钢筋切断机设计说明书

摘要近些年国家基建事业的急速发展，钢筋的需求量也是与日俱增，但是这就导致使用其如何进行钢筋设计以及切断这些设备的需求量也随之增加实际生产中，钢筋的加工是一项非常艰巨的加工任务，它需要用到的最为主要的使用设备就是钢筋切断机。钢筋切断机它的主要作用是在进行房屋建筑、桥梁建设、隧道建设、电站改建、大型水利的修建等重大机械作业工程中对钢筋的按照实际所需要的定长的切断工作。本次毕业设计所选的是钢筋切断机结构设计，主要任务是根据任务书中所指定重点研究对象为钢筋，给定一根直径6～40mm，长度为1.5～3m，形状正方形、长方形、圆形重要参数，完成相关钢筋切断机的结构设计，在展开钢筋切断机结构设计之前，通过多次在网上查找翻阅有关钢筋切断机国内外设计及发展的参考文献，对钢筋切断机结构、作用以及工作原理有所了解和掌握，然后紧接着完成钢筋切断机方案设计，以及相关零部件的计算，针对重要零部件完成了相应的校核工作校核对象主要包括轴、滚动轴承以及传动轴，对钢筋切断机的结构参数和工作参数进行了选择与计算，通过完成以上任务，整套钢筋切断机结构设计就结束了，最后绘制钢筋切断机装配图，以及主要零部件图。在本次毕业设计的过程中，我尽可能的选择的是国家标准而且通用的零件、部件，所以在整个毕业设计的过程中，一定程度上能大大缩短了本次设计使用的周期，而且在某一方面将成本降低了很多。在整个设计过程中，主要考虑的因素还有就是设计选择机械零件、部件的使用性能是不是很合理，再就是其在使用结构设计方面是不是在认知中的可承受范围之内；最后在保证完成切断工作要求的前提条件下，很大程度上提高设计的钢筋切断机的使用性价比。关键字：钢筋切断机；结构设计；传动；结构设计；AbstractInrecentyears,therapiddevelopmentofthenationalinfrastructureindustryhascausedthedemandforsteelbarstoincreasedaybyday,butthishasledtoanincreaseinthedemandforhowtousethemtodesignandcuttheseequipment.Inactualproduction,theprocessingofsteelbarsisaverydifficulttask.Themostimportantequipmentitneedstouseforprocessingtasksisthesteelbarcutter.Themainfunctionofthesteelbarcuttingmachineistocutsteelbarsaccordingtoactualneedsinmajormechanicaloperationssuchashouseconstruction,bridgeconstruction,tunnelconstruction,powerstationreconstruction,andlarge-scalewaterconservancyconstruction.Thisgraduationprojectselectedthestructuraldesignofthesteelbarcuttingmachine.Themaintaskistoprovideasteelbarwithadiameterof6-40mmandalengthof1.5-3m,withasquare,rectangular,andcircularshapeaccordingtothekeyresearchobjectspecifiedinthetaskbook.Tocompletethestructuraldesignoftherelevantsteelbarcuttingmachine,beforelaunchingthestructuraldesignofthesteelbarcuttingmachine,wehavesearchedthroughtheInternetformanytimestoreadthereferencedocumentsrelatedtothedesignanddevelopmentofthesteelbarcuttingmachineathomeandabroad,andthestructure,functionandfunctionofthesteelbarcuttingmachineTheworkingprincipleisunderstoodandmastered,andthentheplandesignofthesteelbarcuttingmachineandthecalculationofrelatedpartsarecompleted.Thecorrespondingcheckworkiscompletedfortheimportantparts.Thecheckobjectsmallytheassemblydrawingofthesteelcuttingmachineandthemainpartsdrawingweredrawn.Intheprocessofthisgraduationdesign,Itrymybesttochoosethenationalstandardandcommonpartsandcomponents,sointhewholegraduationdesignprocess,toacertainextent,thecycleofthisdesigncanbegreatlyshortened.Inoneaspect,thecosthasbeenreducedalot.Intheentiredesignprocess,themainconsiderationsarewhetherthedesignandselectionofmechanicalpartsandtheperformanceofthecomponentsareveryreasonable,andwhetheritiswithintheacceptablerangeofcognitionintheuseofstructuraldesign;andfinallyUnderthepremiseofensuringthecompletionofthecuttingworkrequirements,thecost-effectiveuseofthedesignedsteelbarcuttingmachineisgreatlyimproved.Keywords:steelbarcuttingmachine;structuraldesign;transmission;structuraldesign;

目录TOC\o"1-3"\h\u12552摘要 150501绪论 4321331.1引言 4154091.2国内外钢筋切断机研究现状 4140672钢筋切断机的结构设计部分 7249712.1钢筋切断机的工作原理 750182.2电机选择 783462.2.1钢筋的了解 797332.3切断钢筋需用力计算 1237662.4功率计算 13120903传动结构设计 14116713.1基本传动数据计算 149533.1.1分配传动比 14314453.1.2计算钢筋切断机机构中各轴的运动及动力参数 1485513.2带传动设计 15178673.3齿轮传动设计 18147943.3.1第一级齿轮传动设计 1839163.3.2第二级齿轮传动设计： 23266143.4轴的校核 27187733.4.1一轴的校核 27159543.4.2三轴的校核 31170223.5键的校核 35166983.6轴承的校核 36177203.6.1初选轴承型号 3648303.6.2寿命计算 36200994钢筋切断机的摩擦、磨损和润滑 3922910总结 4015293致谢 425278参考文献 432661毕业设计（论文）知识产权声明 4425589毕业设计（论文)独创性声明 45

1绪论1.1引言在当下世界严峻的局势以及国民经济体态快速发展的形势下，根据我们国家主要建筑设计的组成结构体——钢筋，可以看出来全球经济建设的快速发展行业就是建筑行业，特别是为建筑机械的迅猛发展态势提供了一个极为广阔的发展空间，同时也为广大的生产企业单位提供了一个展示自己的大平台。现在面对着竞争日益激烈的我们国家的建筑机械市场，为了进一步加强生产企业单位的经营管理，多方面加大科技市场的投入，以及越来越重视新的技术、新的产品它们的研究与开发，为了提高生产的产品质量以及产品售后服务的水平，各个生产单位现在也是更加积极地、主动地走向全国市场，乃至世界商场，使生产企业的产品以及设备不断地满足相关用户的实际需求，尽快地缩短我们国家的生产单位生产的产品与国外先进企业的生产产品之间的差距，无疑就是我们国家的钢筋切断机的生产企业单位生存与我国发展的必经之路。实际生产中，钢筋的加工是一项非常艰巨的加工任务，它需要用到的最为主要的使用设备就是钢筋切断机。钢筋切断机它的主要作用是在进行房屋建筑、桥梁建设、隧道建设、电站改建、大型水利的修建等重大机械作业工程中对钢筋的按照实际所需要的定长的切断工作。