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卧式钢筋切断机的结构设计 卧式钢筋切断机的结构设计 第1章引言 1.1 概述 钢筋切断机是钢筋加工必不可少的设备之一，它主要用语房屋建筑、桥梁、隧道、电站、大型水利等工程中对钢筋的定长切断3。钢筋切断机与其他切断设备相比，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1。 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。 全球经济建设的快速发展为建筑行业，特别是为建筑机械的发展提供了一个广阔的发展空间，为广大生产企业提供一个展示自己的舞台。面对竞争日益激烈的我国建筑机械市场，加强企业的经营管理，加大科技投入，重视新技术、新产品的研究开发，提高产品质量和产品售后服务水平，积极、主动走向市场，使企业的产品不断地满足用户的需求，尽快缩短与国外先进企业的差距，无疑是我国钢筋切断机生产企业生存与发展的必由之路2。 1.2 题目的选取 本次毕业设计的任务是卧式钢筋切断机的设计。要求切断钢筋的最大直径14m m，切断速度为15次/分。 在设计中通过计算和考虑实际情况选则合适的结构及参数，从而达到设计要求，同时尽可能的降低成本，这也是一个综合运用所学专业知识的过程。毕业设计是对三年大学所学知识的一个总结，也是走上工作岗位前的一次模拟训练。 1.3 钢筋切断机的工作原理 工作原理：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。 图1-1钢筋切断机原理图 第2章 电机选择 传动方案简述：选择三级减速，先是一级带减速，再两级齿轮减速。首先采用一级带传动，因为它具有缓冲、吸振、运行平稳、噪声小、和过载保护等优点，并安装张紧轮。然后采用两级齿轮减速，因为齿轮传动可用来传递空间任意两轴间的运动和动力，并具有功率范围大，传动效率高，传动比准确，使用寿命长，工作安全可靠等特点。动力由电动机输出,通过减速系统传动,把动力输入到执行机构。由于传动系统作的是回转运动,而钢筋切断机的执行机构需要的直线往复运动,为了实现这种转换,可以采用曲柄滑块机构,盘行凸轮移动滚子从动件机构,齿轮齿条机构。考虑现实条件，我决定采用曲柄滑块机构作为本机械的执行机构。 2.1 切断钢筋需用力计算 为了保证钢筋的剪断，剪应力应超过材料的许应剪应力。即 切断筋的条件为：=A Q 本切断机针对切断钢筋为牌号H R B 400的普通热轧钢筋，其屈 服强度b =400M P a 。 剪切过程实际上是金属塑性变形过程，金属在塑性变形中沿晶格滑移，即形成所谓滑移线3。东北重型机械学院连家创教授，利 用滑移线理论在考虑了剪刃侧间隙及接触摩擦的基础上，推导出剪切机剪切力计算公式，并进行了实验验证，其计算公式如下 3： 冷剪时m ax =K ·K u ( 1+s )b 式中s 试件断裂时的平均延伸率 b 被剪钢件的强度极限 则由上式可得 m ax =（0.560.62）·1·（1+16%）·400=259.84287.68M p a 取最大值m ax =287.68M p a 由于切断钢筋的最大直径为14m m ，则切断机所需的切断力为 F 切=m a x ·d 2/4=287.68··142/4=44284.90N 2.2 剪刃行程 行程太小，翘头的工件通不过，行程太大，对于曲柄式剪切机会使曲柄增大，从而使剪切机的工作扭矩和驱动功率增大，相应的结构尺寸也将增大3。 根据生产经验，剪刃形成可取20m m 。则曲轴的偏心距为20m m 。 2.3 功率计算 由于切断刀的速度与曲轴处的线速度不尽相同，因此使用曲轴处的线速度进行计算可是计算结果偏于安全 4。 则切断处的功率P ： 39.1001.02060215Q P =?=?-?=?-?=90223.1343.5745 .325953551803.57d 18001a d 3.2.8 确定V 带的根数 根数的计算公式为()L ca K K P P P Z ?+00 由min /14200r n =，mm d 950=查表8-4a 得知p 0=1.07K W 7 由min /14200r n =，794.30=i 查表8-4b 得p 0=0.17K W 查表8-5得88.0=K ，查表8-2得96.0=L K 则()()73.296 .088.017.007.186.200=?+=?+L ca K K P P P Z 取Z =3 3.2.9 确定V 带张紧力 由教材表8-3得：A 型V 带单位长度质量