钢筋弯曲机设计及其运动过程虚拟设计

1、（钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 1 目录目录 目录 1 中英文摘要 2 绪论 3 第 1 章 弯矩计算与电动机选择 4 1.1 工作状态 4 2.1 材料达到屈服极限时的始弯矩 4 第 2 章 v 带传动设计 5 2.1 v 带轮的设计计算 5 第 3 章 第一级圆柱齿轮设计 8 3.1 选择材料 8 3.2 接触强度进行初步设计 8 3.3 齿轮校核 10 3.4 齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 12 第 4 章 第三级圆柱齿轮设计 14 4.1 选择材料 14 4.2 接触强度进行初步设计 14 4.3 齿轮校核 15 4.4 4齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 18 第 5 章中间轴设计

2、 20 5.1 计算作用在轴上的力 20 5.2 计算支力和弯矩 20 5.3 截面校核 22 第 6 章主轴设计 24 6.1 计算作用在轴上的力 24 6.2 计算支力和弯矩 25 6.3 截面校核 26 第 7 章 轴承的选择 28 7.1 滚动轴承选择 28 中英文 28 总结 32 参考文献 33 （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 2 摘摘 要要 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。 关键词关键词 钢筋弯曲机 始弯矩 终弯

3、矩 主轴扭矩 【abstract】 adopt analyze and count of the intensity ,we believe that the components of the steel reinforcing bar- curved equipment have the huge design foreground . we can improve the ability of machining, only change very few components and the electric motors efficiency. it can be contented

4、 to the machining of the 40 screw thread steel and go up to the 50 steel reinforcing bar curved equipment. key words: steel reinforcing bar-curved equipment first curved last curved main shaft curved. （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 3 钢筋弯曲机设计及其运动过程虚拟钢筋弯曲机设计及其运动过程虚拟 专业:机械设计制造及其自动化, 学号:2000121406,姓名:胡茂正 指导教师:刘杰华,招惠玲

5、,陈敏华 绪论绪论 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

6、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。 （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 4 第第 1 1 章章 弯矩计算与电动机选择弯矩计算与电动机选择 1.11.1 工作状态工作状态 1.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sinsin 0 lfr 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，l

7、o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=43.80 a 工作盘；2-中心柱套；3-拨料柱 4-挡料柱；5-钢筋；6-插入座 117.45 图1 钢筋受力情况 2.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 的额定延伸率，钢筋应力超过屈服极限产生塑性变形。 2.12.1 材料达到屈服极限时的始弯矩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

8、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） ，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.

9、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 （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 5 负载功率 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。 e a e n 6. 电动机的控制 （如图 2 所知） 图2 钢筋弯曲电气图 制动刹车 电机反转 电机正转 第第 2 2 章章v v 带传动设计带

10、传动设计 2.12.1 v v 带轮的设计计算带轮的设计计算 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 1 n min r 2 n min r 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=4.8kw a k d p a k 2. 选定带型 根据=4.8kw 和转速=1440，有图 812 选定 a 型 d p 1 n min r 3. 计算传动比 =2.8 2 1 n n 514 1440 4. 小带轮基准直径 1d

11、 d 由表 8112 和表 8114 取小带轮基准直径=75mm 1d d 5. 大带轮的基准直径 2d d （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 6 大带轮的基准直径=（1-） 2d di 1d d 取弹性滑动率=0.02 = （1-）=2.8=205.8mm 2d di 1d d)02 . 0 1 (75 实际传动比 =2.85i )1 ( 1 2 d d d d 从动轮的实际转速=505.26 2 n i n1 85 . 2 1440 min r 转速误差=1.7% 514 26.505514 2 n 对于带式输送装置，转速误差在范围是可以的%5 6. 带速 =5.62 100060 144

12、075 100060 11 nd s m 7. 初定轴间距 0 a 0.7（+）（+） 1d d 2d d2 0 a 1d d 2d d 0.7（75+205）（75+205）2 0 a 196560 0 a 取=400mm 0 a 8. 所需 v 带基准长度 0d l =2+ 0d l 0 a 0 2 12 21 4 )( )( 2a dd dd dd dd =2 4004 )75205( )20575( 2 400 2 =800+439.6+10.56 =1250.16mm 查表 818 选取mmld1250 9. 实际轴间距 a （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 7 =400mm 2 0

