1969_液壓式組合建筑機(jī)械機(jī)械部分設(shè)計,液壓式,組合,建筑機(jī)械,機(jī)械,部分,部份,設(shè)計 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 1 頁11 鋼筋切削機(jī)構(gòu)的設(shè)計1.1 切斷力的計算根 據(jù) 《 鋼 筋 及 預(yù) 應(yīng) 力 機(jī) 械 應(yīng) 用 技 術(shù) 》 P52 中 提 供 的 計 算 公 式 ，鋼 筋 切 斷 力(N) （ 1.1.1）24Qd???式 中 d----鋼 筋 直 徑 mm----材 料 抗 剪 切 極 限 強(qiáng) 度 N/ ? 2在 《 建 筑 施 工 技 術(shù) 》 一 書 中 可 查 ： 鋼 筋 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 中 所 用 的 鋼 筋 按 其軋 制 外 形 分 光 面 和 螺 紋 鋼 筋 ， 按 生 產(chǎn) 工 藝 分 熱 軋 ， 冷 拔 ， 冷 拉 ， 熱 處 理 ，碳 素 鋼 絲 ， 刻 紋 鋼 絲 和 鋼 絞 線 等 ， 按 強(qiáng) 度 分 五 個 等 級 ， I—IV 為 熱 軋 鋼 筋 ，V 級 111111111 為 熱 處 理 鋼 筋 ， 按 直 徑 分 ： 直 徑 3—5 稱 鋼 絲 ， 6—12 稱細(xì) 鋼 筋 ， 大 于 12mm 稱 粗 鋼 筋 。在 建 筑 中 混 凝 土 用 鋼 筋 查 《 最 新 實 用 金 屬 材 料 手 冊 》 可 知 其 光 面 鋼 筋 ：用 作 銷 釘 ， 圈 簧 ， 構(gòu) 件 接 頭 和 支 撐 桿 ， 其 材 料 為 ASTM A615， 螺 紋 鋼 筋與 混 凝 土 共 用 提 供 抗 拉 強(qiáng) 度 或 抗 壓 強(qiáng) 度 ， ASTM A706。 鋼 筋 混 凝 土 用 熱軋 帶 肋 鋼 筋 （ 螺 紋 鋼 筋 ） 的 直 徑 ， 截 面 積 ， 公 稱 重 量 如 表 1-1。表 1-1 熱 軋 帶 肋 鋼 筋 的 尺 寸 及 公 稱 重 量 ： （ GB1499—91）鋼 筋 公 稱 直 徑（ mm）橫 截 面 面 積 （）2公 稱 重 量 kg/m8 50． 27 0． 39510 78． 54 0． 61712 113． 1 0． 88814 153． 9 1． 2116 201． 1 1． 5818 254． 5 2． 0020 314． 2 2． 4722 380． 1 2． 98 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 2 頁225 490． 9 3． 8528 615． 8 4． 8330 706.5 5.5532 804． 2 6． 3136 1018 7． 9940 1257 9． 8750 1964 15． 42工 程 上 最 常 用 的 光 圓 鋼 筋 為 HPB235 級 鋼 筋 ， 最 常 用 的 帶 肋 鋼 筋 為HRB500 牌 號 的 鋼 筋 III 級 鋼 筋 。 查 資 料 知 鋼 筋 的 力 學(xué) 性 能 如 下 表 ：表 1-2 熱 軋 鋼 筋 的 機(jī) 械 性 能 （ GB1499—84） ：鋼 號級 別外 形 牌 號直 徑 屈 服 點 S?抗 拉 強(qiáng) 度b伸 長 率?A3 8~25I 光 圓 鋼筋 AY3 28~50235 370 2520MnLi 8~25 335 510 16II20MnNb 28~50 315 490 16III 25MnSi 8~40 375 570 1440Si2MnVi10~25 540 835 10IV變 形 鋼筋40Si2MnVi28~32表 1-3 熱 軋 帶 肋 力 學(xué) 性 能 ：牌 號 S?b??HRB335 335 490 16HRB400 400 570 14HRB500 500 630 12HPB235（ 光 圓 ） 235 370 25試 驗 表 明 ， 一 般 情 況 下 材 料 的 許 用 切 應(yīng) 力 與 許 用 拉 應(yīng) 力 之 間 關(guān) 系 為 剪切應(yīng)力塑性材料 =（0. 6~0.8）???[]?脆性材料 =（0. 8~1.0）為鋼材拉應(yīng)力 ???對 于 鋼 材 銷 釘 許 用 承 壓 應(yīng) 力 =（ 1.7~2）??S????查 金 屬 材 料 的 力 學(xué) 性 能 ， 本 設(shè) 計 中 采 用 建 筑 中 鋼 筋 材 料 為 HRB500 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 3 頁3的 鋼 筋 ， 直 徑 為 30mm， 它 的 不小于 630Mpa，暫取為 630Mpa，其 未 退???火 狀 態(tài) 下 抗 剪 強(qiáng) 度 為 310~380Mpa， 本 次 設(shè) 計 取 =0.6*630=378 ??? ???Mpa， 根 據(jù) 鋼 筋 公 稱 尺 碼 ， 參 照 本 設(shè) 計 的 要 求 知 鋼 筋 切 斷 機(jī) 選 取 切 斷 鋼 筋 最大 直 徑 為 30mm， 有 以 上 表 可 得 其 公 稱 面 積 為 706.5mm2。鋼 筋 切 斷 力 Q 為Q=A =706.5×0.6×630=267.057KN?1.2 刀具的設(shè)計在 施 工 工 地 常 用 的 鋼 筋 切 斷 方 法 是 ： 先 用 鋼 筋 切 斷 機(jī) 按 要 求 長 度 （ 放 出二 次 加 工 量 ） 將 鋼 筋 切 斷 ， 然 后 在 砂 輪 上 進(jìn) 行 二 次 加 工 。 這 種 鋼 筋 切 斷 方法 作 為 滾 壓 直 螺 紋 的 前 一 道 工 序 有 以 下 不 足 ：（ 1） 二 次 加 工 延 長 了 施 工 時 間 ；（ 2） 多 了 一 道 工 序 ， 浪 費 了 鋼 筋 材 料 ；（ 3） 砂 輪 高 速 旋 轉(zhuǎn) 磨 削 產(chǎn) 生 熱 量 ， 使 鋼 筋 斷 面 因 淬 火 而 變 硬 ；（ 4） 砂 輪 鋸 的 噪 音 構(gòu) 成 環(huán) 境 污 染 ， 不 符 合 環(huán) 保 要 求 。在 鋼 筋 切 斷 機(jī) 上 使 用 常 規(guī) 切 斷 刀 片 所 切 的 鋼 筋 截 面 是 首 先 經(jīng) 過 塑 性 變 形后 撕 裂 的 ， 其 刀 片 形 狀 和 鋼 筋 端 面 形 狀 如 圖 示 ：刀 片 形 狀 圖 切 斷 鋼 筋 的 截 面 形 狀由 上 圖 可 知 ， 刀 片 切 削 部 分 形 狀 與 剪 扳 機(jī) 所 用 的 刀 片 切 削 部 分 形 狀 相同 ， 而 剪 板 機(jī) 上 所 剪 鋼 板 的 斷 面 與 鋼 板 平 面 是 不 垂 直 的 ， 鋼 筋 也 是 如 此 。