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1、目錄
1引言1.1概述11.2題目選取1
2工作原理和機構的選擇12.1機構的選擇12.2鋼筋切斷機的原理2
3設計參數(shù)的確定23.1電機的選擇23.2傳動比的分配33.3帶傳動的設計33.4齒輪傳動的設計33.5軸的設計4
4鋼筋切斷機的摩擦、磨損和潤滑4結束語6
參考文獻
1引言1.1概述
鋼筋切斷機是建筑機械的一種,主要用于鋼筋加工。與其他切斷機類設備相比,具有重量輕、耗能少、工作可靠、效率高等特點,因此近年來逐步被建筑工地和小型軋鋼廠等單位廣泛采用,在國民經(jīng)濟建設中發(fā)揮了重要的作用。實現(xiàn)鋼筋切斷機的自動化控制對確保工程質量、提高施工效率、加快工程進度,降低工人勞動強度等具
2、有重要意義。
國內外切斷機的對比:由于切斷機技術含量低易于仿造利潤不高等原因,所以廠家?guī)资陙砘揪S持現(xiàn)狀,發(fā)展不快,與國外同行相比具有以下幾方面差距。
全球經(jīng)濟建設的快速發(fā)展為建筑行業(yè),特別是為建筑機械的發(fā)展提供了一個廣闊的發(fā)展空間,為廣大生產(chǎn)企業(yè)提供一個展示自己的舞臺。而對競爭日益激烈的我國建筑機械市場,加強企業(yè)的經(jīng)營管理,加大科技投入,重視新技術新產(chǎn)品的研究開發(fā),提高產(chǎn)品質量和產(chǎn)品售后服務水平,積極主動走向市場,是企業(yè)的產(chǎn)品不斷地滿足用戶的需求,盡快縮短與國外先進企業(yè)的差距,無疑是我國鋼筋切斷機生存與發(fā)展的必由之路。
1.2題目
本次創(chuàng)新設計是鋼筋切斷機的設計。在設計中通過計算和
3、考慮實際情況選擇合適的結構及參數(shù),從而達到設計要求,同時盡可能的降低成本,這是難得的一次綜合運用所學專業(yè)知識的機會,同時為畢業(yè)設計做好準備。
2工作原理和機構的選擇2.1機構的選擇
選擇三級減速,先是一級帶減速,其次為兩級齒輪減速。一級帶傳動具有緩沖吸振運行平穩(wěn)噪音小和過載保護等優(yōu)點。兩級齒輪減速,輸入軸帶動中間軸,中間軸帶動右邊的齒輪,齒輪通過套筒和鍵與軸相連,傳遞能量至驅動軸上。同時左邊齒輪也在旋轉,但由于沒有和套筒嚙合,所以它不對鍵軸產(chǎn)生影響。當套筒在兩個齒輪中間時,變速箱在空擋位置。兩個齒輪都在鍵軸上自由轉動,速度是由中間軸上的齒輪和齒輪間速度比決定的。齒輪傳動可以用來傳遞空間任意
4、兩軸間的運動和動力,并且傳動效率高傳動比準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。鋼筋切斷機的執(zhí)行機構需要直線往復運動,采用曲柄滑塊機構為本機械的執(zhí)行機構。
該機設計配置牙嵌式離合器,由離合器盤、轉鍵、杠桿、彈簧及左右蓋板等組成,安裝在大齒輪的內孔中,與大齒輪內段的端面平齊。在大齒輪內孔的圓周上,開有兩個對稱的V型槽,接合離合器的轉鍵用。離合器用鍵固定在曲軸上。曲軸上設有為安裝轉鍵的凹槽,轉鍵置于凹內,一端插入離合器蓋板的孔中,并裝有離合器杠桿和拉力彈簧,始終有將鍵拉向與大齒輪接合的趨勢。但由于操縱機構襯桿的低檔,迫使離合器轉鍵位于離合器盤的
5、凹槽內,此時,大齒輪在曲軸上空轉(即分離)。當踏下腳板時,襯桿碰頭離開離合器杠桿,由于彈簧的作用,將離合器轉鍵拉入大齒輪內孔圓周上的V型槽內,起傳動鍵的作用。大齒輪與曲軸一道旋轉,并帶動連桿滑塊作往復運動。當松開腳踏板時,離合器杠桿被襯桿碰頭擋住,迫使離合器脫開,曲軸由于失去外力作用而停止在死點。
2.2鋼筋切斷機的工作原理工作原理:采用電動機經(jīng)一級三角帶傳動和二級齒輪傳動減速后,帶動曲軸
旋轉,曲軸推動連桿使滑塊和東刀片在機座的滑道中作王府直線運動,使活動刀
片和固定刀片想錯而切斷鋼筋。
圖1原理圖1鋼套2大齒輪3離合器4操縱桿
即在離合器結合時,在曲柄的驅動下,帶動連桿運動,
6、從而使滑塊作往復直線運動。曲柄每旋轉一轉,固定在滑塊上的動刀片進行一次沖斷鋼筋的工作過程。固定刀片固定在機體尾座上。當離合器分開始切斷機不工作處于空載過程中。
3設計參數(shù)確定3.1電機的選擇
若取鋼筋最大直徑為dmax=14mm則切斷力為22000N所需電機最小功率為1.94KW。
查手冊并根據(jù)電機的工作環(huán)境和性質選取電機為:丫系列封閉式三相異步電動機,代號為丫112M-6,輸出功率為2.2KW,輸出速度為960r/min。
3.2傳動比的分配
取切斷速度為15分/次,貝U總傳動比為960/15=64
取帶傳動比為2,則齒輪減速傳動比為32,查閱有關標準得兩級齒輪減速傳動比分別為6