在近些年来，钢筋切断机的应用越来越广泛，主要承接单位是相关机械设备公司，也主要是因为钢筋切断机的优点，即钢筋切断机具备重量轻、耗能少、工作可靠、效率高等特点。1.2国内外钢筋切断机研究现状因为近几年机械行业的急速发展，钢筋的需求量也是与日俱增，但是这就导致使用其如何进行钢筋设计以及切断这些设备的需求量也随之增加，对比国内外局势，可以看出当下国内由于切断机切断使用技术含量低、容易被仿造、所产利润率降低等原因，近些年来几乎国内的所有厂家一直以来仅以此维持基本现状，发展速度减缓，与此相对，国外同行的发展形式可观，很是值得我们借鉴与学习，总结下来具体有以下几方面差距：一是面对国外切断机的偏心轴，国外设计的切断机偏心距都是比较大的，比如说是日本生产的立式钢筋切断机的偏心距为24mm，但是在而国内的话，切断机的偏心距一般就是17mm，国内的切断机相较日本生产的切断机的优点是看起来更加省料、而且它们的齿轮结构也偏小一些，但是缺点也有，就是容易给用户带来不必要的麻烦，而且不方便对其进行管理。就是因为在实际生产使用时，国内生产的切断机是由切大料再到切小料的时候，并不仅仅是进行刀垫更换动作，也不是进行更换刀片的动作，在特殊要求的时候它还需要进行角度的转换。二是国外的钢筋切断机的机架一般情况下都是钢板进行焊接的结构，零件、部件的加工精度以及粗糙度的要求是必须经过热处理工艺，保证其硬度、刚度，最终使切断机在进行载荷的承受、疲劳失效的形式、磨损的形式等方面都远远超过了国产的切断类机械设备。三是国内钢筋切断机的刀片设计在很大程度上是不合理的，有的是进行单螺栓固定，有的是刀片的厚度足够的薄，比如说是40型的刀片和50型的刀片厚度平均起来才为17mm；但是国外这一点就做得非常得好，他们都选用的是进行双螺栓固定，刀片厚度一般设计为25～27mm，所以在国外的刀片，在其受力大小以及寿命使用期期限等，进行综合性能分析的话，各个方面都比国内的切断机设计更好。四是我们国家的钢筋切断机的切断次数如果按每分钟进行的话，切断次数是非常少的，比如在我们国内，切断机每分钟的切断次数一般是28～31次，但是要是再国外的话，他们的切断机每分钟执行切断动作比国内的切断机要高出15～20次，即就是最国外切断机的每分钟切断次数要高出30次，工作效率可以说是目前比较高的。五是国外的切断机的机型一般采用的结构是半开式结构，切断机中的齿轮以及轴承使用的是使用油脂进行润滑，切断机的曲轴轴径、连杆瓦、冲切刀座、转体处都是需要人为用手工稀油进行润滑工作。而国内的切断机机型的结构类型主要有全开型、全闭型、半开半闭型3种，其中润滑的方式也分为集中稀油进行润滑和飞溅进行润滑2种。六是相比较国内的钢筋切断机的外观质量以及整机的综合性能在很大程度上是粗腰进行大改进的；然而国外的部绝大多数厂家一般都是进行规模类生产，他们主要是在技术设备上下了大功夫，舍得投入，让自动化的生产水平逐步提高，最终能形成一套完整的、详细的质量保证加工系统体系。同时外国厂家对产品的外观质量要求更高，所谓是精益求精。举一个非常简单的例子，钢筋切断机的外罩尽可能使用的是一次性冲压成型技术，需要使用的油漆必须经过烤漆喷涂处理工艺，其中油漆的色泽搭配必须科学合理，而且在外观上看不到哪儿有缝隙、边边角角的毛刺以及尖角，必须保证整机的光洁与美观。但是在国内的一些厂家就不是这样做的，他们虽然生产发展的历史比较久远，但是没有任何一家是形成规模型的，再说时间也长了，久而久之设备也会老化，所以在加工过程中最主要的是拼体力以及经验，其中的生产工艺也是几十年如一，所以外观质量比较粗糙、给人的直观感觉也是比较差的。综合以上几点来看，我们国家还是迫切需要新一代的创新及改变，使得中国机械稳步发展，一直向前，从我们国家加速由机械大国向机械强国转变。做好一个表率，带头让其他行业紧跟其后，陆陆续续发展起来，而且现代化经济发展越来越注重基础设施建设，基础设施建设作为发展的根本，是不可或缺的因素。现如今基础设施的建设对于钢筋使用的需求日益强烈，原来的设备已无法满足大需求产量，从而产生了钢筋切断机的设计，主要用于钢筋使用在房屋建筑、桥梁、隧道、电站、大型水利等工程中对钢筋的定长切断更加便利，经济适用性更好，利润产出率也会随之提高。2钢筋切断机的结构设计部分2.1钢筋切断机的工作原理钢筋切断机的工作原理主要是按照电动机的传动，在经过一级带的传动和二级齿轮的传动进行减速后,令其带动切断机中的曲轴做旋转动作,从而使切断机中的曲轴推动着连杆进而使滑块和动切断机中的刀片在切断机的机座滑道中作往复直线运动工作,使钢筋切断机中的活动刀片和固定刀片发生相错进而切断钢筋。2.2电机选择本次毕业设计题目为钢筋切断机的结构设计，已给出的研究对象为直径6mm～40mm的钢筋，长度1.5m～3m。