1、 摘 要此次課題設(shè)計(jì)主要是建筑上廣泛使用的臥式鋼筋切斷機(jī)，它主要的工作原理是：應(yīng)用電動(dòng)機(jī)經(jīng)一級(jí)三角帶傳動(dòng)，二級(jí)齒輪傳動(dòng)減速后,帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),曲軸推動(dòng)連桿使滑塊以與動(dòng)刀片在切斷機(jī)機(jī)座的滑道中作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),因此使活動(dòng)刀片和固定刀片相錯(cuò)而切斷鋼筋。與此同時(shí)應(yīng)根據(jù)電機(jī)的工作環(huán)境選擇電動(dòng)機(jī)類型，采用臥式安裝方式，防護(hù)式電機(jī)，鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。選擇三級(jí)減速，先是一級(jí)帶減速，再采用兩級(jí)齒輪減速。一級(jí)帶傳動(dòng)具有緩沖、吸振、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小、合過載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，并安裝緊輪。兩級(jí)齒輪減速的主要優(yōu)點(diǎn)是齒輪傳動(dòng)可用來(lái)傳遞空間任意兩軸間的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，并且具有功率圍大，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，傳動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)，工作安全可靠

2、等一系列特點(diǎn)。動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)輸出,通過減速系統(tǒng)傳動(dòng),把動(dòng)力輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由于傳動(dòng)系統(tǒng)作 的是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),而鋼筋切斷機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),為了實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換,可以采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu),盤行凸輪移動(dòng)滾子從動(dòng)件機(jī)構(gòu),齒輪齒條機(jī)構(gòu)。本課題采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作為本機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu) 。關(guān)鍵詞：建筑 切斷齒輪 鋼筋 曲柄滑 AbstractThe article introduces a kind of architectural lie type steel cutting machines. Its operating principles are: It use electric motors

3、 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.Accor

4、ding 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 introducti

5、on 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 sco

6、pe 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 ba

7、ck 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 目 錄中文摘要.

8、1英文摘要.2引言.3 1.1 概述.1 1.2 題目的選取.1 1.3 鋼筋切斷機(jī)的原理.1第2章 電機(jī)選擇.22.1 切斷鋼筋需用力計(jì)算.22.2 功率計(jì)算.3第3章 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).53.1 基本傳動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算.53.1.1分配傳動(dòng)比.53.1.2 計(jì)算機(jī)構(gòu)各軸的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力參數(shù). 53.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì).63.2.1帶型的確定.63.2.2帶輪基準(zhǔn)直徑.63.2.3帶速的確定.63.2.4中心距、帶長(zhǎng)與包角的確定.63.2.5確定帶的根數(shù).73.2.6緊力. 73.2.7作用在軸上的載荷.73.2.8帶輪結(jié)構(gòu)與尺寸見零件圖.73.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì).8 3.3第一級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì).8 3.3.第二

9、級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì).123.4 軸的校核.153.4.一軸的校核.153.4.三軸的校核.193.5 平鍵的校核.223.6 軸承的校核.23 3.6.初選軸承型號(hào).23 3.6.壽命計(jì)算.24第4章 總結(jié).27參考文獻(xiàn).28致.2930 / 36引言11 概述鋼筋切斷機(jī)是鋼筋在加工的過程中必不可少的設(shè)備，它主要用于房屋建筑、橋梁、隧道、電站、大型水利等工程中對(duì)鋼筋的定長(zhǎng)切斷。鋼筋切斷機(jī)與其他切斷設(shè)備相比，主要具有重量輕、耗能少、工作可靠、效率高等特點(diǎn)，因此近年來(lái)逐步被機(jī)械加工和小型軋鋼廠等廣泛采用，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。國(guó)外切斷機(jī)的對(duì)比：由于切斷機(jī)技術(shù)含量低、易仿造、利潤(rùn)不高

