臥式鋼筋切斷機的設(shè)計(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）中文摘要 本課題設(shè)計建筑上的臥式鋼筋切斷機的工作原理是： 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(zhuǎn) ,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 ,使活動刀片和固定刀片相錯而切斷鋼筋。 根據(jù)電機的工作環(huán)境選擇電動機類型，采用臥式安裝，防護式電機，鼠籠式三相異步電動機。選擇三級減速，先是一級帶減速，再兩級齒輪減速。一級帶傳動，它具有緩沖、吸振、運行平穩(wěn)、噪聲小、合過載保護等優(yōu)點，并安裝張緊輪。兩級齒輪減速，齒輪傳動可用來傳遞空間任意兩軸間的運動和動力，并具有功 率范圍大，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(gòu)。由于傳動系統(tǒng)作 的是回轉(zhuǎn)運動 ,而鋼筋切斷機的執(zhí)行機構(gòu)需要的直線往復運動 ,為了實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換 ,可以采用曲柄滑塊機構(gòu) ,盤行凸輪移動滾子從動件機構(gòu) ,齒輪齒條機構(gòu)。本課題采用曲柄滑塊機構(gòu)作為本機械的執(zhí)行機構(gòu) 。 關(guān)鍵詞 切斷 建筑 鋼筋 齒輪 曲柄滑塊 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）外文摘要 Title lie type steel cutting machines designing Abstract This article introduces a kind of architectural lie type steel cutting machines. Its operating principles are: It use electric motors level triangle belt transmission and secondary gear transmission to slowdown. Then, it drives the crank rotate, The crank connected to slide block and moving blades in the slippery way make the back and forth straight line sport, makes the moving blades and the fixed blade shear and cut steel. According to the working environment choice the type of electric motors, using horizontal installation, protection of the electrical, squirrel-cage three-phase asynchronous motor. Option three slowdown, first level belt slowdown, followed by the secondary gear deceleration. First level with the introduction of automated, because it has a buffer, absorb shock and operate smoothly, small noise, and can protect the over loading. Then introduce a secondary gear deceleration slowdown, because gear transmission can be used to transmit arbitrary space between the two axis movement and momentum, and the scope of power, transmission efficient transmission accurately, long using life, such as safe and reliable character. Power output by electric motors through slow down transmission system to import power to the executive body. As the system make rotation movement, The steel cutting machine needs the back and forth straight line sport ,in order to achieve