自動(dòng)彎箍機(jī)的送料裝置設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 自動(dòng)彎箍機(jī)的送料裝置設(shè)計(jì) 學(xué) 院 名 稱 專 業(yè) 名 稱 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué) 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 二O一二 年 六 月 自動(dòng)彎箍機(jī)的送料裝置設(shè)計(jì)摘要：隨著社會(huì)需求標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，建筑行業(yè)對鋼筋等建材加工精度的要求也越來越高，以往簡單粗糙的把鋼筋切斷已不能滿足現(xiàn)代工程的需要，定尺切斷誤差的控制、斷面是否規(guī)整等因素都影響工程的質(zhì)量。另外，隨著建筑設(shè)計(jì)與建筑施工技術(shù)的國際化，建筑工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用必將進(jìn)入與國際接軌的時(shí)代，這就要求提高鋼筋彎箍機(jī)的剪切速度和鋼筋斷口的質(zhì)量，如果能在保證鋼筋彎箍機(jī)正常工作要求的情況下，降低生產(chǎn)成本，對于企業(yè)來講具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。本課題所設(shè)

2、計(jì)的自動(dòng)彎箍機(jī)送料機(jī)構(gòu)的目的，是為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料，消除累積誤差，同時(shí)減少勞動(dòng)力成本。在設(shè)計(jì)過程中，運(yùn)用了大學(xué)四年所學(xué)過的機(jī)械原理、材料力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、理論力學(xué)、液壓與氣壓傳動(dòng)等多門課程知識(shí)，對設(shè)計(jì)要求進(jìn)行功能分析，提出多種方案，并確定了總體方案。對系統(tǒng)進(jìn)行受力分析進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括伺服電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、單線送料壓緊輪、哈夫掉等；所述的伺服電機(jī)固定于機(jī)架上，該伺服電機(jī)連接減速機(jī)構(gòu)，減速機(jī)構(gòu)的低速軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)動(dòng)力軸轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力軸通過齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)送料壓緊輪送料，通過哈夫掉“一拉、兩推”來壓緊鋼絲和抬升。其中軸上安裝有軸承來固定軸的中心位置和降低動(dòng)力傳遞過程中的摩擦系數(shù)。

3、采用的結(jié)構(gòu)可以單線加工4.0mm的鋼筋，送料速度達(dá)到0.8m/s，具有自動(dòng)控制制動(dòng)裝置達(dá)到性能最優(yōu)化、送料精確、送料的步距大、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。最后運(yùn)用AutoCAD和solidworks完成系統(tǒng)的裝配圖和零件圖。關(guān)鍵詞：彎箍機(jī) 送料 動(dòng)力傳遞 指導(dǎo)老師簽名：The feeding device design for automatic beeding machineAbstract: With the continuous improvement of the needs of the community standards, the requirements of the construct

4、ion industry, steel and other building materials machining accuracy is also getting higher and higher, past simple and rough steel cutting can no longer meet the needs of modern engineering, cut to length to cut off the error control section whether regular and other factors all affect the quality o

5、f the project. In addition, with the internationalization of architectural design and construction technology, design and application of the construction works will enter the era with international standards, which requires to improve the quality of the shear speed and reinforced fracture of reinfor

6、ced hoop bending machine, if you can ensure that reinforced hoop bending machine normal job requirements, reduce production costs, and certain economic benefits for the business enterprise. The hoop bending machine automatically feed mechanism with the purpose of this topic is to realize automatic f

7、eeding and to eliminate the accumulated error, while reducing labor costs. Four years of college, studied mechanical principles in the design process, the use of multi-course knowledge of the mechanics of materials, mechanical design, theoretical mechanics, hydraulic and pneumatic transmission, etc.

8、, functional analysis of design requirements and proposed a variety of programs, and to determine the overall program. Structural design, the force analysis of the system including the servo motor, gear box, transmission, wire feed pinch roller, Huff out; described servo motor fixed on the rack, the

9、 servo motor connected reduction gear the low speed shaft reduction gear transmission mechanism driven power shaft rotating power shaft driven through a gear transmission driven shaft to rotate in order to achieve the feed pinch roller feed, Huff out a pull, two push to compress the wire and uplift.

10、 Which the shaft is installed bearings to the center of the fixed axis and reduce the friction coefficient in the power transmission process. The structure can be used in single and dual processing 4.0mm reinforced, the feeding speed of 0.8m/s, automatically controlled braking device to optimize per

11、formance, precise feeding from the feeding step, the advantages of safe and reliable. Finally, the complete system assembly drawings and part drawings in AutoCAD and solidworks.Key words：Bending machine Feeding Power transmission Signature of the adviser: 目 錄第1章 緒 論11.1 課題背景及其意義11.1.1 課題的背景11.1.2 課題

12、的意義21.2 國內(nèi)外研究狀況概況及發(fā)展趨勢21.2.1 國內(nèi)鋼筋彎箍機(jī)歷史21.2.2 國內(nèi)外彎箍機(jī)機(jī)技術(shù)差異31.2.3 國內(nèi)外彎箍機(jī)傳送裝置差異及研究現(xiàn)狀31.2.4 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀41.2.5 國外的研究現(xiàn)況51.2.6 國內(nèi)研究現(xiàn)狀61.2.7 發(fā)展趨勢61.3現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀71.4課題設(shè)計(jì)目的91.5本文主要研究的內(nèi)容9第2章 電動(dòng)機(jī)減速器設(shè)計(jì)102.1 選擇電動(dòng)機(jī)102.1.1 計(jì)算送料壓緊輪的轉(zhuǎn)速102.1.2 計(jì)算傳動(dòng)比102.1.3 計(jì)算動(dòng)力軸轉(zhuǎn)速102.1.4 確定電動(dòng)機(jī)102.1.5 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)112.2 減速器設(shè)計(jì)122.2.1齒

