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文檔包括:
說明書一份,29頁,8000字左右.
任務(wù)書一份.
圖紙共9張:
A0-裝配圖.dwg
A2-齒輪.dwg
A2-工作臺的零件.dwg
A2-支架.dwg
A2-主軸.dwg
A3-大V帶輪.dwg
A3-小v帶輪.dwg
A3-小齒輪.dwg
A3-中間軸.dwg
常州工學(xué)院
（成人教育）
畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）
題 目 鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計及其運動過程虛擬
副標(biāo)題
性 質(zhì)： √ 畢業(yè)設(shè)計 畢業(yè)論文
學(xué)生姓名 馬曉均
年 級 2005級
教 學(xué) 點 無錫技師學(xué)院
專 業(yè) 數(shù)控技術(shù)應(yīng)用
指導(dǎo)教師 李 超
評定成績 優(yōu) 良 中 及格 不及格
常州工學(xué)院成人（繼續(xù)）教育學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
系： 機(jī)電 專業(yè)：數(shù)控技術(shù)應(yīng)用 班級：數(shù)控2005級
學(xué)生姓名
馬曉均
指導(dǎo)教師
李超
職稱
講師
課題名稱
鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計及其運動過程虛擬
課
題
工
作
內(nèi)
容
我國工程建筑機(jī)械行業(yè)近幾年之所以能得到快速發(fā)展，一方面通過引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)提升自身產(chǎn)品檔次和國內(nèi)勞動力成本低廉是一個原因，另一方面國家連續(xù)多年實施的積極的財政政策更是促使行業(yè)增長的根本動因。
我國建筑機(jī)械行業(yè)運行的基本環(huán)境、建筑機(jī)械行業(yè)運行的基本狀況、建筑機(jī)械行業(yè)創(chuàng)新、建筑機(jī)械行業(yè)發(fā)展的政策環(huán)境、國內(nèi)建筑機(jī)械公司與國外建筑機(jī)械公司的競爭力比較以及2004年我國建筑機(jī)械行業(yè)發(fā)展的前景趨勢進(jìn)行。
指
標(biāo)
︵
目
標(biāo)
︶
要
求
1.鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計及其運動過程虛擬的總體設(shè)計。
2.技術(shù)圖樣折合A0不少于兩張 。
3.設(shè)計說明書一份，字?jǐn)?shù)不少于10000字。
4.本設(shè)計的主要目的就是建筑的生產(chǎn)率。
進(jìn)
程
安
排
主
要
參
與
文
獻(xiàn)
1. 吳宗澤主編。機(jī)械設(shè)計實用手冊。北京：化學(xué)工業(yè)出版社。
2. 江耕華，陳啟松主編。機(jī)械傳動手冊。北京：煤炭工業(yè)出版社。
3. 機(jī)械化科學(xué)研究院編。實用機(jī)械設(shè)計手冊。北京：中國農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社。
4. 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編。機(jī)械設(shè)計。北京：高等教育出版社。
5. 陳作模主編。機(jī)械原理。北京：高等教育出版社。
6. 王光銓主編。機(jī)床電力拖動與控制。北京：機(jī)械工業(yè)出版社
7. 馬曉湘，鐘均祥主編。畫法幾何及機(jī)械制圖。廣州：華南理工大學(xué)出版社。
8. 廖念針主編。互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)。北京：中國計量出版社。
9. 實用機(jī)械電氣技術(shù)手冊·機(jī)械工業(yè)出版社
地
點
起止
日期
2007年2月26----2007年4月25日
系主任： 指導(dǎo)教師：
年 月 日 年 月 日
目 錄
中文摘要 ……………………………………………………………………………1
第一章 緒 論 …………………………………………………………………2
第二章 彎矩計算與電動機(jī)選擇 …………………………………………………2
2.1 工作狀態(tài) ……………………………………………………………………2
2.1.1 材料達(dá)到屈服極限時的始彎矩 ……………………………………………2
第三章 v帶傳動設(shè)計………………………………………………………………3
3.1 V帶輪的設(shè)計計算 ……………………………………………………………3
第四章 圓柱齒輪設(shè)計 ……………………………………………………………6
4.1 選擇材料………………………………………………………………………6
4.2 接觸強(qiáng)度進(jìn)行初步設(shè)計 …………………………………………………… 7
4.3 齒輪校核 …………………………………………………………………… 8
4.4 齒輪及齒輪副精度的檢驗項目計算……………………………………… 11
第五章 第三級圓柱齒輪設(shè)計……………………………………………………12
5.1 選擇材料…………………………………………………………………… 12
5.2 接觸強(qiáng)度進(jìn)行初步設(shè)計…………………………………………………… 12
5.3 齒輪校核…………………………………………………………………… 14
5.4 齒輪及齒輪副精度的檢驗項目計算 ………………………………………16
