钢筋调直机设计【含CAD图纸+说明书】
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XX工程技术大学
本科毕业设计（论文）开 题 报 告
题 目 钢筋调直机设计
指 导 教 师
院（系、部） 机械工程学院
专 业 班 级 涉外机械03—1班
学 号
姓 名
日 期
教务处印制
5
一、选题的目的、意义和研究现状
伴随着建筑业的发展，建筑机械成为现代工业与民用建筑施工与生产过程中不可缺少的设备。建筑生产与施工过程实现机械化、自动化、降低施工现场人员的劳动强度、提高劳动生产率以及降低生产施工成本，为建筑业的发展奠定了坚实的基础。由于建筑机械能够为建筑业提供必要的技术设备，因此成为衡量建筑业生产力水平的一个重要标志，并且为确保工程质量、降低工程造价、提高经济效益、社会效益与加快工程建设速度提供了重要的手段。所以，提高建筑机械的管理、使用、维护与维修能力，对加快建筑生产与施工速度，具有十分重要的意义。
在建筑物中，钢筋混凝土与预应力钢筋混凝土机构得到广泛的应用，而钢筋作为结构中的骨架起着级其重要的作用。因此，钢筋加工机械成为建设施工工程中不可缺少的重要设备。而钢筋调直机作为一种重要的钢筋加工机械，是其中使用较多的一种设备。为了更快速、更有效的调直出高质量的钢筋，设计一种自动化程度高、加工质量好、结构简单，调节方便，加工品种多，工作效率高，适用于建筑、水利、桥梁等施工行业的钢筋调直机，既能提高生产效率和钢筋调直质量，又能简化操作程序，而且可以减轻工人的劳动强度。
钢筋调直是钢筋加工中的一项重要工序，通常，钢筋调直机用于调直φ14㎜以下的盘圆钢筋和冷拔钢筋，并且根据需要的长度进行自动调直，在调直过程中将钢筋表面的氧化皮、铁锈和污物除掉。钢筋调直机又分为孔模式和斜辊式两种。而孔模式是现今应用较多的一种方式。本次设计的建筑钢筋调直机为GT4-8型钢筋调直机，采用切刀断料式的调直剪切方法，这种调直机结构简单，造型独特，噪声较低，功率损失少，效率较高，钢筋调直准确，调直范围大，操作安全可靠，特别是减轻了工人的劳动强度。综上所述，此钢筋调直机制造难度小，精度易控制，成本也较低，能够很好的完成钢筋调直工作。
二、研究方案及预期结果
GT4-8型钢筋调直机为切刀断料式，主要由调直筒、传动箱、切断机构、承受架、及机座等组成，能够调直切断直径为4—8㎜的钢筋，钢筋抗拉强度650MPa，切断长度为300-6000㎜，切断长度误差≤3，牵引速度为40m/min，调直筒转速为2800r/min，送料、牵引辊直径为90㎜，调直、牵引与切断电机型号为JO2-42-4型，调直、牵引与切断功率为5.5KW，外形尺寸长×宽×高为7250㎜×600㎜×1220㎜，整机重量为1000Kg。
调直过程：钢筋经导向筒进入调直筒，调直筒内装有五个不在同一中心线上的调直块，钢筋在每个调直块的中孔中穿过，由上、下牵引轮夹紧后向前送进，穿过切断机构到受料槽中，调直筒以高速旋转，调直块反复的连续弯曲钢筋，将钢筋调直，同时清除钢筋表面的污物。
传动系统：电动机通过三角胶带传动装置带动调直筒旋转而进行调直工作。经电动机上的另一胶带轮以及一对锥齿轮带动偏心轴，再经二级齿轮减速，驱动上下压辊等速反向旋转，从而实现钢筋牵引运动。又经过偏心轴和双滑块机构，带动锤头上下运动，当上切刀进入锤头下面时即受到锤头敲击，完成钢筋切断。
切断机构主要由曲柄轮、连杆、锤头、定长拉杆、复位弹簧、刀台座、上切刀、下切刀、上切刀架组成。
电器线路主要由熔断器、交流接触器、热继电器、常开按钮、电动机、转换开关等组成。
三、研究进度
第5 ~6周 调研收集资料；
第7 周 拟订设计方案；
第8~11周 对钢筋调直机总体设计；
第12周 对传动系统和电器线路进行设计；
第13周 对调直机机构和牵引剪切机构进行设计；
第14~15周 整理图纸、编写设计说明书；
第16周 进行论文的检查并准备答辩
四、主要参考文献
[1] 田奇 马志奇 童占荣 王进．钢筋及预应力机械应用技术．中国建材工业出版社. ．
2004，5
[2] 田奇 建筑机械使用与维护 中国建材工业出版社 2003.8
[3] 孟宪源．现代机构手册[M]．第1版．北京：机械工业出版社．1994，6
[4] 徐灏．机械设计手册（1）[M] ．第2版．北京：机械工业出版社．2000
[5] 徐灏．机械设计手册（2）[M] ．第2版．北京：机械工业出版社．2000
[6] 徐灏．机械设计手 册（3）[M] ．第2版．北京：机械工业出版社．2000
[7] 王宗林．CHC5/14钢筋矫直切断机．北京．建筑机械．2003
[8] 何斌 宋铭奇．中小型建筑机械手册．长沙．湖南科学技术出版社．1986
[9] 《建筑机械使用手册》编写组．建筑机械使用手册．北京．中国建筑工业出版社．1990
[10] ]Zhou Youqiang,Shu Xiaolong.Anglysis of the contact tooth number and load sharing of the small teeth difference[C]. Tokyo: International Symposium on Design and Synthesis.1996.