鋼 筋 剪 斷 后 的 形 狀 線 段 1~2 為 鋼 筋 塑 性 變 形 區(qū) ， 線 段 2~3 為 鋼 筋 斷 裂 區(qū) 。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 4 頁4直 線 形 的 刀 片 刃 口 ， 不 能 限 制 鋼 筋 在 周 向 和 軸 向 的 塑 性 變 形 ， 鋼 筋 斷 面 不能 與 鋼 筋 的 軸 線 垂 直 。 因 此 ， 使 用 傳 統(tǒng) 刀 片 所 切 斷 的 鋼 筋 ， 在 滾 壓 直 螺 紋前 需 要 經(jīng) 過 二 次 加 工 。 由 于 以 上 原 因 ， 在 刀 片 刃 口 上 開 一 個 與 鋼 筋 外 徑 的相 似 和 所 切 斷 的 鋼 筋 斷 面 形 狀 如 圖 ：由 上 圖 可 以 看 在 使 用 了 帶 有 園 弧 的 刀 片 剪 切 鋼 筋 時 ， 其 斷 面 沒 有 發(fā) 生 塑性 變 形 ， 斷 面 近 似 垂 直 于 鋼 筋 的 軸 線 ， 因 此 滾 壓 直 螺 紋 前 的 整 形 工 序 就 可省 略 ， 而 且 鋼 筋 外 園 上 的 肋 也 被 刀 片 的 圓 弧 槽 壓 平 ， 這 樣 剝 肋 所 用 的 刀 片的 壽 命 也 相 應(yīng) 提 高 。 同 時 也 可 節(jié) 約 材 料 ， 這 已 經(jīng) 在 北 京 國 會 大 廈 工 地 已 經(jīng)得 到 驗 證 。 因 此 ， 在 該 設(shè) 計 中 ， 采 用 該 形 狀 的 刀 具 ， 不 但 符 合 施 工 要 求 ，節(jié) 省 材 料 ， 同 時 又 提 高 工 效 ， 還 可 以 提 高 切 斷 刀 片 的 使 用 壽 命 。 具 體 如 圖示 ：考 慮 到 切 斷 時 力 較 大 ， 因 此 把 液 壓 缸 樹 直 放 置 ， 活 動 刀 片 在 下 ， 讓 帶 有弧 的 刀 片 作 為 固 定 刀 片 固 定 在 到 刀 架 上 ， 把 液 壓 缸 固 定 在 機(jī) 箱 底 部 的 凸 臺上 。 由 于 刀 架 在 導(dǎo) 軌 內(nèi) 運 動 ， 可 能 會 產(chǎn) 生 摩 擦 較 大 ， 因 此 使 刀 架 伸 出 的 軸的 中 心 線 正 好 處 于 導(dǎo) 軌 的 的 中 心 ， 同 時 把 刀 桿 與 液 壓 缸 的 活 塞 桿 用 螺 紋 連 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 5 頁5接 ， 并 為 活 動 連 接 ， 具 體 見 裝 配 圖 紙 。由 于 帶 園 弧 的 固 定 刀 片 處 于 上 部 ， 如 果 沒 有 一 個 支 撐 ， 被 加 工 鋼 筋 不會 處 于 園 弧 之 內(nèi) ， 因 此 設(shè) 計 兩 個 彈 性 支 撐 結(jié) 構(gòu) ， 該 結(jié) 構(gòu) 分 布 于 切 斷 機(jī) 構(gòu) 前后 兩 邊 ， 這 樣 就 可 以 讓 鋼 筋 放 在 上 面 ， 以 使 鋼 筋 切 斷 處 位 于 園 弧 底 部 ， 這樣 可 以 達(dá) 到 選 用 該 刀 具 的 目 的 ， 同 時 也 減 少 切 斷 時 液 壓 缸 對 整 體 機(jī) 構(gòu) 的 沖擊 力 ， 從 而 達(dá) 到 最 優(yōu) 效 果 。刀 片 的 使 用 關(guān) 鍵 在 于 刀 片 的 固 定 ， 任 何 情 況 下 刀 片 不 得 松 動 ， 一 旦 松動 ， 后 患 無 窮 ， 刀 片 間 隙 變 大 或 變 小 ， 變 大 時 切 斷 力 加 大 ， 鋼 筋 斷 面 出 現(xiàn)馬 蹄 形 ； 變 小 時 容 易 引 起 刀 片 互 相 碰 撞 ， 毀 壞 刃 口 ； 更 重 要 的 是 受 力 面 容易 遭 到 破 壞 ， 且 極 難 修 復(fù) ， 這 種 現(xiàn) 象 ， 施 工 現(xiàn) 場 屢 見 ， 因 此 刀 片 要 經(jīng) 常 緊固 ， 間 隙 控 制 在 0.5mm 左 右 。 刀 片 應(yīng) 保 證 完 整 鋒 利 ， 形 狀 正 確 ， 一 般 前 角為 3 度 后 角 為 12 度 ， 本 設(shè) 計 中 考 慮 到 綜 合 效 果 ， 采 取 了 一 定 的 前 后 角 角 度 ，具 體 見 刀 具 零 件 圖 。1.3 刀具的固定和連接本 設(shè) 計 是 通 過 把 固 定 刀 具 固 定 在 切 斷 機(jī) 架 上 ， 而 活 動 刀 具 則 是 通 過 螺紋 與 切 斷 缸 連 接 的 ， 活 動 刀 具 固 定 在 刀 桿 上 ， 讓 刀 桿 在 導(dǎo) 軌 的 作 用 下 沿 其切 斷 鋼 筋 ， 刀 桿 的 螺 紋 連 接 的 特 點 是 ： 刀 具 的 導(dǎo) 軌 部 分 不 會 與 切 斷 機(jī) 架 上的 導(dǎo) 軌 部 分 產(chǎn) 生 過 分 的 摩 擦 ， 以 至 于 避 免 鉸 死 。 這 部 分 螺 紋 的 連 接 設(shè) 計 是讓 刀 桿 上 的 螺 紋 部 分 旋 進(jìn) 切 斷 缸 的 螺 紋 孔 內(nèi) ， 其 內(nèi) 部 為 直 徑 大 于 螺 紋 的 光孔 ， 這 樣 就 可 以 讓 兩 者 有 一 定 的 活 動 余 地 ， 也 就 是 說 刀 桿 與 切 斷 缸 的 活 塞是 處 于 鉸 鏈 連 接 狀 態(tài) ， 但 是 由 于 切 斷 力 很 大 ， 因 此 需 要 考 慮 使 刀 桿 承 受 彎曲 應(yīng) 力 ， 這 里 使 刀 桿 直 徑 為 45mm， 經(jīng) 驗 證 符 合 使 用 要 求 。 具 體 尺 寸 形 狀見 裝 配 圖 。1.4 作用在切斷機(jī)構(gòu)上力的計算與螺栓的校核根 據(jù) 計 算 出 的 Q 可 以 設(shè) 計 出 切 斷 缸 的 大 小 ， 該 設(shè) 計 過 程 在 液 壓 設(shè) 計 部分 給 出 ， 在 此 只 使 用 其 最 后 結(jié) 果 。 上 面 已 經(jīng) 計 算 出 Q=267.057KN， 在 該機(jī) 構(gòu) 中 用 六 個 M20 的 螺 栓 固 定 在 工 作 臺 面 上 ， 因 此 校 核 該 螺 栓 的 安 全 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 6 頁6性 ： 已 知 軸 向 力 ，267.0541FQKNZ????