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1、钢筋弯曲机设计及其运动过程虚拟目 录中文摘要 1第一章 绪 论 2第二章 弯矩计算与电动机选择 22.1 工作状态 22.1.1 材料达到屈服极限时的始弯矩 2第三章 v带传动设计33.1 V带轮的设计计算 3第四章 圆柱齿轮设计 64.1 选择材料64.2 接触强度进行初步设计 74.3 齿轮校核 84.4 齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 11第五章 第三级圆柱齿轮设计12 5.1 选择材料 125.2 接触强度进行初步设计 125.3 齿轮校核 145.4 齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 16第六章 轴设计186.1 计算作用在轴上的力186.2 计算支力和弯矩186.3 截面校核20第七
2、章 主轴设计227.1 计算作用在轴上的力227.2 计算支力和弯矩237.3 截面校核25第八章 轴承的选择 268.1滚动轴承选择 26第九章 总结 27致 谢 28参考文献29中文摘要熟悉国内各种钢筋弯曲机型号及各自的性能与应用，结合各钢筋弯曲机使用的情况与现状的市场情况对各自的优缺点进行比较并设计出合适的钢筋弯曲机。通过强度计算分析，认为现有GW-40弯曲机的大部分零件有较大的设计裕量，需要改变个别零部件及电动机功率即可大幅度提高加工能力，满足40钢筋的弯曲加工。还可以升级为GW-50钢筋弯曲机。钢筋弯曲机满足40钢筋的弯曲加工，弯曲角度为90度的弯曲件做为设计对象。对钢筋弯曲机进行应
3、用范围设计。关键词 钢筋弯曲机，始弯矩，终弯矩，主轴扭矩 第一章 绪 论我国工程建筑机械行业近几年之所以能得到快速发展，一方面通过引进国外先进技术提升自身产品档次和国内劳动力成本低廉是一个原因，另一方面国家连续多年实施的积极的财政政策更是促使行业增长的根本动因。受国家连续多年实施的积极财政政策的刺激，包括西部大开发、西气东输、西电东送、青藏铁路、房地产开发以及公路（道路）、城市基础设施建设等一大批依托工程项目的实施，这对于重大建设项目装备行业的工程建筑机械行业来说可谓是难得的机遇，因此整个行业的内需势头旺盛。同时受我国加入WTO和国家鼓励出口政策的激励，工程建筑机械产品的出口形势也明显好转。我
4、国建筑机械行业运行的基本环境、建筑机械行业运行的基本状况、建筑机械行业创新、建筑机械行业发展的政策环境、国内建筑机械公司与国外建筑机械公司的竞争力比较以及2004年我国建筑机械行业发展的前景趋势进行了深入透彻的分析。第二章 弯矩计算与电动机选择2.1工作状态1.钢筋受力情况与计算有关的几何尺寸标记图2-1。设钢筋所需弯矩：Mt=式中 F为拨斜柱对钢筋的作用力；Fr为F的径向分力;a为F与钢筋轴线夹角。 当Mt一定，a越大则拨斜柱及主轴径向负荷越小；a=arcos(L1/Lo)一定，Lo越大。因此，弯曲机的工作盘应加大直径，增大拨斜柱中心到主轴中心距离L0 GW-50钢筋弯曲机的工作盘设计：直径
5、400mm，空间距120mm，L0=169.7 mm，Ls=235，a=43.80a117.45图2-1 钢筋受力情况1-工作盘；2-中心柱套；3-拨料柱4-挡料柱；5-钢筋；6-插入座2.钢筋弯曲机所需主轴扭矩及功率按照钢筋弯曲加工规范规定的弯曲半径弯曲钢筋，其弯曲部分的变形量均接近或过材的额定延伸率，钢筋应力超过屈服极限产生塑性变形。2.1.1材料达到屈服极限时的始弯矩 1.按40螺纹钢筋公称直径计算M0=K1Ws式中，M0为始弯矩，W为抗弯截面模数，K 1为截面系数，对圆截面K 1=1.7；对于25MnSi螺纹钢筋M0=373（N/mm2）,则得出始弯矩M0=3977（Nm）2. 钢筋变