7、.4、5。
各軸的運動與動力參數(shù):
各軸轉速分別為4807515(r/min)各軸輸入功率為2.0681.9661.869(KW)各軸輸入轉矩為41.15250.351189.9(N*m)
3.3帶傳動設計
根據(jù)有關數(shù)據(jù)選取A型V帶
查閱相關手冊選取小帶輪基準直徑為d仁100mm,則大帶輪基準直徑為d2=200mm
帶速為5.0m/s
經(jīng)計算查表選取帶長為1250mm,帶輪中心距為386mm,小帶輪包角為165.2度。
經(jīng)計算帶的根數(shù)為四根。(其它數(shù)據(jù)在此不一一計算)
圖2大皮帶輪
3.4齒輪傳動的設計
3.4.1一級齒輪傳動設計
1)材料小齒輪:40Cr鋼調制,平
8、均取吃面硬度為260HBS大齒輪:45鋼調制,平均取齒面硬度為260HBS
2)齒數(shù)小齒輪的齒數(shù)為20,大齒輪的齒數(shù)為128
傳動比為i=6.4
3)中心距222mm模數(shù)為3
兩分度圓直徑分別為60mm、384mm。
大齒輪齒寬為36mm小齒輪齒寬為40mm
經(jīng)校核以上數(shù)據(jù)滿足設計要求
3.4.2二級齒輪傳動設計
1)材料小齒輪:40Cr鋼調制,平均取吃面硬度為260HBS大齒輪:45鋼調制,平均取齒面硬度為260HBS
2)齒數(shù)小齒輪齒數(shù)為28,大齒輪齒數(shù)為140
傳動比為5
3)中心距252mm模數(shù)為3
兩分度圓直徑分別為84mm、420mm。
大齒輪齒寬為56m
9、m小齒輪齒寬為60mm
經(jīng)校核以上數(shù)據(jù)滿足設計要求。
3.5軸的設計曲軸如圖所示圖3中間軸
該軸主要受力部位為兩部分:安裝齒輪的截面以及小齒輪部分。兩部分軸頸分別取84mm、90mm。
經(jīng)彎矩和剛度校核均滿足設計要求。
4鋼筋切斷機的摩擦、磨損和潤滑
摩擦是不可避免的自然現(xiàn)象,摩擦的結果造成機器的能量損耗、效率降低、溫度升高、出現(xiàn)噪聲、性能下降的問題。摩擦必然會造成磨損,在實際應用中有許多零件都磨損過渡而報廢。潤滑則是改善摩擦、減緩磨損的有效辦法。
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。摩擦的結果勢必會造成磨損,而
10、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鍵之一。3提高加工精度和表面質量也可以減少磨損。4合理的結構設計,正確合理的結構設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。
結束語
本次設計的是一種結構比較簡明實用的鋼筋切斷裝置,該裝置的特點是價格低廉,節(jié)省空間,維修方便。
該切斷機是采用電動機經(jīng)一級帶傳動和二級齒輪傳動減速后,帶動曲軸旋轉,曲軸推動連桿使滑塊和動刀片在機座的滑道中作往復直線運動
11、,使活動刀片和固定刀片交錯而切斷鋼筋。并用離合器來控制執(zhí)行機構。
在設計中,盡可能采用通用部件,從而使設計周期縮短,成本降低。設計過程中,主要考慮了機器的性能以及經(jīng)濟性,在保證其完成工作要求的前提下,盡可能的提高其性價比。
由于本人水平有限,所以設計中難免會出現(xiàn)一些漏洞或不足之處,如一些結構的設計,標準件的設計,標準件的選用或一些經(jīng)濟性上的構思可能有欠妥當,造成一些不必要的浪費,敬請老師給予批評和指正。
通過這次設計,使我的綜合考慮問題的能力得到了提高,而且通過綜合的運用機械知識,使自己的專業(yè)水平得到進步。能夠初步的將理論知識運用到實踐中,為以后的畢業(yè)設計和工作打下良好的基礎。
參考文
12、獻
1 孫桓,陳作模主編.機械原理(第6版).北京:高等教育出版社,2001
2 張祖立主編.機械設計.北京:中國農業(yè)出版社,2004
3 李繼慶,陳作模主編.機械設計基礎.北京:高等教育出版社,1999
4 梁崇高等著.平面連桿機構的計算設計.北京:高等教育出版社,1993
5 劉政昆編著.間歇運動機構.大連:大連理工大學出版社,1991
6伏爾默J等著.連桿機構.石則昌等譯?北京:機械工業(yè)出版社,1990
7 田野編寫.我國鋼筋調直切斷機的現(xiàn)狀及發(fā)展.建筑機械化,2005年第1期23頁
8 王慰椿.機械基礎與建筑機械.南京:東南大學出版社,1990
9 高蕊.鋼筋切斷機切斷過程分析及最大沖切力的計算.建筑機械,1995第2期24-25頁
10 何德譽.曲柄壓力機.北京:清華大學出版社,1987
11 蘇翼林主編.材料力學(第3版).天津:天津大學出版社,2001