钢筋弯曲机设计及其运动过程虚拟.doc

1、（钢筋弯曲机设计）1目录目录 1中英文摘要 2绪论 3第 1 章 弯矩计算与电动机选择 41.1 工作状态 42.1 材料达到屈服极限时的始弯矩 4第 2 章 v 带传动设计 52.1 V 带轮的设计计算 5第 3 章 第一级圆柱齿轮设计 83.1 选择材料 83.2 接触强度进行初步设计 83.3 齿轮校核 103.4 齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 12第 4 章 第三级圆柱齿轮设计 14 4.1 选择材料 144.2 接触强度进行初步设计 144.3 齿轮校核 154.4 4齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 18第 5 章中间轴设计 205.1 计算作用在轴上的力 205.2 计算支力和弯

2、矩 205.3 截面校核 22第 6 章主轴设计 246.1 计算作用在轴上的力 246.2 计算支力和弯矩 256.3 截面校核 26第 7 章 轴承的选择 287.1 滚动轴承选择 28中英文 28总结 32参考文献 33（钢筋弯曲机设计）2摘 要 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。关键词 钢筋弯曲机 始弯矩 终弯矩 主轴扭矩【Abstract】Adopt analyze and count of the intensity ,we

3、 believe that the components of the Steel reinforcing bar- curved equipment have the huge design foreground . we can Improve the ability of machining, only change very few components and the electric Motors efficiency. It can be contented to the machining of the 40 screw thread steel and go up to th

4、e 50 steel reinforcing bar curved equipment.Key words: steel reinforcing bar-curved equipment first curved last curved Main shaft curved.（钢筋弯曲机设计）3钢筋弯曲机设计及其运动过程虚拟专业:机械设计制造及其自动化, 学号:2000121406,姓名:胡茂正指导教师:刘杰华,招惠玲,陈敏华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

5、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。（钢筋弯曲机设计

6、）4第 1 章 弯矩计算与电动机选择1.1 工作状态1.钢筋受力情况与计算有关的几何尺寸标记图 1。设钢筋所需弯矩：M t= 式sini0LFr中 F 为拨斜柱对钢筋的作用力；F r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(L 1/Lo)一定，L o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 L0GW-50 钢筋弯曲机的工作盘设计：直径 400mm，空间距 120mm，L 0=169.7 mm，Ls=235，a=43.8 0 a工 作 盘 ； 2-中 心 柱 套 ； 3拨 料 柱4挡 料 柱 ；

7、 5钢 筋 ； 6插 入 座17.45图 1 钢 筋 受 力 情 况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 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=K1W s式中，M 0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/mm 2）,则得出始弯矩 M0=3977（Nm）2. 钢筋变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/

8、2Rx）W s式中，K 0为强化系数，K 0=2.1/ p=2.1/0.14=15, p为延伸率，25MnSi 的 p=14%，R x=R/d0,R 为弯心直径，R=3 d 0， 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：M t=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=2.9KW,考虑到部分机械效率 =0.75，则电动机最大（钢筋弯曲机设计）5负

9、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。eAen6. 电动机的控制 （如图 2 所知） 图 2 钢 筋 弯 曲 电 气 图 制 动 刹 车电 机 反 转电 机 正 转第 2 章 v 带传动设计2.1 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 161nmir2nmir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，

10、= P=1.2 4=4.8KWAKdPA2. 选定带型根据 =4.8KW 和转速 =1440 ，有图 812 选定 A 型dP1nmir3. 计算传动比= = =2.821n5404. 小带轮基准直径 1d由表 8112 和表 8114 取小带轮基准直径 =75mm1d5. 大带轮的基准直径 2d（钢筋弯曲机设计）6大带轮的基准直径 = （1- ）2di1取弹性滑动率 =0.02= （1- ）=2.8 =205.8mm2di1 )02.(75实际传动比 = =2.85i)(12d从动轮的实际转速 = = =505.262ni85.40minr转速误差 =1.7%1652对于带式输送装置，转速误

11、差在 范围是可以的%6. 带速 = =5.6210647501ndsm7. 初定轴间距 a0.7（ + ） （ + ）1d201d20.7（75+205） （75+205）196 560a取 =400mm8. 所需 v 带基准长度 0dL=2 +0dLa021214)()(add=2 )75()75(42=800+439.6+10.56=1250.16mm查表 818 选取 mLd12509. 实际轴间距 a（钢筋弯曲机设计）7=400mm200dLa10. 小带轮包角 1= -1080123.57ad= 006.= 123811. 单根 v 带的基本额定功率 1p根据 =75mm 和 =14

12、40 由表 8127（c）用内插法得 A 型 v 带的 =0.68KW1dnmir 1p12. 额定功率的增量 1根据 和 由表 8127（c）用内插法得 A 型 v 带的in401r5.2=0.17KWp13. V 带的根数 ZZ= Ldk)(1根据 查表 8123 得 =0.9503.6k根据 =1250mm 查表得 818 得 =0.93DLZ= = =6.38Ldkp)(1 93.05)7.06.(4取 Z=7 根14. 单根 V 带的预紧力 0F=500（ 由表 8124 查得 A 型带 m=0.100F2)15.2mzpkd mkg则 =500（ =99.53N0 2).d（钢筋弯

13、曲机设计）815. 压轴力 QF= =2 =1372N2sin10Z238.16sin75.9016. 绘制工作图 3.27图 带 轮第 3 章 圆柱齿轮设计3.1 选择材料确定 和 及精度等级limHliF参考表 8324 和表 8325 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limHliF FE1= FE2=700Mpa, Flim1= Flim2=350 MPa3.2 按接触强度进行初步设计

14、1. 确定中心距 a(按表 8328 公式进行设计)aCmAa(+1) 321HKT=1C483（钢筋弯曲机设计）9K=1.7 mNT1642.0MPaH8取a175202. 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 ,z12z = = =20.51 取 z =211)(ma)5.(301z =z =5.5 21=115.5 取 z =1162 24. 计算主要的几何尺寸（按表 835 进行计算）分度圆的直径 d =m z =3 21=63mm1d =m z =3*116=348mm2齿顶圆直径 d = d +2h =6

15、3+2 3=69mm1aad = d +2h =348+2 3=353mm2端面压力角 0基圆直径 d = d cos =63 cos20 =59.15mm1b 0d = d cos =348 cos20 =326.77mm2齿顶圆压力角 =arccos =31.021at1ab0= arccos =22.632at 2abd0端面重合度 = z （tg -tg ）+ z (tg -tg )a11at 22at（钢筋弯曲机设计）10=1.9齿宽系数 = = =1.3d1b6380纵向重合度 =03.3 齿轮校核1. 校核齿面接触强度（按表 8315 校核）强度条件： = H计算应力： =Z Z Z Z Z 1BE1bdFKktHVA= 2H1BD式中： 名义切向力 F = = =2005Nt10dT6317.0使用系数 K =1（由表 8331 查取）A动载系数 =（ ）V20B式中 V= smnd7.1654.316A=83.6 B=0.4 C=6.57 =1.2VK齿向载荷分布系数 K =1.35（由表 8332 按硬齿面齿轮，装配时检修调整，6 级H精度 K 非对称支称公式计算）H34.1齿间载荷分配系数 （由表 8333 查取）0.1H节点区域系数 = 1.5（由图 8311 查取）Z重合度的系数 （由图 8312 查取）7.螺旋角系数 （由图 8313 查取）0