10、等原因，所以廠家?guī)资陙?lái)基本維持現(xiàn)狀，發(fā)展不快，與國(guó)外同行相比具體有以下幾方面差距。全球經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展為建筑行業(yè)，特別是為建筑機(jī)械的發(fā)展提供了一個(gè)廣闊的發(fā)展空間，為廣大生產(chǎn)企業(yè)提供一個(gè)展示自己的舞臺(tái)。面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的我國(guó)建筑機(jī)械市場(chǎng)，加強(qiáng)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)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(dòng)走向市場(chǎng)，使企業(yè)的產(chǎn)品不斷地滿足用戶的需求，盡快縮短與國(guó)外先進(jìn)企業(yè)的差距，無(wú)疑是我國(guó)鋼筋切斷機(jī)生產(chǎn)企業(yè)生存與發(fā)展的必由之路。12 選題本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是臥式鋼筋切斷機(jī)的設(shè)計(jì)。要求所要切斷鋼筋的最大直徑15mm，切斷速度為16次/分。在本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)過

11、計(jì)算和考慮實(shí)際情況來(lái)選擇合適的結(jié)構(gòu)與參數(shù)，從而達(dá)到設(shè)計(jì)要求，同時(shí)盡可能的降低設(shè)計(jì)成本，從而達(dá)到一個(gè)綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)的過程。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)三年大學(xué)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)總結(jié)和綜合運(yùn)用，也是走上工作崗位前的一次模擬訓(xùn)練。13 臥式鋼筋切斷機(jī)的工作原理工作原理：采用電動(dòng)機(jī)經(jīng)一級(jí)三角帶傳動(dòng),二級(jí)齒輪傳動(dòng)減速,帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),曲軸推動(dòng)連桿使滑塊和動(dòng)刀片在機(jī)座的滑道中作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),使活動(dòng)刀片和固定刀片相錯(cuò)而切斷鋼筋。而按照鋼筋切斷機(jī)的剪切方式有大致可以分為二種形式：旋轉(zhuǎn)式剪切，下移式剪切，現(xiàn)在對(duì)它們的工作原理進(jìn)行分別介紹。如圖采用的是旋轉(zhuǎn)式鋼筋切斷機(jī)剪切的工作原理,通常的情況下,該切斷機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是由牽引輪.定

12、長(zhǎng)開關(guān).電磁鐵.剪切裝置.和承料架組成。在鋼筋通過倆切斷齒輪中間的縫隙時(shí)進(jìn)入承料架并觸動(dòng)定長(zhǎng)開關(guān)時(shí)，這樣電磁鐵就帶動(dòng)離合器飛輪軸與主動(dòng)齒輪軸相連接，主動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)一周，切斷齒輪將旋轉(zhuǎn)三分之一周，與此同時(shí)切斷鋼筋。不足之處：此類鋼筋切斷機(jī)采用的是牙嵌離合器進(jìn)行聯(lián)接，受工作原理的限制，速度不能過大。所以就導(dǎo)致鋼筋前進(jìn)的速度不能太大。又由于切斷齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比較大容易造成連切得現(xiàn)象。下切實(shí)剪切系統(tǒng)的形式比較多，按照刀具的驅(qū)動(dòng)形式答題可以分為：擺動(dòng)式，錘擊式，液壓式。目前國(guó)使用的均為錘擊式。其工作原理為電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而捶頭在曲軸的作用下將做不停的高速上下運(yùn)動(dòng).當(dāng)鋼筋前進(jìn)到預(yù)算的長(zhǎng)度時(shí),鋼筋觸動(dòng)到

13、與倒臺(tái)相連定齒板,其將前移.當(dāng)?shù)杜_(tái)移到錘頭時(shí),錘頭將擊打刀架,所以切刀將鋼筋切斷。切斷的鋼筋將落入承料架。該鋼筋切斷機(jī)的剪切機(jī)構(gòu)和定尺裝置直接聯(lián)系且無(wú)中間環(huán)節(jié).所以此切割的精度就比較高，又該裝置無(wú)離合器因此鋼筋的前進(jìn)的速度較高。但在使用的過程中如果調(diào)整的不合適，將造成鋼筋的連切現(xiàn)象。第2章 電機(jī)選擇傳動(dòng)方案簡(jiǎn)述：選擇三級(jí)減速，先是一級(jí)帶減速，再兩級(jí)齒輪減速。首先采用一級(jí)帶傳動(dòng)，因?yàn)樗哂芯彌_、吸振、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小、和過載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，并安裝緊輪。然后采用兩級(jí)齒輪減速，因?yàn)辇X輪傳動(dòng)可用來(lái)傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并具有功率圍大，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，使用壽命長(zhǎng)，工作安全可靠等特點(diǎn)。動(dòng)力由