13、 0 dd ll aa 10. 小带轮包角 1 =- 1 0 180 012 3 . 57 a dd dd = 00 62.18180 = 00 12038.161 11. 单根 v 带的基本额定功率 1 p 根据=75mm 和=1440由表 8127（c）用内插法得 a 型 v 带的=0.68kw 1d d 1 n min r 1 p 12. 额定功率的增量 1 p 根据和由表 8127（c）用内插法得 a 型 v 带的 min 1440 1 r n 85 . 2 i =0.17kw 1 p 13. v 带的根数 z z= l d kkpp p )( 11 根据查表 8123 得=0.95

14、0 1 38.161 k 根据=1250mm 查表得 818 得=0.93 d l l k z=6.38 l d kkpp p )( 11 93 . 0 95 . 0 )17 . 0 68 . 0 ( 8 . 4 取 z=7 根 14. 单根 v 带的预紧力 0 f =500（ 由表 8124 查得 a 型带 m=0.10 0 f 2 ) 1 5 . 2 m z p k d m kg 则=500（=99.53n 0 f 2 ) 1 5 . 2 m z p k d （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 8 15. 压轴力 q f =2=1372n q f 2 sin2 1 0 zf 2 38.161

15、 sin753.99 0 16. 绘制工作图 3.2 7 图3 带轮 第第 3 3 章章 圆柱齿轮设计圆柱齿轮设计 3.13.1 选择材料选择材料 确定和及精度等级 limh limf 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。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 limh limf fe1=fe2=700mpa, flim1=flim2=350 mpa 3.23.2 按接触强度进行初步设计按接触强度进行

16、初步设计 1. 确定中心距 a(按表 8328 公式进行设计) acmaa(+1) 3 2 1 h kt =1 m c 483 a （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 9 k=1.7 mnt1646 2 4 . 0 mpa h 1008 取mma175mma200 2. 确定模数 m (参考表 834 推荐表) m=(0.0070.02)a=1.44, 取 m=3mm 3. 确定齿数 z ,z 12 z =20.51 取 z =21 1 ) 1( 2 m a ) 15 . 5(3 2002 1 z =z =5.521=115.5 取 z =116 21 2 4. 计算主要的几何尺寸（按表 835

17、 进行计算） 分度圆的直径 d =m z =321=63mm 11 d =m z =3*116=348mm 22 齿顶圆直径 d= d +2h =63+23=69mm 1a1a d= d +2h =348+23=353mm 2a2a 端面压力角 0 20 基圆直径 d= dcos=63cos20 =59.15mm 1b1 0 d= d cos=348cos20 =326.77mm 2b2 0 齿顶圆压力角 =arccos=31.02 1at 1 1 a b d d 0 = arccos=22.63 2at 2 2 a b d d 0 端面重合度 = z （tg-tg）+ z (tg-tg) a

18、 2 1 1 1at 2 2at （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 10 =1.9 齿宽系数 =1.3 d 1 d b 63 80 纵向重合度 =0 3.33.3 齿轮校核齿轮校核 1. 校核齿面接触强度 （按表 8315 校核） 强度条件：= h h 计算应力：=zzzz z 1h hbe 1 1 bd f kkkk t hhva = 2h 1h b d z z 式中： 名义切向力 f =2005n t 1 1 2000 d t 63 17.632000 使用系数 k=1（由表 8331 查取） a 动载系数 =（） v k va a 200 b 式中 v= s m nd 7 . 1 100

19、060 51417.63 100060 11 a=83.6 b=0.4 c=6.57 =1.2 v k 齿向载荷分布系数 k=1.35（由表 8332 按硬齿面齿轮，装配时检修调整，6 级 h 精度 k非对称支称公式计算） h 34 . 1 齿间载荷分配系数 （由表 8333 查取）0 . 1 h k 节点区域系数 =1.5（由图 8311 查取） h z 重合度的系数 （由图 8312 查取）77 . 0 z 螺旋角系数 （由图 8313 查取）80 . 0 z （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 11 弹性系数 （由表 8334 查取）mpaze 8 . 189 单对齿啮合系数 z=1 b

