可调速钢筋弯曲机的设计设计说明367583.doc
《可调速钢筋弯曲机的设计设计说明367583.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《可调速钢筋弯曲机的设计设计说明367583.doc(19页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流可调速钢筋弯曲机的设计设计说明367583.精品文档.可调速钢筋弯曲机的设计目录第一章 引言 1第二章 系统性能与参数 2第三章 工作原理及框图 3第四章 弯矩计算与电动机选择 44.1 工作状态 44.2 材料达到屈服极限时的始弯矩 4第五章 v带传动设计 65.1 V带轮的设计计算 6第六章 第一级圆柱齿轮设计 96.1 选择材料 96.2 接触强度进行初步设计 96.3 齿轮校核 106.4 齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 13第七章 第三级圆柱齿轮设计 157.1 选择材料 157.2 接触强度进行初步设计 157.3 齿轮校核 16
2、7.4 齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 19第八章 中间轴设计 218.1 计算作用在轴上的力 218.2 计算支力和弯矩 228.3 截面校核 23第九章 主轴设计 269.1 计算作用在轴上的力 269.2 计算支力和弯矩 269.3 截面校核 28第十章 轴承的选择 3010.1滚动轴承选择 30第十一章 控制设备的选择.3111.1 变频器的概述3111.2 变频器的选工作原理3111.3 变频器的参数 33第十二章 电机的选择 379.1 电机的介绍 379.2 电机的选择原则 37小结 40总结 41参考文献 42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
3、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。GW40型半自动钢筋弯曲机适用于弯曲6-40毫米钢筋之用,本机的传动机构采用全封闭式,变速杆换挡,可使工作盘得到两种转速,钢筋的弯曲角度由工作盘侧面的挡块调节,机械部分通过电器控制实现半自动。关键词 钢筋弯曲机 始弯矩 终弯矩 主轴扭矩 控制设备第一章 引言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使行业增长的根本动因。受国家连续多年实施的积极财政
4、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。第二章 系统性能与参数 全套图纸及更多设计请联系QQ:360702501G
5、W40型钢筋弯曲机适用于建筑行业弯曲640钢筋之用。 本机工作程序简单,弯曲形状一致,调整简单,操作方便,性能稳定,它能将Q23540圆钢或832螺纹钢筋弯曲成工程中所需要的各种形状。弯曲钢筋直径6-40mm工作盘直径350mm工作盘转数7转/分电动机Y100L-4-3KW外型尺寸760760685整机重量4000kg第三章 系统工作原理及框图3.1 GW-40弯曲机的工作框图(见图3.1):控制设备工作台带 轮减 速 箱电动机图3.1 工作框图其中减 速 箱由轴 轴承和齿轮组成3.2 GW-40弯曲机的工作原理图(见图3.2)3.3 工作原理GW-40弯曲机的工作机构是一个在垂直轴上旋转的水
6、平工作圆盘,如图所示,把钢筋置于图中虚线位置,支承销轴固定在机床上,中心销轴和压弯销轴装在工作圆盘上,圆盘回转时便将钢筋弯曲。为了弯曲各种直径的钢筋, 在工作盘上有几个孔,用以插压弯销轴,也可相应地更换不同直径的中心销轴。第四章 弯矩计算与电动机选择4.1工作状态全套图纸及更多设计请联系QQ:3607025011.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:Mt=式中 F为拨斜柱对钢筋的作用力;Fr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(L1/Lo)一定,Lo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
7、心距离L0 GW-50钢筋弯曲机的工作盘设计:直径400mm,空间距120mm,L0=169.7 mm,Ls=235,a=43.802.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料的额定延伸率,钢筋应力超过屈服极限产生塑性变形。4.2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=K1Ws式中,M0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/mm2),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),
8、产生变形硬化后的终弯矩:M=(K 1+K0/2Rx)Ws式中,K0为强化系数,K0=2.1/p=2.1/0.14=15, p为延伸率,25MnSi的p=14%,Rx=R/d0,R为弯心直径,R=3 d0,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:Mt=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,则电动机最大负载功率
9、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。5. 电动机的控制 (如图2所知)第五章 v带传动设计5.1 V带轮的设计计算全套图纸及更多设计请联系QQ:360702501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16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,=P=1.24=4.8KW2. 选定带型根据=4.8KW和转速=1440,有图812选定A型3. 计算传动比=2
