本科毕业设计(论文)
题目：数控弯曲机的结构设计
院 （系）： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学 生： 学 号： 指导教师：
2014年 6月
数控弯曲机的结构设计
摘 要
钢筋弯曲机是建筑工地必不可少的机械，能有效的提高生产效率，减少工人劳动强度，提高钢筋弯曲精度。本文所设计的钢筋弯曲机适用于弯曲Φ4-Φ12毫米的钢筋。相比于市场上常用的其他钢筋弯曲机，本机可弯曲建筑用钢中的长钢筋，解决了目前大多数弯曲机不能装夹、送料、弯曲连续作业的问题。本机先通过矫直机构对盘状钢筋进行矫直，再通过弯曲装置对钢筋进行弯曲，满足弯曲要求之后，切断装置进行切断，最后卸料装置进行卸料。钢筋的弯曲角度由PLC通过控制步进电机来实现，能实现弯曲角度的自动化
本文对V带轮、轴和一些关键零部件进行了设计计算，并对轴、键和带等关键部件进行了力学分析计算和强度校核，表明该钢筋弯曲机完全符合设计要求。
关键词：钢筋弯曲机；钢筋矫直机构；钢筋卸料机构；自动化
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A Structure Design of Numerical Control Bending Machine
Abstract
Rebar bending machine is essential for construction machinery, can effectively improve the production efficiency, reduce the workers labor intensity and improve the bending precision.Thisarticle rebar bending machine is suitable for the design of bending Φ4-Φ12 mm reinforcement.Compared with the practical application of all kinds of steel bar bending machine, this machine has one big characteristic wicth is able to bend steel of long bar,and solve the problem that most bending machine can't make clamping, feeding and bending a continuous operation.First through straightening device for wire rod steel bar straightening and then bending device for steel bar bending ,and steel cutting device cut it to meet a certain length,at last,steel unloading device unload steel bar bent. The angle is realized by PLC wicth controlling the step motor , automatically.
In this paper, the V belt wheel, shaft and some key parts are designed and calculated, and the shaft, key and key components such as the mechanics analysis and calculation and strength check, show that the rebar bending machine fully meet the design requirements.
Keywords: Rebar bending machine, Rebar straightening mechanism , Rebar unloading mechanism , Automation
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目录
中文摘要 .................................................................. 1 英文摘要 ..................................................................................................................................... 2 1 绪论 ........................................................................................................................................... 1
1.1 综述 .................................................................................................................................. 1 1.2 折弯机的发展和研究情况.......................................................................................... 1
1.2.1 折弯机的国内外发展状况 ............................................................................... 1 1.3 课题背景 ......................................................................................................................... 3 1.4 研究设计内容 ................................................................................................................ 3 1.5 研究设计路线 ................................................................................................................ 3
2 方案的确定 ........................................................................................................................... 1
2.1钢筋弯曲机的组成 ........................................................................................................ 1 2.2 钢筋的送料机构 ............................................................................................................ 1 2.3钢筋的矫直机构 ............................................................................................................. 1
2.3.1 矫直机的工作原理 ............................................................................................ 2 2.3.2 矫直机构的结构示意 ........................................................................................ 2 2.4钢筋弯曲机工作原理 .................................................................................................... 3 2.4.1钢筋弯曲的角度控制...............................................................................7
2.5钢筋切断机构 ................................................................................................................. 5
2.5.1钢筋切断原理 ...................................................................................................... 5 2.6钢筋弯曲机整体布局 .................................................................................................... 6
3 电动机的选择 ...................................................................................................................... 8
3.1 矫直部分电机的选择 ................................................................................................... 9
3.1.1钢筋受力情况分析 ............................................................................................. 9 3.1.2 矫直电机的确定 ............................................................... 错误！未定义书签。 3.2 送料部分电机的选择 ................................................................. 错误！未定义书签。 3.3 钢筋弯曲部分电机的选择........................................................ 错误！未定义书签。
3.3.1钢筋弯曲受力情况与计算有关的几何尺寸 .............. 错误！未定义书签。
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3.3.2弯曲Ф12钢筋所需弯矩 ................................................. 错误！未定义书签。 3.3.3弯曲电动机的选择 ........................................................... 错误！未定义书签。 3.4切断电机的选择 ........................................................................... 错误！未定义书签。
3.4.1切断钢筋时受力分析 ....................................................... 错误！未定义书签。 3.4.2 功率计算 ............................................................................ 错误！未定义书签。 3.4.3切断电机的选择 ................................................................ 错误！未定义书签。
4 确定传动比和参数 ......................................................................... 错误！未定义书签。
4.1传动比的分配 ............................................................................... 错误！未定义书签。
4.1.1矫直部分传动比的分配 .................................................. 错误！未定义书签。 4.1.2切断部分传动比的分配 .................................................. 错误！未定义书签。
5 V带传动的设计 ................................................................................. 错误！未定义书签。 6 轴的设计校核 .................................................................................... 错误！未定义书签。
6.1 轴的设计 ....................................................................................... 错误！未定义书签。
6.1.1参数确定 ............................................................................. 错误！未定义书签。 6.1.2求作用在带轮上的力 ....................................................... 错误！未定义书签。 6.1.3初步确定轴的最小直径 .................................................. 错误！未定义书签。 6.1.4轴的结构设计 .................................................................... 错误！未定义书签。 6.2 轴的校核 ....................................................................................... 错误！未定义书签。
6.2.1 按当量弯矩法校核 ........................................................ 错误！未定义书签。 6.2.2 轴的刚度计算 ................................................................. 错误！未定义书签。
7 弯曲电机轴上键的校核 ............................................................... 错误！未定义书签。
7.1 平键的选择 ................................................................................... 错误！未定义书签。 7.2验算键的挤压强度 ...................................................................... 错误！未定义书签。
8 滑块的设计 ........................................................................................ 错误！未定义书签。
8.1滑块设计需要考虑的因素......................................................... 错误！未定义书签。 8.2 滑块设计 ....................................................................................................................... 30
9 支撑箱体的设计............................................................................... 错误！未定义书签。
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