20、= 1h =143.17mpa 2h 8063 2005 5 . 5 15 . 5 0 . 135 . 1 05 . 1 180 . 0 77 . 0 8 . 1895 . 11 许用应力：= h xwrvlnt h h zzzzzz s lim lim 式中：极限应力=1120mpa limh 最小安全系数=1.1（由表 8335 查取） limh s 寿命系数=0.92（由图 8317 查取） nt z 润滑剂系数=1.05（由图 8319 查取，按油粘度等于 350） l z s m 速度系数=0.96（按由图 8320 查取） v z,7 . 1 s m 粗糙度系数=0.9（由图 83

21、21 查取） r z 齿面工作硬化系数=1.03（按齿面硬度 45hrc，由图 8322 查取） w z 尺寸系数=1（由图 8323 查取） x z 则： =826mpa h 03 . 1 85 . 0 96 . 0 05 . 1 92 . 0 1 . 1 1120 满足 h h 2. 校核齿根的强度 （按表 8315 校核） 强度条件：= 1f 1f 许用应力： =； 1f ffvasafa n t kkkkyyyy bm f 11 22 12 sf sf ff yy yy （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 12 式中：齿形系数=2.61， =2.2（由图 8315（a）查取） 1f y

22、2f y 应力修正系数，（由图 8316（a）查取）6 . 1 1 sa y77 . 1 2 sa y 重合度系数 =1.9 y 螺旋角系数=1.0（由图 8314 查取） y 齿向载荷分布系数=1.3（其中 n=0.94，按表 8330 计算） f k n h k 齿间载荷分配系数=1.0（由表 8333 查取） f k 则 =94.8mpa 1f =88.3mpa 2f 1f 6 . 161 . 2 2 . 277 . 1 许用应力：= （按值较小齿轮校核） f xltreltntst f f yyyyy s re lim lim limf 式中： 极限应力=350mpa limf 安全系

23、数=1.25（按表 8335 查取） limf s 应力修正系数=2（按表 8330 查取） st y 寿命系数=0.9（按图 8318 查取） st y 齿根圆角敏感系数=0.97（按图 8325 查取） relt y 齿根表面状况系数=1（按图 8326 查取） lt yre 尺寸系数=1（按图 8324 查取） x y 则 = f mpa48997 . 0 9 . 02 25 . 1 350 满足， 验算结果安全 2f 1f f 3.43.4 齿轮及齿轮副精度的检验项目计算齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 1.确定齿厚偏差代号为：6kl gb1009588（参考表 8354 查取） 2.确

24、定齿轮的三个公差组的检验项目及公差值（参考表 8358 查取）第公差组检验切 向综合公差，=0.063+0.009=0.072mm,(按表 8369 计算，由表 8360， 1 i f 1 i f fp ff （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 13 表 8359 查取)；第公差组检验齿切向综合公差，=0.6（） 1 i f 1 i f tpt ff =0.6（0.009+0.011）=0.012mm， （按表 8369 计算，由表 8359 查取） ；第公差组检验 齿向公差=0.012（由表 8361 查取） 。 f 3.确定齿轮副的检验项目与公差值（参考表 8358 选择）对齿轮，检验公法线

25、长度的偏 差。按齿厚偏差的代号 kl，根据表 8353m 的计算式求得齿厚的上偏差=-12=-12 w e ss e pt f 0.009=-0.108mm，齿厚下偏差=-16=-160.009=-0.144mm；公法线的平均长度上偏差 si e pt f =*cos-0.72sin=-0.108cos-0.72 =-0.110mm,下偏差 ws e ss e t f 0 20 0 20sin36 . 0 a =cos+0.72sin=-0.144cos+0.720.036sin=-0.126mm；按表 8 wi e si e t f 0 20 0 20 319 及其表注说明求得公法线长度=8

26、7.652，跨齿数 k=10，则公法线长度偏差可表示为： kn w ,对齿轮传动，检验中心距极限偏差，根据中心距 a=200mm，由表查得 8 110 . 0 126 . 0 652.87 f 365 查得=；检验接触斑点，由表 8364 查得接触斑点沿齿高不小于 40%，沿齿 f023 . 0 长不小于 70%；检验齿轮副的切向综合公差=0.05+0.072=0.125mm（根据表 8358 的表注 ic f 3，由表 8369，表 8359 及表 8360 计算与查取） ；检验齿切向综合公差 =0.0228mm， （根据 8358 的表注 3，由表 8369，表 8359 计算与查取） 。

