GQ70型钢筋切断机的设计范文免费预览.doc
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1、GQ70型钢筋切断机的设计摘 要 钢筋切断机是把钢筋切成所需长度的专用机械,在大型建筑工地上的应用非常广泛。钢筋切断机分为机械传动和液压传动两种。机械传动式钢筋切断机,工作时大都采用电动机经一级三角带传动和二级齿轮传动减速后,带动曲轴旋转,曲轴推动连杆使滑块和动刀片在机座的滑道中作往复直线运动,使活动刀片和固定刀片相错而切断钢筋。GQ70型钢筋切断机,其剪切运动是由一偏心轮连杆机构完成的。但是由于切断机机体内腔狭小,在装配曲轴连杆时比较困难。尤其是在使用中发生故障需要维修时,拆卸曲轴连杆更加不容易,给维修造成很大的不变,因此在不改变设备功能的情况下,我对曲轴连杆机构做了一些改进。改进后的偏心轮
2、结构直接从机体的注册孔中装入和取出。而不必拆卸连杆,大大简化了装配程序,减轻的工人的劳动强度。同时也极大的方便了维修,还简化了零件的工艺过程,取得良好的经济效益。关键词 钢筋切断机;偏心轮;曲轴连杆机构Design of GQ70 Reinforcing Steel Cutting MachineMechanical Design, Manufacturing and Automation Major LIANG Yuegeng Abstract: Reinforcing steel cutting machine is used to cut the required length of s
3、teel machinery specialized for large construction sites in the application of very extensive. Reinforcing steel cutting machine into mechanical transmission and hydraulic transmission of two. Mechanical transmission reinforced cutting machine, working mostly used as a V-belt drive motor and gear dri
4、ve slow down after two, driven crankshaft rotation, promoting the crankshaft and connecting rod to move the slider blade in the frame of the chute in a reciprocating linear motion So that the activities of the blade and a fixed blade and cut off the wrong steel. GQ70-steel cutter, whose movement fro
5、m one type of the crankshaft linkage to complete. However, due to cut off the small inner cavity of the body, in the assembly when the crankshaft link more difficult. Especially in the use of a fault in need of repair, demolition crank link more difficult to repair a big change, so do not change the
6、 function of the equipment under the circumstances, we have made some improvement to crank linkage. The improved structure of the cam directly from the body of the aircraft registered in the hole and packed out. Without dismantling the link, greatly simplifies the assembly, reducing labor intensity