13、輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)122.2.2 減速器輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)172.2.3 減速器的輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核172.2.4 滾動(dòng)軸承的選擇及其壽命計(jì)算222.2.5 鍵的選擇及其校核計(jì)算232.2.6減速器附件的選擇232.2.7 潤滑方式及其密封的選擇25第3章 彎箍機(jī)送料裝置設(shè)計(jì)263.1 傳動(dòng)裝置總體方案設(shè)計(jì)263.2 圓柱齒輪設(shè)計(jì)263.2.1 選擇材料263.2.2 設(shè)計(jì)齒輪273.2.3 齒輪較核283.3 動(dòng)力軸設(shè)計(jì)303.3.1 選擇材料303.3.2 動(dòng)力軸初始數(shù)據(jù)計(jì)算303.3.3計(jì)算作用在軸上的力303.3.4 計(jì)算軸的最小直徑313.3.5 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)313.3.6 軸的校核3

14、33.4 從動(dòng)軸設(shè)計(jì)363.4.1 選擇材料363.4.2 從動(dòng)軸初始數(shù)據(jù)計(jì)算363.4.3計(jì)算作用在軸上的力363.4.4 計(jì)算軸的最小直徑363.4.5 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)373.4.6 軸的校核393.5 送料壓緊輪設(shè)計(jì)423.5.1 選擇材料423.5.2 參數(shù)確定423.6 鍵的選擇433.7 強(qiáng)度計(jì)算433.8 抬升裝置設(shè)計(jì)433.9 3D實(shí)體截圖44第4章 總結(jié)45致 謝46參考文獻(xiàn)47II第1章 緒 論1.1 課題背景及其意義1.1.1 課題的背景鋼筋彎箍機(jī)是一種建筑機(jī)械，是鋼筋加工必不可少的設(shè)備之一，它主要用于房屋建筑、橋梁、隧道、電站、大型水利等工程中對鋼筋的定長切斷。相對而言其

15、本身具有重量輕、耗能少、工作可靠、效率高等特點(diǎn)，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(jì)建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。改革開放三十年，我國的國計(jì)民生得到了長足的發(fā)展，建筑業(yè)和制造業(yè)規(guī)模都不斷地?cái)U(kuò)大，但在個(gè)別方面我們和西方發(fā)達(dá)國家依然有不小的差距。制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)行業(yè)，也足高新技術(shù)發(fā)展的支撐，隨著經(jīng)濟(jì)全球化的不斷推進(jìn)、機(jī)械制造業(yè)的飛速發(fā)展，新的技術(shù)變革悄然興起。近年來，一些傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)方法受到了挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)生產(chǎn)方式僅依靠二維圖紙先生產(chǎn)出樣品，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)、改進(jìn)，然后才投入批量生產(chǎn)的方法逐漸被現(xiàn)代設(shè)計(jì)生產(chǎn)模式取代。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)已經(jīng)滲透到機(jī)械發(fā)展的各個(gè)行

16、業(yè)中，該項(xiàng)技術(shù)的介入，也大大加快了機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，而且計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)己成為該領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，與計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)在行業(yè)中共同發(fā)揮著很大的作用。近年來，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造等技術(shù)在很多領(lǐng)域得到了深入的發(fā)展，但由于鋼筋彎箍機(jī)生產(chǎn)廠家規(guī)模不大，結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)含量低等原因，三維建模、虛擬樣機(jī)技術(shù)、有限元分析等先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)很少用到鋼筋彎箍機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程中。利用成熟的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對鋼筋彎箍機(jī)的箱體、剪切機(jī)構(gòu)及減速機(jī)構(gòu)計(jì)算分析，將使鋼筋彎箍機(jī)的質(zhì)量、壽命得到提高，并降低成本及提高其可靠性。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，混凝土構(gòu)件中鋼筋箍的彎制量大幅度增加，形狀各異的鋼筋箍筋是樓

17、房建筑工地上用量最大的構(gòu)件。長期以來，它都是靠建筑工人手工制成，其工藝較為落后，不能滿足現(xiàn)代施工進(jìn)度的需要，且大量浪費(fèi)鋼材，占用較大的空間，用工多，生產(chǎn)率低，箍筋尺寸精度和形狀精度差，嚴(yán)重制約了工期進(jìn)度和樓體整體建筑質(zhì)量。改變傳統(tǒng)的手工彎制和半機(jī)械式鋼筋箍生產(chǎn)方式，以滿足施工需求，是鋼筋加工中一個(gè)需要解決的課題。目前市面上也有各種用于鋼筋彎箍的機(jī)械，但這些機(jī)械大多結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。本課題設(shè)計(jì)的彎箍機(jī)自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料，消除積累誤差，同時(shí)可以減少勞動(dòng)力成本。目前在生產(chǎn)中還是采用手工模式，即是一人看一臺(tái)機(jī)器，人工送料，這種生產(chǎn)模式生產(chǎn)效率很低，既浪費(fèi)勞動(dòng)力也會(huì)讓工人很疲倦，而且人工送料

18、會(huì)產(chǎn)生累積誤差。為了解決這些問題，減少生產(chǎn)成本，結(jié)合國內(nèi)外送料機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，采用伺服電機(jī)與送料機(jī)構(gòu)為配合的主要裝置。設(shè)計(jì)了具有推廣意義的彎箍機(jī)自動(dòng)送料裝置。1.1.2 課題的意義該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、控制理論、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及可靠性設(shè)計(jì)等理論方法進(jìn)行彎箍機(jī)機(jī)進(jìn)料裝置的設(shè)計(jì)。通過該項(xiàng)目，可掌握機(jī)械裝置設(shè)計(jì)的基本流程，鞏固大學(xué)所學(xué)的理論知識(shí)、提高綜合應(yīng)用知識(shí)的能力及解決問題的能力，同時(shí)可以提高計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力及了解如何對系統(tǒng)的安全性問題進(jìn)行系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性和預(yù)測性的分析方法。1.2 國內(nèi)外研究狀況概況及發(fā)展趨勢1.2.1 國內(nèi)鋼筋彎箍機(jī)歷史太原科技人學(xué)機(jī)器廠是最早塵產(chǎn)鋼筋彎箍