第六章 軸設(shè)計……………………………………………………………………18
6.1 計算作用在軸上的力…………………………………………………………18
6.2 計算支力和彎矩………………………………………………………………18
6.3 截面校核………………………………………………………………………20
第七章 主軸設(shè)計…………………………………………………………………22
7.1 計算作用在軸上的力…………………………………………………………22
7.2 計算支力和彎矩………………………………………………………………23
7.3 截面校核………………………………………………………………………25
第八章 軸承的選擇 ………………………………………………………………26
8.1滾動軸承選擇 …………………………………………………………………26
第九章 總結(jié) ………………………………………………………………………27
致 謝 ………………………………………………………………………………28
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………29
鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計及其運動過程虛擬 1 中文摘要 熟悉國內(nèi)各種鋼筋彎曲機(jī)型號及各自的性能與應(yīng)用，結(jié)合各鋼筋彎曲機(jī)使用的 情況與現(xiàn)狀的市場情況對各自的優(yōu)缺點進(jìn)行比較并設(shè)計出合適的鋼筋彎曲機(jī)。 通過強(qiáng)度計算分析，認(rèn)為現(xiàn)有 GW-40 彎曲機(jī)的大部分零件有較大的設(shè)計裕量， 需要改變個別零部件及電動機(jī)功率即可大幅度提高加工能力，滿足 ф40 鋼筋的 彎曲加工。還可以升級為 GW-50 鋼筋彎曲機(jī)。 鋼筋彎曲機(jī)滿足 ф40 鋼筋的彎曲加工，彎曲角度為 90 度的彎曲件做為設(shè)計對 象。對鋼筋彎曲機(jī)進(jìn)行應(yīng)用范圍設(shè)計。 關(guān)鍵詞 鋼筋彎曲機(jī)，始彎矩，終彎矩，主軸扭矩 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 第一章 緒 論 我國工程建筑機(jī)械行業(yè)近幾年之所以能得到快速發(fā)展，一方面通過引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)提升 自身產(chǎn)品檔次和國內(nèi)勞動力成本低廉是一個原因，另一方面國家連續(xù)多年實施的積極的財政政 策更是促使行業(yè)增長的根本動因。 受國家連續(xù)多年實施的積極財政政策的刺激，包括西部大開發(fā)、西氣東輸、西電東送、青 藏鐵路、房地產(chǎn)開發(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目的實施，這對 于重大建設(shè)項目裝備行業(yè)的工程建筑機(jī)械行業(yè)來說可謂是難得的機(jī)遇，因此整個行業(yè)的內(nèi)需勢 頭旺盛。同時受我國加入 WTO 和國家鼓勵出口政策的激勵，工程建筑機(jī)械產(chǎn)品的出口形勢也明 顯好轉(zhuǎn)。 我國建筑機(jī)械行業(yè)運行的基本環(huán)境、建筑機(jī)械行業(yè)運行的基本狀況、建筑機(jī)械行業(yè)創(chuàng)新、 建筑機(jī)械行業(yè)發(fā)展的政策環(huán)境、國內(nèi)建筑機(jī)械公司與國外建筑機(jī)械公司的競爭力比較以及 2004 年我國建筑機(jī)械行業(yè)發(fā)展的前景趨勢進(jìn)行了深入透徹的分析。 第二章 彎矩計算與電動機(jī)選擇 2.1 工作狀態(tài) 1.鋼筋受力情況與計算有關(guān)的幾何尺寸標(biāo)記圖 2-1。設(shè)鋼筋所需彎矩：M t= 式中 F 為撥斜柱對鋼筋的作用力；F r為 F 的徑向分力;a 為 F 與鋼筋軸線夾?sini0LFr 角。 當(dāng) Mt 一定，a 越大則撥斜柱及主軸徑向負(fù)荷越??；a=arcos(L 1/Lo)一定，L o越大。因此， 彎曲機(jī)的工作盤應(yīng)加大直徑，增大撥斜柱中心到主軸中心距離 L0 GW-50 鋼筋彎曲機(jī)的工作盤設(shè)計：直徑 Ф400mm，空間距 120mm，L 0=169.7 mm，Ls=235，a=43.8 0 a 117.45 圖 2-1 鋼筋受力情況 1-工作盤；2-中心柱套；3-撥料柱 4-擋料柱；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材 的額定延伸率，鋼筋應(yīng)力超過屈服極限產(chǎn)生塑性變形。 鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計及其運動過程虛擬 3 2.1.1 材料達(dá)到屈服極限時的始彎矩 1.按 Ф40 螺紋鋼筋公稱直徑計算 M0=K1Wσ s式中，M 0為始彎矩，W 為抗彎截面模數(shù)，K 1為截面系數(shù)，對圓截面 K 1=1.7；對于 25MnSi 螺紋鋼筋 M0=373（N/mm 2）,則得出始彎矩 M0=3977（N·m） 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 1+K0/2Rx） Wσ s式中，K 0為強(qiáng)化系數(shù)，K 0=2.1/δ p=2.1/0.14=15, δ p為延伸率，25MnSi 的 δ p=14%，R x=R/d0,R 為彎心直徑，R=3 d 0， 則得出終彎矩 M=11850（N·m） 3. 鋼筋彎曲所需距 Mt=[(M0+M)/2]/K=8739（N·m）式中，K 為彎曲時的滾動摩擦系數(shù)，K=1.05 按上述計算方 法同樣可以得出 Ф50I 級鋼筋（σ b=450 N/mm2）彎矩所需彎矩：M t=8739（N·m）,取較大者作 為以下計算依據(jù)。 