[11] Shu Xiaolong.Determination of load sharing factor for plametary gearing with small tooth number difference[J].Mechanism and Machine Throry,1995,30(2).
五、指导教师意见
指导教师签字：
XX工程技术大学
本科生实习报告书
教学单位 机械工程学院
专 业
班 级
学生姓名
学 号
指导教师
学生实习报告：要求对实习的主要内容、本人学习与工作的表现、收获与体会、以及存在的问题等方面进行总结。
在毕业设计前期，为了充实设计知识，了解设计内容，我去了阜新北方建设集团进行为期四周的的生产实习。生产实习是每一个大学毕业生必须拥有的一段经历，它使我们在实践中了解社会，让我们学到了很多在课堂上学不到的知识,使我们开拓了视野，增长了见识，为我们以后进一步走向社会打下了坚实的基础。同时，通过亲身体验社会实践，锻炼自己的才干，培养自己的韧性，更为重要的是检验一下自己所学的知识能否被社会所用，自己的能力能否被社会所承认。并且找出自己的不足和差距所在。实习对于我们将要走入社会的学生来说是一次熟悉社会,了解社会的好机会。实习是我们了解社会的第一站。
作为一个施工企业，在接受工程任务后，必须高质量、高速度、高效率、低成本地来完成建筑工程的施工，为国家提供积累，同时促进企业自身的发展。在这里，先进的施工机械是完成这一任务的重要保证。
一 实习内容
1 建筑机械的类型
1）沙石机械 2）混凝土机械 3）混凝土制品机械 4）起重运输机械 5）装修机械 6）钢筋及预应力机械 7）木工机械 8）空气压缩机与水泵 9）压实机械 10）桩工机械 11）土方机械 12）路面机械 13）拆除机械。
2 建筑机械的产品型号
例如：
（1） 挖掘机WY25：表示整机质量等级为25t的履带式液压单斗挖掘机
（2） 塔式起重机QTZ80：表示额定重力矩为800kN·m的上回转自升式塔式起重机
（3） 混凝土搅拌机JZC350：表示出料容量为350L的齿圈锥形反转出料混凝土搅拌机
（4） 钢筋调直切断机GTG 6/12：表示调直切断钢筋公称直径为6—12㎜的固定式钢筋调直切断机
3 钢筋机械的类型
1）钢筋强化机械 2）钢筋切断机械 3）钢筋调直机械 4）钢筋弯曲机械 5）钢筋镦头机械 6）钢筋连接机械。
4钢筋调直机的分类：
钢筋调直机按调直原理分为孔模式和斜棍式两种；按切断机构分为下切剪刀式和旋转剪刀式；而下切剪刀式按切断控制装置的不同可分为机械控制式与光电控制式.
二收获与体会
现代科技时代飞速发展中，高技术产品的种类越来越多，生产工艺以及生产流程也各不相同。但不论是何种产品，从原料加工到制成产品都是遵循一定的生产原理，通过一些主要设备及工艺流程来完成的。因此，在专业实习过程中，我们首先要了解其生产原理，弄清生产的工艺流程和主要设备的构造及操作。其次，在专业人员指导下，通过实习过程见习产品的设计、生产及开发等环节，初步培养我们的知识运用能力。实习期间，我利用此次难得的机会，努力工作，严格要求自己，虚心向领导学习，利用空余时间认真学习一些课本内容以外的相关知识，掌握了一些基本的专业技能，从而进一步巩固自己所学到的知识，为以后真正走上工作岗位打下基础。这次实习中，我们的各个方面都有了进步，相信这次实习给我们带来的经历一定可以为我们将来的学习和生活提供很大的帮助!我会不断的理解和体会实习中所学到的知识，在未来的工作中我将把我所学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作来，充分展示自我的个人价值和人生价值。为实现自我的理想和光明的前程努力。
指
导
教
师
意
见
成绩评定： 指导教师签字：
年 月 日
实习单位意见
负责人签字：
（单位盖章）
年 月 日
备注
注：实习结束时，由实习学生填写本表后，交指导教师和实习单位签署意见，最后交所在教学单位归档保管。
目录
前言 1
1 钢筋调直机的设计 2
1.1 钢筋调直机的分类 2
1.2 钢筋调直机调直剪切原理 2
1.3 钢筋调直机的主要技术性能 3
1.4 钢筋调直机工作原理与基本构造 3
2 主要计算 8
2.1 生产率和功率计算 8
2.1.1 生产率计算 8
2.1.2 功率计算，选择电动机 8
2.2 第一组皮带传动机构的设计 12
2.2.1 确定设计功率 12
2.2.2 初选带的型号 12
2.2.3 确定带轮的基准直径和 12
2.2.4 确定中心距a和带的基准长度 13
2.2.5 验算小轮包角 13
2.2.6 计算带的根数 13
2.2.7 计算带作用在轴上的载荷Q 14
2.3 第二组皮带传动机构的设计 14
2.3.1 确定设计功率 14
2.3.2 初选带的型号 14
2.3.3 确定带轮的基准直径和 15
2.3.4 确定中心距a和带的基准长度 15
2.3.5 验算小轮包角 15
2.3.6 计算带的根数 15
2.3.7 计算带作用在轴上的载荷Q 16
2.3.8 主动带轮设计 16
3 直齿轮设计 18
3.1 确定齿轮传动精度等级 18
3.1.1 计算许用应力 19
3.1.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距 19
3.1.3 验算齿面接触疲劳强度 20
3.1.4 验算齿根弯曲疲劳强度 21
3.1.5 齿轮主要参数和几何尺寸 21
4 锥齿轮的设计 24
5 轴的设计与强度校核 29
5.1 Ⅰ轴的设计与强度校核 29
5.1.1 轴的结构设计 29
5.1.2 求出齿轮受力 29
5.2 Ⅱ轴的设计与强度校核 31
5.2.1 轴的结构设计 31
5.2.2 求出齿轮受力 32