7、of workers. But also greatly facilitate the maintenance, has also simplified the process of parts and achieved good economic returns. Key words: Reinforcing steel cutting machine; eccentric wheel ;Crankshaft Linkage 目 录1引言11.1 国内外的发展趋势11.2 本课题的研究背景与主要工作22GQ70钢筋切断机传动机构分析22.1 钢筋切断机总体装配图22.2 钢筋切断机构工作的原
8、始数据32.3 钢筋切断机构的设计分析32.4 钢筋切断机构主要设计内容32.5 钢筋切断机构方案的选择42.5.1 传动方案的确定43钢筋切断机构设计计算43.1 电动机的选择43.1.1 计算剪切力P43.1.2 切断机匹配电动机功率理论计算53.2带的选择53.2.1 带的计算53.2.2带的根数确定63.3减速器的设计73.3.1总传动比的确定和分配各级传动比73.3.2 机械传动系统运动和动力参数的计算73.3.3 齿轮传动设计83.3.4 轴的设计133.3.5平键的选择与校核153.3.6 轴承的组合设计163.3.7 减速器附件的选择164连杆的设计185部分零部件加工工艺规程
9、的编制196 应力计算206.1 正应力计算206.2 计算剪切力P207 机械式钢筋切断机调整及保养的使用217.1 钢筋切断机的使用调整217.2 保养237.3 安全一般规定24结论25参考文献26致 谢271 引言1.1 国内外的发展趋势国内外切断机的对比:由于切断机技术含量低、易仿造、利润不高等原因,所以厂家几十年来基本维持现状,发展不快,与国外同行相比具体有以下几方面差距。1)国外切断机偏心轴的偏心距较大,如日本立式切断机偏心距24mm,而国内一般为17mm看似省料、齿轮结构偏小些,但给用户带来麻烦,不易管理因为在由切大料到切小料时,不是换刀垫就是换刀片,有时还需要转换角度。2)国
10、外切断机的机架都是钢板焊接结构,零部件加工精度、粗糙度尤其热处理工艺过硬,使切断机在承受过载荷、疲劳失效、磨损等方面都超过国产机器3)国内切断机每分钟切断次数少国内一般为2831次,国外要高出1520次,最高高出30次,工作效率较高。4)自动化水平不高,国内钢筋切断机的控制精度较低,不适合上工一化加工作业。而国外钢筋切断机的操作控制技术和计算机、电子技术的应用都处于较高水平,机电液一体化程度较高,可以工厂化生产建筑用各种形式的钢筋。5)国外机型一般采用半开式结构,齿轮、轴承用油脂润滑,曲轴轴径、连杆瓦、冲切刀座、转体用手工加稀油润滑国内机型结构有全开、全闭、半开半闭3种,润滑方式有集中稀油润滑
11、和飞溅润滑2种。6)国内切断机外观质量、整机性能不尽人意;国外厂家一般都是规模生产,在技术设备上舍得投入,自动化生产水平较高,形成一套完整的质量保证加工体系。尤其对外观质量更是精益求精,外罩一次性冲压成型,油漆经烤漆喷涂处理,色泽搭配科学合理,外观看不到哪儿有焊缝、毛刺、尖角,整机光洁美观。而国内一些一些厂家虽然生产历史较长,但没有一家形成规模,加之设备老化,加工过程拼体力、经验,生产工艺几十年一贯制,所以外观质量粗糙、观感较差3。从钢筋切断机械的发展趋势看,随着建筑设计与建筑施上技术的国际化,建筑工程设计与应用钢筋必将进入商品化供应时代,即根据建筑配筋表采购钢筋,钢筋加上山现场加上转成上)一
12、化生产,商品化供应钢筋。而钢筋的上)一化生产就要求钢筋切断机必须实现自动控制一一钢筋自动送料,定尺后自动切断、落料。同时国外的产品充分融合液压技术、机械技术、电子技术等,形成机电液一体化综合控制技术,充分发挥各自的优势,体现综合最优驱动及控制能力。因此,钢筋切断机不但要求实现定长剪切的高精度控制,同时要求其具有相对高的生产效率。所以,如何使钢筋切断机的机电液系统有机地高度集成,充分发挥各自优势,将是今后研究的主要方向。1.2 本课题的研究背景与主要工作钢筋切断机是钢筋加工必不可少的设备之一,它主要用于建筑的钢筋剪切及工业下料,房屋建筑、桥梁、隧道、电站、大型水利等工程中对钢筋的定长切断。钢筋切
13、断机与其它切断设备相比,具有重量轻、耗能少、工作可靠、效率高等特点,因此近年来逐步被机械加工和小型轧钢厂等广泛采用,在国民经济建设的各个领域发挥了重要的作用。在本设计中,针对GQ70钢筋切断机传动机构进行设计,分析机构的工作原理及工作条件等,深入理解传动机构的各部件的工作参数。主要有电动机、制动器和联轴器的型号选择,齿轮、轴和轴承的计算与选择,减速器在传动机构中发挥着重要的作用,因此,减速器的设计是本文的重点,并且在后期对减速器进行实物加工,确保在实际中也能得到应用。2 GQ70钢筋切断机传动机构分析2.1 钢筋切断机总体装配图图2-1切断机总体装配图工作原理:电动机经一级三角带传动和二级齿轮