27、对箱体， ic f 检验轴线的平行度公差，=0.012mm，=0.006mm（由表 8363 查取） 。确定齿坯的精度 x f y f 要求按表 8366 和 8367 查取。根据大齿轮的功率，确定大轮的孔径为 50mm，其尺寸和 形状公差均为 6 级，即 0.016mm，齿轮的径向和端面跳动公差为 0.014mm。 3. 齿轮工作图 0.8 0.8 1.6 图4 大齿轮 （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 14 二 由于第一级齿轮传动比与第二级传动比相等，则对齿轮的选择，计算以及校核都与第一级 一样 第第 4 4 章章 第三级圆柱齿轮的设计第三级圆柱齿轮的设计 4.14.1 选择材料选择材料

28、1.确定 hlim和 flim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 4850hrc，精度等级为 6 级。按硬度下限值，由图 838（d）中的 mq 级质量指标查得 hlim=hlim=1120mpa；由图 839（d）中的 mq 级质量指标查得 fe1=fe2=700mpa, flim1=flim2=350 mpa. 4.24.2 按接触强度进行初步设计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) 3 2 1 h kt =1 m c 483 a k=1.7

29、 mnt1646 2 4 . 0 mpa h 1008 6 则 a=325mm 取 a=400mm 2. 确定模数 m (参考表 834 推荐表) m=(0.0070.02)a=2.88, 取 m=4mm 3. 确定齿数 z ,z 12 200 4 4002 21 zz z =28 取 z =28 1 ) 1( 2 m a ) 16(4 4002 1 （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 15 z =172 取 z =172 22 4. 计算主要的几何尺寸（按表 835 进行计算） 分度圆的直径 d =m z =428=112mm 11 d =m z =688mm 22 1724 齿顶圆直径 d=

30、 d +2h =112+24=120mm 1a1a d= d +2h =688+24=696mm 2a2a 齿根圆直径 mmmmzd f 1025 . 2 11 mmmmzd f 6785 . 2 22 端面压力角 0 20 基圆直径 d= dcos=112cos20 =107.16mm 1b1 0 d= d cos=688cos20 =646.72mm 2b2 0 齿顶圆压力角 =arccos= 1at 1 1 a b d d 0 7 . 26 = arccos= 2at 2 2 a b d d 0 6 . 21 端面重合度 = z （tg-tg）+ z (tg-tg) a 2 1 1 1a

31、t 2 2at =1.15 齿宽系数 =1.3 d 1 d b 63 80 齿宽 mmab1604004 . 0 纵向重合度 =0 4.34.3 校核齿轮校核齿轮 1.校核齿面接触强度 （按表 8330 校核） 强度条件：= h h （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 16 计算应力：=zzzz z 1h hbe 1 1 bd f kkkk t hhva = 2h 1h b d z z 式中： 名义切向力 f =34107n t 1 1 2000 d t 63 19102000 使用系数 k=1（由表 8331 查取） a 动载系数 =（） v k va a 200 b 式中 v= s m nd

32、 09 . 0 100060 17112 100060 11 a=83.6 b=0.4 c=6.57 =1.05 v k 齿向载荷分布系数 k=1.35（由表 8332 按硬齿面齿轮，装配时检修调 6 级精度 h k非对称支称公式计算） h 34 . 1 齿间载荷分配系数 （由表 8333 查取）0 . 1 h k 节点区域系数 =1.5（由图 8311 查取） h z 重合度的系数 （由图 8312 查取）93 . 0 z 螺旋角系数 （由图 8313 查取）80 . 0 z 弹性系数 （由表 8334 查取）mpaze 8 . 189 单对齿齿合系数 z=1 b = 1h =301.42m

33、pa 2h 8063 2005 5 . 5 15 . 5 0 . 135 . 1 05 . 1 180 . 0 77 . 0 8 . 1895 . 11 （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 17 许用应力：= h xwrvlnt h h zzzzzz s lim lim 式中：极限应力=1120mpa limh 最小安全系数=1.1（由表 8335 查取） limh s 寿命系数=0.92（由图 8317 查取） nt z 润滑剂系数=1.05（由图 8319 查取，按油粘度等于 350） l z s m 速度系数=0.96（按由图 8320 查取） v z,7 . 1 s m 粗糙度系数=0.