6 主要零件的规格及加工要求 36
6.1 调直筒及调直块 36
6.2.齿轮 36
6.3.调直机的各传动轴均安装滚动轴承 36
6.4 传送压辊的选用和调整 37
6.5 定长机构的选择与调整 37
7 结论 38
致谢 39
参考文献 40
附录A 译文 41
附录B 外文文献 47
摘要
伴随着建筑业的发展，建筑机械成为现代工业与民用建筑施工与生产过程中不可缺少的设备。建筑生产与施工过程实现机械化、自动化、降低施工现场人员的劳动强度、提高劳动生产率以及降低生产施工成本，为建筑业的发展奠定了坚实的基础。由于建筑机械能够为建筑业提供必要的技术设备，因此成为衡量建筑业生产力水平的一个重要标志，并且为确保工程质量、降低工程造价、提高经济效益、社会效益与加快工程建设速度提供了重要的手段。因此，对建筑机械的设计和研究具有十分重要的意义。
本文对钢筋调直机的设计进行了比较系统的研究，对钢筋调直机进行了分类和综合的介绍；对钢筋调直机的控制系统进行了概述；对钢筋调直机的工作原理进行了系统的分析；对钢筋调直机的功率计算与分配、受力分析、结构设计、主要零部件设计与选择等进行了详细的介绍。结合实际生产的需要，对产品总体结构和工作性能进行了优化设计，达到了比较完善的设计要求，最后对钢筋调直机进行了总体调试。
本次设计的钢筋调直机为电机驱动下切剪刀式钢筋调直机，用于调直直径为14mm以下的盘圆钢筋或冷拔钢筋。并且根据需要长度进行自动调直和切断，调直过程中将钢筋表面氧化皮、铁锈和污物除掉。充分发挥了其良好的机动性，体积小，操作简单，效率高等特点，在提高施工速度，保证施工质量的同时，降低了人工与材料的成本，减轻了劳动强度，提高了劳动生产率。
关键词：钢筋调直机；建筑；机械；施工
Abstract
Along with the development of the construction industry, construction machinery as a modern industrial and civil buildings and the construction of the production process indispensable equipment. Building production and the construction process mechanization and automation, reducing the construction site with the labor intensity, improve labor productivity and lower production cost of construction for the development of the construction industry has laid a solid foundation. As construction machinery for the construction industry to provide the necessary technical equipment, So as the construction industry to measure productivity levels are an important sign, and to ensure project quality, lower construction costs, enhance economic efficiency, social benefits and speeding up the pace of construction provides an important tool. Therefore, the design of construction machinery and research is of great significance.
In this paper, the bar straight for the design of a more systematic study Straightening of reinforced plane were classified and comprehensive presentation; Straightening of reinforced machine control system outlined; Straightening of reinforced the working principle for the analysis of the system; Straightening of reinforced machine power calculation and allocation, Analysis, structural design, the design of the key parts and choice of detail. In light of the actual production of the needs of the overall product structure and properties of the optimal design, reached a relatively sound design requirements, the final straight of reinforcing bars for the overall test.