4. 電動機(jī)功率 由功率扭矩關(guān)系公式 A0=T·n/9550=2.9KW,考慮到部分機(jī)械效率 η=0.75，則電動機(jī)最大 負(fù)載功率 A= A0/η=2.9/0.75=3.9（KW） ，電動機(jī)選用 Y 系列三相異步電動機(jī)，額定功率為 =4（KW）,額定轉(zhuǎn)速 =1440r/min。eAen 5. 電動機(jī)的控制 （如圖 2-2 所知） 制動剎車 電機(jī)反轉(zhuǎn) 電機(jī)正轉(zhuǎn) 圖 2-2 鋼筋彎曲電氣圖 第三章 v 帶傳動設(shè)計 3.1 V 帶輪的設(shè)計計算 電動機(jī)與齒輪減速器之間用普通 v 帶傳動，電動機(jī)為 Y112M-4，額定功率 P=4KW，轉(zhuǎn)速 =1440 ，減速器輸入軸轉(zhuǎn)速 =514 ，輸送裝置工作時有輕微沖擊，每天工作 161nmir2nmir 個小時 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 1. 設(shè)計功率 根據(jù)工作情況由表 8—1—22 查得工況系數(shù) =1.2， = P=1.2 4=4.8KWAKdPA?? 2. 選定帶型 根據(jù) =4.8KW 和轉(zhuǎn)速 =1440 ，有圖 8—1—2 選定 A 型dP1nmir 3. 計算傳動比 ì= = =2.821n540 4. 小帶輪基準(zhǔn)直徑 1d 由表 8—1—12 和表 8—1—14 取小帶輪基準(zhǔn)直徑 =75mm1d 5. 大帶輪的基準(zhǔn)直徑 2d 大帶輪的基準(zhǔn)直徑 = （1- ）i1d? 取彈性滑動率 =0.02? = （1- ）=2.8 =205.8mm2di1 )02.(75?? 實際傳動比 = =2.85i)(12?d 從動輪的實際轉(zhuǎn)速 = = =505.262ni85.40minr 轉(zhuǎn)速誤差 =1.7%1652??? 對于帶式輸送裝置，轉(zhuǎn)速誤差在 范圍是可以的%? 6. 帶速 ? = =5.6210647501???ndsm 7. 初定軸間距 a 0.7（ + ） （ + ）1d20?1d2 0.7（75+205） （75+205） 196 560?a 鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計及其運動過程虛擬 5 取 =400mm0a 8. 所需 v 帶基準(zhǔn)長度 0dL =2 +0dLa021214)()(add??? =2 )75()75(42?? =800+439.6+10.56 =1250.16mm 查表 8—1—8 選取 mLd1250? 9. 實際軸間距 a =400mm200d??? 10. 小帶輪包角 1? = -1080123.57??ad = 006. = 1238? 11. 單根 v 帶的基本額定功率 1p 根據(jù) =75mm 和 =1440 由表 8—1—27（c）用內(nèi)插法得 A 型 v 帶的 =0.68KW1dnmir 1p 12. 額定功率的增量 1? 根據(jù) 和 由表 8—1—27（c）用內(nèi)插法得 A 型 v 帶的in401r?5.2? =0.17KWp 13. V 帶的根數(shù) Z Z= Ldk????)(1 根據(jù) 查表 8—1—23 得 =0.9503.6??k 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 根據(jù) =1250mm 查表得 8—1—8 得 =0.93DLLk Z= = =6.38Ldkp????)(1 93.05)7.06.(4?? 取 Z=7 根 14. 單根 V 帶的預(yù)緊力 0F =500（ 由表 8—1—24 查得 A 型帶 m=0.100F2)15.2??mzpkd?? mkg 則 =500（ =99.53N0 2).d 15. 壓軸力 QF = =2 =1372N2sin10?Z238.16sin75.90? 16. 繪制工作圖 3-1： 3.2 7 圖 3-1 V 帶輪 第四章 圓柱齒輪設(shè)計 4.1 選擇材料 確定 和 及精度等級limH?liF 參考表 8—3—24 和表 8—3—25 選擇兩齒輪材料為：大，小齒輪均為 40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表 鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計及其運動過程虛擬 7 面淬火，齒面硬度為 48-50HRc，精度等級為 6 級。按硬度下限值，由圖 8—3—8（d）中的 MQ 級質(zhì)量指標(biāo)查得 = =1120Mpa；由圖 8—3—9（d）中的 MQ 級質(zhì)量指標(biāo)查得limH?liF σ FE1=σ FE2=700Mpa, σ Flim1=σ Flim2=350 MPa 4.2 按接觸強(qiáng)度進(jìn)行初步設(shè)計 1. 確定中心距 a(按表 8—3—28 公式進(jìn)行設(shè)計) aCmAa(μ+1) ??321HKT????? =1C483?? K=1.7 mNT?1624.0???MPaH8? 取a17520 2. 確定模數(shù) m (參考表 8—3—4 推薦表) m=(0.007~0.02)a=1.4~4, 取 m=3mm 3. 確定齒數(shù) z ,z12 z = = =20.51 取 z =211)(??ma)5.(30?1 z =μz =5.5 21=115.5 取 z =1162 2 4. 計算主要的幾何尺寸（按表 8—3—5 進(jìn)行計算） 分度圓的直徑 d =m z =3 21=63mm1? d =m z =3*116=348mm2 齒頂圓直徑 d = d +2h =63+2 3=69mm1aa d = d +2h =348+2 3=353mm2? 