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1、可调速钢筋弯曲机的结构设计_图文1. 绪论1.1国内外发展现状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
2、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。1.2概述钢筋弯曲机属于一种对钢筋弯曲机结构的改进。本实用新型包括减速机、大齿轮、 小齿轮、弯曲盘面，其特征在于结构中：双级制动电机与减速机直联作一级减速；小 齿轮与大齿轮啮合作二级减速；大齿轮始终带动弯曲盘面旋转；弯曲盘面上设置有中 心轴孔和若干弯曲轴孔；工作台面的定位方杠上分别设置有若干定位轴孔。由于双级 制动电机与减速机直联作一级减速，输入、输出转数比准确，弯曲速度稳定
3、、准确， 且可利用电气自动控制变换速度，制动器可保证弯曲角度。利用电机的正反转，对钢 筋进行双向弯曲。中心轴可替换，便于维修。可以采用智能化控制。当前我国正在大力发展基础建设及城市化建设，各种建筑耗费了大量的钢筋，其 中箍筋加工的效率和质量是最难解决的问题之一，箍筋不仅使用量非常大，而且形状 和尺寸变化复杂，尺寸精度要求高，箍筋的制做在原钢筋加工中是劳动强度大，人力物 力消耗大，低效率，低质量保证的环节。随着我国建筑行业的快速发展，为了响应政府 及各建筑单位对箍筋制做自动化技术的迫切要求，我们进行技术攻关改进工艺，终于 在经过不懈的努力研制出自有专利技术的可调速钢筋弯曲机GW-40BGW-40
4、B钢筋弯曲试验机玉牌钢筋弯曲试验机-最新研制，装备完善，专利技术， 十大名优，中国标准出版社建筑用钢筋标准与规范汇编推荐品牌1、采用摆线针 轮减速系统2、单片机控制电器及精度，数显角度3、独有可靠限位装置4、增加防止钢肩、螺钉泄漏对设备危害措施5、附件结构合理，零件更换简单6、电动安全操 控弯曲，工作噪音小，环境清洁7、设计合理，装备完善，工艺先进，整机寿命长8、 主要型号：GW-50A GW-40C/B GW-25A(28) GW-40B型钢筋弯曲试验机系根据 GB/T232-1999(eqvIS07438:1985)及 GB1499-1998 (neqIS06935-2:1991)的要求，
5、对 GW-40B，GW-40A进行了改进提高，从而替代原来GW-40、GW-40A等机型，该设备符合 YB/T5126-93钢筋平面反向弯曲试验方法的要求。是一款价歉物美，经济实惠型产品。(注：GW-40B型最大弯心轮径为5X040=200，而GW-40C型为7X040=280)技术参 数指标项目技术指标弯曲钢筋直径范围随机由25-由40可选由6-由2钢筋正向弯 曲角度0 180内任意设定钢筋反向弯曲角度0 180内任意设定工作盘转 速20%负载）变频器效率额定负载下0.96输出频率范围(Hz)0.5Hz 到 120Hz输出频率分辨率(Hz)0.01Hz过载能力120%分钟，150%立即保护模
6、拟量输入010V/420mA，任意设定模拟量输出两路010V/420mA可选加减速时间0.1 到 3000s控制开关量输入输出可按用户要求扩展运行环境温度0 到 40C存/fe输温度-40 到 70C冷却方式风冷环境湿度90%,无凝结安装海拔高度1000 米防护等级IP203KV系列变频器型号A03/050 A03/150 (含)A03/150 A03/300(含）变频器容量(KVA)250 750750 1500适配电机功率(KW)200 600600 1250额定输出电流(A)50 150150 300额定输入电压(V)3000V10%外型尺寸(mm)3900x2480x1200(3900
7、5400)x2480x1200(WxHxD)重量(Kg)3000 50005000 73006KV系列变频器A06/025 A06/050 A06/170 A06/220 型号A06/050 (含）A06/170 (含）A06/220 (含）A06/400 (含）变频器5001750 2250 250 500容量(KVA)175022004000适配电4001400 1800 200 400机功率(KW)140018003200额定输25 5050 170170 220220 400出电流(A)额定输6000V10%入电压(V)外型尺3900(54003600x2480x14900x2480x
8、1寸(mm)5100)7200)200200(WxHxD)x2480x1200x2480x1200重量3500 4200 6000 8000 (Kg)42006000800012000丽系列变频器型号A10/010A10/050(含）A10/050 A10/110 (含）A10/110 A10/220 (含）A10/220A10/400(含）变频器2503800 780 20002000 3800容量(KVA)7806250适配电2003000 机功率630 16001600 30006305000(KW)额定输22010 5050 110110 220出电流(A)400额定输10000V10