19、機(jī)的廠家之一，1958年首先引進(jìn)蘇聯(lián)的臥式鋼筋彎箍機(jī)圖紙，開始生產(chǎn)了全固第一臺(tái)鋼筋彎箍機(jī)，現(xiàn)生產(chǎn)的040A型就是其改進(jìn)型。原機(jī)型體積較大，重1000kg，電機(jī)功率7.5kW，是標(biāo)準(zhǔn)的傻大粗產(chǎn)品，經(jīng)改進(jìn)現(xiàn)降為重720kg、電機(jī)功率4kw。1982年太原科技大學(xué)機(jī)器廠設(shè)計(jì)出GQ40B II型鋼筋彎箍機(jī)，在曲軸大齒輪處裝上剛性轉(zhuǎn)鍵離合器，用腳踏操縱機(jī)構(gòu)控制切斷，同時(shí)裝上擋料和送料裝置，填補(bǔ)了國內(nèi)切斷機(jī)多年來沒有離合器的空白。該機(jī)型操作安全、下料長度準(zhǔn)確、減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，1983年榮獲山西省科技二等獎(jiǎng)。1985年前后太原科技大學(xué)機(jī)器廠經(jīng)中國建研院建筑機(jī)械化研究所引進(jìn)了日本立式彎箍機(jī)和西德臥式彎箍機(jī)圖紙

20、，并對原圖作了重大改進(jìn)，使其性能和加工工藝符合我國的國情。西德的40型臥式彎箍機(jī)是凸輪擺桿式機(jī)構(gòu)，受力合理，增力顯著，最后一級(jí)傳動(dòng)齒輪的模數(shù)僅為2.75，電機(jī)功率為2.2kW，但由于自身結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不適合批量生產(chǎn)。而立式彎箍機(jī)具有機(jī)型獨(dú)特、結(jié)構(gòu)新穎、堅(jiān)固耐用等優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)至今市場一直看好。1.2.2 國內(nèi)外彎箍機(jī)機(jī)技術(shù)差異由于鋼筋彎箍機(jī)技術(shù)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)展速度不快，與國外同行相比有以下幾個(gè)方面差距：(1) 國外彎箍機(jī)偏心軸的偏心距較大，如日本立式彎箍機(jī)偏心距是24mm，而國內(nèi)一般為17mm?？此剖×稀X輪結(jié)構(gòu)偏小，但給用戶帶來麻煩，不易管理。

21、因?yàn)樵谟汕写罅系角行×蠒r(shí)，不是需要換刀墊就是需要換刀片，有時(shí)還需轉(zhuǎn)換角度。(2) 國外彎箍機(jī)的機(jī)架都是鋼板焊接結(jié)構(gòu)，零部件加工精度高，尤其熱處理工藝過硬，使彎箍機(jī)在承受過載荷、疲勞失效、磨損失效等方面都超過國產(chǎn)機(jī)器。(3) 國內(nèi)彎箍機(jī)刀片設(shè)計(jì)不合理，刀片厚度過薄，40型和50型刀片厚度均為17mm，而國外都是25-27mm厚，因此國外刀片在受力及壽命等綜合性能方面都較國內(nèi)優(yōu)良。(4) 國內(nèi)彎箍機(jī)機(jī)每分鐘切斷次數(shù)少。國內(nèi)一般為28-31次，國外要高出15-20次，最高高出30次，工作效率較高。(5) 國外機(jī)型一般采用半開式結(jié)構(gòu)，齒輪、軸承用油脂潤滑，曲軸軸徑、連桿瓦、沖切刀座、轉(zhuǎn)體處用手工加稀油

22、潤滑。國內(nèi)機(jī)型結(jié)構(gòu)有全開、全閉、半開半閉3種，潤滑方式有集中稀油潤滑和飛濺潤滑2種。(6) 國內(nèi)彎箍在外觀、整機(jī)性能等方面都不盡如人意，國外廠家一般都是規(guī)模生產(chǎn)，在新技術(shù)研究上投入較多，自動(dòng)化生產(chǎn)水平較高，形成了一套完整的質(zhì)量保證加工體系。尤其對外觀質(zhì)量更足精益求精，外罩一次性沖壓成型，油漆經(jīng)烤漆噴涂處理，色澤搭配科學(xué)合理，外觀看不到哪兒有無焊縫、毛刺、尖角等痕跡，整機(jī)光潔美觀。而國內(nèi)一些廠家雖然生產(chǎn)歷史較長，但沒有一家形成規(guī)模，加之設(shè)備老化，加工過程拼體力、憑經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)工藝幾十年一成不變，所以外觀質(zhì)量粗糙、觀感較差。由于以上原岡，國內(nèi)切斷機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，企業(yè)技術(shù)力量薄弱，缺乏技術(shù)創(chuàng)新能力

23、，產(chǎn)品單一，效益普遍不好，與國外相比差距非常明顯。我國只有引進(jìn)競爭機(jī)制，重視對人才的引進(jìn)和培養(yǎng)，依靠科技進(jìn)步、不斷創(chuàng)新，才能增強(qiáng)自身的實(shí)力，企業(yè)才有希望。1.2.3 國內(nèi)外彎箍機(jī)傳送裝置差異及研究現(xiàn)狀國外發(fā)達(dá)國家的鋼筋加工配送行業(yè)已經(jīng)發(fā)展了幾十年，自動(dòng)化的鋼筋加工配送基本取代了傳統(tǒng)的手工加工及半機(jī)械化加工，目前絕大多數(shù)是以集群化加工結(jié)合物流配送的形式存在，主要分為棒材鋼筋加工配送公司、線材鋼筋加工配送公司及專用鋼筋制品配送公司這三大類。加工好的成品鋼筋件直接通過物流公司配送至各建筑施工現(xiàn)場。國內(nèi)最早的商品鋼筋加工配送行業(yè)興起于2002年，經(jīng)過這幾年的發(fā)展已略見規(guī)模，但是從整個(gè)中國的建筑現(xiàn)狀來看

24、，還是以現(xiàn)場加工為主導(dǎo)，集成化鋼筋加工廠雖已出現(xiàn)但比例極小，且配送范圍有限。從以上兩點(diǎn)可以看出，在發(fā)達(dá)國家，鋼筋加工行業(yè)更大限度地節(jié)省了資源，提升了效率。國外鋼筋加工廠普遍使用數(shù)控全自動(dòng)鋼筋加工設(shè)備，這也是為何人均產(chǎn)能比國內(nèi)高那么多的重要因素。這些全自動(dòng)設(shè)備普遍來自歐洲、美洲等發(fā)達(dá)國家，例如：EVG公司、MEP公司、KRB公司、SCHNELL公司都是國際知名品牌，而目前我國的全自動(dòng)鋼筋加工裝備制造商也在激烈的市場競爭中占有一席之地。無論是技術(shù)含量還是性價(jià)比，均已達(dá)到世界一流水平，遺憾的是國產(chǎn)的全自動(dòng)設(shè)備應(yīng)用在中國國內(nèi)的數(shù)量還不到國產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用在國外的1/3。但我們可以看到，無論是成品鋼筋件的需求