又 因 為 所 以 F2=F0+0.2F20bmC?由 《 機(jī) 械 設(shè) 計 》 表 5-6 查 得 f=0.16,并 取 =0.2 則bmC?0.8,取 防 滑 系 數(shù) Ks=1.2 則 各 螺 栓 所 需 要 的 預(yù) 緊 力 F01mbbmC???如 下 ,同 時 由 于 該 工 作 載 荷 不 穩(wěn) 定 ,因 此 (0.6~1.0)F,故1?=0.6F+0.8F=1.4F=1.4*44.51=62.31KN011bmmbCFFC????所 以 ,F2=1.6F=71.216KN選 用 螺 栓 材 料 為 45 鋼 ,淬 火 并 回 火 ,性 能 等 級 為 9.8 級 的 螺 栓 ， 由《 機(jī) 械 設(shè) 計 》 表 5-8 查 得 材 料 的 屈 服 極 限 =720MPa，由表 5-10 查得安全s?系數(shù) S=1.3，故螺紋材料的許用應(yīng)力 [ ]= /S=720/1.3=538MPas221.3694.8]4FMPad?????????????,因此符合要求.現(xiàn)在校核螺栓的預(yù)緊力,參考書中公 5-2 知,對螺栓的要求為,取下限為01(.6~7)sFA??min0.67290.432FKN????????要求的預(yù)緊力為 小于以上數(shù)值，因此該設(shè)計符合使用要求。0.8KN 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 7 頁72 彎曲部分設(shè)計一般的鋼筋彎曲機(jī)上的工作盤有 9 個孔，中心孔用來插入中心軸，周圍的 8 個孔用來插入成型軸和軸套。兩側(cè)的插座板各有 6 個孔，用來插入擋鐵軸。為便于移動鋼筋，工作臺面的兩邊還設(shè)有送料輥。當(dāng)作 180 度彎鉤時，鋼筋的圓弧彎曲直徑應(yīng)不小于鋼筋直徑的 2.5 倍，因此中心軸也相應(yīng)的制成 16~100mm 的不同規(guī)格，以適應(yīng)彎曲不同直徑的鋼筋的需要。常用的彎曲機(jī)上往往在成型弧行及圓形鋼筋方面不能得心應(yīng)手，特別是粗鋼筋和鋼管，因此有些機(jī)械廠已經(jīng)對此不足進(jìn)行了改造，如右圖示：顯然這樣的結(jié)構(gòu)有些復(fù)雜，操作起來麻煩，雖然可以很好的滿足使用要求。本次設(shè)計的過程中參考了一些資料，綜合他們的長處，同時加入了自己的一些觀點，因此在結(jié)構(gòu)上有了一些改進(jìn)，具體設(shè)計如下：（1） 保留原有的鋼筋彎曲設(shè)施，由于該設(shè)計的動力是液壓動力，因此考慮到控制結(jié)構(gòu)上，安裝了行程開關(guān)。（2） 本設(shè)計中取消了另一個相同的插座板，設(shè)計成了用來加工鋼管和粗鋼筋的相似的插座板，用來插入導(dǎo)輪和壓輪。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 8 頁8（3） 同時在本設(shè)計中，由于工作圓盤要由液壓馬達(dá)驅(qū)動，因此考慮到工作圓盤不能與傳動軸做成一體，同時采用了兩個角接觸軸承，用來增強(qiáng)傳動軸的剛性。（4） 傳動軸與工作圓盤用鍵連接。角接觸軸承處的軸向定位通過軸承套筒來固定，可以用加墊片的方法對軸承進(jìn)行預(yù)緊。（5） 由于工作臺面有 40mm 厚，因此在此處焊接了一塊圓形鋼板進(jìn)行加強(qiáng)此處的強(qiáng)度。（6） 傳動軸與液壓馬達(dá)的連接是通過在傳動軸的端部打孔并作鍵槽，這樣就可以和液壓馬達(dá)上伸出的軸以及上面的鍵進(jìn)行配合，就可以傳遞動力使工作盤旋轉(zhuǎn)。2.1 工作盤轉(zhuǎn)速由于該設(shè)計的動力為液壓，因此只需用調(diào)速閥在使用中進(jìn)行調(diào)速即可，在這里，工作盤的轉(zhuǎn)速暫不考慮。一般情況下，根據(jù)同類機(jī)械產(chǎn)品相比，機(jī)械式彎曲機(jī)主軸轉(zhuǎn)速有 3.7r/min, 5/min, 7.2r/min, 8r/min, 10r/min, 14r/min, 16r/min有七種，由于液壓式的機(jī)械可以在工作中用液壓調(diào)速閥進(jìn)行調(diào)速，這樣就相當(dāng)于機(jī)械式的無級調(diào)速，但是那樣的設(shè)計就非常復(fù)雜，這就是液壓式機(jī)械的優(yōu)點。2.2 作用在工作盤上的扭矩 M（ N.cm） （ 2.2.1）12()bdMKwr???參（1） 式 中 ----與 鋼 筋 截 面 有 關(guān) 的 系 數(shù) 。 圓 截 面 鋼 筋 取 =1.51 K----與 鋼 筋 材 料 有 關(guān) 的 系 數(shù) 。 一 般 取 0.63~0.712d-----鋼 筋 直 徑 cmr----彎 曲 半 徑 cmw---抗 彎 截 面 系 數(shù) cm 取 w= 0.1 3d 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 9 頁9----鋼 筋 彎 曲 應(yīng) 力 N/b?2cm對 抗 拉 和 抗 壓 強(qiáng) 度 相 等 的 材 料 （ 如 碳 鋼 ） ， 只 要 絕 對 值 最 大 的 應(yīng) 力 不超 過 許 用 應(yīng) 力 即 可 。 對 抗 拉 和 抗 壓 不 相 等 的 材 料 （ 如 鑄 鐵 ） 則 拉 和 壓 的 最大 應(yīng) 力 都 不 應(yīng) 超 過 各 自 的 許 用 應(yīng) 力 。通 過 對 材 料 力 學(xué) 行 為 的 研 究 可 知 ， 表 征 塑 性 材 料 破 壞 的 行 為 是 屈 服 ，表 征 脆 性 材 料 破 壞 的 行 為 是 斷 裂 。 因 此 ， 塑 性 材 料 的 屈 服 極 限 和 脆 性s?材 料 的 強(qiáng) 度 極 限 分 別 被 定 義 為 兩 類 材 料 的 極 限 應(yīng) 力 。 由 鋼 筋 材 料 為 碳 素b?鋼 Q235 則 。235usMpa?根 據(jù) 前 面 鋼 筋 的 性 能 ， I 級 鋼 筋 的 彎 曲 直 徑 為 D=2.5 II 級 鋼 筋 最 小d?彎 曲 半 徑 D=4 。 這 里 用 I 級 鋼 筋 的 彎 曲 半 徑 為 r=1.25d? ?則 6312 3()(1.506)0.().9.4BMKwrNm???????A2.3 危險部位軸的直徑按 強(qiáng) 度 條 件 361max52.40TD????