2.2.1钢筋的了解首先对钢筋做一个了解，钢筋主要用于各种大型、重型、轻型薄壁和高层建筑结构。a.根据轧制外形可分为光圆钢筋-Ⅰ级钢筋（Q300钢钢筋）均轧制为光面圆形截面，供应形式有盘圆，直径不大于10mm，长度为6m～12m；带肋钢筋-有螺旋形、人字形和月牙形三种，一般Ⅱ级、Ⅲ级钢筋轧制成人形，Ⅳ级钢筋轧制成螺旋形及月牙形；钢线-分低碳钢丝和碳素钢丝，以及钢绞线；扭转钢筋-经冷轧并冷扭成型，其中又可按直径大小分为钢丝（直径3mm～5mm）、细钢筋（直径6mm～10mm）、粗钢筋（直径＞22mm）；b.根据力学性能可分为Ⅰ级钢筋（235/420级）、Ⅱ级钢筋（335/450级）、Ⅲ级钢筋（400/540级）、Ⅳ级钢筋（500/630级）；c.按生产工艺可分为热轧、冷轧、冷拉的钢筋，还有以Ⅳ级钢筋经热处理而成的热处理钢筋，强度比前者更高；d.按在结构中的作用分为受压钢筋、受拉钢筋、架力钢筋、分布钢筋、箍筋等，可以将配置在钢筋混凝土结构中的钢筋，按作用又可分为受力筋-承受拉应力、压应力的钢筋、箍筋=承受一部分斜拉应力，并固定受力筋的位置，多用于梁和柱内，架力筋-用以固定梁内纲箍的位置，构成梁内的钢筋骨架，分布筋-用于屋面板、楼板内，与板的受力筋垂直布置，将承受的重量均匀地传给受力筋，并固定受力筋的位置，以及抵抗热胀冷缩所引起的温度变形；其他-因构件构造要求或施工安装需要而配置的构造筋，里面包括腰筋、预埋锚固筋、预应力筋、环等；2.2.2电动机的选择功率的计算对于功率的计算在设计时采用近似理论的计算方法。本方法是基于电机的功率应该与单位时间相同的原则，即认为电机的功率：P=FV设计时取主轴转速：80～180r/min，由于设计原料是钢筋，主轴转速设计时取值范围为0.3～0.8m/s，实际运算中，转速近似估计为0.4m/s，F经验值近似13KN，所以功率近似为5.2KW。电机的选择由于钢筋的折断力无法通过计算直接得到，故只能根据实验值计算。故参考一些实验值选择的折断力，结合生产实践的经验，估取电机功率为5.5KW,选择电动机型号为Y160M-8。根据设计手册查得，其主要参数如下，额定功率为5.5KW，额定转速为723r/min，效率为0.835，功率因数为0.73，输出轴径选取为48mm，整个重量：150kg传动机构的设计与计算根据上述所得的电机及主轴转速，初步确定电机至主轴间的减速比为i=723/180≈4根据生产实践的实际现场经验，选定电机至主轴间的减速传动机构为一对带轮和一对链轮。结合带轮和齿轮的传动特点，取带轮间的减速比为2，链轮间的减速比为2。带传动的设计计算带传动和链传动都是通过中间挠性件（带或链）传递运动和动力的，适用于两周中心距较大的场合。在这种场合下，带传动相对于齿轮传动，结构简单、成本低廉、适用范围广，所以一般工业设计中，带传动和链传动是最为常见的传动。带传动的优点是：其适用于中心距较大的传动；带作为机械传动常见零部件，具有良好的挠性，可缓和设备使用过程中的产生的冲击，吸收振动；过载时带与带轮间容易发生打滑，打滑产生会使传动失效，但是可以放防止设备使用过程中的其他零部件的损坏；而且结构简单、成本很低廉。有优点就有其缺点，其缺点是带传动的外廓尺寸比较大，并且需要张紧装置，由于带在使用过程中的滑动，其传动比的稳定是保证不了的；经过长时间的使用，会影响其寿命，所以其寿命较短，而且传动效率不高。通常，带传动多适用于中小功率的传动。在本次设计中，根据机械工业出版社出版的《机械设计手册》可得，已知电机轴转速＝723r/min,输入功率P=5.5KW1）功率的设计：由《机械设计课程设计手册》查得工况系数＝1.2,得：＝P＝1.2×5.5=6.6KW2）带型的选定：根据=6.6KW和=723r/min，由相关机械设计手册确定选用带型为B型带。3）小带轮基准直径及大带轮基准直径：由《机械设计课程设计手册》取＝140mm，取传动比i=2.0,弹性滑动系数＝0.01。则大带轮基准直径＝i(1-)=2.0×140×0.99=277.2mm查得，取=280mm4）输入轴实际转速的确定：＝(1-)/=140×0.99×723/280=357.89r/min5)带速v的确定：v=/(60×1000)=5.30m/s对于普通V带使用过程中，一般确定范围应在5m/s～30m/s内选择；而对于窄v带，带速v可以达到40m/s。如果带速过小，则传递的功率小，如果带速过大，则相反。根据计算结果，可知带速v符合设计要求。6)轴间距的确定：按公式取=500mm7)所需基准长度的确定：＝2+(+)/2+=1669.2mm取基准长度＝1600mm。