25、市場，還是國產(chǎn)鋼筋加工的裝備的成熟，都給鋼筋加工行業(yè)創(chuàng)造了有利條件，這也是進(jìn)一步預(yù)示了集成化鋼筋加工配送的必然發(fā)展趨勢。隨著自動(dòng)化、半自動(dòng)化在經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的普及深入，自動(dòng)送料裝置已成為生產(chǎn)線一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)，對其結(jié)構(gòu)、噪音、工作原理、輸送精度及控制難易程度等方面提出了更高的要求，傳統(tǒng)的電磁振動(dòng)送料裝置已不能滿足現(xiàn)狀要求。因此近十幾年利用壓電陶瓷作為驅(qū)動(dòng)源的新型振動(dòng)送料裝置正在快速發(fā)展起來. 壓電振動(dòng)送料裝置是將壓點(diǎn)技術(shù)應(yīng)用于振動(dòng)輸送的一種新型振動(dòng)送料裝置，它利用壓電片的逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生振動(dòng)，作為驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)料槽實(shí)現(xiàn)物料的輸送。1.2.4 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀對于這種新型的振動(dòng)送料裝置，其結(jié)構(gòu)和工作原理

26、都不同于傳統(tǒng)的電磁或機(jī)械驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)送料裝置，因此它具有許多傳統(tǒng)振動(dòng)送料裝置所不具備的特點(diǎn)：(1) 結(jié)構(gòu)簡單，安裝和維護(hù)更加方便；(2) 應(yīng)用壓電片作為驅(qū)動(dòng)源，無需電機(jī)、電磁激振器等驅(qū)動(dòng)裝置，也無需軸、桿、皮帶等機(jī)械傳動(dòng)部件，結(jié)構(gòu)簡單，易于加工制作；(3) 改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的幅值、脈寬及頻率中的任意一個(gè)，都可以調(diào)節(jié)輸送率，控參數(shù)多，可控性好；(4) 無轉(zhuǎn)動(dòng)慣性，幾乎沒有加速和減速過程，啟動(dòng)、停止迅速，反應(yīng)性能快；(5) 不產(chǎn)生干擾電磁場，也不受電磁干擾信號(hào)的影響；(6) 在低頻率段或超聲段工作，噪音??；(7) 在共振或無共振狀態(tài)下工作，因此能量消耗少；(8) 驅(qū)動(dòng)力略顯不足，無法輸送過重之料件。因

27、此這類裝置大多應(yīng)用于物料的微量或精量輸送。壓電振動(dòng)送料裝置是振動(dòng)送料領(lǐng)域的一個(gè)重大的突破，國內(nèi)外的科技人員都進(jìn)行了不同程度的研究，取得了一定的成果，其按照物料前進(jìn)的方式可將其分為直進(jìn)型和螺旋型兩種。1.2.5 國外的研究現(xiàn)況在工業(yè)發(fā)達(dá)國家或地區(qū)，日本、美國最具代表性，尤其是日本，對壓電振動(dòng)送料裝置的理論、設(shè)計(jì)與計(jì)算的研究比較深入與完整，也推出了多種新型與異型機(jī)構(gòu)的振動(dòng)送料裝置。對于直進(jìn)型壓電驅(qū)動(dòng)振動(dòng)送料裝置，日本現(xiàn)在已開發(fā)的裝置有三種。第一種結(jié)構(gòu)為壓電片采用雙壓電晶體片。在壓電片上加交流電，雙壓電晶體片產(chǎn)生周期性的彎曲傳動(dòng)，帶動(dòng)料槽斜向傳動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)物料的輸送。第二種結(jié)構(gòu)為壓電片也采用了雙壓電

28、晶體片。第三種結(jié)構(gòu)，它不是應(yīng)用雙壓電晶體片，而是在一對壓電片上所加的交流電相位相反。美國螺旋壓電振動(dòng)送料裝置國外壓電振動(dòng)送料裝置上的研究已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，它們除了具有上述壓電振動(dòng)送料裝置的共同特點(diǎn)外，它們也有其獨(dú)特之處：(1) 壓電片應(yīng)用其度度方向上的伸縮振動(dòng)模式；(2) 采用特殊制造的雙壓電晶體片，或者在一對壓電片上施加相位相反的電壓，不但增加了生產(chǎn)成本，而且大大提高對電源的要求；(3) 直進(jìn)式壓電振動(dòng)送料裝置都采用振動(dòng)元件和料槽支撐元件分開的方式，這使振動(dòng)元件的受力系統(tǒng)簡單化；(4) 多數(shù)需要增加振體來擴(kuò)大振動(dòng)幅度，使裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜化；(5) 直進(jìn)式第二種結(jié)構(gòu)和螺旋壓電振動(dòng)送料裝置屬燃料

29、槽(料舟)的支撐元件和振動(dòng)元件分開，但是振動(dòng)元件仍然承受料槽(料舟)及物料的重量，使振動(dòng)元件受力復(fù)雜，會(huì)影響裝置的工作穩(wěn)定性；(6) 直進(jìn)式第二種結(jié)構(gòu)和螺旋壓電振動(dòng)送料裝置的振動(dòng)元件都采用固定的安裝方式，給料槽的傳動(dòng)帶來很大約束，而且克服此約束將消耗更多的能量；1.2.6 國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國對壓電振動(dòng)送料裝置的研究整體水平仍然落后于發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，成型產(chǎn)品很少，國內(nèi)廠家的自動(dòng)化生產(chǎn)線或設(shè)備上的壓電振動(dòng)送料裝置大部分來自日本、美國等制造業(yè)相對發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)。1.2.7 發(fā)展趨勢為了保持經(jīng)濟(jì)增長的持續(xù)性和穩(wěn)定性，國家在“十五”、“十一五”規(guī)劃中大量投資于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，今年為了應(yīng)對次貸危機(jī)造成的金融