this transformation, we can use c slider-crank institutions or gear and rack. I decided to consider realistic conditions using slider-crank as the executing machinery. Keywords cutting architectural reinforcing steel dar gear slider-crank 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目 錄 1 引言 1 1.1 概述 1 1.2 題目的選取 2 1.3 鋼筋切斷機的工作原理 2 2 電機的選擇 2 2.1 鋼筋切斷機需用力計算 2 2.2 功率計算 3 3 傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計 3 3.1 基本傳動設(shè)計計算 3 3.2 帶傳動設(shè)計 5 3.3 齒輪傳動設(shè)計 6 3.4 軸的校核 14 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 3.5 鍵的校核 22 3.6 軸承的校核 23 4 鋼筋切斷機的摩擦 磨損和潤滑 25 結(jié)論 27 致謝 28 參考文獻 29 1 引言 1 1 概述 鋼筋切斷機是鋼筋 加工必不可少 的設(shè)備之一，它主要用語房屋建筑、橋梁、隧道、電站、大型水利等 工程中對鋼筋的定長切斷。鋼筋切斷機與其他切斷設(shè)備相比，具有重量輕、耗能少、工作可靠、效率高等特點，因此近年來逐步被機械加工和小型軋鋼廠等廣泛采用，在國民經(jīng)濟建設(shè)的各個領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。 國內(nèi)外切斷機的對比：由于切斷機技術(shù)含量低、易仿造、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，與國外同行相比具體有以下幾方面差距。 1)國外切斷機偏心軸的偏心距較大，如日本立式切斷機偏心距 24mm，而國內(nèi)一般為17mm看似省料、齒輪結(jié)構(gòu)偏小些，但給用戶帶來麻煩，不易管理因為在由切大料到切小料時，不是換刀墊 就是換刀片，有時還需要轉(zhuǎn)換角度。 2)國外切斷機的機架都是鋼板焊接結(jié)構(gòu)，零部件加工精度、粗糙度尤其熱處理工藝過硬，使切斷機在承受過載荷、疲勞失效、磨損等方面都超過國產(chǎn)機器 3)國內(nèi)切斷機刀片設(shè)計不合理，單螺栓固定，刀片厚度夠薄， 40 型和 50 型刀片厚度均為 17mm；而國外都是雙螺栓固定， 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)切斷機每分鐘切斷次數(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)體處用手工加稀油潤滑國內(nèi)機型結(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。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 6)國內(nèi)切斷機外觀質(zhì)量、整機性能不盡人意；國外廠家一般都是規(guī)模生產(chǎn)，在技術(shù)設(shè)備上舍得投入，自動化生產(chǎn)水平較高，形成一套完整的質(zhì)量保證加工體系。尤其對外觀質(zhì)量更是精益求精，外罩一次性沖壓成型，油漆經(jīng)烤漆噴涂處理，色澤搭配科學合理，外觀看不到哪兒有焊縫、毛刺、尖角，整機光潔美觀。而國內(nèi)一些一些廠家雖然生產(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、經(jīng)驗 ，生產(chǎn)工藝幾十年一貫制，所以外觀質(zhì)量粗糙、觀感較差。 全球經(jīng)濟建設(shè)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。面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(shù)、新產(chǎn)品的研究開發(fā)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品售后服務(wù)水平，積極、主動走向市場，使企業(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產(chǎn)企業(yè)生存與發(fā)展的必由之路。 1 2 題目的選取 本次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)是臥式鋼筋切斷機的設(shè)計。