The design of reinforced Straightening motor-driven machine for cutting scissors bar helicopters, Straightening for the diameter of 14 mm disk or drawing a round of reinforced steel bars. As required length automatically and directly cut, the transfer process will be reinforced direct oxidation of the surface skin, remove rust and dirt. Make full use of its good mobility, small size, simple operation, high efficiency, improving the speed, Construction quality assurance at the same time, reducing manual and materials costs, reduce labor intensity and improved labor productivity.
Keywords : reinforcement bar straightening machine; Architecture; Machinery; Construction 前言
21世纪是一个技术创新的时代，随着我国经济建设的高速发展，钢筋混凝土结构与设计概念得到不断创新，高性能材料的开发应用使预应力混凝土技术获得高速而广泛的发展，在钢筋混凝土中，钢筋是不可缺少的构架材料，而钢筋的加工和成型直接影响到钢筋混凝土结构的强度、造价、工程质量以及施工进度。所以，钢筋加工机械是建筑施工中不可缺少的机械设备。
在土木工程中，钢筋混凝土与预应力钢筋混凝土是主要的建筑构件，担当着极其重要的承载作用，其中混凝土承受压力，钢筋承担压力。钢筋混凝土构件的形状千差万别，从钢材生产厂家购置的各种类型钢筋，根据生产工艺与运输需要，送达施工现场时，其形状也是各异。为了满足工程的需要，必须先使用各种钢筋机械对钢筋进行预处理及加工。为了保证钢筋与混凝土的结合良好，必须对锈蚀的钢筋进行表面除锈、对不规则弯曲的钢筋进行拉伸于调直；为了节约钢材，降低成本，减少不必要的钢材浪费，可以采用钢筋的冷拔工艺处理，以提高钢筋的抗拉强度。在施工过程中，根据设计要求进行钢筋配制时，由于钢筋配制的部位不同，钢筋的形状、大小与粗细存在着极大差异，必须对钢筋进行弯曲、切断等等。
随着社会与经济的高速发展，在土木工程与建筑施工中，不同类型的钢筋机械与设备的广泛应用，对提高工程质量、确保工程进度，发挥着重要作用。钢筋调直机械作为钢筋及预应力机械的一种类型，在土木与建筑工程建设中有重要应用，钢筋调直也是钢筋加工中的一项重要工序。通常钢筋调直机用于调直14mm以下的盘圆钢筋和冷拔钢筋，并且根据需要的长度进行自动调直和切断，在调直过程中将钢筋表面的氧化皮、铁锈和污物除掉。
1 钢筋调直机的设计
1.1 钢筋调直机的分类
钢筋调直机按调直原理的不同分为孔摸式和斜辊式两种；按切断机构的不同分为下切剪刀式和旋转剪刀式两种；而下切剪刀式按切断控制装置的不同又可分为机械控制式与光电控制式。本次设计为机械控制式钢筋调直机，切断方式为下切剪刀式。
1.2 钢筋调直机调直剪切原理
下切剪刀式钢筋调直机调直剪切原理如图所示：
图1-1调直剪切原理
Fig.1-1 principle of straightening and sheering
1-盘料架；2-调直筒；3-牵引轮；4-剪刀；5-定长装置；
工作时，绕在旋转架1上的钢筋，由连续旋转着的牵引辊3拉过调直筒2，并在下切剪刀4中间通过，进入受料部。当调直钢筋端头顶动定长装置的直杆5后，切断剪刀便对钢筋进行切断动作，然后剪刀有恢复原位或固定不动。如果钢丝的牵引速度V=0.6m/s.而剪刀升降时间t=0.1s，则钢丝在切断瞬间的运动距离S=Vt=0.6×0.1=0.06m，为此，剪刀阻碍钢丝的运动，而引起牵引辊产生滑动现象，磨损加剧，生产率降低，故此种调直机的调直速度不宜太快。
1.3 钢筋调直机的主要技术性能
表1-1钢筋调直机的型号规格及技术要求
Tab.1-1 model standard and technique ability of reinforcement bar straightening machine
参数名称
数值
调直切断钢筋直径（mm）
4～8
钢筋抗拉强度(MPa)
650
切断长度(mm)
300～6000
切断长度误差(mm/m)
牵引速度(m/min)
40
调直筒转速(r/min)
2800
送料、牵引辊直径(mm)
90
电机型号：调直
牵引
切断
功率： 调直(kW)
牵引(kW)
切断(kW)
5.5
外形尺寸：长(mm)
宽(mm)
高(mm)
7250
550
1220
整机重量(kg)
1000
1.4 钢筋调直机工作原理与基本构造
该钢筋调直机为下切剪刀式，工作原理如图所示：
图1-2钢筋调直机机构简图
Fig.1-2 mechanism schematic of reinforcement bar straightening machine
1-电动机；2-调直筒；3-减速齿轮；4-减速齿轮；5-减速齿轮；6-圆锥齿轮；7-曲柄轴；8-锤头；9-压缩弹簧；10-定长拉杆；11-定长挡板；12-钢筋；13-滑动刀台；14-牵引轮；15-皮带传动机构
采用一台电动机作总动力装置，电动机轴端安装两个V带轮，分别驱动调直筒、牵引和切断机构。其牵引、切断机构传动如下：电动机启动后，经V带轮带动圆锥齿轮6旋转，通过另一圆锥齿轮使曲柄轴7旋转，在通过减速齿轮3、4、5带动一对同速反向回转齿轮，使牵引轮14转动，牵引钢筋12向前运动。曲柄轮7上的连杆使锤头8上、下运动，调直好的钢筋顶住与滑动刀台13相连的定长挡板11时，挡板带动定长拉杆10将刀台拉到锤头下面，刀台在锤头冲击下将钢筋切断。
