圖2軸的受力轉(zhuǎn)矩彎矩圖求作用在軸上的力如表1，作圖如圖2-c表1作用在軸上的力垂直面（Fv）水平面（Fh）軸承1F2=12NF4=891N齒輪2=N軸承3F1=476NF3=1570N帶輪41056N3）求作用在軸上的彎矩如表2，作出彎矩圖如圖2-d、2-e表2作用在軸上的彎矩垂直面（Mv）水平面（Mh）Ⅰ截面N.mm合成彎矩Ⅱ截面合成彎矩4）作出轉(zhuǎn)彎矩圖如圖2-f5）作出當(dāng)量彎矩圖如圖2-g，并確定可能的危險截面Ⅰ、Ⅱ如圖2-a。并算出危險截面的彎矩如表3。表3截面的彎矩Ⅰ截面Ⅱ截面6）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。7）校核軸徑如表4表4驗算軸徑Ⅰ截面Ⅱ截面結(jié)論：按當(dāng)量彎矩法校核，軸的強度足夠。b)軸的剛度計算所以軸的剛度足夠3.4.2三軸的校核軸直徑的設(shè)計式軸的剛度計算a)按當(dāng)量彎矩法校核設(shè)計軸系結(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。軸的受力簡圖如圖3-a圖3軸的受力彎矩轉(zhuǎn)矩圖求作用在軸上的力如表5，并作圖如圖3-c表5作用在軸上的力垂直面（Fv）水平面（Fh）軸承1F3=1627NF1=8362N齒輪=2381N軸承2F4=754NF3=12619N曲軸21848N3）計算出彎矩如表6，并作圖如圖3-d、e表6軸上的彎矩垂直面（Mv）水平面（Mh）Ⅰ截面N.mm合成彎矩Ⅱ截面合成彎矩4）作出轉(zhuǎn)彎矩圖如圖3-f5）作出當(dāng)量彎矩圖如圖3-g，并確定可能的危險截面Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的彎矩如表7表7危險截面的彎矩Ⅰ截面Ⅱ截面6）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，=60MPa7）校核軸徑如表8表8校核軸徑Ⅰ截面Ⅱ截面結(jié)論：按當(dāng)量彎矩法校核，軸的強度足夠。b)軸的剛度計算所以軸的剛度足夠3.5鍵的校核3.5.1.平鍵的強度校核.a)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及滑動距離長短，以及鍵在軸上的位置等。鍵的主要尺寸為其橫截面尺寸(鍵寬b鍵高h)與長度L。鍵的橫截面尺寸b×h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工作時的要求，故選用A型普通平鍵。由設(shè)計手冊查得：鍵寬b=16mm鍵高h=10mm鍵長L=30mmb)驗算擠壓強度.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)力進行擠壓強度或耐磨性的條件計算，即：靜聯(lián)接：上式中：—— 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)力的計算：所以根據(jù)計算得出此鍵是安全的。3.6軸承的校核滾動軸承是又專業(yè)工廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件。滾動軸承的類型、尺寸和公差等級均已制訂有國家標(biāo)準(zhǔn)，在機械設(shè)計中只需根據(jù)工作條件選擇合適的軸承類型、尺寸和公差等級等，并進行軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計。3.6.1初選軸承型號試選10000K軸承，查GB281-1994，查得10000K軸承的性能參數(shù)為：C=14617NCo=162850N(脂潤滑)3.6.2壽命計算a)計算軸承內(nèi)部軸向力.查表得10000K軸承的內(nèi)部軸向力則：b)計算外加軸向載荷c)計算軸承的軸向載荷因為：故軸承1：軸承2：d)當(dāng)量動載荷計算由式查表得：的界限值查表知：故：故：則：式中(進行輕度沖擊的運轉(zhuǎn))由于，且軸承1、2采用型號、尺寸相同的軸承，谷只對軸承2進行壽命計算。