要求切 斷鋼筋的最大直徑 14mm，切斷速度為 15 次 /分。 在設(shè)計中通過計算和考慮實際情況選則合適的結(jié)構(gòu)及參數(shù)，從而達到設(shè)計要求，同時盡可能的降低成本，這也是一個綜合運用所學專業(yè)知識的過程。畢業(yè)設(shè)計是對四年大學所學知識的一個總結(jié)，也是走上工作崗位前的一次模擬訓練。 1 3 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(zhuǎn) ,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 ,使活動刀片和固定刀片相錯而切斷鋼筋。 2 電機選擇 傳動方案簡述：選擇三級減速，先是一級帶 減速，再兩級齒輪減速。首先采用一級帶傳動，因為它具有緩沖、吸振、運行平穩(wěn)、噪聲小、合過載保護等優(yōu)點，并安裝張緊輪。然后采用兩級齒輪減速，因為齒輪傳動可用來傳遞空間任意兩軸間的運動和動力，并具有功率范圍大，傳動效率高，傳動比準確，使用壽命長，工作安全可靠等特點。動力由充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 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(gòu)。由于傳動系統(tǒng)作 的是回轉(zhuǎn)運動 ,而鋼筋切斷機的執(zhí)行機構(gòu)需要的直線往復運動 ,為了實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換 ,可以采用曲柄滑塊機構(gòu) ,盤行凸輪移動滾子從動件機構(gòu) ,齒輪齒條機構(gòu)?？紤]現(xiàn)實條件我決定采用曲柄滑塊機構(gòu)作為本 機械的執(zhí)行機構(gòu) 。 2.1 切斷鋼筋需用力計算 為了保證鋼筋的剪斷，剪應(yīng)力應(yīng)超過材料的許應(yīng)剪應(yīng)力 。即切斷鋼筋的條件為： AQ 查資料可知鋼筋的許用剪應(yīng)力為： 142128 MPa,取最大值 142MPa。由于本切斷機切斷的最大剛筋粗度為： 14max dmm。 則本機器的最小切斷力為： 218484)14(14.31424142422m a x2m a xQQdQdQ取切斷機的 Q=22000N。 2.2 功率計算 由圖可知，刀的速度小于曲軸處的線速度。則切斷處的功率 P ：8.690001.02060215 QP W 查表可知在傳動過程中，帶傳動的效率為 = 0.940.97； 二級齒輪減速器的效率為 = 0.960.99； 滾動軸承的傳動效率為 = 0.940.98； 連桿傳動的效率為 = 0.810.88；滑動軸承的效率為 99.098.0 由以上可知總的傳動效率為 : = 0.94 0.96 0.98 0.81=0.72 由此可知所選電機功率最小應(yīng)為 94.172.0 269.0 Pkw 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 查手冊并根據(jù)電機的工作環(huán)境和性質(zhì)選取電機為： Y 系列封閉式三相異步電動機，代號為 Y112M-6，輸出功率為 2.2kw，輸出速度為 960 r/min。 3. 傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1 基本傳動數(shù)據(jù)計算 3.1.1 分配傳動比 電動機型號為 Y，滿載轉(zhuǎn)速為 960 r/min。 a) 總傳動比 6415960 ib) 分配傳動裝置的傳動比 10 iii 上式中 i0、 i1 分別為帶傳動與減速器（兩級齒輪減速）的傳動比，為使 V 帶傳動的外廓尺寸不致過大，同時使減速器的傳動比圓整以便更方便的獲得圓整地齒數(shù)。初步取 i0 =2，則減速器的傳動比為 3226401 iiic) 分配減速器的各級傳動比 按展開式布置，查閱有關(guān)標準，取 i11=6.4，則 i22=5。（注以下有 i1 代替 i11， i2 代替 i22） 3.1.2 計算機構(gòu)各軸的運動及動力參數(shù) a) 各軸的轉(zhuǎn)速 軸 m in/r480296001 nnn m 軸 m in/r754.6480112 inn 軸 m in/r15575223 innb) 各軸的輸入功率 軸 kw068.294.02 .2011 pp 軸 kw966.198.097.0068.21212 pp 軸 kw869.198.097.0966.12323 pp充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 c) 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動機輸出轉(zhuǎn)矩 mN89.21960 2.29550 dT 軸 mN15.4194.0289.210101 iTT d 軸 mN35.25098.097.04.615.4112112 iTT 軸 mN91.1 1 8 998.097.0535.2 5 023223 iTT3.2 帶傳動設(shè)計 3.2.1 由設(shè)計可知： V 帶傳動的功率為 2.2kw，小帶輪的轉(zhuǎn)速為 960r/min，大帶輪的轉(zhuǎn)速為 480r/min。 