8）实际轴间距a的确定：a=+（-）/2＝465.4mm安装时所需要的最小轴间距＝a-0.0015=460mm张紧或补偿伸长所需要的最大轴间距＝a+0.02=532mm9）小带轮包角的确定：＝－＝一般的需要α≥120°，如果小于120°，则需要加大中心距或者是增设张紧轮。163°＞120°，所以设计满足要求。10）单根V带的基本额定功率的确定：根据以上所得数据＝140mm和＝723r/min，可根据设计手册查得B型带＝1.64kw。11）设计时考虑到传动比的影响，需要确定额定功率的增量△，根据设计手册查得：△＝0.22KW12）V带根数z的确定：z=/[(+△)]由机械设计手册查得=0.955,=0.92,则代入上式得：Z=4.04取z＝4根。13）单根V带预紧力的确定：=500(2.5/-1)/(zv)+m由机械设计手册查得m＝0.17kg/m,则代入上式得：=500×(2.5/0.96-1)×256/(8×28.72)+0.17×＝635.52N14）压轴力的确定：＝4880.88N15）带轮结构和尺寸带轮常用设计材料为铸铁，有时也采用钢或者是非金属材料，比如塑料、木材。铸铁带轮一般用HT150、HT200作为基本材料，允许的最大圆周速度为30m/s，速度更高时，需要采用铸钢或者钢板冲压，最后进行焊接，而塑料带轮的重量小，摩擦系数大，广泛适用于机床中。一般的实心式用于带轮直径较小中，腹板式应用于中等直径中，轮辐式用于直径大于350mm中。由Y160M-8电动机可知，其轴伸直径＝38mm,长度L=110mm,故小带轮轴孔直径应取＝38mm,毂长L=110mm。由以上数据，再根据机械设计手册查得，大带轮结构为四孔板轮式带轮。小带轮结构为实心轮式带轮。然后进行轮槽尺寸及轮宽计算选择，参考设计图纸，画出小带轮结构示意图（见图2.1）,大带轮结构示意图（见图2.2）图2.1小带轮图2-2大带轮设计所选两个带轮的材料为HT150灰铸铁，最小抗拉强度为150MPa,属于中强度铸铁件，铸造性能好，工艺简单，铸造应力小，可不用人工时效；有一定的机械强度和良好的减震性。这种铸铁适用于制造承受中等应力的零件，在弱腐蚀环境工作中的零件。比如是盖，轴承座，箱体，阀体，手轮等。此次设计的带轮在加工的技术要求为轮槽工作面不应该有沙眼，格伦槽间距的累积误差不得超过±0.8。由于带在电动机上安装会较松动，要求电动机能够沿两个带轮中心线方向移动，所以设计中在电动机的安装座上开了两个长圆孔，以便能够调整电动机的位置，又可以保证两零部件接触的位置度。2.3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。即切断钢筋的条件为：查资料可知钢筋的许用剪应力为：MPa,取最大值142MPa。由于本切断机切断的最大刚筋粗度为：mm。则本机器的最小切断力为：取切断机的Q=22000N。2.4功率计算由图可知，刀的速度小于曲轴处的线速度。则切断处的功率P：W查表可知在传动过程中，带传动的效率为η=0.94~0.97；二级齿轮减速器的效率为η=0.96~0.99；滚动轴承的传动效率为η=0.94~0.98；连杆传动的效率为η=0.81~0.88；滑动轴承的效率为由以上可知总的传动效率为:η=0.94×0.96×0.98×0.81=0.72由此可知所选电机功率最小应为kw查手册并根据电机的工作环境和性质选取电机为：Y系列封闭式三相异步电动机，代号为Y112M-6，输出功率为2.2kw，输出速度为960r/min。

3传动结构设计传动方式设计方案选择三级减速，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、合过载保护等优点，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。由于传动系统转动原理为回转运动,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。3.1基本传动数据计算3.1.1分配传动比电动机型号为Y，满载转速为960r/min。总传动比：分配传动装置的传动比：上式中i0、i1分别为带传动与减速器（两级齿轮减速）的传动比，为使V带传动的外廓尺寸不致过大，同时使减速器的传动比圆整以便更方便的获得圆整地齿数。初步取i0=2，则减速器的传动比为：c)分配减速器的各级传动比按展开式布置，查阅有关标准，取i11=6.4，则i22=5。