e)計算軸承壽命f)極限轉(zhuǎn)速計算由式：查得：載荷系數(shù)載荷分布系數(shù)故：計算結(jié)果表明，選用的10000K型圓柱孔調(diào)心軸承能滿足要求。4鋼筋切斷機的摩擦、磨損和潤滑通過機械設(shè)計零部件的設(shè)計使用，可以看出，實際生產(chǎn)過程中，難免會產(chǎn)生摩擦，摩擦作為不可避免的自然現(xiàn)象，使得其機械生產(chǎn)設(shè)備中的部分零部件會造成使用能量損耗；使用效率降低；使用過程中，導(dǎo)致機械設(shè)備溫度升高，出現(xiàn)噪聲；性能下降等諸多問題。摩擦必然會造成磨損，在實際應(yīng)用中有許多零件都因磨損過渡而報廢。潤滑則是改善摩擦、減緩磨損的有效方法。切斷機中的摩擦主要是軸承的摩擦，而磨損包括滑動摩擦和滾動摩擦。軸承就是滾動摩擦，其摩擦力較小損耗也較小。摩擦得結(jié)果勢必會造成磨損，而影響磨損的因素也有很多，主要有載荷大小、材料匹配、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，正確合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計是減少磨損和提高耐磨性的有效途徑。5.正確使用和維護。

總結(jié)本次我的畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容是主要進行一種結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟而且實用的實現(xiàn)鋼筋切斷的裝置，設(shè)計時需要遵循的是將其主要的使用優(yōu)點表現(xiàn)出來，主要是實際應(yīng)用生產(chǎn)中考慮到設(shè)計的鋼筋切斷機的價格是不是經(jīng)濟實用，設(shè)計時所需要的機械結(jié)構(gòu)以及設(shè)備是不是價格低廉，在實際使用中鋼筋切斷機的使用空間是不是還會有其他的注意事項，或者說是在實際使用過程中的場地、工作要求是不是會很高，能不能考慮實際應(yīng)用中能夠節(jié)省相當(dāng)大的空間，最關(guān)鍵的一點就是如果設(shè)備發(fā)生了故障，維修的時候是不是方便。本次我的畢業(yè)設(shè)計的鋼筋切斷機的工作原理以及傳動的方式主要是按照電動機的傳動，在經(jīng)過一級帶的傳動和二級齒輪的傳動進行減速后,令其帶動切斷機中的曲軸做旋轉(zhuǎn)動作,從而使切斷機中的曲軸推動著連桿進而使滑塊和動切斷機中的刀片在切斷機的機座滑道中作往復(fù)直線運動工作,使鋼筋切斷機中的活動刀片和固定刀片發(fā)生相錯進而切斷鋼筋。最后用型鋼焊接了鋼架，最后的設(shè)計完成后要使鋼筋切斷機的整體結(jié)構(gòu)盡可能的簡單。在本次畢業(yè)設(shè)計的過程中，我盡可能的選擇的是國家標(biāo)準(zhǔn)而且通用的零件、部件，所以在整個畢業(yè)設(shè)計的過程中，一定程度上能大大縮短了本次設(shè)計使用的周期，而且在某一方面將成本降低了很多。在整個設(shè)計過程中，主要考慮的因素還有就是設(shè)計選擇機械零件、部件的使用性能是不是很合理，再就是其在使用經(jīng)濟性方面是不是在認(rèn)知中的可承受范圍之內(nèi)；最后在保證完成切斷工作要求的前提條件下，很大程度上提高設(shè)計的鋼筋切斷機的使用性價比。結(jié)合大學(xué)期間所學(xué)習(xí)的知識，我發(fā)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計這是一次對我們學(xué)習(xí)能力中的綜合性能力進行測試，同時也是我們在大學(xué)學(xué)習(xí)期間對自己所學(xué)的理論知識的一次實踐總結(jié)。在實際設(shè)計過程中，雖然也是遇到了很多的困難，畢竟無論是什么事難免總會出現(xiàn)一些與心中所想有出入的地方，多有不足和紕漏。比如據(jù)一些例子，在進行一些零件結(jié)構(gòu)的選擇設(shè)計上面，就會經(jīng)?？紤]到我們是不是可以在這一塊使用時，使用同樣性能的材料來代替原來想設(shè)計的材料，或者是國家標(biāo)準(zhǔn)零件的選用和非