30、危機(jī)，更是提前啟動(dòng)了部分鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，再加上極速發(fā)展的房地產(chǎn)市場，都為建筑機(jī)械提供了一個(gè)良好的市場和發(fā)展契機(jī)。展望我國鋼筋彎箍機(jī)機(jī)發(fā)展的趨勢，機(jī)型將以臥式為主，機(jī)型結(jié)構(gòu)對40-65型中型切斷機(jī)來說以半開半閉式為主，65型以上的大型彎箍機(jī)將以全開式為主，傳動(dòng)形式仍以齒輪傳動(dòng)為主。隨著人們的環(huán)保意識(shí)不斷提高，潤滑方式將從油脂潤滑加稀油集中潤滑過渡到全部油脂潤滑；彎箍機(jī)的輔助裝置日趨完善，擋料裝置與切斷刀片連動(dòng)，鋼筋斷口質(zhì)量將會(huì)進(jìn)一步提高；送料機(jī)構(gòu)帶有動(dòng)力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化送料，快捷省力；隨著技術(shù)不斷地發(fā)展，鋼筋將逐漸向成品化、與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌等方向發(fā)展；鋼筋的工廠化生產(chǎn)要求鋼筋彎箍機(jī)機(jī)必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控

31、制、剛筋自動(dòng)送料，定長后自動(dòng)切斷、落料、包扎并轉(zhuǎn)到下道工序；為了保證流水線生產(chǎn)的高效率，必須配套大型、重型鋼筋彎箍機(jī)。另外，各制造廠家將繼續(xù)提高產(chǎn)品的整體性能和外觀質(zhì)量，把讓用戶完全滿意和提高用戶忠誠度作為最高的追求目標(biāo)。所以，鋼筋彎箍機(jī)在將來的發(fā)展過程中，不但要滿足定長剪切的高精度及自動(dòng)化控制，同時(shí)還要求其具有相對較高的可靠性和生產(chǎn)效率。如何更好的高度集成鋼筋彎箍機(jī)的機(jī)電液系統(tǒng)，充分發(fā)揮其各自優(yōu)勢，在降低鋼筋彎箍機(jī)成本的同時(shí)，提高鋼筋彎箍機(jī)的綜合性能將是今后研究的主要方向。包括提高生產(chǎn)率為首要目標(biāo)，同時(shí)還需要不斷增加功能，擴(kuò)大工藝范圍，提高自動(dòng)化程度，改善人機(jī)界面等。當(dāng)今國外發(fā)達(dá)國家數(shù)控彎箍

32、機(jī)的生產(chǎn)和使用已非常普遍，相關(guān)配套技術(shù)也比較成熟和完善，國內(nèi)相對國外起步較晚，但近些年發(fā)展較快。由于對數(shù)控機(jī)床高速、高效、高精度的追求，使數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)性能得到不斷提高。數(shù)控系統(tǒng)絕大部分都采用工業(yè)PC(Personal Computer)機(jī)，使其運(yùn)行處理速度大幅度提高，內(nèi)存容量加大，人機(jī)界面更加友好，充分提高系統(tǒng)的可靠性、易操作性和通用性，便于向智能化數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展。數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)的發(fā)展可以總結(jié)為以下幾個(gè)方面：A. 高精度化當(dāng)代工業(yè)產(chǎn)品對精度的要求越來越高，很多精密零件的誤差范圍要求在微米內(nèi)，與之相適應(yīng)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，各種加工精度補(bǔ)償技術(shù)得到了應(yīng)用發(fā)展。作為數(shù)控自動(dòng)化的輔助裝置，自動(dòng)送

33、料裝置的精度會(huì)直接影響產(chǎn)品的精度，自動(dòng)送料裝置的高精度化是永恒的主題，這主要表現(xiàn)在定位和進(jìn)給量的大小上。B. 高速度化提高生產(chǎn)效率主要表現(xiàn)在提高送料的進(jìn)給量方面。如日本DIMAC公司生產(chǎn)的NC伺服輥輪送料機(jī)，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)高速送料，最高速度可以達(dá)100m/min。使機(jī)床的加工效率大幅提高。C. 高柔性化市場競爭的日益激烈，利用最少的設(shè)備來提高生產(chǎn)，間接的降生產(chǎn)成本成為各個(gè)廠家競相追求的目標(biāo)之一；同時(shí)當(dāng)代產(chǎn)品的多樣化和個(gè)性化，對彎箍機(jī)提出了更高的柔性加工要求。D. 高自動(dòng)化自動(dòng)化是指在全部加工過程中，減少“人”的介入，而能自動(dòng)地完成規(guī)定的任務(wù)，特別是現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床與自動(dòng)送料裝置的結(jié)合，使其真正的高度自

34、動(dòng)化成為可能。E. 高可靠性大規(guī)模集成電路及計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，使得數(shù)控彎箍機(jī)越來越可靠。但是，由于使用場環(huán)境的復(fù)雜性，往往會(huì)受到很多的干擾，所以追求高可靠性是研究的一項(xiàng)重要課。1.3現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，各種現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論不斷涌現(xiàn)，設(shè)計(jì)方法更為科學(xué)化系統(tǒng)化完善化和先進(jìn)化?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比，在思想方法上發(fā)生了三個(gè)方面的深刻變化，即設(shè)計(jì)最優(yōu)化思想、高速度高精度分析思想與設(shè)計(jì)參數(shù)隨機(jī)化的思想。機(jī)械設(shè)計(jì)正向著以下幾個(gè)方向發(fā)展：（1）面向機(jī)械設(shè)計(jì)全生命周期的自動(dòng)化設(shè)計(jì)（2）創(chuàng)新性（3）集成化（4）高精度 在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中，形成了