（注以下有i1代替i11，i2代替i22）3.1.2计算钢筋切断机机构中各轴的运动及动力参数a)钢筋切断机中各轴的转速Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ计算Ⅰ轴：Ⅱ轴：Ⅲ轴：b)钢筋切断机中各轴的输入功率计算Ⅰ轴：Ⅱ轴：Ⅲ轴：c)钢筋切断机中各轴的输入转矩计算电动机输出转矩：Ⅰ轴：Ⅱ轴：Ⅲ轴：3.2带传动设计3.2.1由设计可知：V带传动的功率为2.2kw，小带轮的转速为960r/min，大带轮的转速为480r/min。查阅相关机械设计手册得，工况系数取KA=1.5，Pc=1.5×2.2=3.3kw。根据以上数值及小带轮的转速查相应得图表选取A型V带。3.2.2带轮基准直径：查阅相关手册选取小带轮基准直径为d1=100mm，则大带轮基准直径为：d2=2×100=200mm3.2.3带速的确定：3.2.4中心矩、带长及包角的确定。由式0.7(d1+d2)<a0<2(d1+d2)可知：0.7(100+200)<a0<2(100+200)得：210＜a0＜600初步确定中心矩为a0=400根据相关公式初步计算带的基准长度：查表选取带的长度为1250mm计算实际中心矩：取386mm验算小带轮包角：3.2.5确定带的根数：查表知：p1=0.97Δp1=0.11ka=0.965kl=0.93则：取Z=43.2.6张紧力的计算查相关设计手册数据得：q=0.10kg/m3.2.7作用在轴上的载荷：3.2.8带轮结构与尺寸见零件图图1带轮的结构与尺寸图3.3齿轮传动设计3.3.1第一级齿轮传动设计a)进行齿轮设计材料的选择，确定齿轮的初步参数1)进行齿轮设计材料的选择：查阅相关的设计手册，得出：小齿轮的材料选择40Cr钢调制钢，因为40Cr钢调制钢的平均取齿面硬度为260HBS；大齿轮的材料选择45钢调制钢，这里45钢调制钢平均取齿面硬度为260HBS；2)进行齿轮齿数的初步选择：假设小齿轮的齿数为20，则根据机械设计手册查得公式，得到大齿轮的齿数为：20×6.4=1283)齿轮齿数比即为传动比的计算：4)进行齿轮的齿宽计算：选择尺宽系数ψd和传动精度等级情况，参照相关机械设计手册并根据以前课堂上学过的理论知识进行选择，选取ψd=0.6初估小齿轮直径d1=60mm，则小齿轮的尺宽为：b=ψd×d1=0.6×60=36mm5)计算齿轮的齿轮圆周速度：则根据相关设计手册，查得公式，得出：根据机械设计手册选精度等级为9级。6)齿轮传动中小齿轮转矩T1的计算齿轮设计时重合度系数Zε、Yε的确定：查阅相关机械设计手册，由公式可知：重合度为查阅相关机械设计手册中相应公式可知：确定载荷系数KH、KF确定使用系数KA：根据机械设计手册选取使用系数为KA=1.85确定动载系数Kv：根据机械设计手册选取动载系数Kv=1.10确定齿间载荷分布系数KHa、KFa：则：载荷系数KH、KF的确定，由公式可知b)齿面疲劳强度计算确定许用应力[σH]①总工作时间th，假设该切断机的寿命为10年，每年工作300天，每天工作8个小时，则：②应力循环次数N1、N2③寿命系数Zn1、Zn2，查阅相关手册选取Zn1=1.0、Zn2=1.15④接触疲劳极限取：σhlim1=720MPaσhlim2=580MPa⑤安全系数取：Sh=1.0⑥许用应力[σh1]、[σh2]弹性系数ZE查阅机械设计手册可选取节点区域系数ZH查阅机械设计手册可选取ZH=2.5求所需小齿轮直径d1与初估大小基本相符。确定中心距，模数等几何参数中心距a：圆整中心矩取222mm模数m：由中心矩a及初选齿数Z1、Z2得：分度圆直径d1,d2的计算确定尺宽：取大齿轮尺宽为：b1=60×0.6=36mm小齿轮尺宽取b2=40mmc)齿根抗弯疲劳强度验算求许用弯曲应力[σF]①应力循环次数NF1、NF2②寿命系数Yn1、Yn2，查阅相关手册选取Yn1=1、Yn2=1③极限应力取：σFlim1=290MPa、σFlim2=220MPa④尺寸系数Yx：查阅机械设计手册选，取Yx=1.5⑤安全系数SF：参照表9-13，取SF=1.5⑥需用应力[σF1]、[σF2]由式（9-20），许用弯曲应力齿形系数YFa1、YFa2由图9-19，取YFa1=2.56YFa2=2.15应力修正系数Ysa1、Ysa2由图9-20，取Ysa1=1.62Ysa2=1.82校核齿根抗弯疲劳强度由式（9-17），齿根弯曲应力3.3.2第二级齿轮传动设计：a)选材料、确定初步参数选材料小齿轮：40Cr钢调制，平均取齿面硬度为260HBS大齿轮：45钢调制，平均取齿面硬度为260HBS2)初选齿数取小齿轮的齿数为28，则大齿轮的齿数为28×5=140齿数比即为传动比选择尺宽系数ψd和传动精度等级情况，参照相关手册并根据以前学过的知识选取ψd=2/3初估小齿轮直径d1=84mm，则小齿轮的尺宽为b=ψd×d1=2/3×84=56mm齿轮圆周速度为：根据机械设计手册选精度等级为9级。