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 端面壓力角 02?? 基圓直徑 d = d cos =63 cos20 =59.15mm1b?0 d = d cos =348 cos20 =326.77mm2 齒頂圓壓力角 =arccos =31.02?1at1ab0 = arccos =22.632at 2abd0 端面重合度 = [ z （tg -tg ）+ z (tg -tg )]a??1?1at 2?2at =1.9 齒寬系數(shù) = = =1.3d?1b6380 縱向重合度 =0?? 4.3 齒輪校核 1. 校核齒面接觸強(qiáng)度 （按表 8—3—15 校核） 強(qiáng)度條件： =[ ]H? 計算應(yīng)力： =Z Z Z Z Z 1BE?????1?bdFKktHVA = 2H?1BD 式中： 名義切向力 F = = =2005Nt10dT?6317.0 使用系數(shù) K =1（由表 8—3—31 查取）A 動載系數(shù) =（ ）V20?B? 式中 V= smnd7.1654.316????? A=83.6 B=0.4 C=6.57 鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計及其運動過程虛擬 9 =1.2VK 齒向載荷分布系數(shù) K =1.35（由表 8—3—32 按硬齒面齒輪，裝配時檢修調(diào)整，6 級?H 精度 K 非對稱支稱公式計算）?H34.1? 齒間載荷分配系數(shù) （由表 8—3—33 查?。?.1??H 節(jié)點區(qū)域系數(shù) = 1.5（由圖 8—3—11 查?。㈱ 重合度的系數(shù) （由圖 8—3—12 查?。?.? 螺旋角系數(shù) （由圖 8—3—13 查?。??? 彈性系數(shù) （由表 8—3—34 查取）MPaZE.189 單對齒嚙合系數(shù) Z =1B = 1H? = 143.17MPa2H? ?????? 806325.1035.180.7.1895. 許用應(yīng)力：[ ]= XWRVLNTHZZSlim 式中：極限應(yīng)力 =1120MPali? 最小安全系數(shù) =1.1（由表 8—3—35 查?。﹍imH 壽命系數(shù) =0.92（由圖 8—3—17 查取）NTZ 潤滑劑系數(shù) =1.05（由圖 8—3—19 查取，按油粘度等于 350 ）L sm 速度系數(shù) =0.96（按 由圖 8—3—20 查取）V,7.1s?? 粗糙度系數(shù) =0.9（由圖 8—3—21 查?。㏑Z 齒面工作硬化系數(shù) =1.03（按齒面硬度 45HRC，由圖 8—3—22 查?。￤ 尺寸系數(shù) =1（由圖 8—3—23 查?。 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 則： [ ]= =826MPaH?03.18596.012.10?? 滿足 [ ]?H? 2. 校核齒根的強(qiáng)度 （按表 8—3—15 校核） 強(qiáng)度條件： =[ ]1F? 許用應(yīng)力： = ； 1 ????FVASaFnt KYbm1212??SFF?? 式中：齒形系數(shù) =2.61， =2.2（由圖 8—3—15（a）查?。??Y2 應(yīng)力修正系數(shù) ， （由圖 8—3—16（a）查?。?.?Sa7.SaY 重合度系數(shù) =1.9? 螺旋角系數(shù) =1.0（由圖 8—3—14 查?。?Y 齒向載荷分布系數(shù) = =1.3（其中 N=0.94，按表 8—3—30 計算）?FKNH 齒間載荷分配系數(shù) =1.0（由表 8—3—33 查?。? 則 =94.8MPa1F? = =88.3MPa26.127? 許用應(yīng)力：[ ]= （按 值較小齒輪校核）FXlTrelNTSYYRlim??limF? 式中： 極限應(yīng)力 =350MPali 安全系數(shù) =1.25（按表 8—3—35 查?。﹍imFS 應(yīng)力修正系數(shù) =2（按表 8—3—30 查?。㏕Y 壽命系數(shù) =0.9（按圖 8—3—18 查?。㏒ 齒根圓角敏感系數(shù) =0.97（按圖 8—3—25 查?。﹔elT? 鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計及其運動過程虛擬 11 齒根表面狀況系數(shù) =1（按圖 8—3—26 查取）lTYRe 尺寸系數(shù) =1（按圖 8—3—24 查?。 則 [ ]=F?MPa497.025.13?? 滿足， 〈 〈[ ] 驗算結(jié)果安全1F? 4.4 齒輪及齒輪副精度的檢驗項目計算 1.確定齒厚偏差代號為：6KL GB10095—88（參考表 8—3—54 查取） 2.確定齒輪的三個公差組的檢驗項目及公差值（參考表 8—3—58 查?。┑冖窆罱M檢驗切 向綜合公差 ， = =0.063+0.009=0.072mm,(按表 8—3—69 計算，由表 8—3—60，1iFifP? 表 8—3—59 查取)；第Ⅱ公差組檢驗齒切向綜合公差 ， =0.6（ ）1ifi tptf? =0.6（0.009+0.011）=0.012mm， （按表 8—3—69 計算，由表 8—3—59 查?。?；第Ⅲ公差組檢驗 齒向公差 =0.012（由表 8—3—61 查?。?。? 3.確定齒輪副的檢驗項目與公差值（參考表 8—3—58 選擇）對齒輪，檢驗公法線長度的偏 差 。