按 剛 度 條 件 ??4429ax8.18037.5mG??選 d=60mm 2.4 傳動軸處的鍵的設(shè)計與校核鍵和軸的材料取 45 鋼，由機(jī)設(shè)課本中表 6-2 查得 =100~120MPA，取其平均]p??值為 =110MPA，選用半圓頭平鍵（A 型）軸的直徑為 D=60mm ，從表 6-]p??1 中查得鍵的截面尺寸為：寬度為 B=18mm,高度為 h=11mm，有該結(jié)構(gòu)并參考 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 10 頁10鍵的長度系列，最后取鍵長為 L=20mm。由書中平鍵連接強(qiáng)度計算公式計算如下： ，其中 為傳遞的轉(zhuǎn)矩， 為鍵與輪轂鍵槽的接觸高度3210]ppTkld??????Tk=0.5h，此處 h 為鍵的高度， 為鍵的工作長度，圓頭平鍵 l=L-b，平頭平鍵kll=L，單圓頭平鍵 l=L-b/2，這里 L 為公稱長度，b 為鍵的寬度，d 為軸的直徑。由以上數(shù)據(jù)可得 l=L-b/2=11mm，332101062.45.pTMPakld??????????，所以不符合要求，因此考慮用花鍵，由表 6-3 查得 =120~200，取其平均值為 =160MPA 有]p??]p??計算公式 ，式中 為載荷分配不均系數(shù)， Z 為花鍵齒數(shù)，l2[ppmTzhld?????????為齒的工作長度，h 為花鍵齒側(cè)面的工作高度，矩形花鍵 ，此處2DdhC??D 為外花鍵的大徑， 為內(nèi)花鍵的小徑，C 為倒角尺寸， 為花鍵的平均直徑，m矩形花鍵， ， 為花鍵連接的許用擠壓應(yīng)力。在此選用矩形花鍵2md??[]p?規(guī)格為 10?????，所以校核如下： 216.5[]10.p pmTMPazhld???????????????，所以該花鍵符合要求。2.5 工作盤及附件的選擇和使用2.5.1 工作盤的設(shè)計原理工作盤直徑取 D=400mm,其上一盤有 9 個孔，中心孔用來插心軸。周圍的8 個孔用來插成型軸，由于鋼筋放置在工作盤心軸和成型軸之間，彎曲機(jī)啟動后，工作盤轉(zhuǎn)動，鋼筋一端被擋鐵軸阻止自由活動。而心軸的位置不變。成型軸圍繞著心軸作圓弧運動，那么成型軸迫使鋼筋圍繞著心軸彎曲。鋼筋成型后，停機(jī)再反轉(zhuǎn)工作盤到原位，取下鋼筋。如此循環(huán)即可完成鋼筋的彎曲工序。如果需要，通過調(diào)整成型軸的位置。即可將被加工的鋼筋彎曲成所需的尺寸形狀。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 11 頁11不同直徑的鋼筋其彎曲半徑一般是不同的，為了彎曲各種直徑鋼筋，可在工作盤中間孔換裝不同的心軸，并選擇成型軸在工作盤上的位置和擋鐵軸的位置即可。同時由于液壓馬達(dá)可以正反轉(zhuǎn)，因此此處的彎曲工作可以有兩個方向。往往工作盤的兩側(cè)為相同的插座板，在此，把兩個相同的插座板設(shè)計成相似的，目的在于：在另一側(cè)可以用來加工粗鋼筋，因此配套設(shè)計有壓輪和導(dǎo)輪。2.5.2 心軸的使用按 規(guī) 范 規(guī) 定 ， 鋼 筋 半 圓 彎 鉤 的 彎 曲 直 徑 。 因 此 不 同 直 徑 的 鋼 筋 的 彎 曲半 徑 數(shù) 值 是 不 同 的 。 為 了 保 證 彎 曲 半 徑 ， 必 須 選 用 不 同 直 徑 的 心 軸 。 與 鋼筋 的 尺 碼 相 對 應(yīng) 。 本 次 設(shè) 計 的 鋼 筋 彎 曲 機(jī) 附 有 直 徑 為16.20.25.35.45.60.75.85.100（ mm） 9 種 規(guī) 格 的 心 軸 。 如 彎 一 根 直 徑 6mm鋼 筋 的 彎 鉤 ， 彎 曲 半 徑 是 8mm。 那 么 可 選 擇 16mm 的 心 軸 。 而 彎 曲 一 根直 徑 25mm 趕 緊 的 彎 鉤 。 半 徑 是 31mm。 則 可 選 擇 60 mm 的 心 軸 ， 即 心軸 約 為 2 倍 的 彎 曲 半 徑 。2.5.3 成型軸的使用為 了 在 鋼 筋 彎 曲 操 作 時 ， 使 彎 曲 部 分 的 圓 弧 符 合 預(yù) 定 要 求 ， 就 必 須 使鋼 筋 緊 貼 在 成 型 軸 和 心 軸 間 。 成 型 孔 和 心 孔 的 距 離 是 一 個 定 植 。 因 此 成 型軸 至 心 軸 的 距 離 隨 著 鋼 筋 和 心 軸 直 徑 的 變 化 而 變 化 ， 成 型 軸 如 果 只 采 用 一個 直 徑 就 不 能 適 應(yīng) 這 樣 的 操 作 要 求 ， 為 此 可 以 在 成 型 軸 上 加 一 個 偏 心 軸 套 。以 調(diào) 節(jié) 心 軸 鋼 筋 和 成 型 軸 三 者 之 間 的 間 隙 。例 如 ， 采 用 一 個 直 徑 為 105mm， 偏 心 距 為 22mm 的 偏 心 套 ， 成 型 軸和 心 軸 間 的 距 離 就 可 適 應(yīng) 44 變 化 ， 并 且 鋼 筋 取 出 放 下 也 方 便 。2.5.4 擋板軸的使用彎 曲 機(jī) 工 作 中 阻 止 鋼 筋 隨 著 成 型 軸 旋 轉(zhuǎn) 的 附 件 就 是 擋 鐵 軸 其 插 在 擋 鐵 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 12 頁12插 塊 上 。 擋 鐵 軸 可 用 一 般 心 軸 代 替 ， 其 上 有 一 個 偏 心 軸 套 ， 便 于 鋼 筋 彎 曲時 ， 鋼 筋 和 擋 鐵 軸 不 發(fā) 生 摩 擦 。 而 直 接 讓 偏 心 軸 套 環(huán) 繞 擋 鐵 軸 旋 轉(zhuǎn) 。2.5.5 送料輥的使用在 鋼 筋 的 彎 曲 過 程 中 ， 為 了 避 免 移 動 的 鋼 筋 與 工 作 面 過 分 摩 擦 ， 因 而 設(shè)計 有 送 料 輥 ， 這 樣 就 避 免 了 摩 擦 。 送 料 輥 式 有 一 根 細(xì) 軸 制 成 ， 兩 邊 用 滑 動軸 承 固 定 在 軸 承 座 上 ， 軸 承 座 上 的 小 孔 用 于 諸 如 潤 滑 油 。2.5.6 鋼筋擋架的使用在 彎 曲 鋼 筋 時 ， 如 果 單 獨 采 用 擋 鐵 軸 ， 心 軸 和 擋 鐵 軸 之 間 會 發(fā) 生 向上 拱 曲 現(xiàn) 象 ， 為 使 鋼 筋 成 型 正 確 。 一 般 應(yīng) 采 用 鋼 筋 擋 架 其 擋 板 支 撐 桿 是 可調(diào) 的 。 