35、很多對實(shí)踐設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義的理論和方法，稱為設(shè)計(jì)方法，較有代表性的方法有全生命周期優(yōu)化設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、面向產(chǎn)品質(zhì)量的功能化設(shè)計(jì)、智能設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、有限元分析方法、系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)法、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)等。本文主要運(yùn)用了以下現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法：（1）機(jī)械設(shè)計(jì)據(jù)使用要求對機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工程的重要組成部分，是決定機(jī)械性能的最主要因素。機(jī)械設(shè)計(jì)大體可分為 ：新型設(shè)計(jì)（開發(fā)性設(shè)計(jì)）。應(yīng)用成熟的科學(xué)技術(shù)或經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證

36、明可行的新技術(shù)，設(shè)計(jì)未曾有過的新型機(jī)械，主要包括功能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。繼承設(shè)計(jì)。根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)發(fā)展對已有的機(jī)械設(shè)計(jì)更新，以提高性能、降低制造成本或減少運(yùn)行費(fèi)用。變型設(shè)計(jì)。為適應(yīng)新的需要對已有的機(jī)械作部分的修改或增刪，從而發(fā)展出不同于標(biāo)準(zhǔn)型的變型產(chǎn)品。（2）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)隨著CAD技術(shù)的發(fā)展，三維CAD系統(tǒng)逐漸取代了二維CAD系統(tǒng)，與二維系統(tǒng)相比，它具有(一)零件設(shè)計(jì)更加方便(二)裝配零件更加直觀(三)縮短了機(jī)械設(shè)計(jì)周期(四)提高機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)含量和質(zhì)量。同時(shí)三維系統(tǒng)更強(qiáng)調(diào)(一)更強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新機(jī)械設(shè)計(jì)(二)設(shè)計(jì)過程的并行化和智能化(三)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的一體化。（3） 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)（4） 在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中

37、，產(chǎn)品的可靠性越來越受到人們的關(guān)注?？煽啃栽O(shè)計(jì)分為定性和定量化兩種方法。定量化的方法要從故障（失效）的概率分布講起，如何能定量地設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、控制和管理產(chǎn)品的可靠性。定性方法則是經(jīng)驗(yàn)為主，也就是要把過去積累處理失效的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)到產(chǎn)品中，使它具有免故障的能力。定性和定量方法是相輔相成的。可靠性設(shè)計(jì)和試驗(yàn)分析技術(shù)，其目的是在設(shè)計(jì)階段預(yù)測和預(yù)防所有可能發(fā)生的故障和隱患，消除于未然，把可靠性設(shè)計(jì)到產(chǎn)品中去。事中分析指產(chǎn)品在運(yùn)行中的故障診斷、檢測，和壽命預(yù)測技術(shù)，以保持運(yùn)行的可靠性。事后分析指產(chǎn)品發(fā)生故障或失效后的分析，找出產(chǎn)品故障模式的原因，研究預(yù)防故障的技術(shù)。尤其是事前分析，這便是可靠性研究重點(diǎn)的重點(diǎn)。

38、1.4課題設(shè)計(jì)目的現(xiàn)在希望設(shè)計(jì)一個(gè)新的送料機(jī)構(gòu)，以可以滿足雙線生產(chǎn)的要求，并且可以克服如今使用機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)。最終通過四個(gè)送料壓緊輪進(jìn)行壓緊送料，通過哈夫吊進(jìn)行抬升操作，裝置克服了如今使用機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)，還可以降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、減少生產(chǎn)輔助時(shí)間、提高生產(chǎn)精度。1.5本文主要研究的內(nèi)容通過對已有的彎箍機(jī)送料裝置參觀、考察，了解了裝置所需完成的基本動(dòng)作和基本載荷情況。并根據(jù)這些基本情況對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行功能分析，總結(jié)出整個(gè)系統(tǒng)需要完成兩個(gè)基本裝置的設(shè)計(jì)，再由這兩個(gè)基本裝置所需達(dá)成的功能，提出幾種可行的方案，并從中選出最合適的方案。接著根據(jù)所選方案以及生產(chǎn)的實(shí)際需要，完成抬升裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、進(jìn)給裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

39、這兩個(gè)部分的設(shè)計(jì)。主要分為：（1） 對裝置進(jìn)行功能分析，而后提出方案進(jìn)行設(shè)計(jì)；（2） 對進(jìn)給裝置所需的進(jìn)給力進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)此負(fù)載的大小及結(jié)構(gòu)尺寸選用電機(jī)和減速器。根據(jù)設(shè)計(jì)出的基本尺寸和結(jié)構(gòu)，繪制裝置的布置圖、裝配圖和部分零件圖。48第2章 電動(dòng)機(jī)減速器設(shè)計(jì)2.1 選擇電動(dòng)機(jī)根據(jù)初始數(shù)據(jù)鋼筋直徑為4.0mm送料速度為0.8m/s，送料輪圓周力2000N。2.1.1 計(jì)算送料壓緊輪的轉(zhuǎn)速(為送料壓緊輪直徑，為送料壓緊輪轉(zhuǎn)速)可得：取。2.1.2 計(jì)算傳動(dòng)比（其中為動(dòng)力軸齒輪的齒數(shù)，為從動(dòng)軸齒輪齒數(shù)）可得：。2.1.3 計(jì)算動(dòng)力軸轉(zhuǎn)速由，可得。一般常選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min 或1500r/

40、min 的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，因此，傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比約為8或11。2.1.4 確定電動(dòng)機(jī)（1） 電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式按工作要求和工作條件，選用一般用途的Y（ZP44）系列三相異步電動(dòng)機(jī)，它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。（2） 電動(dòng)機(jī)功率 送料輪的輸出功率=KW= 電動(dòng)機(jī)輸出功率 =/ 0.84故=/=1.9KW。 動(dòng)機(jī)額定功率由文獻(xiàn)四表20-1選取電動(dòng)機(jī)額定功率=4KW。（3） 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及其型號(hào)：為了方便選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的可選范圍，由文獻(xiàn)四表2-1查得V帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍=2-4，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍=3-6，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍：=××=768r/min到3

41、072r/min由文獻(xiàn)四表17-1，17-2進(jìn)行對比，這里選同步轉(zhuǎn)速1500r/min確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y112M-4，滿載轉(zhuǎn)速=1440r/min電動(dòng)機(jī)的型號(hào)和主要數(shù)據(jù)如表1所示（同步轉(zhuǎn)速符合）。表1 電動(dòng)機(jī)的型號(hào)和主要參數(shù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率(kW)同步轉(zhuǎn)速(r/min)滿載轉(zhuǎn)速nm(r/min)堵載轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩質(zhì)量(Kg)Y112M-64128014402.02.273（4） 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及其分配 總傳動(dòng)比i=/=10 分配各級(jí)傳動(dòng)比：取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比=2，則單級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比=i/=5，所得符合單級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比的范圍。2.1.5 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和