查表可知 工況系數(shù)取 KA=1.5 ， Pc=1.5 2.2=3.3kw。根據(jù)以上數(shù)值及小帶輪的轉(zhuǎn)速查相應(yīng)得圖表選取 A 型 V 帶。 3.2.2 帶輪基準直徑：查閱相關(guān)手冊選取小帶輪基準直徑為 d1=100mm，則大帶輪基準直徑為 d2=2 100=200mm 3.2.3 帶速的確定： s/m0.5100060 96010014.3100060 1 ndv 3.2.4 中心矩、帶長及包角的確定。由式 0.7(d1+d2)a02(d1+d2) 可知： 0.7(100+200)a02(100+200) 得 210 a0 600 初步確定中心矩為 a0=400 根據(jù)相關(guān)公式初步計算帶的基準長度： mm25.12774004 )100200()200100(240024 )(22 20221210 ）（addddaLd查表選取帶的長度為 1250mm 計算實際中心矩： mm3862 25.127712504002 0 dd LLaa取 386mm 驗算小帶輪包角： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2.1 6 53.571 8 0 12 a dd3.2.5 確定帶的根數(shù)： lac kkpp pZ 11 查表知 p1=0.97 p1=0.11 ka=0.965 kl=0.93 則 40.393.0965.011.097.0 3.3 Z取 Z=4 3.2.6 張緊力 20 )15.2(5 0 0 qvkvZpF c 查表 q=0.10kg/m N1.133024.51.0)1965.0 5.2(4024.5 3.3500 20 F3.2.7 作用在軸上的載荷： N9.10552 2.165s i n1.133422s i n2 0 FZF q3.2.8 帶輪結(jié)構(gòu)與尺寸見零件圖 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 1 帶輪的結(jié)構(gòu)與尺寸圖 3.3 齒輪傳動設(shè)計 3.3.1 第一級齒輪傳動設(shè)計 a) 選材料、確定初步參數(shù) 1) 選材料 小齒輪： 40Cr 鋼調(diào)制，平均取齒面硬度為 260HBS 大齒輪： 45 鋼調(diào)制，平均取齒面硬度為 260HBS 2) 初選齒數(shù) 取小齒輪的齒數(shù)為 20，則大齒輪的齒數(shù)為 20 6.4=128 3) 齒數(shù)比即為傳 動比 4.620128 i充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 4) 選擇尺寬系數(shù) d和傳動精度等級情況，參照相關(guān)手冊并根據(jù)以前學過的知識選取 d=0.6 初估小齒輪直徑 d1=60mm，則小齒輪的尺寬為 b= d d1=0.6 60=36mm 5) 齒輪圓周速度為： s/m5.1100060 48060100060 11 ndv參照手冊選精度等級為 9 級。 6) 計算小齒輪轉(zhuǎn)矩 T1 mmN101.4480 068.21055.91055.9 46161 npT7) 確定重合度系數(shù) Z 、 Y ：由公式可知重合度為 6 9 5.11 2 812012.388.1 則由手冊中相應(yīng)公式可知： 8 7 7.03 6 9 5.1434 Z 692.075.025.0 Y8) 確定載荷系數(shù) KH 、 KF 確定使用系數(shù) KA：查閱手冊選取使用系數(shù)為 KA=1.85 確定動載系數(shù) Kv：查閱手冊選取動載系數(shù) Kv=1.10 確定齒間載荷分布系數(shù) KHa、 KFa： mm/N100mm/N23.703660 101.485.12* *2 411 db TKb FK AtA 則 3.18 7 7.0 11 22 ZK Ha45.1692.0 11 YK Fa載荷系數(shù) KH、 KF 的確定，由公式可知 09.33.115.110.185.1 HVAH KKKKK 42.33.1 45.109.3 HaFaHF KKKK充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 b) 齒面疲勞強度計算 1) 確定許用應(yīng)力 H 總工作時間 th，假設(shè)該切斷機的壽命為 10 年，每年工作 300 天，每天工作 8 個小時，則： h1 2 0 0 083 0 05 ht 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1、 