34、9（由图 8321 查取） r z 齿面工作硬化系数=1.03（按齿面硬度 45hrc，由图 8322 查取） w z 尺寸系数=1（由图 8323 查取） x z 则： =826mpa h 03 . 1 85 . 0 96 . 0 05 . 1 92 . 0 1 . 1 1120 满足 h h 2. 校核齿根的强度 （按表 8315 校核） 强度条件：= 1f 1f 许用应力： =； 1f ffvasafa n t kkkkyyyy bm f 11 22 12 sf sf ff yy yy 式中：齿形系数=2.61， =2.2（由图 8315（a）查取） 1f y 2f y 应力修正系数，（

35、由图 8316（a）查取）6 . 1 1 sa y77 . 1 2 sa y 重合度系数 =1.9 y 螺旋角系数=1.0（由图 8314 查取） y 齿向载荷分布系数=1.3（其中 n=0.94，按表 8330 计算） f k n h k （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 18 齿间载荷分配系数=1.0（由表 8333 查取） f k 则 =94.8mpa 1f =88.3mpa 2f 1f 6 . 161 . 2 2 . 277 . 1 许用应力：= （按值较小齿轮校核） f xltreltntst f f yyyyy s re lim lim limf 式中： 极限应力=350mpa l

36、imf 安全系数=1.25（按表 8335 查取） limf s 应力修正系数=2（按表 8330 查取） st y 寿命系数=0.9（按图 8318 查取） st y 齿根圆角敏感系数=0.97（按图 8325 查取） relt y 齿根表面状况系数=1（按图 8326 查取） lt yre 尺寸系数=1（按图 8324 查取） x y 则 = f mpa48997 . 0 9 . 02 25 . 1 350 满足， 验算结果安全 2f 1f f 4.44.4 齿轮及齿轮副精度的检验项目计算齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 1.确定齿厚偏差代号为：6kl gb1009588（参考表 8354

37、查取） 2.确定齿轮的三个公差组的检验项目及公差值（参考表 8358 查取） 第公差组检验切向综合公差，=0.063+0.009=0.072mm,(按 1 i f 1 i f fp ff 表 8369 计算，由表 8360，表 8359 查取)； 第公差组检验齿切向综合公差，=0.6（） 1 i f 1 i f tpt ff =0.6（0.009+0.011）=0.012mm， （按表 8369 计算，由表 8359 查取） ； 第公差组检验齿向公差=0.012（由表 8361 查取） 。 f 3.确定齿轮副的检验项目与公差值（参考表 8358 选择） 对齿轮，检验公法线长度的偏差。按齿厚偏差

38、的代号 kl，根据表 8353 w e （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 19 的计算式求得齿厚的上偏差=-12=-12 ss e pt f 0.009=-0.108mm，齿厚下偏差=-16=-160.009=-0.144mm；公法线的平 si e pt f 均长度上偏差=*cos-0.72sin=-0.108cos-0.72 ws e ss e t f 0 20 =-0.110mm,下偏差=cos+0.72sin=-0.144cos 0 20sin36 . 0 a wi e si e t f +0.720.036sin=-0.126mm；按表 8319 及其表注说明求得公法线 0 20 0

39、20 长度=87.652，跨齿数 k=10，则公法线长度偏差可表示为： kn w 对齿轮传动，检验中心距极限偏差，根据中心距 a=200mm， 110 . 0 126 . 0 652.87 f 由表查得 8365 查得=；检验接触斑点，由表 8364 查得接触 f023 . 0 斑点沿齿高不小于 40%，沿齿长不小于 70%；检验齿轮副的切向综合公差 =0.05+0.072=0.125mm（根据表 8358 的表注 3，由表 8369，表3 ic f 59 及表 8360 计算与查取） ；检验齿切向综合公差=0.0228mm， （根据 8 ic f 358 的表注 3，由表 8369，表 83