切断机构的结构与工作原理如图所示：
图1-3钢筋调直机的切断机构
Fig.1-3 cut off mechanism of reinforcement bar straightening machine
1-曲柄轮；2-连杆；3-锤头；4-定长拉杆；5-钢筋；6-复位弹簧；7-刀台座；8-下切刀；9-上切刀；10-上切刀架；
下切刀8固定在刀座台7上，调直后的钢筋从切刀中孔中通过。上切刀9安装在刀架10上，非工作状态时，上刀架被复位弹簧6推至上方，当定长拉杆4将刀台座7拉到锤头3下面时，上刀架受到锤头的冲击向下运动，钢筋在上、下刀片间被切断。在切断钢筋时，切刀有一个下降过程，下降时间一般为0.1s，而钢筋的牵引速度为0.6m/s,因此在切断瞬间，钢筋可有0.6×0.1=0.06m的运动距离，而实际上钢筋在被切断的瞬间是停止运动的，所以造成钢筋在牵引轮中的滑动，使牵引轮受到磨损。因此，调直机的调直速度不宜太快。
调直机的电气控制系统图为：
图1-4 钢筋调直机的电器线路
Fig.1-4 electrical circuit of reinforcement bar straightening machine
RD-熔断器；D-交流接触器；RJ-热继电器；AN-常开按钮；D-电动机；QK-转换开关；
调直机的传动示意展开图：
图1-5 钢筋调直机的传动示意展开图：
Fig.1-5 transmission opening figure of reinforcement bar straightening machine
1-电动机；2-调直筒；3-皮带轮；4-皮带轮；5-皮带轮；6-齿轮；7-齿轮；8-齿轮；9-齿轮；10-齿轮；11-齿轮；12-锥齿轮；13-锥齿轮；14-上压辊；15-下压辊；16-框架；17-双滑块机构；18-双滑块机构；19-锤头；20-上切刀；21-方刀台；22-拉杆；
电动机经三角胶带驱动调直筒2旋转，实现钢筋调直。经电动机上的另一胶带轮以及一对锥齿轮带动偏心轴，再经二级齿轮减速，驱动上下压辊14、15等速反向旋转，从而实现钢筋牵引运动。又经过偏心轴和双滑块机构17、18，带动锤头19上下运动，当上切刀20进入锤头下面时即受到锤头敲击，完成钢筋切断。
上压辊14装在框架16上，转动偏心手柄可使框架销作转动，以便根据钢筋直径调整
压辊间隙。方刀台21和承受架的拉杆22相连，当钢筋端部顶到拉杆上的定尺板时，将方
刀台拉到锤头下面，即可切断钢筋。定尺板在承受架上的位置，可以按切断钢筋所需长度
进行调节。
2 主要计算
2.1 生产率和功率计算
2.1.1 生产率计算
（2-1）式中 D-牵引轮直径（mm）
N-牵引轮转速（r/min）
-每米钢筋重量（kg）
K-滑动系数，一般取K=0.95～0.98
带入相应数据得：
2.1.2 功率计算，选择电动机
调直部分：
调直筒所需的功率：
（2-2）
式中 `
调直筒的扭矩：
（2-3）
式中
带入相应数据，得：
牵引部分：
钢筋牵引功率：
（2-4）
式中
牵引轮压紧力：
（2-5）
式中
切断部分：
钢筋剪切功率：
（2-6）
式中
带入相应数据，经计算得：
钢筋切断力P：
（2-7）
式中 d-钢筋直径，mm
-材料抗剪极限强度，
带入相应数据得：
钢筋切断机动刀片的冲程数n：
(r/min) （2-8）
式中 -电动机转速，r/min
i-机械总传动比
带入相应数据得：
(r/min)
作用在偏心轮轴的扭矩M：
（2-9）
式中 -偏心距，mm
－偏心轮半径与滑块运动方向所成之角
－
L-连杆长度，mm
－偏心轮轴径的半径，mm
-偏心轮半径，mm
－滑块销半径，mm
-滑动摩擦系数，=0.10～0.15
带入相应数据得：
驱动功率N：
（2-10）式中 -作用在偏心轮轴的扭矩，N mm
-钢筋切断次数，1/min
-传动系统总效率
带入相应数据得：
=
总功率：
考虑到摩擦损耗等因素，选电动机型号为，功率为5.5KW，转速为1440r/min.
2.2 第一组皮带传动机构的设计
设计的原始条件为：传动的工作条件，传递的功率P，主、从动轮的转速、（传动比i），传动对外廓尺寸的要求。
设计内容：确定带的型号、长度、根数；
传动中心距；
带轮基准直径及结构尺寸；
计算初拉力， 带对轴的压力
设计的步骤和方法
2.2.1 确定设计功率
考虑载荷性质和每天运转的时间等因素，设计功率要求要比传递的功率略大，即：
（2-11）
式中 P-传递的额定功率，（KW）
-工作情况系数，=1.2
4.141.2=4.97(KW)
2.2.2 初选带的型号
根据设计功率和主动轮转速=1440r/mim。选定带的型号为A型。
2.2.3 确定带轮的基准直径和
（1）选择，由，查表得 =280（mm）
（2）验算带速V，带速太高则离心力大，减小带与带轮间的压力易打滑，带速太低，要求传递的圆周力大，使带根速过多，故V应在5～25mm/s之内。
（2-12）
（3）计算从动轮基准直径：
=i ==138.57（mm） （2-13）
取标准值=140（mm）
2.2.4 确定中心距a和带的基准长度
一般取 （2-14）
计算相应于的带基准长度：
根据初定的查表，选取接近值的基准长度=1600（mm）
实际中心距： （2-15）
2.2.5 验算小轮包角
（2-16）
2.2.6 计算带的根数
取Z=2 （2-17）
式中 -包角系数，考虑包角与实验条件不符（）时对传动能力的影响
-长度系数，考虑带长与实验条件不符时对传动能力的影响
-实验条件下，单根V带所能传递的功率
-单根V带传递功率的增量