當(dāng) 彎 曲 粗 鋼 筋 時 ， 將 擋 桿 縮 短 ， 彎 曲 細(xì) 鋼 筋 時 ， 將 桿 調(diào) 長 ， 使 擋 架的 擋 板 緊 貼 鋼 筋 ， 當(dāng) 鋼 筋 成 型 后 ， 工 作 盤 反 轉(zhuǎn) 超 過 起 始 位 置 。 擋 架 的 擋 板鉤 能 從 擋 柱 體 上 滑 落 ， 使 擋 架 離 開 工 作 盤 ， 避 免 損 壞 設(shè) 備 ， 如 下 圖 ：擋 軸 鋼 套 頂 彎 鋼 套 推 進(jìn) 十 字 架 鋼 筋 可 調(diào) 擋 架圖 1.2 擋架2.5.7 鋼筋的彎曲成型在建筑施工中常常采用一些新穎的結(jié)構(gòu)形式，鋼筋需要彎成相同的曲線形狀，這可以在鋼筋彎曲機(jī)上增加一些附件進(jìn)行加工。具體操作過程如上圖，在鋼筋彎曲機(jī)的工作盤上裝有四個頂彎鋼套，在工作盤的中間裝有推動鋼筋向前移動的十字架，擋架座上的左右兩個鋼套用于控制鋼筋的彎曲率。當(dāng)彎曲鋼筋時，工作盤反時針旋轉(zhuǎn)，鋼筋從右側(cè)送進(jìn)。經(jīng)過頂彎過程，鋼筋從左側(cè)出來，就為所要求的曲線形狀。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 13 頁132.5.8 心軸與成型軸 R 的確定 為保證成型軸的強(qiáng)度，必須使 ??DFS??其中 為成型軸受力DF2223076.54Ddm????為成型軸材料的許用壓力。已知心軸材料 45 鋼調(diào)質(zhì)，其屈服極限???360sMpa?取安全系數(shù)為 2 則 ??360/218Mpa??則 76.512.70DFSkn??A又 maxMr?A所以 ax129.48.70Rm?取 L=105mm工作臺 d=400 mm2.5.9 工作轉(zhuǎn)盤上的心軸的校核由材料力學(xué)中公式20[]4Fd?????，取 =80MPA0226129..75.7561.92[04FLMNmKMPad?????? ???? 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 14 頁14故該系列的擋銷軸符合鋼筋彎曲加工時的要求。3 套絲機(jī)構(gòu)的設(shè)計3.1 套絲時切削力計算3.1.1 按車削計算由公式 計算如下：zpkts?k 為車螺紋時切削系數(shù)， =450Mpa 碳鋼 k=150kgf/ , b? 2mt 切削深度 mm ,t=1.5 =1.299mm 三角形螺紋 ，sin60??s 為走刀量 s=p/2=0.75mm， p 為螺距，查表螺紋直徑在 20mm 以下最大螺距為 1.5m 則 p=150x1.229x0.75=146.1375kgf=1.43kn切削功率：N= 6120pv其中 p 為切削力 （kgf）v 切削速度 m/min 查表螺紋直徑在 12mm 以下者切削速度 max12.4/inv?則 N=146.375.096()2kw?考慮傳動損失 設(shè) 0.8..()N???總3.1.2 按套絲時的公式計算由《機(jī)械加工工藝師手冊》可知以下計算公式及其數(shù)據(jù)：切削速度，轉(zhuǎn)矩及其功率計算公式為：（ 為螺紋的直徑）0d 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 15 頁15KMT=1.0 T=90Min CV=2.7 ZV=1.2 YV=1.2 沒00(/min)()3vTzymZvMtvqcdPCNVWdK??M=0.5 CT=0.441 ZT=1.1 YT=1.5KV=0.9*0.7*1.0=0.63001.2.5.1.57(/min)0.6(/in)9412.7().()3vmdvPNMTWKd???????螺距與走刀次數(shù)的關(guān)系：走刀次數(shù)螺距粗加工 精加工1.523 23 54 65 76 82比較以上數(shù)據(jù)最后選用第二組數(shù)據(jù)，即10.(/min)2.6vTNMPKW??3.2 套絲機(jī)構(gòu)的設(shè)計在套絲機(jī)構(gòu)的設(shè)計中，考慮到在套絲過程要求板牙與要套絲的鋼管有相對的軸向運動，并且要求該運動要嚴(yán)格按照一定的速度運動，才能制造出符合要求的螺紋。由于該機(jī)器的設(shè)計不需要機(jī)構(gòu)很復(fù)雜，因此在設(shè)計時不考慮這種相對運動，從而減少該機(jī)的復(fù)雜程度，但是在設(shè)計時就遇到來一些問題，就是如何辦這種運動簡單化，但又不能影響加工的螺紋。在老師的指導(dǎo)下，終于設(shè)計出可以實現(xiàn)本目的的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由兩部分組成，一部分是夾具部 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 16 頁16分，另一部分是套絲裝置本身，其中包括板牙，板牙架及其傳動齒輪部分。傳動齒輪做成齒輪軸，并在軸內(nèi)拉出花鍵孔，用以讓板牙架在加工時可以沿花鍵自由移動，從而克服了嚴(yán)緊的軸向運動。3.2.1 板牙及其板牙架板牙是用來鉸制和修整外螺紋的刀具，他的基本結(jié)構(gòu)象一個螺母，只不過在端面上做成數(shù)個排屑孔，和切削刃。由于結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，被機(jī)器制造業(yè)廣泛應(yīng)用。但因板牙的螺紋廓形是內(nèi)螺紋表面，較難磨削。熱處理后容易產(chǎn)生變形及表面脫碳等缺陷。因此板牙加工出來的螺紋形狀和螺距等有較大誤差，不適合加工較高精度的螺紋，一般用來加工 2 級或 3 級精度的螺紋，板牙種類按標(biāo)準(zhǔn)可分為普通圓板牙和可調(diào)式圓板牙兩種。在本次設(shè)計中，主要采用普通圓板牙即可。圓板牙的主要構(gòu)成部分有；（1）前角， （2）刀齒， （3）排屑孔， （4）切削部分長度及切削錐角， （5）厚度， （6）刀齒數(shù)， （7）切削部分的鏟磨量， （8）后角，影響圓板牙切削的幾個主要部分有：前角及前角的幾何形狀，后角，切削錐角和切削部分長度。前角的大小通常是根據(jù)被加工工件的材料決定的，加工硬材料一般取 10~20 度，加工中硬材料采用 15~20 度，加工較軟材料取為20~25 度。一般出廠的圓板牙前角是 15~25 度。后角也是根據(jù)被加工工件的材料決定的，材料性質(zhì)較韌的工件，后角應(yīng)大一些，標(biāo)準(zhǔn)圓板牙的后角一般為7~9 度，后角的形成是在專用鏟齒機(jī)床上鏟磨出來的。