6、形硬化后的终弯矩钢筋在塑性变形阶段出现变形硬化（强化），产生变形硬化后的终弯矩：M=（K 1+K0/2Rx）Ws式中，K0为强化系数，K0=2.1/p=2.1/0.14=15, p为延伸率，25MnSi的p=14%，Rx=R/d0,R为弯心直径，R=3 d0，则得出终弯矩 M=11850（Nm） 3. 钢筋弯曲所需距Mt=(M0+M)/2/K=8739（Nm）式中，K为弯曲时的滚动摩擦系数，K=1.05 按上述计算方法同样可以得出50I级钢筋（b=450 N/mm2）弯矩所需弯矩：Mt=8739（Nm）,取较大者作为以下计算依据。4. 电动机功率由功率扭矩关系公式 A0=Tn/9550=2.9
7、KW,考虑到部分机械效率=0.75，则电动机最大负载功率 A= A0/=2.9/0.75=3.9（KW），电动机选用Y系列三相异步电动机，额定功率为=4（KW）,额定转速=1440r/min。5. 电动机的控制 （如图2-2所知）制动刹车电机反转电机正转图2-2 钢筋弯曲电气图第三章 v带传动设计3.1 V带轮的设计计算电动机与齿轮减速器之间用普通v带传动，电动机为Y112M-4，额定功率P=4KW，转速=1440，减速器输入轴转速=514，输送装置工作时有轻微冲击，每天工作16个小时1. 设计功率根据工作情况由表8122查得工况系数=1.2，=P=1.24=4.8KW2. 选定带型根据=4.
8、8KW和转速=1440，有图812选定A型3. 计算传动比=2.84. 小带轮基准直径由表8112和表8114取小带轮基准直径=75mm5. 大带轮的基准直径大带轮的基准直径=（1-）取弹性滑动率=0.02= （1-）=2.8=205.8mm实际传动比=2.85 从动轮的实际转速=505.26 转速误差=1.7% 对于带式输送装置，转速误差在范围是可以的6. 带速 =5.627. 初定轴间距0.7（+）（+）0.7（75+205）（75+205）196取=400mm8. 所需v带基准长度 =2+ =2 =800+439.6+10.56 =1250.16mm 查表818选取9. 实际轴间距a=4
9、00mm10. 小带轮包角 =- = =11. 单根v带的基本额定功率根据=75mm和=1440由表8127（c）用内插法得A型v带的=0.68KW12. 额定功率的增量根据和由表8127（c）用内插法得A型v带的=0.17KW13. V带的根数ZZ=根据查表8123得=0.95根据=1250mm查表得818得=0.93Z=6.38取Z=7根14. 单根V带的预紧力 =500（ 由表8124查得A型带m=0.10则=500（=99.53N15. 压轴力=2=1372N16. 绘制工作图3-1：3.27 图3-1 V带轮 第四章 圆柱齿轮设计4.1 选择材料确定和及精度等级参考表8324和表83
10、25选择两齿轮材料为：大，小齿轮均为40Cr，并经调质及表面淬火，齿面硬度为48-50HRc，精度等级为6级。按硬度下限值，由图838（d）中的MQ级质量指标查得=1120Mpa；由图839（d）中的MQ级质量指标查得FE1=FE2=700Mpa, Flim1=Flim2=350 4.2 按接触强度进行初步设计1. 确定中心距a(按表8328公式进行设计) aCmAa(+1)=1K=1.7 取2. 确定模数m(参考表834推荐表) m=(0.0070.02)a=1.44, 取m=3mm3. 确定齿数z,zz=20.51 取z=21z=z=5.521=115.5 取z=1164. 计算主要的几何
11、尺寸（按表835进行计算）分度圆的直径 d=m z=321=63mm d=m z=3*116=348mm齿顶圆直径 d= d+2h=63+23=69mm d= d+2h=348+23=353mm端面压力角 基圆直径 d= dcos=63cos20=59.15mm d= dcos=348cos20=326.77mm齿顶圆压力角 =arccos=31.02 = arccos=22.63端面重合度 = z（tg-tg）+ z(tg-tg) =1.9齿宽系数 =1.3纵向重合度 =04.3 齿轮校核1. 校核齿面接触强度（按表8315校核） 强度条件：= 计算应力：=ZZZZZ = 式中： 名义切向力F=2005N 使用系数 K=1（由表8331查取） 动载系数 =（） 式中 V= A=83.6 B=0.4 C=6.57 =1.2齿向载荷分布系数 K=1.35（由表8332按硬齿面齿轮，