N2 86.66.66.66.631 11111013.04.05.07.02.011 2 0 0 048016060 hhiiihv ttTTtrnNN78122 1056.14.6 101 uNNN v 壽命系數(shù) Zn1、 Zn2 ，查閱相關(guān)手冊選取 Zn1=1.0、 Zn2=1.15 接觸疲勞極限取： hlim1=720MPa、 hlim2=580MPa 安全系數(shù)?。?Sh=1.0 許用應(yīng)力 h1、 h2 MP a720119.17602l i m1 hnHh S Z MP a6 6 7134.15 7 02l i m2 hnHh S Z2) 彈性系數(shù) ZE 查閱機械設(shè)計手冊可選取 MP a190EZ 3) 節(jié)點區(qū)域系數(shù) ZH 查閱機械設(shè)計手冊可選取 ZH=2.5 4) 求所需小齒輪直徑 d1 mm34.55720877.05.21904.6114.6101.409.3212343211 hhedh ZZZuuuTkd與初估大小基本相符。 5) 確定中心距，模數(shù)等幾何參數(shù) 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 中心距 a： 75.2 042 14.634.55 a圓整中心矩取 222mm 模數(shù) m：由中心矩 a 及初選齒數(shù) Z1 、 Z2 得： 39223 1 7 322 21 ZZ am分度圓直徑 d1,d2 mm6020311 mzdmm384128322 mzd確定尺寬：取大齒輪尺寬為 b1=60 0.6=36mm 小齒輪尺寬取 b2=40mm c) 齒根抗彎疲勞強度驗算 1) 求許用彎曲應(yīng)力 F 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) NF1、 NF2 72.62.62.62.631 111108.83.04.05.07.02.011 2 0 0 048016060 hhiiihF ttTTtrnN7712 102.24108.8 uNN FF 壽命系數(shù) Yn1、 Yn2 ，查閱相關(guān)手冊選取 Yn1=1、 Yn2=1 極限應(yīng)力?。?Flim1=290MPa、 Flim2=220MPa 尺寸系數(shù) Yx：查閱機械設(shè)計手冊選，取 Yx=1.5 安全系數(shù) SF：參照表 9-13，取 SF=1.5 需用應(yīng)力 F1 、 F2 由式（ 9-20），許用彎曲應(yīng)力 MP a3 8 75.1112 9 022 1l i m1 M P aSYYFxNFF MP a2 9 35.1112 2 022 2l i m2 M P aSYYFxNFF 2) 齒形系數(shù) YFa1、 YFa2 由圖 9-19，取 YFa1=2.56 YFa2=2.15 3) 應(yīng)力修正系數(shù) Ysa1、 Ysa2 由圖 9-20，取 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 Ysa1=1.62 Ysa2=1.82 4) 校核齒根抗彎疲勞強度 由式（ 9-17），齒根彎曲應(yīng)力 1411111M P a149M P a692.062.156.25.23660101.442.322FsaFaFF YYYmbdTK 211 2212 MP a6.14062.156.282.115.2149FsaFa saFaFF YYYY 3.3.2 第二級齒輪傳動設(shè)計： a) 選材料、確定初步參數(shù) 1) 選材料 小齒輪： 40Cr 鋼調(diào)制，平均取齒面硬度為 260HBS 大齒輪： 45 鋼調(diào)制，平均取齒面硬度為 260HBS 2) 初選齒數(shù) 取小齒輪的齒數(shù)為 28，則大齒輪的齒數(shù)為 28 5=140 3) 齒數(shù)比即為傳動比 528140 i4) 選擇尺寬系數(shù) d和傳動精度等級情況，參照相關(guān)手冊并根據(jù)以前學過的知識選取 d=2/3 初估小齒輪直徑 d1=84mm，則小齒輪的尺寬為 b= d d1=2/3 84=56mm 齒輪圓周速度為： s/0 5 5 m.01 0 0 060 75841 0 0 060 nd 11 參照手冊選精度等級為 9 級。 5) 計算小齒輪轉(zhuǎn)矩 T1 mmN105.275966.11055.9n p1055.9T 56161 6) 確定重合度系數(shù) Z 、 Y ：由公式可知重合度為 74.11 4 012812.388.1 則由手冊中相應(yīng)公式可知： 8 6 8.03 74.1434 Z 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 68 1.075.025.0 Y7) 確定載 荷系數(shù) KH 、 KF 確定使用系數(shù) KA：查閱手冊選取使用系數(shù)為 KA=1.85 確定動載系數(shù) Kv：查閱手冊選取動載系數(shù) Kv=1.0 確定齒間載荷分布系數(shù) KHa、 KFa： mm/N100mm/N6.1965684 105.285.122 511 db TKb FK AtA則 33.18 6 4.0 11 22 ZK Ha47.16 8 1.0 11 YK Fa載荷系數(shù) KH、 KF 的確定，由公式可知 2 . 