14、電動(dòng)機(jī)輸出,通過減速系統(tǒng)傳動(dòng),把動(dòng)力輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由于傳動(dòng)系統(tǒng)作的是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),而鋼筋切斷機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),為了實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換,可以采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu),盤行凸輪移動(dòng)滾子從動(dòng)件機(jī)構(gòu),齒輪齒條機(jī)構(gòu)?？紤]現(xiàn)實(shí)條件，我決定采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作為本機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。2.1切斷鋼筋需用力計(jì)算為了保證鋼筋能夠被完全剪斷，需要加剪切應(yīng)力應(yīng)超過材料本身的許應(yīng)剪應(yīng)力。即切斷鋼筋的條件為：查資料可知鋼筋的許用剪應(yīng)力為：143.5 MPa，取最大值144MPa。又由于本切斷機(jī)切斷的最大剛筋粗度為：mm。那么該機(jī)器的最小切斷力為：取切斷機(jī)的切斷力Q=21900N。2.2 功率計(jì)算刀的速度小于曲軸處的線速度。則切斷

15、處的功率P：W 查表可知在傳動(dòng)過程中，帶傳動(dòng)的效率為= 0.940.97； 二級(jí)齒輪減速器的效率為= 0.960.99； 滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率為= 0.940.98； 連桿傳動(dòng)的效率為= 0.810.88；滑動(dòng)軸承的效率為由以上可知總的傳動(dòng)效率為:= 0.94×0.96×0.98×0.81=0.72由此可知所選電機(jī)功率最小應(yīng)為 kw查手冊(cè)并根據(jù)電機(jī)的工作環(huán)境和性質(zhì)選取電機(jī)為：Y系列封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)，代號(hào)為Y112M-6，輸出功率為2.2kw，輸出速度為960 r/min。第3章 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 基本傳動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算3.1.1 減速器的分配傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y，滿

16、載轉(zhuǎn)速為960 r/min。(1) 總傳動(dòng)比 (2) 分配傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 上式中i0、i1分別為帶傳動(dòng)與減速器（兩級(jí)齒輪減速）的傳動(dòng)比，為使V帶傳動(dòng)的外廓尺寸不致過大，同時(shí)使減速器的傳動(dòng)比圓整以便的獲得圓整的齒數(shù)。初步取i0 =2，則減速器的傳動(dòng)比為 3226401=iii(3) 分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比按展開式布置，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，取 i11=6.4，則i22=5。（注以下用i1代替i11，i2代替i22）3.1.2 計(jì)算機(jī)構(gòu)各軸的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力參數(shù) 各軸的轉(zhuǎn)速 軸 軸 軸 各軸的輸入功率 軸 軸 軸 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 = 軸 mN15.4194.0289.210101×&

17、#180;´=´´=iTTd 軸 軸 3.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.2.1 帶型的確定由設(shè)計(jì)可知：V帶傳動(dòng)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)值與小帶輪的轉(zhuǎn)速查相應(yīng)得圖表選取A型V帶。3.2.2 帶輪基準(zhǔn)直徑查閱相關(guān)手冊(cè)選取小帶輪基準(zhǔn)直徑為d1=100mm，則大帶輪基準(zhǔn)直徑為d2=2×100=200mm3.2.3 帶速的確定3.2.4 中心矩、帶長(zhǎng)與包角的確定。由式 0.7(d1+d2)<a0<2(d1+d2)