14、传动减速后,带动曲轴旋转,曲轴推动连杆使滑块和动刀片在机座的滑道中作往复直线运动,使活动刀片和固定刀片相错而切断钢筋。2.2 钢筋切断机构工作的原始数据1. 总尺寸: 218088010672. 切断直径:6-70mm3. 切断次数:25次/min4. 电机功率:7.5kw2.3 钢筋切断机构的设计分析1.确定切断机构设计方案;2.参考相关资料和实际应用的需求,选用最优的传动方案;3.依据需要和零部件的加工及装配的技术标准使用合理的结构;4.根据所设计传动机构及其相关参数进行疲劳强度、使用寿命的计算和校核;5.根据总传动比设计减速器为二级直齿轮减速器。2.4 钢筋切断机构主要设计内容1. 电动
15、机的选择;2. 齿轮的设计;3. 轴的设计;4. 轴承的组合设计;5. 联轴器的选择;2.5 钢筋切断机构方案的选择2.5.1 传动方案的确定图2-2钢筋切断机示意图1、 第一根齿轮轴 2、第二根轴 3、第三根轴 4、偏心轮 5、连杆 6、定刀片 7、动刀片 8、二级大齿轮 9、第一级大齿轮 10、大带轮 11、电动机3 钢筋切断机构设计计算3.1 电动机的选择3.1.1 计算剪切力P在剪切钢筋的过程中,剪切力必须克服钢筋材料的极限强度,只有这样才能把钢筋切断。在切断机能力容许的范围内,切断钢筋的直径越粗,需要的剪切力越大,由钢材冷切经验公式可知,剪切力P的大小可由公式确定: (3-1)总攻A
16、值的理论计算分析:A=A1+A2+A3 式中 A1剪切功 A2曲柄滑块摩擦损耗功 A3其他消耗之功(1) (3-2) 式中 d 被剪切钢筋的直径,mm P剪切力,KN偏心距e=23mm 连杆长L=300mm J A3=0.26008.3=1201.66J A=6008.3+494.9+1201.66=7704.77J3.1.2 切断机匹配电动机功率理论计算按切断机一次剪切平均能量确定电机功率公式为:KW (3-3) 考虑电机运转安全系数K及效率,则电机功率为: (3-4)式中 N实际电机功率,KW K安全系数(1.11.3) 整机效率,% KW所以选择电动机功率为3KW,型号为Y100L2额定
17、转速1500r/min,满载转速1430r/min。3.2带的选择3.2.1 带的计算工作情况系数,每天工作时间小于十小时,工作载荷性质为冲击载荷,根据工作情况系数 =1.3 计算功率 KW 选出带的型号 A型查资料得小带轮直径为63-100mm 取100mm 大带轮 大带轮的转速带长 (3-5) 初取中心距 其中h=8 1190a335 .25 取a=650mm带长 mm查表实际L=2500mm 小轮包角 中心距 mm 带速 由表11.8 =1.32 包角系数 =0.89 基准长度Ld=2000 查得 =0.92 传动功率增量=0.173.2.2带的根数确定带的根数 (3-6)所以Z取43.
18、 3减速器的设计减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮蜗杆传动所组成的独立部件,常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置;在少数场合下也用作增速的传动装置,这时就称为增速器。减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单,并可成批生产,故在现代机械中应用很广。本设计中采用的是展开式标准圆柱直齿轮二级减速器。3.3.1总传动比的确定和分配各级传动比1.总传动比的确定总传动比2. 分配传动装置传动比 (3-7)式中,分别为带传动和减速器的传动比。选择=5,则减速器传动比为: 分配减速器的传动比为了使两级大齿轮直径相近,查表得,则3.3.2 机械传动系统运动和动力参
19、数的计算1.各轴的输出功率 (3-8)轴 KW轴 KW轴 KW2.各轴的转速轴 (3-9) 轴 轴 3.各轴的转矩电动机的输入转矩 轴 轴 轴 3.3.3 齿轮传动设计1.高速级齿轮传动设计(1)选择齿轮材料、热处理、齿面硬度、精度等级及齿数齿轮选用8级精度;因传动功率较大,选用硬齿面齿轮传动。参考机械设计基础表13-1,小齿轮:40Cr(表面淬火),硬度为50HRC;大齿轮:40Cr(表面淬火),硬度为50HRC;为增加传动的平稳性,选=25,取=75,在误差范围内。因选用闭式软齿面传动,故按直齿轮齿根弯曲疲劳强度设计,然后校核其齿面接触疲劳强度。(2)按齿根弯曲疲劳强度设计 设计公式为 (
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