10、.84. 小带轮基准直径由表8112和表8114取小带轮基准直径=75mm5. 大带轮的基准直径大带轮的基准直径=(1-)取弹性滑动率=0.02= (1-)=2.8=205.8mm实际传动比=2.85 从动轮的实际转速=505.26 转速误差=1.7% 对于带式输送装置,转速误差在范围是可以的6. 带速 =5.627. 初定轴间距0.7(+)(+)0.7(75+205)(75+205)196取=400mm8. 所需v带基准长度 =2+ =2 =800+439.6+10.56 =1250.16mm 查表818选取9. 实际轴间距a=400mm10. 小带轮包角11. 单根v带的基本额定功率根据=
11、75mm和=1440由表8127(c)用内插法得A型v带的=0.68KW12. 额定功率的增量根据和由表8127(c)用内插法得A型v带的=0.17KW13. V带的根数ZZ=根据查表8123得=0.95根据=1250mm查表得818得=0.93Z=6.38取Z=7根14. 单根V带的预紧力 =500( 由表8124查得A型带m=0.10则=500(=99.53N15. 压轴力=2=1372N16. 绘制工作图 第六章 圆柱齿轮设计6.1 选择材料确定和及精度等级参考表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。
12、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FE1=FE2=700Mpa, Flim1=Flim2=350 6.2 按接触强度进行初步设计1. 确定中心距a(按表8328公式进行设计) aCmAa(+1)=18.1 计算作用在轴上的力大轮的受力:圆周力 =径向力 轴向力 小轮的受力:圆周力 = 径向力 =轴向力 =8.2 计算支力和弯矩1.垂直平面中的支反力:2. 水平面中的支反力: =2752.3N =261N3. 支点的合力 ,: 轴向力 应由轴向固定的轴承来承受。4. 垂直弯矩:9.2 计算支力和弯矩1.垂直平面中的支反力:
13、2.水平面中的支反力: =11198.37N =-3217.9N 3.支点的合力 ,: 轴向力 应由轴向固定的轴承来承受。4.垂直弯矩:截面 截面 5.水平弯矩:截面截面 =11198.37 =-66.77N6.合成弯矩:截面截面7.计算轴径截面截面9.3 对截面进行校核1.截面校核全套图纸及更多设计请联系QQ:360702501 (由表412得)齿轮轴的齿 (由表4117得) (由表4117得)S1.8则 轴的强度满足要求2. 如下图第十章 轴承的选择10.1滚动轴承选择.1. 根据拨盘的轴端直径选取轴承,轴承承受的力主要为径向力,因而采用深沟球轴承,选定为型号为16008的轴承,其中160
14、08的技术参数为:d=40mm D=68mm B=9mm2. 16008轴承的配合的选择:轴承的精度等级为D级,内圈与轴的配合采用过盈配合,轴承内圈与轴的配合采用基孔制,由此轴的公差带选用k6,查表得在基本尺寸为200mm时,IT6DE 公差数值为29um,此时轴得基本下偏差ei=+0.017mm,则轴得尺寸为mm。外圈与壳体孔的配合采用基轴制,过渡配合,由此选用壳体孔公差带为M6,IT6基本尺寸为68mm时的公差数值为0.032mm,孔的基本上偏差ES=-0.020,则孔的尺寸为mm。第十一章 控制设备的选择11.1变频器的概述全套图纸及更多设计请联系QQ:360702501变频器是利用电力
15、半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的。变频器的分类方法有多种,按照主电路工作方式分类,可以分为电压型变频器和电流型变频器;按照开关方式分类,可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM
16、控制变频器;按照工作原理分类,可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等;按照用途分类,可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。(1) 检知异常状态后自动地进行修正动作,如过电流失速防止,再生过电压失速防止。 (2)检知异常后封锁电力半导体器件PWM控制信号,使电机自动停车。如过电流切断、再生过电压切断、半导体冷却风扇过热和瞬时停电保护等。 11.2变频器的工作原理目前,通用型变频器绝大多数是交直交型变频器,通常尤以电压器变频器为通用,其主回路图,它是变频器的核心电路,由整流回路(交直交换),直流滤波电路(能耗电路)及逆变电路(直交变换)
17、组成,当然还包括有限流电路、制动电路、控制电路等组成部分。 1) 整流电路 如图1.2所示,通用变频器的整流电路是由三相桥式整流桥组成。它的功能是将工频电源进行整流,经中间直流环节平波后为逆变电路和控制电路提供所需的直流电源。三相交流电源一般需经过吸收电容和压敏电阻网络引入整流桥的输入端。网络的作用,是吸收交流电网的高频谐波信号和浪涌过电压,从而避免由此而损坏变频器。当电源电压为三相380V时,整流器件的最大反向电压一般为12001600V,最大整流电流为变频器额定电流的两倍。2)滤波电路 逆变器的负载属感性负载的异步电动机,无论异步电动机处于电动或发电状态,在直流滤波电路和异步电动机之间,总
18、会有无功功率的交换,这种无功能量要靠直流中间电路的储能元件来缓冲。同时,三相整流桥输出的电压和电流属直流脉冲电压和电流。为了减小直流电压和电流的波动,直流滤波电路起到对整流电路的输出进行滤波的作用。 通用变频器直流滤波电路的大容量铝电解电容,通常是由若干个电容器串联和并联构成电容器组,以得到所需的耐压值和容量。另外,因为电解电容器容量有较大的离散性,这将使它们随的电压不相等。因此,电容器要各并联一个阻值等相的匀压电阻,消除离散性的影响,因而电容的寿命则会严重制约变频器的寿命。 3)逆变电路 逆变电路的作用是在控制电路的作用下,将直流电路输出的直流电源转换成频率和电压都可以任意调节的交流电源。逆
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 调速 钢筋 弯曲 设计 说明 367583
限制150内