8 333.115.10.185.1 HVAH KKKKK 13.333.1 47.183.2 HaFaHF KKKKc) 齒面疲勞強度計算 1) 確定許用應(yīng)力 H 總工作時間 th，假設(shè)該彎曲機的壽命為 10 年，每年工作 300 天，每天工作8 個小時，則： h1 2 0 0 083 0 05 ht應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1、 N2 76.66.66.66.631 11111035.13.04.05.07.02.01120007516060 hhiiihv ttTTtrnNN67122 107.25 1035.1 uNNN v 壽命系數(shù) Zn1、 Zn2 ，查閱相關(guān)手冊選取 Zn1=1.33、 Zn2=1.48 接觸疲勞極限?。?hlim1=760MPa、 hlim2=760MPa 安全系數(shù)?。?Sh=1 許用應(yīng)力 h1、 h2 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 MP a8.1 0 1 0133.17 6 02l i m1 hnHh S Z MP a8.1 1 2 4148.17602l i m2 hnHh S Z2) 彈性系數(shù) ZE 查閱機械設(shè)計手冊可選取 MP a190EZ3) 節(jié)點區(qū)域系數(shù) ZH 查閱機械設(shè)計手冊可選取 ZH=2.5 4) 求所需小齒輪直徑 d1 mm0.708.1124868.05.219053/21583.2105.22123253211 hhedh ZZZuuTkd與初估大小基本相符。 5) 確定中心距，模數(shù)等幾何參數(shù) 中心距 a： 2 1 02 150.70 a圓整中心矩取 252mm 模數(shù) m：由中心矩 a 及初選齒數(shù) Z1 、 Z2 得： 31 4 028 2 5 222 21 ZZ am分度圓直徑 d1,d2 mm8428311 mzd mm4 2 01 4 0322 mzd 確定尺寬：取大齒輪尺寬為 b1=84 2/3=56mm 小齒輪尺寬取 b2=60mm c) 齒根抗彎疲勞強度驗算 1) 求許用彎曲應(yīng)力 F 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) NF1、 NF2 72.62.62.62.631 1111035.13.04.05.07.02.01120007516060 hhiiihF ttTTtrnN充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 6712 107.251035.1 uNN FF 壽命系數(shù) Yn1、 Yn2 ，查閱相關(guān)手冊選取 Yn1=1、 Yn2=1 極限應(yīng)力取： Flim1=290MPa、 Flim2=230MPa 尺寸系數(shù) Yx：查閱機械設(shè)計手冊選，取 Yx=1.5 安全系數(shù) SF：參照表 9-13，取 SF=1.5 需用應(yīng)力 F1 、 F2 由式（ 9-20），許用彎曲應(yīng)力 MP a3 8 75.1112 9 022 1l i m1 M P aSYYFxNFF MP a3075.11123022 2l i m2 M P aSYYFxNFF 2) 齒形系數(shù) YFa1、 YFa2 由圖 9-19，取 YFa1=2.56 YFa2=2.15 3) 應(yīng)力修正系數(shù) Ysa1、 Ysa2 由圖 9-20，取 Ysa1=1.62 Ysa2=1.82 4) 校核齒根抗彎疲勞強度 由式（ 9-17），齒根彎曲應(yīng)力 1511111M P a313M P a681.062.156.235684105.213.322FsaFaFF YYYmbdTK 211 2212 MP a297MP a62.156.282.115.2313FsaFa saFaFF YYYY 3.4 軸的校核 3.4.1 一軸的校核 軸直徑的設(shè)計式 8 9 m m.174802 . 0 6 8110nPCn2.0 P1055.9 333 T6 d軸的剛度計算 a) 按當量彎矩法校核 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1) 設(shè)計軸系結(jié)構(gòu)，確定軸的受力簡圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當量彎矩圖。