42、動(dòng)力參數(shù)（1） 各軸轉(zhuǎn)速：電動(dòng)機(jī)軸為0軸，減速器高速軸為I軸，低速軸為軸，各軸轉(zhuǎn)速為：=1280r/min=/=1280/2=640r/min=/=640/5=128r/min（2） 各軸的輸入功率為：=4KW=4×0.96=3.84KW=3.84×0.98×0.97=3.65 KW（3） 各軸轉(zhuǎn)矩：=9550×4/1280=29.84N.m=9550×3.84/640=57.3N.m=9550×3.65/128=272.32N.m2.2 減速器設(shè)計(jì)2.2.1齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 查文獻(xiàn)一表10-1，小齒輪用40，調(diào)質(zhì)，齒面硬度為280HBS

43、，大齒輪用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度240HBS，硬度差為40HBS，合適。 查文獻(xiàn)一表10-21（d）得=600Mpa,=550Mpa。選取齒輪為8級(jí)的精度(GB10095-1988)。 初選螺旋角為12度計(jì)算應(yīng)力循環(huán)系數(shù),工作壽命10年, ,(設(shè)每年工作300天) 工作班次3班,一班8小時(shí),則=3×8×300×10=72000h=60j=60×960×1×72000=4.1472×109=0.8294×109由文獻(xiàn)一圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)= 0.90 =0.95取失效概率為1%安全系數(shù)S=1，得：=540

44、MPa=522.5MPa得=（）/2=531.25MPa查文獻(xiàn)一表10-20（c）得= 495MPa，=380MPa查文獻(xiàn)一表10-18得= 0.85 ，=0.88。取彎曲疲勞系數(shù)S=1.4，得彎曲疲勞許用應(yīng)力：= =(0.85×495)/1.4=300.54MPa=(o.88×380)/1.4=238.86MPa 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器速度不高，故選用8級(jí)精度。 初選小齒輪齒數(shù)Z1=23，則大齒輪齒數(shù)Z2。Z2= Z1= 23×5= 115 ， 取=115。（1） 按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算： 取=1.6 查文獻(xiàn)一表10-7取圓柱齒輪的齒寬系數(shù)=1.0。表10-6取彈性影

45、響系數(shù)=189.8MPa-1 取法面壓力角=，螺旋角。 小齒輪上的轉(zhuǎn)矩=0.57N.m。查文獻(xiàn)一表10-26得= 0.765 ， =0.87。則=0.765+0.87=1.635。 試算小齒輪分度圓直徑取=64mm。 計(jì)算圓周速度V V= 計(jì)算齒寬b及其模數(shù)，齒高h(yuǎn)：b=×=1×=64mmmnt =h=2.25 mnt=2.25×2.70=6.01b/h=64/6.01=10.65 計(jì)算載荷系數(shù)K查文獻(xiàn)一表10-2取使用系數(shù)=1。根據(jù)V=3.21,8級(jí)精度,由文獻(xiàn)一圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)=1.15，查文獻(xiàn)一表10-4查得=1.456，查文獻(xiàn)一圖10-13得=1.3

46、5，查文獻(xiàn)一表10-3查得=1.2，得載荷系數(shù)K=2.3441。（2）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 計(jì)算載荷系數(shù)KK=1×1.15×1.2×1.35=1.863 縱向重合度 =0.318 =1.8235查文獻(xiàn)一圖10-28得螺旋角影響系數(shù) =0.92 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) =23/0.91=25.27 =115/0.91=126.37 查文獻(xiàn)一表10-15查得齒形系數(shù)=2.617，=2.172，表10-5查得應(yīng)力校正系數(shù)=1.591，=1.795。 計(jì)算大、小齒輪的值，并且加以比較 小齒輪 大齒輪由于大齒輪的數(shù)值大,故選用大齒輪的計(jì)算值計(jì)算。 設(shè)計(jì)計(jì)算 對此結(jié)果，取=2，足以滿足彎

47、曲強(qiáng)度，但是為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的分度圓直徑=64mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，故=，取z1=31。（3）齒輪幾何尺寸的計(jì)算 計(jì)算中心距a a= 按修改后中心距修正螺旋角=因?yàn)橹蹈淖儾欢啵詤?shù)、等不必修正。 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 計(jì)算齒輪寬度bb=1×74.40=64.40mm圓整后取=65，則=70。（4） 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 表2 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表名稱符號(hào)計(jì)算公式及其結(jié)果端面模數(shù)2.06螺旋角一般去8，此為=端面壓力角=26分度圓直徑=64mm =348mm齒頂高=2mm齒根高=1.25=2.5mm全齒高h(yuǎn)h=+=4.5mm頂隙cC=-=0.5mm齒頂圓直徑

48、=+2=68mm=+2=352mm中心距aa=206mm齒根圓直徑=-2=59mm=-2=343mm 大齒輪有關(guān)尺寸計(jì)算如下：軸孔直徑d=82mm 輪轂直徑D1=1.6d=1.6×82=131.2mm輪轂長度L=B2=70mm 輪緣厚度(34)m=68(mm)輪緣內(nèi)徑D2=da-2h-2der=357-2×4.5-2×18=312 取D2=312mm腹板厚度c=0.3B2=0.3×70=21(mm)腹板中心孔直徑D0=0.5(D2+D1)=0.5×(332+131.2)=231.6(mm)腹板孔直徑d0=0.25(D2-D1)=0.25

49、5;(332-131.2)=50.2(mm) 取d0=50齒輪倒角n=0.5m=0.5×2=1mm2.2.2 減速器輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）減速器輸入軸的材料設(shè)計(jì)由文獻(xiàn)一表4.10選擇Q235號(hào)鋼. 調(diào)質(zhì)處理，硬度210-230HBS。（2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初估軸的直徑由文獻(xiàn)一表6.2查得Q235號(hào)鋼，由于輸入軸轉(zhuǎn)速較快,故為了安全取較大的A0=160。由文獻(xiàn)一上式可得 代入數(shù)據(jù) 圓整取d=28mm。2.2.3 減速器的輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核（1）減速器輸出軸的材料選擇由文獻(xiàn)一表4.10選用Q235號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度210-230HBS。(2) 按扭轉(zhuǎn)彎曲強(qiáng)度初估軸的直徑由文獻(xiàn)一表6.