18、可知： 0.7(100+200)<a0<2(100+200) 得 210a0600 初步確定中心矩為 a0=400 根據(jù)相關(guān)公式初步計(jì)算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度： 查表選取帶的長(zhǎng)度為1250mm計(jì)算實(shí)際中心矩： 取386mm驗(yàn)算小帶輪包角：3.2.5 確定帶的根數(shù) 查表知 p1=0.97 p1=0.11 ka=0.965 kl=0.93 則 取Z=43.2.6 緊力 查表 q=0.10kg/m3.2.7 作用在軸上的載荷3.2.8 帶輪結(jié)構(gòu)與尺寸圖3-2 帶輪的結(jié)構(gòu)與尺寸圖3.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.3.1 第一級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(1) 選材料、確定初步參數(shù) 選材料 小齒輪：40Cr鋼調(diào)制，平均取齒面

19、硬度為260HBS 大齒輪：45鋼調(diào)制，平均取齒面硬度為260HBS 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齒數(shù)比即為傳動(dòng)比 選擇尺寬系數(shù)d和傳動(dòng)精度等級(jí)情況，參照相關(guān)手冊(cè)并根據(jù)以前學(xué)過的知識(shí)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 齒輪圓周速度為： 參照手冊(cè)選精度等級(jí)為9級(jí)。計(jì)算小齒輪轉(zhuǎn)矩T1確定重合度系數(shù)Z、Y：由公式可知重合度為則由手冊(cè)中相應(yīng)公式可知：確定載荷系數(shù) KH 、KF確定使用系數(shù) KA：查閱手冊(cè)選取使用系數(shù)為KA=1.85確定動(dòng)載系數(shù)Kv：查閱手冊(cè)選取動(dòng)載系數(shù)

20、Kv=1.10確定齒間載荷分布系數(shù)KHa、KFa：則載荷系數(shù)KH、KF 的確定，由公式可知（2）齒面疲勞強(qiáng)度計(jì)算確定許用應(yīng)力H 總工作時(shí)間th，假設(shè)該切斷機(jī)的壽命為10年，每年工作300天，每天工作8個(gè)小時(shí)，則： 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1、N2 壽命系數(shù) Zn1、Zn2 ，查閱相關(guān)手冊(cè)選取Zn1=1.0、Zn2=1.15 接觸疲勞極限?。篽lim1=720MPa、hlim2=580MPa安全系數(shù)取：Sh=1.0 許用應(yīng)力 h1、h2 彈性系數(shù)ZE 查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可選取 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可選取ZH=2.5 求所需小齒輪直徑d1與初估大小基本相符。 確定中心距，模數(shù)等幾何參數(shù) 中心距a

21、： 圓整中心矩取222mm 模數(shù)m：由中心矩a與初選齒數(shù)Z1 、Z2得：分度圓直徑d1,d2確定尺寬：取大齒輪尺寬為 b1=60×0.6=36mm 小齒輪尺寬取 b2=40mm 抗彎疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 求許用彎曲應(yīng)力 F應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NF1、NF2 壽命系數(shù)Yn1、Yn2 ，查閱相關(guān)手冊(cè)選取Yn1=1、Yn2=1 極限應(yīng)力?。篎lim1=290MPa、Flim2=220MPa 尺寸系數(shù)Yx：查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)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)力齒形系數(shù)YFa1、YFa2 由圖9-19，取 YFa1=2.56 YF

22、a2=2.15應(yīng)力修正系數(shù)Ysa1、Ysa2 由圖9-20，取 Ysa1=1.62 Ysa2=1.82校核齒根抗彎疲勞強(qiáng)度 由式（9-17），齒根彎曲應(yīng)力3.3.2 第二級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 選材料、確定其初步參數(shù) 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 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 齒數(shù)比即為傳動(dòng)比 選擇尺寬系數(shù)d和傳動(dòng)精度等級(jí)情況，參照相關(guān)手冊(cè)并根據(jù)以前學(xué)過的知識(shí)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=56m