板牙有了后角，在切削時可以減少切削刃于工件的摩擦，提高工件的表面光潔度。圓板牙工作部分由切削和校準(zhǔn)部分組成。為了減少螺距的累積誤差，其長度不宜過大，一般取L=（4~4.5） T。整個切削量分布在切削部分的各個切削刃上。另外，排屑孔不但要容納切屑，而且應(yīng)使前面形成合理的形狀。刀齒寬約為縫隙寬的 0.8~1.0 倍，刀齒太窄時，強(qiáng)度不夠，且引導(dǎo)作用不好，太寬了會使排屑孔變小，且摩擦力變大。圓板牙外徑裝于板牙架上，60 度的巢孔用來將板牙固定在板牙架上。90 度的巢孔是用來調(diào)整板牙所切螺絲的直徑的，當(dāng)板牙磨損時，即可以用砂輪將寬度為 B 的槽底部割開孔壁，用螺絲頂緊 90 度的兩個巢孔氏板牙直徑即可縮小。它的直徑可以在 0.1~0.25 毫米范圍內(nèi)調(diào)整。這種普 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 17 頁17通圓板牙也可以變?yōu)榭烧{(diào)式的圓板牙。在圓板牙使用時，本設(shè)計是讓工件固定，而板牙架及板牙旋轉(zhuǎn)并沿花鍵軸做軸向的移動，移動的動力由套絲是螺絲的自攻取得，這樣就可以保證板牙每旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，板牙就自動向工件推進(jìn)一個螺距，這就避免了工件產(chǎn)生的螺紋亂扣現(xiàn)象。圓板牙在切削過程中，會產(chǎn)生大量的熱，尤其是板牙切削刃部分，如不很好冷卻，非但加工出來的螺紋表面光潔度較差，并且也影響板牙的使用壽命，故切削時要加足夠的冷卻液，并用它沖去切屑，一般用 5%的乳化液進(jìn)行冷卻。圓板牙裝在板牙架內(nèi)，其端面不可歪斜，應(yīng)于工件軸心垂直，否則鉸出的螺紋直徑會變小。絞絲過程中，應(yīng)保證圓板牙于工件同心，以免鉸出的工件螺紋偏斜，螺紋牙頂?shù)膶捳灰恢?。每一次切削前?yīng)將圓板牙排屑孔內(nèi)及螺紋內(nèi)的切屑除凈，否則會影響工件的光潔度。在本設(shè)計的機(jī)構(gòu)中，在軸承端蓋處開了一個孔這樣就可以加勻滑液體，同時可以用以吹凈機(jī)構(gòu)中的切屑。被加工工件的材料硬度要適當(dāng)，一般硬度在 HB160~200 之間，過硬則板牙易鈍，過軟則螺紋不易鉸光潔。在板牙架設(shè)計中，考慮到要沿內(nèi)花鍵軸向移動，因此板牙架做成外花鍵，與齒輪軸的內(nèi)花鍵配合。板牙架具體結(jié)構(gòu)見裝配圖。3.2.2 齒輪軸的設(shè)計在設(shè)計該機(jī)構(gòu)時，由于考慮到工作原理，因此把齒輪做成齒輪軸，并在軸上做成內(nèi)花鍵作為板牙架的導(dǎo)軌，同時提供扭矩，帶動板牙旋轉(zhuǎn)，已完成加工要求，在軸的兩端用軸承支撐，與之嚙合的齒輪直接與液壓馬達(dá)伸出的軸通過鍵連接，以傳遞動力，液壓馬達(dá)固定在液壓馬達(dá)支架上。3.2.3 齒輪軸的抗扭校核由上面計算的扭矩 T=112.7NM，齒輪軸的最細(xì)處的直徑為 120mm，選用內(nèi)花鍵的基本尺寸是：外徑 D=108mm，小徑為 102mm，平均直徑為 105mm，齒輪軸的材料為 45 鋼，表面經(jīng)熱處理， ， ，由軸的截面尺]60MPa???15m?寸計算抗扭截面系數(shù)， 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 18 頁1833105.872120()()66140.tdDWm?????????????????????軸的最大切應(yīng)力：所以該齒輪軸滿足抗扭強(qiáng)度校核。max 912.70.83403TMPa?????3.2.4 齒輪軸內(nèi)花鍵的校核在該設(shè)計處花鍵的連接為動連接，齒輪軸內(nèi)的花鍵的具體尺寸為 Z=10 ，工作長度為 L=18 ，由《機(jī)械設(shè)計》中表 6-3 查得 =120~200，取其平均]p??值為 =160MPA 有計算公式 ，式中 為載荷分配不均系]p??2[]ppmTzhld?????????數(shù)，Z 為花鍵齒數(shù)，l 為齒的工作長度，h 為花鍵齒側(cè)面的工作高度，矩形花鍵，此處 D 為外花鍵的大徑， 為內(nèi)花鍵的小徑，C 為倒角尺寸，2DdhC??為花鍵的平均直徑，矩形花鍵， ， 為花鍵連接的許用擠壓應(yīng)m 2mDd??[]p?力。在此選用矩形花鍵規(guī)格為 ，故10??????，花鍵副為 10822.4dh??? 1010fad???????????校核如下： ，所以該花鍵7.4[]102.5p pmTMPzhld??????????????????符合要求。3.2.5 齒輪的設(shè)計校核齒輪傳動是機(jī)械傳動中最重要的傳動之一，形式很多，應(yīng)用廣泛，傳遞的功率可達(dá)數(shù)十萬千瓦，圓周轉(zhuǎn)速可達(dá) 200m/s，齒輪傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，在同樣的使用條件下，齒輪傳動所需的空間尺寸一般較小，工作可靠壽命長，設(shè)計正確合理，使用良好的齒輪傳動，工作十分可靠，壽命可長達(dá)一二十年，傳 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 19 頁19動比穩(wěn)定，這也是其他機(jī)械傳動所不能比擬的。但是齒輪傳動的制造安裝精度高，價格較貴，且不適傳動距離較大的場合，齒輪傳動可做成開式，半開式，閉式。如在農(nóng)業(yè)機(jī)械，建筑機(jī)械，以及簡易的機(jī)械設(shè)備中，有一些設(shè)備設(shè)有防塵罩，機(jī)殼，齒輪完全暴露在外邊的叫開式齒輪傳動，這種傳動不僅外界雜物易進(jìn)入，而且潤滑不良，因此工作條件差，齒輪易磨損，故只適應(yīng)低速傳動，當(dāng)裝有簡單的防護(hù)罩時，還把部分大齒輪侵入有池中，則稱為半開式齒輪傳動。它的工作條件雖然有所改進(jìn)，但仍不能防止外界雜物侵入，潤滑條件也不算最好，而汽車，機(jī)床，航空發(fā)動機(jī)所采用的齒輪傳動都是裝在經(jīng)過精密加工過的封閉嚴(yán)密的箱體內(nèi)，這種傳動稱為閉式齒輪傳動，它與開式或半開式相比，潤滑及防護(hù)都很好，多用于重要的場合。本次設(shè)計為建筑機(jī)械所用設(shè)備，雖然有防護(hù)罩，但不能做到良好的潤滑及防止外物侵入，為半開式齒輪傳動。要經(jīng)常檢修，更換。