40、59 计算与查取） 。对箱体，检验轴线 的平行度公差，=0.012mm，=0.006mm（由表 8363 查取） 。 x f y f 4. 确定齿坯的精度要求按表 8366 和 8367 查取。根据大齿轮的功率，确定大轮的孔 径为 50mm，其尺寸和形状公差均为 6 级，即 0.016mm，齿轮的径向和端面跳动公差为 0.014mm。 5. 齿轮工作图如下 图5 小齿轮 1.6 1.6 0.8 （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 20 第第 5 5 章章 轴的设计轴的设计 6.16.1 计算作用在轴上的力计算作用在轴上的力 大轮的受力： 圆周力 = 1 f 1 f 1 2 d t n 8 . 1

41、995 5 . 93 3472 径向力 1r f 1r fntgf72636 . 0 8 . 1995 01 轴向力 11 ffa 小轮的受力： 圆周力 = 2 f 2 fn d t 11024 63 34722 2 径向力 = 2r f 2r fntgf396836 . 0 11024 02 轴向力 = 2a f 2a f 2 f 5.25.2 计算支力和弯矩计算支力和弯矩 1.垂直平面中的支反力： br n l cfcbf 6262 213 2611024143 8 . 1995)( 21 n l afbaf rc68420 213 5 . 49 8 . 1995 5 . 11611024

42、)( 12 2. 水平面中的支反力： l cbfdfcfdf r rarfa b )(5 . 05 . 0 122211 = 213 143720315110242003968174 8 . 1995 =2752.3n l dfafdfbaf r farfar c 111222 5 . 05 . 0 = 213 174 8 . 1995350726 5 . 3111024 5 . 1663968 =261n 3. 支点的合力 ，： b r c r （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 21 = b rnrrb b 684027526262 22 2 2 nrrrcc c 68282616824 2

43、2 2 2 轴向力 nfff aaa 2 . 90288 .199511024 12 应由轴向固定的轴承来承受。 a f 4. 垂直弯矩： 截面 1 w m 1 w mmnar b 4 . 751 5 . 496262 截面 wm wm mncrc 4 . 1368266842 5. 水平弯矩： 截面 mnarmbw27.3305 .49 3 . 2752 1 nar d fmb a aw86.1627.330174 8 . 1995 2 1 1 截面 mncrmcw 2 . 52200261 2 1 11 d fbfbarm ar b aw =27521741995117726 5 . 16

44、6 =504nm 7. 合成弯矩： 截面 mnmmm w w w 30.820108900564001 2 2 mnmmmaww aw 75282.16 4 . 751 22 2 2 截面 mnmmmw ww 9 . 1368 2 . 52 4 . 1368 22 2 2 mnmmmaw waw 8 . 1457504 4 . 1368 22 2 2 8. 计算轴径 截面 （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 22 mm tm d w w 58 3557 . 0 58.1050567240010 7 . 0 )(10 3 3 2 2 1 截面 mm tm d w aw 74 3557 . 0 58

45、.10505 9 . 136810 7 . 0 10 3 2 3 22 2 52 100 213 174 31.5 fr2 2 a2 a1 1 r1 轴的受力和结构尺寸简图 5.35.3 对截面进行校核对截面进行校核 1. 截面校核 mmnmw 82030 mmn n p t 347272 5 . 93 4 . 310 5 . 95 10 5 . 95 6 6 3 33 19145 32 58 32 mm d w 3 382902mmwwt （由表 412 得）mpa355 1 1 . 0 齿轮轴的齿 1 k 472 . 1 46 . 1 600640 600700 46 . 1 49 . 1

46、 k （由表 4117 得）73 . 0 （由表 4117 得）72 . 0 （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 23 268 . 1 k k 9 . 1 k k 78.54 92.1212.29 355 4 3 1 t w t k w m k s 8 . 1s s1.8 则 轴的强度满足要求 2. 截面校核 mmnmw 136890 mmn n p t 347272 5 . 93 4 . 310 5 . 95 10 5 . 95 6 6 3 33 6 . 39762 32 74 32 mm d w 3 21.795252mmwwt （由表 412 得）mpa355 1 1 . 0 齿轮轴的齿