考虑传动比时，带在大轮上的弯曲应力小，故在寿命相同的条件下，可增大传递的功率，其计算式为：
（2-18）
式中 -弯曲影响系数，
-传动比系数 =1.12
2.2.7 计算带作用在轴上的载荷Q
为设计轴和轴承，应计算出V带对轴的压力Q：
（2-19）
式中 Z-带的根数
-单根V带的初拉力N
（2-20）
（2-21）
2.3 第二组皮带传动机构的设计
62
设计的原始条件为：传动的工作条件，传递的功率P，主、从动轮的转速、（传动比i），传动对外廓尺寸的要求。
设计内容：确定带的型号、长度、根数；
传动中心距；
带轮基准直径及结构尺寸；
计算初拉力， 带对轴的压力
2.3.1 确定设计功率
考虑载荷性质和每天运转的时间等因素，设计功率要求要比传递的功率略大，即：
（2-22）
式中 P-传递的额定功率，KW
-工作情况系数，=1.2
1.361.2=1.632(KW)
2.3.2 初选带的型号
根据设计功率和主动轮转速=1440r/mim。选定带的型号为A型。
2.3.3 确定带轮的基准直径和
（1）选择，由，查表得 =140mm
（2）验算带速V，带速太高则离心力大，减小带与带轮间的压力易打滑，带速太低，要求传递的圆周力大，使带根速过多，故V应在5～25mm/s之内。
（2-23）
（3）计算从动轮基准直径：
=i ==280（mm） （2-24）
取标准值=280mm
2.3.4 确定中心距a和带的基准长度
一般取 （2-25）
计算相应于的带基准长度：
根据初定的查表，选取接近值的基准长度=1400（mm）
实际中心距： （2-26）
2.3.5 验算小轮包角
（2-27）
2.3.6 计算带的根数
取Z=2 （2-28）
式中 -包角系数，考虑包角与实验条件不符（）时对传动能力的影响
-长度系数，考虑带长与实验条件不符时对传动能力的影响
-实验条件下，单根V带所能传递的功率
-单根V带传递功率的增量
考虑传动比时，带在大轮上的弯曲应力小，故在寿命相同的条件下，可增大传递的功率，其计算式为：
（2-29）
式中 -弯曲影响系数，
-传动比系数 =1.12
2.3.7 计算带作用在轴上的载荷Q
为设计轴和轴承，应计算出V带对轴的压力Q：
（2-30）
式中 Z-带的根数
-单根V带的初拉力N
2.3.8 主动带轮设计
轴伸直径d=38mm, 长度L=80mm，故主动带轮轴孔直径应取，毂长应小于80mm.大主动带轮结构为辐板式带轮，小主动带轮结构为实心式带轮，轮槽尺寸及轮宽等按表计算得：
小带轮：基准宽度10mm，顶宽b=13mm； 基准线上槽深5mm； 基准线下槽深12mm； 槽间距 mm; 第一槽对称面至端面的距离mm; 最小轮缘厚； 带轮宽 z—轮槽数；外径； 轮槽角； 极限偏差mm；当B＜1.5时，L=B=35mm，为轴的直径；
大带轮：基准宽度10mm，顶宽b=13mm； 基准线上槽深5mm； 基准线下槽深12mm； 槽间距 mm; 第一槽对称面至端面的距离mm; 最小轮缘厚； 带轮宽 z—轮槽数；外径： 轮槽角； 极限偏差mm；；
3 直齿轮设计
在闭式传动中，轮齿折断和点蚀均可能发生，设计时先按齿面接触疲劳强度确定传动主要参数，再验算齿根弯曲疲劳强度。
小齿轮齿数应大于17齿，以避免根切现象而影响齿根弯曲强度，一般取=18～40，=i。为防止轮齿早期损坏，，应尽量互为质数。当分度圆直径确定时，在满足齿根弯曲强度的前提下，适当减少模数以增加齿数，有利于提高重合度。对传递动力的齿轮传动，模数应大于2mm（至少1.5mm）,齿数比(传动比)i不宜过大,以小于5为佳,以防止两齿轮直径相差过大及轮齿工作负担相差过大。
增大齿宽b时，轮齿的工作应力和都将减少，有利于提高轮齿承载能力，但b过大易造成载荷沿齿宽分布不均匀。对于制造安装精度要求高，轴和支承刚度大，齿轮相对于轴承是对称布置时，可取稍大些，0.8～1.4。非对称布置时0.6～1.2；悬臂布置及开式传动中0.3～0.4。在硬度HB＞350的硬齿面传动中，还应下降50%。
一级减数直齿轮设计
已知一级传递功率，小齿轮转速=720r/min,传动比i=2.7,每天1班，，预期寿命10年。
3.1 确定齿轮传动精度等级
根据使用情况和估计速度m/s,则选用8级精度的齿轮。选择材料：小齿轮选用45号钢，调质处理，；大齿轮选用45号钢 ，正火处理，；按国家标准，分度圆上的压力角；对于正常齿，齿顶高系数，顶隙系数
3.1.1 计算许用应力
（3-1）
主动轮和从动轮齿面硬度为230HBS和170HBS，，并查图得，=570Mpa,=520Mpa,查图得，=1.0，=1.14, =1.0,
=1.0,=1.0,=0.92,=1.0。
（3-2）
（3-3）
3.1.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距
小齿轮转距： （3-4）
初取，取，查表得， （3-5）
确定中心距：
（3-6）
取a=155mm
估计模数：m=(0.007～0.02)a=(0.007～0.02)×155=1.085～3.1mm,取m=3mm.
各轮齿数：
（3-7）
取
实际传动比 （3-8）
传动比误差 许用
分度圆直径：
（3-9）
验算圆周速度 ,选择8级精度的齿轮合适。
3.1.3 验算齿面接触疲劳强度
因电机驱动，载荷平稳，查表，，由于速度v=3.17m/s,8级精度齿轮 ，查图得 ，轴上轴承不对称分布，且，查图得 ，齿宽b=。取b=54mm,。
查表得
载荷系数 （3-10）
计算端面和纵向重合度：
（3-11）
（3-12）
由查图得，，取u=2.7
（3-13）
=158MP 安全。
3.1.4 验算齿根弯曲疲劳强度
根据材料热处理，查图 ，查图 ，则计算出许用应力
（3-14）
（3-15）
由图得，
验算弯曲疲劳强度
（3-16）
（3-17）