计算小齿轮转矩T1确定重合度系数Zε、Yε：由公式可知重合度为则由手册中相应公式可知：确定载荷系数KH、KF确定使用系数KA：根据机械设计手册选取使用系数为KA=1.85确定动载系数Kv：根据机械设计手册选取动载系数Kv=1.0确定齿间载荷分布系数KHa、KFa：则载荷系数KH、KF的确定，由公式可知c)齿面疲劳强度计算1)确定许用应力[σH]①总工作时间th，假设该弯曲机的寿命为10年，每年工作300天，每天工作8个小时，则：②应力循环次数N1、N2③寿命系数Zn1、Zn2，查阅相关手册选取Zn1=1.33、Zn2=1.48④接触疲劳极限取：σhlim1=760MPa、σhlim2=760MPa⑤安全系数取：Sh=1⑥许用应力[σh1]、[σh2]弹性系数ZE查阅机械设计手册可选取节点区域系数ZH查阅机械设计手册可选取ZH=2.5求所需小齿轮直径d1与初估大小基本相符。确定中心距，模数等几何参数中心距a：圆整中心矩取252mm。模数m：由中心矩a及初选齿数Z1、Z2得：分度圆直径d1,d2确定尺宽：取大齿轮尺宽为：b1=84×2/3=56mm小齿轮尺宽取b2=60mmc)齿根抗弯疲劳强度验算1)求许用弯曲应力[σF]①应力循环次数NF1、NF2②寿命系数Yn1、Yn2，查阅相关手册选取Yn1=1、Yn2=1③极限应力取：σFlim1=290MPa、σFlim2=230MPa④尺寸系数Yx：查阅机械设计手册选，取Yx=1.5⑤安全系数SF：参照表9-13，取SF=1.5⑥需用应力[σF1]、[σF2]由式（9-20），许用弯曲应力齿形系数YFa1、YFa2由图9-19，取YFa1=2.56YFa2=2.15应力修正系数Ysa1、Ysa2由图9-20，取Ysa1=1.62Ysa2=1.82校核齿根抗弯疲劳强度由式（9-17），齿根弯曲应力3.4轴的校核3.4.1一轴的校核轴直径的设计式轴的刚度计算a)按当量弯矩法校核1)设计轴系结构，确定轴的受力简图、弯矩图、合成弯矩图、转矩图和当量弯矩图。图2轴的受力转矩弯矩图求作用在轴上的力如表1，作图如图2-c表1作用在轴上的力垂直面（Fv）水平面（Fh）轴承1F2=12NF4=891N齿轮2=N轴承3F1=476NF3=1570N带轮41056N3）求作用在轴上的弯矩如表2，作出弯矩图如图2-d、2-e表2作用在轴上的弯矩垂直面（Mv）水平面（Mh）Ⅰ截面N.mm合成弯矩Ⅱ截面合成弯矩4）作出转弯矩图如图2-f5）作出当量弯矩图如图2-g，并确定可能的危险截面Ⅰ、Ⅱ如图2-a。并算出危险截面的弯矩如表3。表3截面的弯矩Ⅰ截面Ⅱ截面6）确定许用应力已知轴材料为45钢调质，查表得=650MPa。用插入法查表得=102.5MPa，=60MPa。7）校核轴径如表4表4验算轴径Ⅰ截面Ⅱ截面结论：按当量弯矩法校核，轴的强度足够。b)轴的刚度计算所以轴的刚度足够3.4.2三轴的校核轴直径的设计式轴的刚度计算a)按当量弯矩法校核设计轴系结构，确定轴的受力简图、弯矩图、合成弯矩图、转矩图和当量弯矩图。轴的受力简图如图3-a图3轴的受力弯矩转矩图求作用在轴上的力如表5，并作图如图3-c表5作用在轴上的力垂直面（Fv）水平面（Fh）轴承1F3=1627NF1=8362N齿轮=2381N轴承2F4=754NF3=12619N曲轴21848N3）计算出弯矩如表6，并作图如图3-d、e表6轴上的弯矩垂直面（Mv）水平面（Mh）Ⅰ截面N.mm合成弯矩Ⅱ截面合成弯矩4）作出转弯矩图如图3-f5）作出当量弯矩图如图3-g，并确定可能的危险截面Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的弯矩如表7表7危险截面的弯矩Ⅰ截面Ⅱ截面6）确定许用应力已知轴材料为45钢调质，查表得=650MPa。用插入法查表得=102.5MPa，=60MPa7）校核轴径如表8表8校核轴径Ⅰ截面Ⅱ截面结论：按当量弯矩法校核，轴的强度足够。b)轴的刚度计算所以轴的刚度足够3.5键的校核3.5.1.平键的强度校核.a)键的选择键的类型应根据键联接的结构使用要求和工作状况来选择。选择时应考虑传递转拒的大小，联接的对中性要求，是否要求轴向固定，联接于轴上的零件是否需要沿轴滑动及滑动距离长短，以及键在轴上的位置等。键的主要尺寸为其横截面尺寸(键宽b键高h)与长度L。键的横截面尺寸b×h依轴的直径d由标准中选取。键的长度L一般可按轮毂的长度选定，即键长略短于轮毂长度，并应符合标准规定的长度系列。