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 2 軸的受力轉(zhuǎn)矩彎矩圖 2) 求作用在軸上的力如表 1，作圖如圖 2-c 表 1 作用在軸上的力 垂直面（ Fv） 水平面（ Fh） 軸承 1 F2=12N F4=891N 齒輪 2 BvF=1367 N 498NFAH 軸承 3 F1=476N F3=1570N 帶輪 4 0Fv BHF 1056N 3） 求作用在軸上的彎矩如表 2，作出彎矩圖如圖 2-d、 2-e 表 2 作用在軸上的彎矩 垂直面（ Mv） 水平面（ Mh） 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 截面 1 3 0 8 N .m m1 0 9-F t1 vM -9 7 1 1 91 0 91 cH FM N.mm 合成彎矩 971 28N . m mN . m m971191308 22 M 截面 1 0 5 3 4 8 N . m m3 1 3122 0 44 9 8 vM 1 5 N . m m2041367-313891HM 合成彎矩 105 363 N . m mN . m m15105348 22 M 4）作出轉(zhuǎn)彎矩圖如圖 2-f 5）作出當量彎矩圖如圖 2-g，并確定可能的危險截面、如圖 2-a。并算出危險截面的彎矩如表 3。 表 3 截面的彎矩 截面 1 0 5 4 3 1 N . m mTM 22 eM 截面 1 0 6 1 6 0 N . m mTM 22 eM 6）確定許用應(yīng)力 已知軸材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)，查表得b=650MPa。用插入法查表得 b0 =102.5MPa， b1 =60MPa。 59.05.1026001 7）校核軸徑如表 4 表 4 驗算軸徑 截面 mm662 6 m m1.0 M3 1be d截面 mm482 6m m1.0 M3 1be d結(jié)論：按當量彎矩法校核，軸的強度足夠。 b) 軸的剛度計算 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 7 17 1410 2.19101.8 165 273.573.57 ipiiii piiini piii I LTI LTI LTG25120032I 41p1 d 52088832I 42p2 d 83436232I 43p3 d 127170032I 44p4 d 186189632I 45p5 d 83436232I 46p6 d 25120032I 47p7 d 16481232I 48p8 d 5.012.01 6 4 8 1 2952 5 1 2 0 0598 3 4 3 6 2271 8 6 1 8 9 61 5 71 2 7 1 7 0 0408 3 4 3 6 2535 2 0 8 8 8272 5 1 2 0 0302.190 所以軸的剛度足夠 3.4.2 三軸的校核 軸直徑的設(shè)計式 5 4 . 9 m m151 . 8 6 9110nPCn2.0 P1055.9 333 T6 d軸的剛度計算 a) 按當量彎矩法校核 設(shè)計軸系結(jié)構(gòu)，確定軸的受力 簡圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當量彎矩圖。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1） 軸的受力簡圖如圖 3-a 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 3 軸的受力彎矩轉(zhuǎn)矩圖 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2） 求作用在軸上的力如表 5，并作圖如圖 3-c 表 5 作用在軸上的力 垂直面（ Fv） 水平面（ Fh） 軸承 1 F3=1627N F1=8362N 齒輪 BvF=2381N 867NFAH 軸承 2 F4=754N F3=12619N 曲軸 0Fv BHF 21848N 3）計算出彎矩如表 6，并作圖如圖 3-d、 e 表 6 軸上的彎矩 垂直面（ Mv） 水平面（ Mh） 截面 .m m- 3 1 4 8 2 4 .5 N1 9 3 .5- F p1 vM 1 6 1 8 0 4 71 9 3 .51 cH FM N.mm 合成彎矩 m1 6 4 00 0 0 N . mN . m m1 6 1 80 4 73 1 4 82 4 . 5 22 M 截面 189272N .mmvM N .m m5.3 1 5 4 6 7 5H M 合成彎矩 m3 1 6 00 0 0 N . mN . m m3 1 5 46 7 5 . 