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1、. . .卧式钢筋切断机的设计毕业论文目录第一章 绪论11.1概述11.2国外研究概况及发展趋势11.3本章小结3第二章 钢筋切断机的传动方案的设计42.1传动方案简述42.2主要设计参数42.3钢筋切断机的工作原理52.4剪切力的计算52.5功率计算以及电机的选择52.6传动比的分配62.7传动参数的计算6第三章 带轮与齿轮的设计83.1带传动的设计83.1.1电动机计算功率83.1.2带型的选取83.1.3带轮基准直径的选取83.1.4验算带速83.1.5 V带参数的确定83.1.6确定带的根数z93.1.7确定带的初拉力93.1.8计算带传动的压轴力103.2 V带轮结构的设计103.2
2、.1带轮材料的选择103.2.2带轮结构的选择103.3高速级齿轮的设计113.3.1选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数113.3.2按齿面接触强度设计113.3.3按齿根弯曲强度设计133.3.4几何尺寸计算143.3.5结构设计及绘制齿轮零件图153.4低速级齿轮传动设计153.4.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数153.4.2按齿面接触强度计算163.4.3按齿根弯曲强度计算173.4.4几何尺寸计算183.4.5结构设计及绘制齿轮零件图19第四章 轴的设计与校验204.1高速轴的设计与校核204.2中间轴的设计与校核25第五章 键与轴承的选择305.1键的选择305.2键的校核30
3、5.3轴承的校核315.3.1计算轴承的轴向力315.3.2求轴承的当量动载荷和325.3.3计算轴承的寿命32第六章 钢筋切断机的三维造型33第七章 结论36参考文献37谢 辞38.参考资料.第一章 绪论1.1概述 自从1958年从前苏联获得了第一卧式钢筋切断机的设计图，随着我国对该领域的不断探索改进，以及对其他国家的机型的长处的借鉴，使得我国的钢筋切断机的使用性能和加工精度在很长一段时间里得以提升，也更加符合我国的基本国情。但是，随着我国经济的飞速发展，加之钢筋切断机没有多么高端的技术，仿造简单，获利空间不大，没有创新元素加入，造成我国的钢筋切断机的发展缓慢，停滞不前。国外的钢筋切断机的发
4、展状况又是日新月异，所以，我国在这一领域与国外有着不可和忽视的差距， 所以，借助一些制图软件对钢筋切断机进行优化和联合仿真，比如Solidworks、UG等三维制图软件这样有助于钢筋切断机技术的革新和生产成本的降低。1.2国外研究概况及发展趋势如今我国经济状况的不断提升，建筑、桥梁、道路、水利等大型工程对钢筋切断机的需求量越来越多，所以市面上的钢筋切断机的形式各式各样，所以目前有6种分类方法，分别是按直制方式分类，按切断方式分类，按落料方式分类，按定尺方式分类，按控制方式分类，按上料方式分类。虽然分类方式做种多样，但是却都有不同程度的缺点，而且产品品种少，无法形成系列产品，加之顾客都热衷于买熟
5、悉的机型，使得技术革新缓慢，发展停滞不前。所以依然需要加以改进。相对与国外钢筋切断机领域的先进技术，我国依然处于下风，差距主要体现在以下几个方面：（1）外观质量：由于我国厂家在设备投入较少，且自动化水平不高，生产规模不大，所以质量加工保证体系并不完整导致外观质量粗糙，观赏性差。然而国外对外观质量的要求就比较高，外罩经一次性冲压成型，外观整洁，浑然一体，没有毛刺，焊缝。（2）刀片设计：相对与国外，我国的刀片设计是不合理的，国外刀片相对国较厚且双螺栓固定，国则是单螺栓固定，而且国外刀片的综合性能是国刀片比不上的，加之各个厂家所生产的刀头无论是热处理工艺还是材质的选择各不相同所以刀具的使用寿命差距很
6、大，（3）机型结构：国的机型结构主要是全开，全闭，半开半闭，国外则采用的是半开式结构。目前，我国的科研人员开发出一种在整体闭式上的改良设计，将机体的一边的1213改装为可拆卸的机构，使得机体外壳铸造更加简单，安装更加方便。（4）润滑方式：由于国外机型采用的是半开式的机构，所以采用的润滑方式是在一些重要的部位手工加稀油润滑方式，而国大多是闭式机构，故而采用的是飞溅润滑和集中稀油润滑两种润滑方式，但是这样会导致一些部位的润滑效果不理想。（5）偏心距：国产切断机偏心距通常为17mm，相比国外来说较小，虽然减小了机体体积，节省了材料，但是不符合人机关系。尤其是在换料的时候，需要人为的改变道具的位置，这
7、样容易导致切断精度降低。（6）工作效率：国外所使用的机型切断次数为4351次每分钟，国水平则相对较少，2831次每分钟，使得工作效率较低。就目前而言我国的钢筋切断机的发展形势依然不容乐观，与国外先进产品比较起来还是十分落后的。形成这类状况的主要因素在于 ，国钢筋调直切断机市场尚未完全形成，企业间的竞争不合理。生产企业多而散 ，且大都处在一种小 而全、小而不全的状态，没有规模可言，在这些生产企业中很难形成强大的技术投入。所以，我国对现在存在的钢筋切断机依然要不断地改良。首先就是关于机身的轻量化设计问题，即对机身的构造和传动部分进行优化设计。采用有限元技术对机体进行轻量化：据实际的设计要求及工作情