齒輪傳動的失效形式多樣，因為齒輪傳動就裝置而言有開式，半開式及閉式之分，就使用情況來說，有低速，高速，及輕載，重載之分，就齒輪材料的性能及熱處理的工藝的不同，齒輪有的較脆（如經(jīng)過整體淬火，齒面硬度很高，）有的較韌（如經(jīng)調(diào)質(zhì)?；膬?yōu)質(zhì)碳鋼，合金鋼齒輪） ，齒面有的較硬，有的較軟，差別很大。主要失效是齒輪的失效，而輪齒的失效形式是多種多樣的。3.2.5.1 齒輪折斷輪齒折斷有多種形式，在正常工作情況下，主要有齒根彎曲疲勞折斷。因為在輪齒受載時，齒根處的彎曲應(yīng)力最大，再加上齒根過渡部分的截面突變及加工痕等引起的應(yīng)力集中作用，當(dāng)輪齒重復(fù)受載后，齒根處就會產(chǎn)生疲勞裂紋，并逐步擴(kuò)展，致使輪齒疲勞破壞，此外，在輪齒受到突然過載時，也可能出現(xiàn)過載折斷或剪斷，在齒輪經(jīng)過嚴(yán)重磨損后，齒厚過分減薄時，也會在正常情況下發(fā)生折斷，為了提高輪齒的抗折斷能力，可采取以下措施：增大齒根過渡圓角半徑及消除刀痕的方法來減小齒根應(yīng)力集中；增大軸及支撐的剛性，使輪齒接觸線上受載較為均勻；采用合適的熱處理方法，使齒根材料具有足夠的韌性，采用噴丸處理，滾壓等工藝措施，對齒根表成進(jìn)行強(qiáng)化處理。3.2.5.2 齒面磨損在齒輪傳動中，齒面隨著工作條件的不同會出現(xiàn)多種不同的磨損形式，例 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 20 頁20如，當(dāng)齒面間落入磨料性物質(zhì)（如沙礫，鐵屑）時，齒面逐漸被磨損而報廢，這種磨損稱為磨粒磨損，它是開式齒輪傳動失效形式之一，改用閉式齒輪傳動是避免齒面磨粒磨損最有效的辦法。3.2.5.3 齒面點蝕點蝕是齒面疲勞損傷的現(xiàn)象之一，在潤滑良好的閉式齒輪傳動中，常見的齒面失效形式多為點蝕，所謂點蝕就是齒面材料在變化著的接觸應(yīng)力作用下，由于疲勞而產(chǎn)生的麻點狀損傷現(xiàn)象，齒面上出現(xiàn)的最初的點蝕僅為針尖大小的麻點，如工作條件為加改善，麻點就會擴(kuò)大，甚至點數(shù)連成一片，最后形成了明顯的齒面損傷。輪齒在嚙合過程中，齒面間的相對滑動形成潤滑油膜的作用，而且相對滑動速度越高，越容易在齒面間形成油膜，潤滑也就越好，當(dāng)齒輪在靠近節(jié)線處嚙合時，由于相對滑動速度低，形成油膜的條件差，潤滑不良，摩檫力較大，因此，點蝕也就首先出現(xiàn)在靠近節(jié)線的齒根面上，然后再向其他部位擴(kuò)展。提高齒輪材料的硬度，可以增強(qiáng)輪齒抗點蝕能力，在嚙合的輪齒間加潤滑油可以減小摩擦，減緩點蝕， ，延長齒輪的工作壽命。3.2.5.4 齒面膠合對于高速重載的齒輪傳動，齒面間的壓力大，瞬間溫度高，潤滑效果差。當(dāng)瞬時溫度過高時，相嚙合的兩齒面就會發(fā)生站在一起的現(xiàn)象，由于此時兩齒面又在做相對滑動，相粘接的部位即被撕破，在齒面上相對滑動的方向形成傷痕，稱為膠合，傳動時齒面瞬時速度越高，相對滑動速度越大的地方，越易發(fā)生膠合，加強(qiáng)潤滑措施，采用抗膠合能力強(qiáng)的潤滑油，在潤滑油中加入極壓添加劑等，可防止或減輕齒面的膠合。3.2.5.5 塑性變形塑性變形屬于輪齒永久變形一大類的失效形式，它是由于在過大的應(yīng)力作用下，輪齒材料處于屈服狀態(tài)而產(chǎn)生的齒面體塑性流動所形成的塑性變形，一般發(fā)生在硬度地的齒輪上，塑性變形又分為滾壓塑變和錘擊塑變，滾壓塑變是由于嚙合輪齒的相互滾壓與滑動而引起的材料塑料流動所形成的。由于材料的塑性流動方向和齒面上所受的摩擦力方向一致，所以在主動輪的輪齒上沿相對滑動速度為零的節(jié)線處將被輾出溝槽，而在從動輪的輪齒上則在節(jié)線處被擠出 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 21 頁21脊棱。這種現(xiàn)象稱為滾壓塑變。錘壓塑變則是伴有過大的沖擊而產(chǎn)生的塑性變形，它的特性是在齒面上出現(xiàn)線的溝槽，且溝槽的取向與嚙合輪齒的嚙合線相一致，提高輪齒齒面硬度，采用高粘度的加有極壓添加劑的潤滑油均有助于減緩或防止輪齒產(chǎn)生塑性變形。3.2.5.6 齒輪按彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計在本次設(shè)計中雖然不是機(jī)械式的機(jī)械，但是應(yīng)用到了開式的齒輪傳動，因此進(jìn)行校核是必要的，由以上分析可知，本次只需進(jìn)行彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計為主： 1）由機(jī)械設(shè)計中第 196 頁的公式作以下設(shè)計計算：12[]FaSdYKTmz??????????（1） 由 10-20C 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ，大齒輪的150FEMPa??2380FEMPa?（2） 由圖 10-18 查得彎曲疲勞壽命系數(shù)為 ，10.85FN??20.8FN?（3） 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由公式 10-12 得11220.85] 30.574.28.6FNEKMPaS?????（4） 計算載荷系數(shù) K1.AVFaK??????????????（5） 查取齒形系數(shù)由表 10-5 查得122.8.424.67067065FaFaFaYY????（6） 查取應(yīng)力校正系數(shù) 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 22 頁2212.73.51.7406sasasYY????（7） 計算大小齒輪的 ，并加以比較]Fas??所以可知道大齒輪的數(shù)值較大。12.8730.1]5.64.6FassFY????2）設(shè)計計算 132 221.840.165.[]06FaSdYKTm mz ????????????????????所以可取模數(shù)為 4mm。3）幾何尺寸計算 12 1265,0·??è?2±??ê?65,z dmmdmm????????????中心矩為 ，齒寬系數(shù)為 b=12()50ad?????，取 B1=100mm，B2=96mm240.96d???3.2.5.7 按接觸強(qiáng)度進(jìn)行校核接觸強(qiáng)度的校核的基點：齒輪節(jié)圓處的應(yīng)力計算 應(yīng)不大于其許用接觸應(yīng)H?