故根据以上所提出的以及该机工作时的要求，故选用A型普通平键。由设计手册查得：键宽b=16mm键高h=10mm键长L=30mmb)验算挤压强度.平键联接的失效形式有：对普通平键联接而言，其失效形式为键，轴，轮毂三者中较弱的工作表面被压溃。工程设计中，假定压力沿键长和键高均匀分布，可按平均挤压应力进行挤压强度或耐磨性的条件计算，即：静联接：上式中：—— 传递的转矩——轴的直径——键与轮毂的接触高度(mm)，一般取——键的接触长度(mm).圆头平键——许用挤压应力)键的工作长度：挤压面高度：转矩：许用挤压应力，查表，则挤压应力的计算：所以根据计算得出此键是安全的。3.6轴承的校核滚动轴承是又专业工厂生产的标准件。滚动轴承的类型、尺寸和公差等级均已制订有国家标准，在机械设计中只需根据工作条件选择合适的轴承类型、尺寸和公差等级等，并进行轴承的组合结构设计。3.6.1初选轴承型号试选10000K轴承，查GB281-1994，查得10000K轴承的性能参数为：C=14617NCo=162850N(脂润滑)3.6.2寿命计算a)计算轴承内部轴向力.查表得10000K轴承的内部轴向力则：b)计算外加轴向载荷c)计算轴承的轴向载荷因为：故轴承1：轴承2：d)当量动载荷计算由式查表得：的界限值查表知：故：故：则：式中(进行轻度冲击的运转)由于，且轴承1、2采用型号、尺寸相同的轴承，谷只对轴承2进行寿命计算。e)计算轴承寿命f)极限转速计算由式：查得：载荷系数载荷分布系数故：计算结果表明，选用的10000K型圆柱孔调心轴承能满足要求。4钢筋切断机的摩擦、磨损和润滑通过机械设计零部件的设计使用，可以看出，实际生产过程中，难免会产生摩擦，摩擦作为不可避免的自然现象，使得其机械生产设备中的部分零部件会造成使用能量损耗；使用效率降低；使用过程中，导致机械设备温度升高，出现噪声；性能下降等诸多问题。摩擦必然会造成磨损，在实际应用中有许多零件都因磨损过渡而报废。润滑则是改善摩擦、减缓磨损的有效方法。切断机中的摩擦主要是轴承的摩擦，而磨损包括滑动摩擦和滚动摩擦。轴承就是滚动摩擦，其摩擦力较小损耗也较小。摩擦得结果势必会造成磨损，而影响磨损的因素也有很多，主要有载荷大小、材料匹配、润滑状况、工作温度等。为减少磨损需要从这些方面入手，采取各种有效方法，减少磨损。减少磨损的主要方法有：1.润滑。2.注意选择材料，按照基本磨损形式正确选择材料是提高机械和零件耐磨性的关键之一。3.提高加工精度和表面质量也可以减少磨损。4.合理的结构设计，正确合理的结构设计是减少磨损和提高耐磨性的有效途径。5.正确使用和维护。

总结本次我的毕业设计的内容是主要进行一种结构简单、经济而且实用的实现钢筋切断的装置，设计时需要遵循的是将其主要的使用优点表现出来，主要是实际应用生产中考虑到设计的钢筋切断机的价格是不是经济实用，设计时所需要的机械结构以及设备是不是价格低廉，在实际使用中钢筋切断机的使用空间是不是还会有其他的注意事项，或者说是在实际使用过程中的场地、工作要求是不是会很高，能不能考虑实际应用中能够节省相当大的空间，最关键的一点就是如果设备发生了故障，维修的时候是不是方便。本次我的毕业设计的钢筋切断机的工作原理以及传动的方式主要是按照电动机的传动，在经过一级带的传动和二级齿轮的传动进行减速后,令其带动切断机中的曲轴做旋转动作,从而使切断机中的曲轴推动着连杆进而使滑块和动切断机中的刀片在切断机的机座滑道中作往复直线运动工作,使钢筋切断机中的活动刀片和固定刀片发生相错进而切断钢筋。最后用型钢焊接了钢架，最后的设计完成后要使钢筋切断机的整体结构尽可能的简单。在本次毕业设计的过程中，我尽可能的选择的是国家标准而且通用的零件、部件，所以在整个毕业设计的过程中，一定程度上能大大缩短了本次设计使用的周期，而且在某一方面将成本降低了很多。在整个设计过程中，主要考虑的因素还有就是设计选择机械零件、部件的使用性能是不是很合理，再就是其在使用经济性方面是不是在认知中的可承受范围之内；最后在保证完成切断工作要求的前提条件下，很大程度上提高设计的钢筋切断机的使用性价比。结合大学期间所学习的知识，我发现毕业设计这是一次对我们学习能力中的综合性能力进行测试，同时也是我们在大学学习期间对自己所学的理论知识的一次实践总结。在实际设计过程中，虽然也是遇到了很多的困难，毕竟无论是什么事难免总会出现一些与心中所想有出入的地方，多有不足和纰漏。比如据一些例子，在进行一些零件结构的选择设计上面，就会经常考虑到我们是不是可以在这一块使用时，使用同样性能的材料来代替原来想设计的材料，或者是国家标准零件的选用和非