按齒厚偏差的代號 KL，根據(jù)表 8—3—53m 的計算式求得齒厚的上偏差 =-12 =-12wE sEptf 0.009=-0.108mm，齒厚下偏差 =-16 =-16 0.009=-0.144mm；公法線的平均長度上偏差?siEptf? = *cos -0.72 sin =-0.108 cos -0.72 =-0.110mm,下偏差WSs?TF0202sin36.a? = cos +0.72 sin =-0.144 cos +0.72 0.036 sin =-0.126mm；按表 8—wiEsi 3—19 及其表注說明求得公法線長度 =87.652， 跨齒數(shù) K=10，則公法線長度偏差可表示為：knW ,對齒輪傳動，檢驗中心距極限偏差 ，根據(jù)中心距 a=200mm，由表查得 8—10.26.587? ?f 3—65 查得 = ；檢驗接觸斑點，由表 8—3—64 查得接觸斑點沿齒高不小于 40%，沿齒?f3.? 長不小于 70%；檢驗齒輪副的切向綜合公差 =0.05+0.072=0.125mm（根據(jù)表 8—3—58 的表注icF 3，由表 8—3—69，表 8—3—59 及表 8—3—60 計算與查?。?；檢驗齒切向綜合公差 =0.0228mm， （根據(jù) 8—3—58 的表注 3，由表 8—3—69，表 8—3—59 計算與查?。?。對箱體，icf 檢驗軸線的平行度公差， =0.012mm， =0.006mm（由表 8—3—63 查取） 。確定齒坯的精度xfyf 要求按表 8—3—66 和 8—3—67 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，即 0.016mm，齒輪的徑向和端面跳動公差為 0.014mm。 3. 齒輪工作圖 4-1： 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 0.8 0.8 1.6 圖 4-1 大齒輪 二 由于第一級齒輪傳動比與第二級傳動比相等，則對齒輪的選擇，計算以及校核都與第一級 一樣 第五章 第三級圓柱齒輪的設(shè)計 5.1 選擇材料 1.確定 σ Hlim和 σ Flim及精度等級。 參考表 8—3—24 和表 8—3—25 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，精度等級為 6 級。按硬度下限值，由圖 8—3—8（d）中的 MQ 級質(zhì)量指標(biāo)查得 σ Hlim=σ Hlim=1120Mpa；由圖 8—3—9（d）中的 MQ 級質(zhì)量指標(biāo)查得 σ FE1=σ FE2=700Mpa, σ Flim1=σ Flim2=350 Mpa. 5.2 按接觸強(qiáng)度進(jìn)行初步設(shè)計 1. 確定中心距 a(按表 8—3—28 公式進(jìn)行設(shè)計) aCmAa(μ+1) ??21HKT????? =1C483?? K=1.7 mNT?1624.0???MPaH8?6? 鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計及其運動過程虛擬 13 則 a=325mm 取 a=400mm 2. 確定模數(shù) m (參考表 8—3—4 推薦表) m=(0.007~0.02)a=2.8~8, 取 m=4mm 3. 確定齒數(shù) z ,z12 0421??? z = = =28 取 z =281)(?ma)16(?1 z =172 取 z =1722 2 4. 計算主要的幾何尺寸（按表 8—3—5 進(jìn)行計算） 分度圓的直徑 d =m z =4 28=112mm1? d =m z = =688mm2724 齒頂圓直徑 d = d +2h =112+2 4=120mm1aa d = d +2h =688+2 4=696mm2? 齒根圓直徑 mzf 1025.1?? f 6782 端面壓力角 0?? 基圓直徑 d = d cos =112 cos20 =107.16mm1b?0 d = d cos =688 cos20 =646.72mm2 齒頂圓壓力角 =arccos =?1at1ab07.26 = arccos =2at 2abd0. 端面重合度 = [ z （tg -tg ）+ z (tg -tg )]a??1?1at 2?2at =1.15 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 齒寬系數(shù) = = =1.3 d?1b6380 齒寬 ma1604.????? 縱向重合度 =0?? 5.3 校核齒輪 1.校核齒面接觸強(qiáng)度 （按表 8—3—30 校核） 強(qiáng)度條件： =[ ]H? 計算應(yīng)力： =Z Z Z Z Z 1BE?????1?bdFKktHVA = 2H?1BD 式中： 名義切向力 F = = =34107Nt10dT?631902 使用系數(shù) K =1（由表 8—3—31 查取）A 動載系數(shù) =（ ）V20?B? 式中 V= smnd09.16716???? A=83.6 B=0.4 C=6.57 =1.05VK 齒向載荷分布系數(shù) K =1.35（由表 8—3—32 按硬齒面齒輪，裝配時檢修調(diào) 6 級精度?H K 非對稱支稱公式計算）?H34.1? 齒間載荷分配系數(shù) （由表 8—3—33 查?。?.1??H 節(jié)點區(qū)域系數(shù) = 1.5（由圖 8—3—11 查?。㈱ 重合度的系數(shù) （由圖 8—3—12 查?。?.? 螺旋角系數(shù) （由圖0??8—3—13 查?。?鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計及其運動過程虛擬 15 彈性系數(shù) （由表 8—3—34 查取）MPaZE8.19? 單對齒齒合系數(shù) Z =1B = 1H? = 301.42MPa2H? ?????? 806325.1035.180.7.1895. 許用應(yīng)力：[ ]= XWRVLNTHZZSlim 式中：極限應(yīng)力 =1120MPali? 最小安全系數(shù) =1.1（由表 8—3—35 查?。