47、1 k 472 . 1 46 . 1 600640 600700 46 . 1 49 . 1 k （由表 4117 得）81 . 0 （由表 4117 得）76 . 0 110 . 3 k k 271 . 2 k k （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 24 119 76 . 7 152 . 1 355 4 3 1 t w t k w m k s 8 . 1s s1.8 则 轴的强度满足要求 3. 如下图 6.3 45 3.2 图6 轴 第第 6 6 章章 主轴设计主轴设计 6.16.1 计算作用在轴上的力计算作用在轴上的力 1.齿轮的受力： 扭矩 t t=mn 9 . 10537 9 . 2

48、2 . 39550 圆周力 = 1 f 1 f 1 2 d t n68.6126 344 9 . 105372 径向力 1r f 1r fntgf 6 . 220536 . 0 68.6126 01 轴向力 11 ffa 2. 工作盘的合弯矩 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） 由公式 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sinsin 0 lfr （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 25 钢筋

49、轴线夹角。 0 8 .43 mml 7 . 169 0 则 nfr10816 工作盘的扭矩 mnlft r 1 . 1270496 . 0 7 . 16910816sin 02 所以 t齿轮能够带动工作盘转动 2 t 6.26.2 计算支力和弯矩计算支力和弯矩 1.垂直平面中的支反力： br n l cfcbf 8 . 5342 183 75.201102425.12268.6126)( 21 n l afbaf rc11243 183 75.6068.6126 5 . 16210372)( 12 2.水平面中的支反力： l cbfcfdf r rrfa b )(5 . 0 1211 = 18

50、3 25.122 6 . 220575.201018634468.6126 =11198.37n l dfafdfbaf r farfar c 111222 5 . 05 . 0 = 183 34468.612675.60 6 . 220525.16210186 =-3217.9n 3.支点的合力 ，： b r c r = b rnrrb b 6 . 1240737.11198 8 . 5342 22 2 2 nrrrcc c 4 . 11694 9 . 321711243 22 2 2 轴向力 nff aa 68.6126 1 应由轴向固定的轴承来承受。 a f （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设

51、计） 26 4.垂直弯矩： 截面 1 w m 1 w mmnar b 58.32475.60 8 . 5342 截面 wm wm mncrc29.23375.2011243 5.水平弯矩： 截面 mnarmbw 3 . 68075.6037.11198 1 nar d fmb a aw 3 . 1427 3 . 68034468.6126 2 1 1 截面 mncrmcw77.6675.20 9 . 3217 2 1 11 d fbfbarm ar b aw =11198.3734468.6126 5 . 101 6 . 220525.162 =-66.77nm 6.合成弯矩： 截面 mnmm

52、m w w w 38.33123.445817.105352 2 2 mnmmmaww aw 74.146329.203718517.105352 2 2 截面 mnmmmw ww 65.24223.445822.54424 2 2 mnmmmaw waw 65.24223.445822.54424 2 2 7.计算轴径 截面 mm tm d w w 60 3557 . 0 46.611170.10981210 7 . 0 )(10 3 3 2 2 1 截面 mm tm d w aw 85 3557 . 0 46.611102.5887910 7 . 0 10 33 22 2 6.36.3 对

53、截面进行校核对截面进行校核 1.截面校核 （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 27 mmnmw 331380 mmn n p t 115000000 8 . 2 4 . 310 5 . 95 10 5 . 95 6 6 3 33 21600 32 60 32 mm d w 3 432002mmwwt （由表 412 得）mpa355 1 1 . 0 齿轮轴的齿 1 k 472 . 1 46 . 1 600640 600700 46 . 1 49 . 1 k （由表 4117 得）73 . 0 （由表 4117 得）72 . 0 268 . 1 k k 9 . 1 k k 47 . 6 86.54

54、 355 4 3 1 t w t k w m k s 8 . 1s s1.8 则 轴的强度满足要求 2. 如下图 （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 28 图7 主轴 第第 7 章章 轴承的选择轴承的选择 7.17.1 滚动轴承选择滚动轴承选择. . 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 16008 的技术参数为： d=40mm d=68mm b=9mm 2. 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

55、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， 046 . 0 017 . 0 40 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。 020 . 0 052 . 0 68 中英文中英文 薄壁模具成功的秘密薄壁模具成功的秘密 要求生产一种小的轻的零件,就要我们寻找一个能够注出薄壁工件的注塑模具.现在,”薄壁” 在微电子方面通常定义为少于1m壁厚.在大的自动化方面,”薄”可能意味是2mm