50、2 Q235號(hào)鋼的A0=160由公式= =48mm。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下頁圖所示：圖1 減速器輸出軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖（3）輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）擬控軸上零件的裝備方案根據(jù)傳動(dòng)簡圖，減速起輸出軸上裝有半聯(lián)軸器，軸承端蓋，軸承透蓋。大齒輪和滾動(dòng)軸承等，本方案采用：齒輪擋油環(huán)右端軸承，軸承透蓋。半聯(lián)軸器依次從軸的右端向左端安裝。擋油環(huán)左軸承從左向右裝入。2）根據(jù)軸上零件的軸向定位要求，確定各軸段的長度和直徑：本軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)是：P2=3.65kw， T2=272.32N.m， n2=128。a. 軸段本軸段裝有聯(lián)軸器有可靠的定位要求 及d1min=48mm要求。由于有凸緣聯(lián)軸器聯(lián)軸器,所以初步取軸的直徑標(biāo)準(zhǔn)

51、值D=70mm彈性柱銷聯(lián)軸器。由文獻(xiàn)一表6.13查得：KA=1.3。由文獻(xiàn)一式6.18得，轉(zhuǎn)矩Tca=kT2=1.3×272.32=354Nm按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查文獻(xiàn)四表17-4，選用YL11型凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩1000 Nm許用最大轉(zhuǎn)速3200r/min，軸徑在60mm70mm之間，選用J型，其軸孔長度L=70mm。聯(lián)軸器的右端用軸端擋圈定位，為可靠定位，使擋圈壓緊聯(lián)軸器，則軸段長度的軸徑和長度: d6=70mm,L6=70-2=68mm。聯(lián)軸器的周向定位，采用C型普通平鍵，其尺寸根據(jù)d6,L6，由文獻(xiàn)四表14-1選擇b×h=20mm&#

52、215;12mm,L=65mm<L6=68mm,鍵的標(biāo)記為：鍵20×65 GB1095-79。b. 軸段本軸段裝有軸承透蓋，軸段左端有定位軸肩，右端為非定位軸肩。軸肩高度：a=(0.07-0.1)d6=(0.070.1)×70=4.97,取a=5mm，故d5 =d6+2a=76mm,L5的大小由固定透蓋的螺釘頭厚度h1=k=6（文獻(xiàn)四表13-11M8），透蓋的寬度h2=e+m=1.2×8+3.75=9.35mm(其中m=T-C，文獻(xiàn)四表9-9)，以及拆裝聯(lián)軸器的空間h3=0.6L=46mm,徑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定L5=h1+h2+h3=57.35mm 取整得L5=6

53、0mm。c. 軸段和軸段：本軸段有脂潤滑的滾動(dòng)軸承及擋油環(huán)。因軸承只能受徑向力，故選用可承受一定軸向載荷且價(jià)格便宜的圓錐滾子軸承。參照要求并根據(jù)d5=76mm，次軸段左側(cè)為非定位軸肩，由文獻(xiàn)四表15-7，初步選用軸承30208（GB276-89），其尺寸為d×D×B=40mm×80mm×18mm，額定動(dòng)載荷Cr=59.8KN，安裝尺寸D2=80mm,故d4=d1=80mm。L1的大小由軸承寬度和擋油環(huán)的寬度決定。軸承寬度為18mm，擋油環(huán)的寬度則需綜合考慮傳動(dòng)的可靠性來確定：考慮左軸承的右端面要離箱體內(nèi)壁線12mm，箱體的內(nèi)壁線距大齒輪的左端面保持16m

54、m距離，同時(shí)考慮大齒輪定位軸環(huán)的寬度為6mm，所以，擋油環(huán)的寬度L=12+16-6=22mm 故L1=30+12=48mm。d. 軸段 本軸段裝有大齒輪。由前設(shè)計(jì)的大齒輪的寬度b2=65mm，齒輪左端采用軸環(huán)定位，右端采用擋油環(huán)定位，本軸段為非定位軸肩。因此，d3=82mm,為使齒輪的定位可靠，并與前述設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)，取L3=b2-2=74mm。齒輪的周向定位，采用A型普通平鍵，其尺寸根據(jù)d3與L3由課程表14-1查得b×h=22mm×14mm，L=50mm，鍵的標(biāo)記為：鍵22×70 GB1096-79。e. 軸段本軸段為起作用的定位軸環(huán)，根據(jù)d3=82mm，軸肩高度a

55、=(0.070.1)d3=5.748.2，取a=6mm,則d2=82+2×6=94mm，其軸段寬度L22.2a=2.2×6=13.2mm，取L2=14mm。（4）輸出軸的強(qiáng)度校核1）求作用在齒輪上的力已知：T1=152.8Nm，n1=240r/min, ,大齒輪分度圓直徑d2=348mm，小齒輪分度圓直徑d1=64mm。 2）求支撐反力的作用位置建立力學(xué)模型：齒輪上的載荷作用于齒輪寬度中點(diǎn)的分度圓處，圓周力沿切線方向，徑向力沿徑向，軸承上的載荷作用于軸承寬度中點(diǎn)的位置，作用在聯(lián)軸器上的轉(zhuǎn)矩從輪的中點(diǎn)計(jì)算。由軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知兩支撐間跨距： D=(36-18/2)+6+(100-2)+(45-18/2)=158mm齒輪寬度中點(diǎn)距右軸承支撐點(diǎn)的距離為：（98-30）+（45-18/2）=104mm而離左支撐點(diǎn)的距離為：158-104=54mm3)按彎扭合成強(qiáng)度條件校核軸的強(qiáng)度a)求支反力由于受力對稱，且外力僅為齒輪上的載荷，故將Ft2與Fr2合成后向軸心簡化可得：轉(zhuǎn)矩T=T2=57.3