23、m齒輪圓周速度為： 參照手冊(cè)選精度等級(jí)為9級(jí)。 計(jì)算小齒輪轉(zhuǎn)矩T1 確定重合度系數(shù)Z、Y：由公式可知重合度為則由手冊(cè)中相應(yīng)公式可知： 確定載荷系數(shù) KH 、KF確定使用系數(shù) KA：查閱手冊(cè)選取使用系數(shù)為KA=1.85確定動(dòng)載系數(shù)Kv：查閱手冊(cè)選取動(dòng)載系數(shù)Kv=1.0確定齒間載荷分布系數(shù)KHa、KFa：則載荷系數(shù)KH、KF 的確定，由公式可知 齒面疲勞強(qiáng)度計(jì)算 確定許用應(yīng)力H總工作時(shí)間th，假設(shè)該彎曲機(jī)的壽命為10年，每年工作300天，每天工作8個(gè)小時(shí)，則：應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1、N2壽命系數(shù) Zn1、Zn2 ，查閱相關(guān)手冊(cè)選取Zn1=1.33、Zn2=1.48接觸疲勞極限取：hlim1=760MP

24、a、hlim2=760MPa安全系數(shù)?。篠h=1許用應(yīng)力 h1、h2 彈性系數(shù)ZE 查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可選取節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可選取ZH=2.5求所需小齒輪直徑d1與初估大小基本相符。確定中心距，模數(shù)等幾何參數(shù) 中心距a： 圓整中心矩取252mm 模數(shù)m：由中心矩a與初選齒數(shù)Z1 、Z2得：分度圓直徑d1,d2確定尺寬：取大齒輪尺寬為 b1=84×2/3=56mm 小齒輪尺寬取 b2=60mm 齒根抗彎疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 求許用彎曲應(yīng)力 F 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NF1、NF2 壽命系數(shù)Yn1、Yn2 ，查閱相關(guān)手冊(cè)選取Yn1=1、Yn2=1 極限應(yīng)力取：Flim1=290MPa、Fli

25、m2=230MPa 尺寸系數(shù)Yx：查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)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)力齒形系數(shù)YFa1、YFa2 由圖9-19，取 應(yīng)力修正系數(shù)Ysa1、Ysa2 由圖9-20，取 Ysa1=1.62 Ysa2=1.82校核齒根抗彎疲勞強(qiáng)度 由式（9-17），齒根彎曲應(yīng)力3.4 軸的校核3.4.1 一軸的校核 軸直徑的設(shè)計(jì)式 按當(dāng)量彎矩法校核軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)軸系結(jié)構(gòu)，確定軸的受力簡(jiǎn)圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖。圖3-1 軸的受力轉(zhuǎn)矩、彎矩圖求作用在軸上的力如表3-1，作圖如圖3-1c 表3-1 作用在軸

26、上的力垂直面（Fv）水平面（Fh）軸承1F2=12NF4=891N齒輪 2=N軸承3F1=476NF3=1570N帶輪41056N 求作用在軸上的彎矩如表3-2，作出彎矩圖如圖3-2d、3-2e表3-2 作用在軸上的彎矩垂直面（Mv）水平面（Mh）截面N.mm合成彎矩截面合成彎矩作出轉(zhuǎn)彎矩圖如圖3-2f作出當(dāng)量彎矩圖如圖3-2g，并確定可能的危險(xiǎn)截面、如圖3-2a。并算出危險(xiǎn)截面的彎矩如表3-3。表3-3截面的彎矩截面截面確定許用應(yīng)力已知軸材料為45鋼調(diào)質(zhì)，查表得=650MPa。用插入法查表得=102.5MPa，=60MPa。校核軸徑如表3-4表3-4 驗(yàn)算軸徑截面截面結(jié)論：按當(dāng)量彎矩法校核，