﹍imH 壽命系數(shù) =0.92（由圖 8—3—17 查?。㎞TZ 潤滑劑系數(shù) =1.05（由圖 8—3—19 查取，按油粘度等于 350 ）L sm 速度系數(shù) =0.96（按 由圖 8—3—20 查?。￢,7.1s?? 粗糙度系數(shù) =0.9（由圖 8—3—21 查?。㏑Z 齒面工作硬化系數(shù) =1.03（按齒面硬度 45HRC，由圖 8—3—22 查取）W 尺寸系數(shù) =1（由圖 8—3—23 查?。 則： [ ]= =826MPaH?0.1596.012.10?? 滿足 [ ]?H? 2. 校核齒根的強(qiáng)度 （按表 8—3—15 校核） 強(qiáng)度條件： =[ ]1F? 許用應(yīng)力： = ； 1 ????FVASaFnt KYbm1212??SFF?? 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 式中：齒形系數(shù) =2.61， =2.2（由圖 8—3—15（a）查?。??FY2?F 應(yīng)力修正系數(shù) ， （由圖 8—3—16（a）查?。?.?Sa7.1SaY 重合度系數(shù) =1.9? 螺旋角系數(shù) =1.0（由圖 8—3—14 查?。?Y 齒向載荷分布系數(shù) = =1.3（其中 N=0.94，按表 8—3—30 計算）?FKNH 齒間載荷分配系數(shù) =1.0（由表 8—3—33 查?。? 則 =94.8MPa1F? = =88.3MPa26.127? 許用應(yīng)力：[ ]= （按 值較小齒輪校核）FXlTrelNTSYYRlim??limF? 式中： 極限應(yīng)力 =350MPali 安全系數(shù) =1.25（按表 8—3—35 查?。﹍imFS 應(yīng)力修正系數(shù) =2（按表 8—3—30 查?。㏕Y 壽命系數(shù) =0.9（按圖 8—3—18 查?。㏒ 齒根圓角敏感系數(shù) =0.97（按圖 8—3—25 查取）relT? 齒根表面狀況系數(shù) =1（按圖 8—3—26 查?。﹍YR 尺寸系數(shù) =1（按圖 8—3—24 查?。 則 [ ]=F?MPa497.025.13?? 滿足， 〈 〈[ ] 驗算結(jié)果安全1F? 5.4 齒輪及齒輪副精度的檢驗項目計算 1.確定齒厚偏差代號為：6KL GB10095—88（參考表 8—3—54 查?。?2.確定齒輪的三個公差組的檢驗項目及公差值（參考表 8—3—58 查?。?第Ⅰ公差組檢驗切向綜合公差 ， = =0.063+0.009=0.072mm,(按1iiFfP? 表 8—3—69 計算，由表 8—3—60，表 8—3—59 查取)； 鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計及其運動過程虛擬 17 第Ⅱ公差組檢驗齒切向綜合公差 ， =0.6（ ）1ifi tptf? =0.6（0.009+0.011）=0.012mm， （按表 8—3—69 計算，由表 8—3—59 查取） ； 第Ⅲ公差組檢驗齒向公差 =0.012（由表 8—3—61 查?。?。?F 3.確定齒輪副的檢驗項目與公差值（參考表 8—3—58 選擇） 對齒輪，檢驗公法線長度的偏差 。按齒厚偏差的代號 KL，根據(jù)表 8—3—53wE 的計算式求得齒厚的上偏差 =-12 =-12sptf? 0.009=-0.108mm，齒厚下偏差 =-16 =-16 0.009=-0.144mm；公法線的平sit 均長度上偏差 = *cos -0.72 sin =-0.108 cos -0.72 WSEs?TF02 =-0.110mm,下偏差 = cos +0.72 sin =-0.144 cos02sin36.0a?wiEsi?TF? +0.72 0.036 sin =-0.126mm；按表 8—3—19 及其表注說明求得公法線0 長度 =87.652， 跨齒數(shù) K=10，則公法線長度偏差可表示為：kn 對齒輪傳動，檢驗中心距極限偏差 ，根據(jù)中心距 a=200mm，10.26.587? ?f 由表查得 8—3—65 查得 = ；檢驗接觸斑點，由表 8—3—64 查得接觸?f023.? 斑點沿齒高不小于 40%，沿齒長不小于 70%；檢驗齒輪副的切向綜合公差 =0.05+0.072=0.125mm（根據(jù)表 8—3—58 的表注 3，由表 8—3—69，表—3—icF 59 及表 8—3—60 計算與查?。?；檢驗齒切向綜合公差 =0.0228mm， （根據(jù) 8—icf 3—58 的表注 3，由表 8—3—69，表 8—3—59 計算與查取） 。對箱體，檢驗軸線 的平行度公差， =0.012mm， =0.006mm（由表 8—3—63 查?。?。xfyf 4. 確定齒坯的精度要求按表 8—3—66 和 8—3—67 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，即 0.016mm，齒輪的徑向和端面跳動公差為 0.014mm。 5.齒輪工作圖 5-1： 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 圖 5-1 小齒輪 1.6 1.6 0.8 第六章 軸的設(shè)計 6.1 計算作用在軸上的力 大輪的受力： 圓周力 = =1F12dTN8.95.347?? 徑向力 1rtg726.00?? 軸向力 a 小輪的受力： 圓周力 = 2FNdT10246372?? 徑向力 =2rtg3968.02? 軸向力 =a 6.2 計算支力和彎矩 1.垂直平面中的支反力： BR' NlcFb 62213048.95)(21 ???????lac 805.9.6104)(2' ? 2. 