9、%入电压(V)外型尺(mm)(WxHxD)(42004800)x2480x12005700x2480x12006800x2480x1600(80009000)x2480x1600重量(Kg)40005000 80009500 1200012000 18000综上所述最后确定选用vfd-m型变频器。3. 参数的计算3.1 V带传动设计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，1/ min2/ min每天工作16个小时 设计功率根据工作情况由表8122查得工况系数& =1.2，巧4=1.2
10、4=4.8砑 选定带型根据巧=4.8KW和转速 =1440，有图812选定A型d1/ min计算传动比1=1 = 1=2.8 n 514小带轮基准直径ddl由表8112和表8114取小带轮基准直径dd1 =75謹大带轮的基准直径尤2大带轮的基准直径dd2 = / dd1 (1-T )取弹性滑动率 =0.02dd2= /dd1 (1-t)=2.8x 75(1-0.02) =205.8mm 实际传动比/= =2.85n从动轮的实际转速n21440/:=505.26 r/.2.85/min=1.7%转速误差Dn514 - 505.26514对于带式输送装置，转速误差在5%范围是可以的。带速nn :1
11、/1160x1000p75 x 1440 =5.62 y60x 1000d d1(1 - s)初定轴间距a。.7( ddl + cid2 ) a 2 ( ddl + cid2 ) 0.7 (75+205) a。12。单根v带的基本额定功率&根据dd1=75mm和0=1440%由表8127(c)用内插法得A型v带的 d11/ minp1 =0.68KW额定功率的增量Dp:根据 =144。J；min和/ = 2.85由表8127(c)用内插法得A型V带的Dpx =0.17KWV带的根数zz=p(Pi + Api )ka kL根据 a = 161.38 查表 8123得 ka=0.95 根据LD =
12、1250mm查表得818得心=0.93Z=P= -i(p1 + Ap1 )ka* k L(0.68 + 0.17) x 0.95 x 0.93取Z=7根单根V带的预紧力F。 巧=_(|U)$+腳2由表8124查得a型带m=0.10 则 F0 =500 (25 - 1)么 + wv2 sggJSNkaZVFq = 2F0 Z sina12=2 x 99.53 x 7 sin161.3802=1372N绘制工作图图4 V带轮压轴力Fe3.2第一级圆柱齿轮设计 3.2.1选择材料确定lim和lim及精度等级，参考表8324和表8325选择两齿轮材料为：大，小齿轮均为40Cr，并经调质及表面淬火，齿面
13、硬度为48-50HRc，精度等级 为6级。按硬度下限值，由图838 ( d )中的MQ级质量指标查得CTffiim=iim=112MPa;由图 839(d)中的 MQ 级质量指标查得 FEi=FE2=700Mpa， Fliml= Flim2= 350 MPa3.2.2按接触强度进行初步设计 确定中心距a(按表8328公式进行设计)aCmAa(M+l) 3KT ms H 2Aa = 483 K=l.7T2 = 1646N mFa =0.4Sh = 1008MPa a = 175mm 取 a = 200mm确定模数m (参考表834推荐表） m=(0.0070.02)a=l.44，取 m=3mmz
14、 1=2am(m + 1)2x2003 x (5.5 + 1)=20.51确定齿数Zp z2z 2 = Mz !=5.5 x 21=115.5取 z 2 =116计算主要的几何尺寸（按表835进行计算)分度圆的直径 d i =m z f3 x 21=63mmd2=m z2=3*116=348mm齿顶圆直径d = d i +2h a =63+2 x 3=69mmd fl2 = d 2 +2h fl =348+2 X 3=353mM 端面压力角a = 20。a基圆直径dM= d i cosa=63xcos20 0 =59.15mmd b2 = d 2 cosa =348 x cos20 0 =32
15、6.77mm齿顶圆压力角 a afl sarccosysSl.O0d ala t2 = arccosdb2 =22.63 0ada 2端面重合度ea=丄z】（tga at1-tga ) + z2 (tga at2-tga)2p=1.9齿宽系数F =上=$ =1.3d d163纵向重合度=3.2.3齿轮校核校核齿面接触强度(按表8315校核)强度条件：= V 计算应力:Ft M + 1式中:名义切向力Ft2000 x T1d12000x63.1763=2005N使用系数Ka =1(由表8331查取)db m动载系数K = (,、BVA + V200V式中 V= pni = px63.17x514