8、况，在刀刃位置和刀座位置及其底部位置 ，这些地方的受力是很大的，所以设计的厚度是比较大的，通过建立有限元，对三维模型机型分析。通过电脑对模型进行全方面的受力分析 。可以得到机械主体的受力情况，依照所分析的结果对切断机的主体部分进行改造，改善结构的设计参数，选择相应的材料。其次，大多数企业在对刀片加工的时候，都务必做到要都的完整度和锋利程度是最好的，而且形状规整，一般来说，前角的角度为3度，但是，我们在使用的时候，要根据现场的实际情况选择35度最适宜。而动刀片与静刀片错开的间隙一般为0.51mm，间隔过大，切断口容易发生切头参差不齐现象，切断机阀隙量通常为钢筋直径的5%左右即可达到剪切要求。最后
9、，就是降低成本问题。我们可以通过改变机架，将铜板焊接机结构改为铸件，将钢板连接机架改为逐渐整体结构，将钢铸件改为铁铸件；零件的加工精度等级可适当降低，齿 轮精度可降低,齿轮设计精度降低 12级更趋合理;零件的公差配台等级应降低，原设计精度降低12级较合理; 放松公差配合精度等级。1.3本章小结 鉴于我国的钢筋切断机技术任然需要不断改进，对高性能钢筋切断机的渴望越来越强烈，所以加大创新力度，努力研发一款新能优良的新产品是十分急切的。如今经济全球化，信息技术如此发达，我们需要取长补短，加大科研力度，重视创新，提高生产环节和售后环节的关注度，面对自己的缺点，不断改进，努力与国际先进水平看齐，提高钢筋
10、切断机的性能，拥有自己的核心技术，这才是我国钢筋切断机的生存之道。第二章 钢筋切断机的传动方案的设计2.1传动方案简述本次设计采用的传动方案是三级减速.采用带传动来做为第一级减速，第二级减速和第三级减速由一个二级圆柱齿轮减速器作为减速装置。采用V带传动作为减速是因为V带传递的动力是挠性动力，可以防抱死，而且带传动结构简易，缓冲吸振传动平稳，造价便宜等优点。采用二级圆柱齿轮减速器作为第二级和第三级减速装置，是因为和可靠性高，工作寿命长，维护简单方便，传动比大。执行装置采用的是曲滑块机构，是应为它结构简单，价格低廉，而且曲柄滑块机构能够满足设计要求。本次传动的动力由电机提供，三级减速器把动力输送到
11、曲柄滑块机构上，实现刀头往复运动。如图2-1所示：图2-1 传动方案示意图2.2 主要设计参数本次设计的主要参数如表2-1所示：表2-1 钢筋切断机的主要参数参数项目参数大小切断钢筋直径（mm）40钢筋抗拉强度（MPa）570钢筋屈服强度（MPa）400剪切频率（次/min）54曲轴偏心距（mm）26连杆长度（mm）300刀片最大行程（mm）35刀片最小行程（mm）13电机功率（kW）/电压（V）/转速（r/min）7.5/380/2900总传动比562.3 钢筋切断机的工作原理由电机带动V型带开始工作，V型带带动轴，轴带动轴，曲轴转动，曲轴带动刀头在滑道中来回运动达到剪切目的。2.4 剪切力
12、的计算我们所选择的钢筋的直径为40mm，屈服强度是400MPa，抗拉强度是570MPa，许用剪切应力=142MP,要保证钢筋的切断，剪应力必须大于钢筋的许用剪应力,查即： （2-1）故钢筋切断机的最小剪切力为2.5功率计算以及电机的选择切断处的功率P：传动效率：带：= 0.96；滚动轴承：= 0.99；齿轮：= 0.97； 连杆：= 0.81。故总传动效率为：= 0.960.9920.9720.81=0.72故电动机的最小功率为根据手册选择Y系列封闭式三相异步电动机，型号为Y132S2-2，额定功率大小是7.5kw，额定转速为2900 r/min2。2.6传动比的分配选用Y系列封闭式三相异步电
13、机，额定转速大小2900r/min，故总传动比：分配传动装置的传动比 0：带传动的传动比；1减速器的传动比为使计算方便，并且能够使大齿轮尺寸适当增大，初步取0=2，那么1= =25.9因为钢筋切断机采用的是传统式，故选取i12=6.5，则i34=4。2.7传动参数的计算（1）各轴的转速高速轴： r/min中间轴： r/min低速轴： r/min（2）各轴输入功率高速轴：中间轴：低速轴： （3）各轴输入转矩 又于电动机输出转矩为： 则： 高速轴： 中间轴： 低速轴：第三章 带轮与齿轮的设计3.1 带传动的设计所用电机的额定功率大小P0=7.5KW，额定转速大小n0=2900r/min，初定传动比大小i0=2，电机的工作时间为12h/d。3.1.1电动机计算功率 通过查课本表8-7得工况系数为，而3.1.2 带型的选取 根据V带传动的额定功率为7.5kw，小V带轮的额定转速为，大V带轮的转速为，查图8-1选取B型V带1。3.1.3带轮基准直径的选取 通过查表8-8获得小V带轮的基准直径：，大V带轮的基准直径：3.1.4验算带速 已知验算带速的公式： （3-1）所以带速由于带的速度5m/sv30m/s，所以带的速度符合要求。3.1.5 V带参数的确定 因为中心距公式为： 所以得中心距的围为210650。 初选=500mm，根据V带基准长度公式： （3-2）