水平面中的支反力： lcbFdcFdRrarfaB )(5.5.0' 12211 ?????? 鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計及其運動過程虛擬 19 = 213143720504968174.95 ???? =2752.3N ??ldFadFbaR frfarc 11222' .5.????? = 13748.95076.04.16398 ???? =261N 3. 支點的合力 ， ：BRC = N68402756'2' ???? RCC 18422'' 軸向力 Faa .908.5012 ??? 應(yīng)由軸向固定的軸承來承受。aF 4. 垂直彎矩： 截面Ⅰ—Ⅰ 1'wM1' mNaRB?????4.751.962' 截面Ⅱ—Ⅱ ?'' C?.36884' 5. 水平彎矩： 截面Ⅰ—Ⅰ mNaRBw ?????27.305.4927'1' dFMBa 86.1.18.'1' ???? 截面Ⅱ—Ⅱ mNCRw ??????2.5026'' ??' 11' dFbaarBa??? =2752 74957265. ? =504N m? 6. 合成彎矩： 截面Ⅰ—Ⅰ 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 ?? mNMww ????????? 30.82109564'22' aa??? 7572'' 截面Ⅱ—Ⅱ ??www ???????? 9.1368.4.1368' 222'2 mNMaa 4570'' 7. 計算軸徑 截面Ⅰ—Ⅰ ????TdWw 5837.0.16217.0)(13322 ????????? 截面Ⅱ—Ⅱ ???? mMaw 74598.323222? 52 100 213 174 31.5 Fr2 2 a2 a1 1 r1 圖 6-1 軸的受力和結(jié)構(gòu)尺寸簡圖 6.3 對截面進(jìn)行校核 1. 截面Ⅰ—Ⅰ校核 mNMw???8203mNnPT ????34725.91015.96633328dW???390mT 鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計及其運動過程虛擬 21 （由表 4—1—2 得）MPa351??? .0? 齒輪軸的齒 ?k??472.16.0647.19??????k （由表 4—1—17 得）3.0?? （由表 4—1—17 得）2?68.????k9.1????78.5492.1.3431 ??????????????????TWKMS?????8.1 S1.8 則 軸的強(qiáng)度滿足要求 2. 截面Ⅱ—Ⅱ校核 mNMw???136890mNnPT ????34725.105. 6333.97242dW???31.5mT （由表 4—1—2 得）MPa31?? .0?? 齒輪軸的齒 ?k??472.16.0647.19?????k 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 （由表 4—1—17 得）81.0??? （由表 4—1—17 得）76?0.3???k271.?????1976.52.1343?????????????????TWKMS?????8.1? S1.8 則 軸的強(qiáng)度滿足要求 3. 如圖 6-2 6.3 45° 3.2 圖 6-2 軸 第七章 主軸設(shè)計 7.1 計算作用在軸上的力 1.齒輪的受力： 扭矩 T T= mN???9.105379.25 圓周力 = =1F1dT68.24 徑向力 1rtg.053.60???? 鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計及其運動過程虛擬 23 軸向力 1Fa? 2. 工作盤的合彎矩 Mt=[(M0+M)/2]/K=8739（N·m）式中，K 為彎曲時的滾動摩擦系數(shù)，K=1.05 按上述計算方法 同樣可以得出 Ф50I 級鋼筋（σ b=450 N/mm2）彎矩所需彎矩：M t=8739（N·m） 由公式 Mt= 式中 F 為撥斜柱對鋼筋的作用力；F r為 F 的徑向分力;a 為 F 與?sini0Lr 鋼筋軸線夾角。 08.43??mL71690 則 NFr 工作盤的扭矩 mNLTr ?????? 1.270496.1086sin02? 所以 T 齒輪能夠帶動工作盤轉(zhuǎn)動 7.2 計算支力和彎矩 1.垂直平面中的支反力： BR' NlcFb 8.53421837.0245.6.2)(21 ????????lac 1.61037)(2' 2.水平面中的支反力： lcbFdFRrrfaB )(5.0' 1211 ?????? = 8325.16.075.63468.2?? =11198.37N ??ldFadFbaR frfarc 11222' 0?????? = 1833468.75.65.1608??? =-3217.9N 3.支點的合力 ， ：BRC = N6.124073.98.5342'2' ???? 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 NRCC 4.169.327142'' ????? 軸向力 NFa68.1 應(yīng)由軸向固定的軸承來承受。a 4.垂直彎矩： 截面Ⅰ—Ⅰ 1'wM1' mNaRB ?????58.3247.6085342' 截面Ⅱ—Ⅱ ?'' C?91' 5.水平彎矩： 截面Ⅰ—Ⅰ mNaRBw ?????3.68075.3.198'1' dFMBa 3.1427.4.22'1' ???? 截面Ⅱ—Ⅱ mNCRw ??????7.65.0937'' ??2' 11' dFbaarBa??? =11198.37 3468.5.06.5.62? =-66.77N m? 6.合成彎矩： 截面Ⅰ—Ⅰ ?? mNMww ????????? 38.12.4517.03'22' aa??? 7469'' 截面Ⅱ—Ⅱ ??www ???????? 5.23.4582.5'2'2 mNMaa 64'' 7.