16、 =17m/60x100060x1000A=83.6B=0.4C=6.57Kr =1.2齿向载荷分布系数Kff；0=L35(由表8332按硬齿面齿轮，装配时检修 调整，6级精度K# 1.34非对称支称公式计算）齿间载荷分配系数= 1.0 (由表8333查取）节点区域系数= 1.5(由图8311查取）重合度的系数t =0.77 (由图8312查取）螺旋角系数= 0.80(由图8313查取）弹性系数189.8MPa (由表8334查取）单对齿啮合系数Zb =1SH1sH2 = 1 x 1.5 x 189.8 x 0.77 x0.80A 1x1.05 x 1.35 x1.055+1 25 = 143
17、.17MPaV5.5 63 x 80许用应力：SHhSZMZiZrZyZzS H lim式中：极限应力sH lim=1120MPa最小安全系数SHlim =1.1(由表8335查取）寿命系数Zot=0.92(由图8317查取）润滑剂系数A =1.05(由图8319查取，按油粘度等于350% ) 速度系数Zr=0.96(按v = 1.7%，由图8320查取）粗糙度系数Zfl=0.9(由图8321查取）齿面工作硬化系数Zv=1.03(按齿面硬度45HRC，由图8322查取)尺寸系数Zx=1(由图8323查取）则：k1120 x 0.92 x 1.05 x 0.96 x 0.85 x 1.03 =8
18、26MPa1.1满足h校核齿根的强度(按表8315校核)强度条件： = 】许用应力：:sF 2SF1YFa 1YSa1VsaYJbKKvKFbKFa式中：齿形系数YFa1=2.61， YFa2=2.2(由图8315(a)查取）应力修正系数YSa1 = 1.6，YSa2= 1.77 (由图8316(a)查取）重合度系数Ye=1.9螺旋角系数Yb=l.(由图8314查取）N齿向载荷分布系数KFb = KHyb =1.3(其中N=0.94，按表8330计算) 齿间载荷分配系数KFa=l.0(由表8333查取）则s f 1 =94.8MPa s F 2 =2.61 x 1.6F 1 x1.77 x 2
19、.2=88.3MPa许用应力:sF limSfYstYntY-Ux(按sFlim值较小齿轮校核)lim 式中：极限应力sFlim =350MPa安全系数SFlim=l.25(按表8335查取) 应力修正系数YSt=2(按表8330查取）寿命系数=.9(按图8318查取）齿根圆角敏感系数匕按图8325查取）齿根表面状况系数7Reff =1(按图8326查取）尺寸系数心=1(按图8324查取）350贝丨Jsf=x 2 x 0.9 x 0.97 = 489MPaF 1.25满足，sF2sF1sf验算结果安全3.2.4齿轮及齿轮副精度的检验项目计算确定齿厚偏差代号为：6KL GB1009588 (参考
20、表8354查取）。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I公差 组检验切向综合公差 F? , F? = FP +F, =0.063+0.009=0.072mm，（按表 8369 计算， 由表8360,表8359查取）；第II公差组检验齿切向综合公差乂.1，九却州 (/声+乂）=0.6 (0.009+0.011)=0.012臟，（按表 8369 计算，由表 8359 查取）；第III公差组检验齿向公差FpiO.OUC由表8361查取）。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 长度的偏差五w。按齿厚偏差的代号KL，根据表8353m的计算式求得齿
21、厚的上偏 差 =-12/声=-120.009=-0.108臟，齿厚下偏差 =-16/,=-160.009=-0.144臟； 公法线的平均长度上偏差五阳=五 *cos a -0.72 FT sin a =-0.108 x cos 20 -0.72 x 0.36 x sin a200=-.110mm,下偏差五附.=五. cos a +0.72 Fr sin a =-.144x cos 200 +0.72 x0.036 x sin 200 =_0.126mm;按表 8319及其表注说明求得公法线长度=87.652， 跨齿数K=10，则公法线长度 偏差可表示为：87.6520.1260.110,对齿轮传动，检验中心距极限偏差/a，根据中心距 a=200mm，由表查得8365查得/a = 0.023;检验接触斑点，由表8364查得 接触斑点沿齿高不小于40%，沿齿长不小于70%;检验齿轮副的切向综合公差 Fc=.5+0.072=0.125mm(根据表 8