56、左右.无论怎么 样,越薄壁的地方,在生产过程中要求的变化就越多:更高的压力和速度,更短的冷却时间,和改注 射的方法和工作排列的方式.这些过程的改变在模具,机构和零件设计中要引起一系列的思考 机械方面的思考: （钢筋弯曲机设计钢筋弯曲机设计） 29 标准的注塑机都能够应用于大多数的薄壁注射.新标准的注塑机的容量远超过了十几年前的机 器.先进的材料和技术,高超过的设计水平大大的增加了薄壁零件对标准注塑机的要求. 但是当薄壁不断的收缩,要求有更大的高速带来的特殊压力.例如微电子零件的壁厚少于1m, 填充时间要少于0.5秒和注射压力大于30000psi是不罕见的.为薄壁注射而设计的水力机械通常 储蓄的

57、能量既用于注射又用于夹紧循环.纯电的和水电混合的机械的出现往往能够提供更高的速 度和更大的压力. 为了抵抗高压,在注射范围内,夹紧里应该是在5-7吨每平方英寸.另外,连接杆到压盘有助于 减少弯曲,当墙壁厚度减少,注射压力上升.薄壁注射机的连接杆到压盘厚度的距离通常是2:1,或 者是更低的比率.而且,随着壁厚的变薄,注射速度的闭环的控制,转移压力和其他的过程变量能 在高速度和压力拥包的情况下帮助控制充满型腔. 当它开始注射容量时，大量的塑料装入型腔太多了。我们建议注射40%70%的型腔容量到模 的型腔里面。在薄壁注射的应用中经常能见到的大大地减少的总循环周期时间可以使把最小注 射量降低到型腔容量

58、的20%30%成为可能，但是 ，只有在彻底了解零件因材料变化而引起的其 特性的变化的情况下才能实现。用户必须小心，小的注射量可能引起材料性能的降低，因此， 意味着更长的只社时间。 模子：本身的精度 速度是薄壁模能否做成功的关键的因素之一。更快的折射速度和更高的注射压力把溶解的热 塑性的材料在一个足够的速度下注入狭窄的型腔以避免其凝固。如果标准零件注射时间在2sec 内，如果它的厚度减少25%那么充型时间就能减少50%，即1sec钟就能充满型腔。 薄壁模具的好处之一是当壁厚减少时，需要冷却的材料也相应的减少。随着主要壁厚的减少， 循环周期能减少50%，熔化状态下的系统的小心的管理能使分流道和主流

59、道缩小循环周期的时间。 热的分流道和主流道通常用于薄壁零件的注塑以利于把周期时间减少到最小。 模具的材料也应该被检查。p20钢在传统的应用中广大被使用，但是，由于薄壁注射的压力 不断的增大，模具也必须做得更坚固。h-13钢和其它的坚韧的钢为薄壁的工具提供了额外的安 全保证。（另外，如果可能，你也可以选用模具的材料这 可以使在高速度注入型腔的时候，不 会加快模具的磨损。） 不过，比标准的零件来说精密的模具可能要多花费30%40%。可是，生产率成倍提高可以弥 补这多花费的部分。实际上，薄壁的注塑的方法是经常用于省钱途径之一。100%的生产率的提 高意味着要做的模具就更少因此在生产程序中节省更多的钱

60、。 这里是一些薄壁的工具设计上的技巧： 1.对于主要薄壁工作的应用，一般用硬度大于钢p20的材料，尤其是要求有大的磨损和腐蚀的时 候。h-13和d-2钢就是最常用的两栖种材料着之一。 2.模具的锁定有时是弯曲的不对齐。 3.型腔孔的型心能有助于减少型心在转换时的破损。 4.在型腔和主流道下面用更重的支持板（通常是23英寸厚）和较重的导柱（一般是增加0.005 英寸） 5.比传统的模具使用更大更多的推杆，以减少推杆的压力 6.考虑滑块和导套的放置。 注射模具避免在复合材料上的缺陷 两钟或更多材料的注射模需要一个两个浇口浇铸方式或同时技术。不管使用程序如何，造模 者在达到高质量塑件方面面对相同的挑