安全。
3.1.5 齿轮主要参数和几何尺寸
mm
mm
mm
mm
mm
mm
同理
当3轴4轴间传动比=2.5时，齿轮主要参数和几何尺寸
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
轴4和轴5间的传动比=1，齿轮主要参数和几何尺寸
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
4 锥齿轮的设计
初定齿数比u=1.计算两锥齿轮，参照GT4-8型调直机的传动示意展开图
锥齿轮材料采用45号钢加工制造，采用大圆角留磨滚刀加工，齿面渗碳淬火磨齿，并采用齿面强化喷丸工艺，以提高接触与弯曲强度。锥齿轮～63，精度6Cgb11365-89。（ 喷丸强化工艺,此技术提供一种通过利用喷丸强化工艺在齿轮表面形成压缩残余应力来提高齿轮的疲劳强度的方法。此技术的方法是在利用高压空气向齿轮表面投射大量的喷丸时向与连接作为喷射对象的齿轮齿的齿根圆与渐开线的交点及与上述喷射对象的齿轮齿相邻的齿轮齿的齿顶圆与渐开线的交点的直线平行的方向，更具体地讲，是向与该直线成0°至15°角的方向投射。）
轴交角。由电动机驱动，工作载荷略有轻微冲击，锥齿轮1悬臂支承，锥齿轮2两端支承，传递转矩：
，转速720r/min。 （4-1）
1．基本参数：
2．初步设计： （4-2）式中 K-载荷系数，取1.5
u-齿数比，取1
-齿轮的许用接触应力
-估计时的安全系数，取1.1
-试验齿轮的接触疲劳极限
估算的结果： =
几何尺寸： 齿数比： 齿数 =25；=25 （4-3）
=4 m——模数
大端分度圆直径：
（4-4）
分锥角：
（4-5）
（4-6）
外锥距： （4-7）
齿宽：
=0.25～0.33取=0.3 （4-8）
（重载荷3.03.5）
平均分度圆直径：
（4-9）
中锥距： （4-10）
平均模数： （4-11）
齿距：P==3.144=12.56mm （4-12）
齿宽系数：=0.3
节锥角：
高度变位系数： （4-13）
齿顶高： （4-14）
齿根高： （4-15）
顶隙： （4-16）
齿顶角： （4-17）
齿根角： （4-18）
齿宽中点分度圆直径：
（4-19）
齿宽中点螺旋角：
大端齿顶圆直径：
（4-20）
大端齿根圆直径：
（4-21）
顶锥角： （4-22）
根锥角： （4-23）
安装距：A，根据结构而定。
冠顶距：
轴线交角 （4-24）
当 （4-25）
轮冠距： （4-26）
锥齿轮强度校核计算：
接触强度校核 （4-27）
式中 分度圆的切向力 N
使用系数
动载荷系数
载荷分布系数
载荷分配系数
节点区域系数
弹性系数
重合度、螺旋角系数
锥齿轮系数
计算结果：
许用接触应力 （4-28）
式中 试验齿轮接触疲劳极限
寿命系数
润滑油膜影响系数
最小安全系数
尺寸系数
工作硬化系数
计算结果
通过
弯曲强度校核 （4-29）
式中 复合齿形系数
重合度和螺旋角系数
其余项同前，并且
计算结果：
许用弯曲应力：
（4-30）
式中 齿根基本强度
寿命系数
相对齿根圆角敏感系数
相对齿根表面状况系数
尺寸系数
最小安全系数
计算结果
通过
5 轴的设计与强度校核
5.1 Ⅰ轴的设计与强度校核
5.1.1 轴的结构设计
图5-1轴的结构图
Fig.5-1 construction figure of shaft one
5.1.2 求出齿轮受力
输出轴转矩： （5-1）
齿轮圆周力： （5-2）
齿轮轴向力： （5-3）
齿轮径向力： （5-4）
支反力： XOY面 （垂直面）
（5-5）
XOZ面（水平面）
（5-6）
XOY面上的弯矩：
（5-7）
XOZ面上的弯矩：
（5-8）
合成弯矩：
（5-9）
当量弯矩：
（5-10）
取危险截面按当量弯矩验算直径。危险截面取左轴承处（载荷最大）及安装带轮处（轴径最小且载荷较大、有键槽）。
右轴承部位验算
（5-11）
d=45mm＞35mm,合格。
安装带轮部位验算
（5-12）
d=30mm＞20mm,合格。
该轴段有键槽，计算轴径加大4%，d=30＞20×1.04=20.8，合格
综上计算结果，该轴强度足够。
5.2 Ⅱ轴的设计与强度校核
5.2.1 轴的结构设计
图5-2轴的结构图
Fig.5-2 construction figure of shaft two
5.2.2 求出齿轮受力
输出轴转矩： （5-13）
圆柱齿轮
齿轮圆周： （5-14）
齿轮径向力： （5-15）
标准直齿圆锥齿轮
齿轮圆周力： （5-15）
齿轮轴向力： （5-16）
齿轮径向力： （5-17）
支反力 XOY面 （垂直面）
（5-18）
XOZ面（水平面）
（5-19）
XOY面上的弯矩：
（5-20）
XOZ面上的弯矩：
（5-21）
合成弯矩：
（5-22）
当量弯矩：
（5-23）
取危险截面按当量弯矩验算直径。危险截面取右轴承处（载荷最大）、安装圆柱齿轮处、安装锥齿轮处及安装偏心轮处。
右轴承处验算
（5-24）
d=35mm＞29.8mm,合格。
安装圆柱齿轮处验算
（5-25）
d=40mm＞28.4mm,合格。
该轴段有键槽，计算轴径加大4%，d=40＞28.4×1.04=29.5mm,合格。
安装锥齿轮处验算
（5-26）
d=35mm＞18mm,合格。
该轴段有键槽，计算轴径加大4%，d=35＞18×1.04=18.72mm,合格。
安装偏心轮处
（5-27）
d=25mm＞17mm,合格。
该轴段有键槽，计算轴径加大4%，d=25＞17×1.04=17.68mm，合格。
综上计算结果，该轴强度足够。
6 主要零件的规格及加工要求
6.1 调直筒及调直块