27、軸的強(qiáng)度足夠。 軸的剛度計(jì)算53088832I42p2=dp所以軸的剛度足夠3.4.2 三軸的校核 軸直徑的設(shè)計(jì)式 按當(dāng)量彎矩法校核軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)軸系結(jié)構(gòu)，確定軸的受力簡(jiǎn)圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖。 軸的受力簡(jiǎn)圖如圖3-3a圖3-3 軸的受力彎矩轉(zhuǎn)矩圖1） 求作用在軸上的力如表3-5，并作圖如圖3-3c表3-5 作用在軸上的力垂直面（Fv）水平面（Fh）軸承1F3=1627NF1=8362N齒輪 =2381N軸承2F4=754NF3=12619N曲軸21848N計(jì)算出彎矩如表3-6，并作圖如圖3-3d表3-6 軸上的彎矩垂直面（Mv）水平面（Mh）截面N.mm合成彎矩截面合成彎矩

28、作出轉(zhuǎn)彎矩圖如圖3-3f作出當(dāng)量彎矩圖如圖3-3g，并確定可能的危險(xiǎn)截面、和的彎矩如表7表3-7危險(xiǎn)截面的彎矩截面截面確定許用應(yīng)力已知軸材料為45鋼調(diào)質(zhì)，查表得=650MPa。用插入法查表得=102.5MPa，=60MPa校核軸徑如表3-8表3-8 校核軸徑截面截面結(jié)論：按當(dāng)量彎矩法校核，軸的強(qiáng)度足夠。 軸的剛度計(jì)算所以軸的剛度足夠3.5 鍵的校核3.5.1. 平鍵的強(qiáng)度校核 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(lái)選擇。選擇時(shí)應(yīng)考慮傳遞轉(zhuǎn)拒的大小，聯(lián)接的對(duì)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(dòng)與滑動(dòng)距離長(zhǎng)短，以與鍵在軸上的位置等。鍵的主要尺寸為其橫截面尺寸

29、(鍵寬b 鍵高h(yuǎn))與長(zhǎng)度L。鍵的橫截面尺寸b×h 依軸的直徑d由標(biāo)準(zhǔn)中選取。鍵的長(zhǎng)度L一般可按輪轂的長(zhǎng)度選定，即鍵長(zhǎng)略短于輪轂長(zhǎng)度，并應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的長(zhǎng)度系列。故根據(jù)以上所提出的以與該機(jī)工作時(shí)的要求，故選用A型普通平鍵。由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得：鍵寬 b=16mm 鍵高 h=10mm 鍵長(zhǎng) L=30mm 驗(yàn)算擠壓強(qiáng)度.平鍵聯(lián)接的失效形式有：對(duì)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(jì)中，假定壓力沿鍵長(zhǎng)和鍵高均勻分布，可按平均擠壓應(yīng)力進(jìn)行擠壓強(qiáng)度或耐磨性的條件計(jì)算，即：靜聯(lián)接 式中 傳遞的轉(zhuǎn)矩 軸的直徑 鍵與輪轂的接觸高度(mm)，一般取 鍵的接觸長(zhǎng)度(mm)

30、.圓頭平鍵 許用擠壓應(yīng)力) 鍵的工作長(zhǎng)度 擠壓面高度 轉(zhuǎn)矩 許用擠壓應(yīng)力，查表， 則 擠壓應(yīng)力 所以 此鍵是安全的。附：鍵的材料：因?yàn)閴簼⒑湍p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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鍵用抗拉強(qiáng)度不低于的鋼制造，如 45鋼 Q275 等。3.6 軸承的校核滾動(dòng)軸承是又專業(yè)工廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件。滾動(dòng)軸承的類型、尺寸和公差等級(jí)均已制訂有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在機(jī)械設(shè)計(jì)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(jí)等，并進(jìn)行軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。3.6.1 初選軸承型號(hào) 試選10000K軸承，查GB281-1994，查得10000K軸承的性能參數(shù)為： C=14617N Co=162850N (脂潤(rùn)滑)3.6.2切斷機(jī)壽命計(jì)算 第一步計(jì)算軸承部軸向力. 首先查表得10000K軸承的部軸向力可知: 則： 計(jì)算外加軸向載荷 計(jì)算軸承的軸向載荷 因?yàn)?故 軸承1 軸承2 當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)