51 8 9 27 2 22 M 4）作出轉(zhuǎn)彎矩圖如圖 3-f 5）作出當量彎矩圖如圖 3-g，并確定可能的危險截面、和的彎矩 如表 7 表 7 危險截面的彎矩 截面 m1640000N . mTM 22 eM 截面 m3 1 60 0 0 0 N . mTM 22 eM 6）確定許用應(yīng)力 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 已知軸材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)，查表得b=650MPa。用插入法查表得 b0 =102.5MPa， b1 =60MPa 59.05.1026001 7）校核軸徑如表 8 表 8 校核軸徑 截面 mm846 4 . 8 9 m m1.0 M3 1be d截面 mm908 0 . 58 m m1.0 M3 1be d結(jié)論：按當量彎矩法校核，軸的強度足夠。 b) 軸的剛度計算 7 17 1410 2.19101.8 165 273.573.57 ipiiii piiini piii I LTI LTI LTG5.0000.00 所以軸的剛度足夠 3.5 鍵的校核 3.5.1. 平鍵的強度校核 . a) 鍵的選擇 鍵的類型應(yīng)根據(jù)鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)使用要求和工作狀況來選擇。選擇時應(yīng)考慮傳遞轉(zhuǎn)拒的大小，聯(lián)接的對中性要求，是否要求軸向固 定，聯(lián)接于軸上的零件是否需要沿軸滑動及滑動距離長短，以及鍵在軸上的位置等。鍵的主要尺寸為其橫截面尺寸 (鍵寬 b 鍵高h)與長度 L。鍵的橫截面尺寸 b h 依軸的直徑 d 由標準中選取。鍵的長度 L 一般可按輪轂的長度選定，即鍵長略短于輪轂長度，并應(yīng)符合標準規(guī)定的長度系列。 故根據(jù)以上所提出的以及該機工作時的要求，故選用 A 型普通平鍵。 由設(shè)計手冊查得： 鍵寬 b=16mm 鍵高 h=10mm 鍵長 L=30mm b) 驗算擠壓強度 . 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 平鍵聯(lián)接的失效形式有：對普通平鍵聯(lián)接而言，其失效形式為鍵，軸，輪轂三者中較弱的工 作表面被壓潰。 工程設(shè)計中，假定壓力沿鍵長和鍵高均勻分布，可按平均擠壓應(yīng)力進行擠壓強度或耐磨性的條件計算，即： 靜聯(lián)接 pp kldT 2 式中 T 傳遞的轉(zhuǎn)矩 )mmN( d 軸的直徑 )mm( k 鍵與輪轂的接觸高度 (mm)，一般取 2hk l 鍵的接觸長度 (mm).圓頭平鍵 bLl p 許用擠壓應(yīng)力 )MPa( ) 鍵的工作長度 mm11mm)1425( bLl 擠壓面高度 mm52102 hk 轉(zhuǎn)矩 npT 61055.9 mN1019.11587.11055.9 66 許用擠壓應(yīng)力，查表， MPa60 p則 擠壓應(yīng)力 M P a60M P a62.4311596 1019.1226 ap MPklT所以 此鍵是安全的。 附：鍵的材料：因為壓潰和磨損是鍵聯(lián)接的主要失效形式，所以鍵的材料要求有足夠的硬度。國家標準規(guī)定，鍵用抗拉強度不低于 MPa600 的鋼制造，如 45 鋼 Q275 等。 3.6 軸承的校核 滾動軸承是又專業(yè)工廠生產(chǎn)的標準件。滾動軸承的類型、 尺寸和公差等級均已制訂有國家標準，在機械設(shè)計中只需根據(jù)工作條件選擇合適的軸承類型、尺寸和公差等級等，并進行軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計。 3.6.1 初選軸承型號 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 試選 10000K 軸承，查 GB281-1994，查得 10000K 軸承的性能參數(shù)為： C=14617N Co=162850N 1900min n(脂潤滑 ) 3.6.2 壽命計算 a) 計算軸承內(nèi)部軸向力 . 查表得 10000K 軸承的內(nèi)部軸向力 )2/( YFFRs 65.0323815c o s67.0c o s67.0 Y N12247041888115084N1050233592098689222221RRFF 則： N90208)2(N90788)2(1211 YFF YFFRSRS b) 計算外加軸向載荷 0XF c) 計算軸承的軸向載荷 因為 21 SS FF 故 軸承 1 N9020811 SA FF軸承 2 N9020821 SA FFd) 當量動載荷計算 由式 )(aRpP YFXFfF 查表得： RAFF 的界限值 42.05.1 tge 90.01 0 5 02 39 0 2 0821 RAFF 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加