計算軸徑 截面Ⅰ—Ⅰ 鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計及其運動過程虛擬 25 ???? mTMdWw 60357.04.119827.0)(13322 ????????? 截面Ⅱ—Ⅱ ????aw 85.33222? 7.3 對截面進(jìn)行校核 1.截面Ⅰ—Ⅰ校核 mNMw???3180mNnPT ????1508.2430595.96633312dW???340mT （由表 4—1—2 得）MPa351?? .?? 齒輪軸的齒 ?k??472.16.06470.19?????k （由表 4—1—17 得）3.??? （由表 4—1—17 得）2?68.???k9.1?????47.68.53431 ???????????????TWKMS?????8.1? S1.8 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 則 軸的強(qiáng)度滿足要求 2. 如圖 7-1 圖 7-1 主軸 第八章 軸承的選擇 8.1 滾動軸承選擇. 1. 根據(jù)撥盤的軸端直徑選取軸承，軸承承受的力主要為徑向力，因而采用深溝球軸承，選定 為型號為 16008 的軸承,其中 16008 的技術(shù)參數(shù)為： d=40mm D=68mm B=9mm 2. 16008 軸承的配合的選擇： 軸承的精度等級為 D 級，內(nèi)圈與軸的配合采用過盈配合,軸承內(nèi)圈與軸的配合采用基孔制， 由此軸的公差帶選用 k6,查表得在基本尺寸為 200mm 時，IT 6DE 公差數(shù)值為 29um，此時軸得基本 下偏差 ei=+0.017mm，則軸得尺寸為 mm。外圈與殼體孔的配合采用基軸制，過渡配合，046.17?? 由此選用殼體孔公差帶為 M6，IT 6基本尺寸為 68mm 時的公差數(shù)值為 0.032mm，孔的基本上偏差 ES=-0.020，則孔的尺寸為 mm。02.58? 鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計及其運動過程虛擬 27 第九章 總 結(jié) 近兩個月的畢業(yè)設(shè)計終于結(jié)束了，通過這段日子的設(shè)計學(xué)習(xí)，自己的專業(yè)知識和獨立思考 問題的能力有了很大的提高，對我走向社會從事本專業(yè)工作有著深遠(yuǎn)的影響?，F(xiàn)在就此談?wù)剬?本次畢業(yè)設(shè)計過程中的認(rèn)識和體會。 首先，我學(xué)會了查閱資料和獨立思考。我的課題是鋼筋彎曲機(jī)的設(shè)計。在設(shè)計過程中，真 正體會到了實踐的重要性。我曾到建筑工地去參觀學(xué)習(xí)，了解現(xiàn)場環(huán)境和設(shè)備，真正從實際出 發(fā)來考慮自己的設(shè)計。同時，廣泛深入圖書館，實事求是，認(rèn)真查閱有關(guān)書籍資料，鍛煉了自 己的分析問題、解決問題的能力。因是兩人合作項目，在設(shè)計時，也充分體會到了合作的重要 性，培養(yǎng)了自己的團(tuán)隊精神。不可否認(rèn)，在這個過程中，也遇到不少困難，所幸的是得到了劉 老師，招老師，陳老師的悉心指導(dǎo)，起到了點石成金的作用，大大啟發(fā)了我，使我能不斷前進(jìn)。 其次，認(rèn)識到實踐的重要性。這次設(shè)計我做了很多重復(fù)工作、無用功，但是這些重復(fù)工作 和無用功積累了設(shè)計經(jīng)驗。同時也認(rèn)識到設(shè)計不能只在腦子里想其結(jié)構(gòu)、原理，必須進(jìn)行實際 操作。另外，也應(yīng)從多個角度來思考問題的所在，嘗試其它的方法，以求找到最佳方法，因為 即使想的很完美，但到實際的設(shè)計時會遇到很多想不到的實際問題。 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 致 謝 在設(shè)計中我們得到了李超老師和蔡師傅的大力支持和耐心指導(dǎo)，以及無錫市隨意建筑設(shè)備 有限公司的幫助，在此設(shè)計即將結(jié)束之際，我表示衷心的感謝！ 在設(shè)計的過程中，也出現(xiàn)了一些客觀不足的問題，就是支架，減速器的箱蓋只能靠想象， 不能根據(jù)實際的情況來作合適、客觀地修改，難免有些缺點和不足，由于諸多原因，本次設(shè)計 存在一些不足和有待改善的地方，希望老師能夠看待。 最后，衷心感謝李超老師的細(xì)心指導(dǎo)和教導(dǎo)，使我在大學(xué)里的最后一段時間里，學(xué)到了更 多的知識。 在此，我再次向所有在該設(shè)計中，向我們提供幫助的老師，同學(xué)和工人師傅致以最衷心的 謝意！ 鋼筋彎曲機(jī)設(shè)計及其運動過程虛擬 29 參考文獻(xiàn) 1. 吳宗澤主編。機(jī)械設(shè)計實用手冊。北京：化學(xué)工業(yè)出版社。 2. 江耕華，陳啟松主編。機(jī)械傳動手冊。北京：煤炭工業(yè)出版社。 3. 機(jī)械化科學(xué)研究院編。實用機(jī)械設(shè)計手冊。北京：中國農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社。 4. 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編。機(jī)械設(shè)計。北京：高等教育出版社。 5. 陳作模主編。機(jī)械原理。北京：高等教育出版社。 6. 王光銓主編。機(jī)床電力拖動與控制。北京：機(jī)械工業(yè)出版社 7. 馬曉湘，鐘均祥主編。畫法幾何及機(jī)械制圖。廣州：華南理工大學(xué)出版社。 8. 廖念針主編。互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)。北京：中國計量出版社。 9. 實用機(jī)械電氣技術(shù)手冊·機(jī)械工業(yè)出版社 0.8161.6圖 5 小 齒 輪圖 小 齒 輪