调直筒及调直块的尺寸要求见零件图，调直筒可用一般结构钢或碳钢制造，调直块须用厂具钢制造，并进行热处理，块的内孔要具有一定的光洁度。GT4-8型调直机的调直筒，有两套调直模，每套有五个，其中一套内径为10mm，可以调直6～8mm直径的钢筋，另一套内径为6mm，可调直5mm直径以下的钢筋。调直模用工具钢制成，并经热处理。安装时，调直模的喇叭口应全部向调直筒进口方向。调直模在调直筒中的安装位置如图所示，
图6-1调直模的安装方法
Fig.6-1 installation method of straightening model
调直模偏移量的大小，要根据调直模的磨损程度和钢筋的性质通过试验确定，一般为7～10mm，但不论采用哪种方法，调直筒最外两端的两个调直模，必须在调直筒导孔的轴线上，如果发现钢筋调的不直，应及时调整调直模的偏移量。
6.2.齿轮
调直机上的所有齿轮均采用45号钢加工制造，并须经过表面淬火等热处理。
6.3.调直机的各传动轴均安装滚动轴承
表1-1钢筋调直机的轴承型号及用量
Tab.1-1 bearing size and number of reinforcement bar straightening machine
轴承名称
型号
数量
安装部位
轴承名称
型号
数量
安装部位
单列圆锥滚子轴承
7206
1
锥齿轮轴左端
单列圆锥滚子轴承
7512
1
偏心轴下端
双列向心球轴承
1307
1
锥齿轮轴右端
单列向心球轴承
306
2
下压辊轴两端
单列圆锥滚子轴承
7308
1
偏心轴上端
单列向心球轴承
306
2
上压辊轴两端
6.4 传送压辊的选用和调整
调直机有两对钢筋传送压辊供选用，每对压辊上又有两种深度的环槽，因此应根据钢筋直径选择适当的压辊槽。一般在夹紧钢筋后，应保证上下压辊之间有3mm左右的间隙为合适。
传送钢筋的牵引力，决定于压辊间的压紧程度，压紧度要保证钢筋能顺利的被牵引前进，不应有明显的转动现象，而且在被切断的一瞬间，应能允许钢筋与压辊之间发生打滑现象。
6.5 定长机构的选择与调整
钢筋切断长度，由定长机构自动调整，为了保证切断质量，首先要按滑动刀台的活动上切刀位置，调整其固定切刀，使上下两切刀的刃口间有1mm以内的间隙，并经常检查下切刀的锁紧螺母有无松动现象，以及上切刀的抬刀弹簧的弹性。
滑动刀台的回位是靠压缩弹簧的张力，在定尺拉杆上装有三个压缩弹簧，在调直粗钢筋时，三个弹簧同时起作用。当调直细钢筋时，只需1～2弹簧。弹簧的预紧力是以保证能可靠的回位为准。如果弹簧预紧力不足，会造成滑动刀台停留在锤头下发生连切钢筋的故障，若弹簧预紧力过大，则钢筋不易顶动顶尺板，而发生钢筋顶弯或切断尺寸不准，并造成压辊过度损伤钢筋的现象。
钢筋发生连切现象，除由于弹簧的预紧力不足外，还可能是传送压辊压力过大，或者是料槽的钢筋下落阻力过大所造成的。所以，发生不正常现象时，应立即停车检查，进行调整。
7 结论
伴随着建筑业的发展，建筑机械成为现代工业与民用建筑施工与生产过程中不可缺少的设备。建筑生产与施工过程实现机械化、自动化、降低施工现场人员的劳动强度、提高劳动生产率以及降低生产施工成本，为建筑业的发展奠定了坚实的基础。由于建筑机械能够为建筑业提供必要的技术设备，因此成为衡量建筑业生产力水平的一个重要标志，并且为确保工程质量、降低工程造价、提高经济效益、社会效益与加快工程建设速度提供了重要的手段。所以，提高建筑机械的管理、使用、维护与维修能力，对加快建筑生产与施工速度，具有十分重要的意义。
本文根据钢筋调直机的设计原则和具体要求，结合工地的实际需要进行设计，该钢筋调直机具备良好的机动性，它体积小，重量轻，能快速的在不同场地之间转移，它能量大，结构简单，操作方便，最大限度的发挥设备的利用率和生产率。本次设计借助于AUTOCAD进行绘图，基本上达到了设计要求。
本次设计还存在不足之处，一是由于钢筋的牵引速度V=0.6m/s,而剪刀升降时间t=0.1s,则钢筋在切断的瞬间的运动距离S=Vt=0.6×0.1=0.06m，为此，剪刀阻碍钢丝的运动，而引起牵引辊产生滑动现象，磨损加剧，生产率降低，故此种调直机的调直速度不宜太快。二是由于机械设计的复杂性和整体性，本人掌握不够全面。三是由于经验方面的欠缺，故需要进一步的研究和实践。
致谢
本设计在导师康文龙教授的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择、方案论证到具体设计和调试，无不凝聚着康文龙导师的心血和汗水，在四年的本科学习和生活期间，也始终感受着导师的精心指导和无私的关怀，我受益匪浅。在此向导师表示深深的感谢和崇高的敬意，祝愿导师身体健康。
在论文的完成过程当中，同时得到了季璐瑶、璀璨的热情帮助，一并表示深深地感谢!
最后，诚挚的感谢所有参加本论文评审和答辩的各位老师，感谢你们在百忙之中抽出时间参加我的答辩。
参考文献
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附录A 译文
降低商用飞机的直接维护费用的方法
Haiqiao Wu
Yi Liu
Yunliang Ding和
Jia Liu
[作者]
Haiqiao Wu，Yi Liu，Yunliang Ding和Jia Liu都是在中华人民共和国南京大学航空宇航工程学院从事航空学和行于学的学者。
[关键词]
直接费用，商用飞机，维护费用，专家，鉴定测试
[摘要]
商用飞机的直接维护费用（DMC）对飞机费用的所有权起一个重要作用。我们的研究目标是发现一些减少DMC的方法。本论文首先指出设计和果实诊断是影响DMC的主要因素，对于特定的航空公司这一因素，可忽略不计。一项R&M设计的新观念——为了要减少DMC，本论文讨论了自由操作时期和过
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