力 即[]H?H??[]根據(jù)赫茨公式可以導(dǎo)出接觸應(yīng)力基本值 的計算式HO?1eHOEFuZbd?????式中 --節(jié)點區(qū)域系數(shù)，若壓力角為 的未修正標(biāo)準(zhǔn)直齒輪 =2.5HZ02HZ 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 23 頁23--彈性系數(shù)，如兩齒輪均為鋼制可取 =189.8 MPaEZ EZ--重合度系數(shù)，對于直齒輪 ， 為端面重合度? (4)/3a???a?--螺旋角系數(shù)， 直齒輪 =1? cosZ??--小齒輪分度圓直徑 mm1db—工作齒寬（mm） ，指一對齒輪中的較小者--齒數(shù)比， ， 分別為小齒輪齒數(shù)?21/z?2,z--齒輪端面內(nèi)的切向力tF而 0HAVHK???式中 --使用系數(shù)，考慮因外界因素引起的動力負(fù)荷，可在 1-1.25 范圍內(nèi)選A取本次設(shè)計取 =1.1A--動荷系數(shù)，考慮嚙合過程中產(chǎn)生振動的影響，對于 5—8 級精度的齒VK輪， 可在 1.1-1.5 間選取，本次設(shè)計取 1.2V--接觸強(qiáng)度計算的齒向負(fù)荷分布系數(shù)，可在 1.1-1.25 之間選取，本次B選 1.1--接觸強(qiáng)度計算的齒間的齒間負(fù)荷分布系數(shù)，可在 1—1.35 間選取，HaK這里選 1.1本次設(shè)計中，彎曲過程中所需功率最大，而且轉(zhuǎn)速最低其傳動過程中相嚙合的齒輪中較小的那一個較危險，需校核，如果經(jīng)校核滿足使用要求，則其他齒輪不用交合就可以使用。本次設(shè)計選取小齒輪進(jìn)行校核，該傳動過程中，所傳遞的轉(zhuǎn)矩=112.7Nm。使齒輪勻速轉(zhuǎn)動，主動輪分度圓直徑 d=mz=4*65=260mm1T則作用于齒輪節(jié)圓處的圓周力 為tF1202.786.90tTFNd???則 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 24 頁2401 86.9102.519. 7.324.8tHEFuZbd???????????07.3.6.4HPAVHBaKMPa?該小齒輪采用合金鋼調(diào)質(zhì)，其硬度在 250-360HRC 間，[ ]=780-940MPaH?[ ]HP??本次設(shè)計中，小齒輪采用合金鋼硬度為 360HRC，大齒輪采用 45 鋼調(diào)質(zhì)，其硬度可達(dá)到 220HRC，[ ]可達(dá) 620HRC，所以該對齒輪的設(shè)計符合要求。3.2.6 套絲機(jī)構(gòu)中螺栓組的設(shè)計校核由于齒輪軸的兩端需要有軸承的支撐，同時由于絞絲需要一定的扭矩，因此有必要對套絲機(jī)構(gòu)中螺栓組進(jìn)行校核。該螺栓組相當(dāng)于承受有傾覆力矩，為T=112.7NM，在此傾覆力矩下，該結(jié)構(gòu)的左端螺栓承受拉力，右端為減載作用，故右端的螺栓受到的力較大，所受的載荷按式 5-31 確定。maxax21.7129.218izMLFN???????????????因為該機(jī)構(gòu)基本不承受其它作用力，所以 （軸向工作載荷） 。max218F?對于一般的連接，工作載荷穩(wěn)定時，1 1020max(.2~6),?aà?è?0.599823.4×ü-á| .327mbbFFNCN??????????選擇螺栓為 Q235，性能等級為 4.6 級的螺栓，由表 5-8 查得材料的屈服極限為 240MPA，由表 5-10 查得安全系數(shù) S=1.5，故螺栓的許用應(yīng)力，根據(jù)式（5-20）求得螺栓螺紋的危險截面的直4]160.5sMPa????徑（螺紋直徑 ）為 ，按粗牙普通1d21.341.1.84Fm??????????????螺紋標(biāo)準(zhǔn)（GB196-81） ，選用公稱直徑 D=16mm 的螺紋。因此該螺栓組的選取符合要求。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 25 頁253.2.7 夾具的設(shè)計本次夾具的設(shè)計是為了固定加工的鋼管，同時由于必須讓鋼管的中心線與夾具的中心線重合的同時，又必須都與板牙的中心線重合，只有這樣才能保證加工出的鋼管的螺紋才符合要求，因此這樣的夾具必須要能自動定心，才能滿足整體的設(shè)計要求。通過查閱機(jī)床夾具手冊，該夾具采用了螺旋式定心夾緊機(jī)構(gòu)----V 型塊式螺旋自動定心裝置。其工作原理是:該機(jī)構(gòu)利用等螺距的左右螺旋帶動兩個滑座等速移動向中間夾緊工件，向外分開時，則松開工件。結(jié)構(gòu)如圖是：3.2.8 夾具的夾緊力計算由〈〈機(jī)床夾具設(shè)計手冊〉 〉中第 22 頁表 1-2-3 可知，兩 V 型塊為防止工件繞軸線轉(zhuǎn)動所需要的夾緊力為 2()kKTSinwND???為防止工件在軸向力 Px 作用下移動所需要的夾緊力 2()xkKPSinwN???由于該機(jī)構(gòu)中 Px 近似為 0，所以軸向力 Px 近似為零，故無軸向移動，現(xiàn)在計算繞軸線轉(zhuǎn)動所需的夾緊力 Wk，已知 T=112.7NM， =90 度。安全系數(shù)為 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 26 頁26óé±í122éμ???????????.3?????????????????????由 表 1-2-4 查 取 摩 擦 系 數(shù) 0.5??，這就是螺桿受到的軸向力3.650.72()19.3k SinwNK?????F=19.39KN。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 27 頁274 液壓馬達(dá)的選擇及其使用4．1 液壓馬達(dá)使用注意事項 元 件 選 擇 安 裝 到 系 統(tǒng) 以 后 應(yīng) 該 對 照 說 明 書 ， 嚴(yán) 格 按 使 用 要 求 使 用 ： 要 想使 液 壓 馬 達(dá) 獲 得 滿 意 的 使 用 效 果 ， 除 選 擇 高 質(zhì) 量 的 產(chǎn) 品 外 ， 還 應(yīng) 根 據(jù) 機(jī) 械 各工 況 對 液 壓 系 統(tǒng) 的 要 求 ， 選 擇 最 佳 的 設(shè) 計 方 案 ， 并 按 照 液 壓 馬 達(dá) 使 用 說 明 書