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題 目
GQ50型鋼筋切斷機(jī)的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計與仿真
一、選題的目的及研究意義
本次畢業(yè)設(shè)計的題目是：GQ50型鋼筋切斷機(jī)的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計與仿真。本次設(shè)計的研究對象為鋼筋切斷機(jī)。
鋼筋切斷機(jī)是一種剪切鋼筋所使用的一種工具。一般有全自動鋼筋切斷機(jī)，和半自動鋼筋切斷機(jī)之分。它是鋼筋加工必不可少的設(shè)備之一，它主要用語房屋建筑、橋梁、隧道、電站、大型水利等工程中對鋼筋的定長切斷。鋼筋切斷機(jī)與其他切斷設(shè)備相比，具有重量輕、耗能少、工作可靠、效率高等特點(diǎn)，因此近年來逐步被機(jī)械加工和小型軋鋼廠等廣泛采用，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。
通過對GQ50型鋼筋切斷機(jī)主傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計與運(yùn)動仿真，熟悉機(jī)械設(shè)計的基本步驟，基本方法，培養(yǎng)本人查找文獻(xiàn)、手冊等的綜合能力。
通過對此處畢業(yè)設(shè)計也達(dá)到自己熟悉使用二維CAD軟件和三維proe軟件的能力。
二、綜述與本課題相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、研究方法及應(yīng)用領(lǐng)域等
縱觀我國建筑用鋼筋切斷機(jī)的總體水平，與國際上先進(jìn)產(chǎn)品相比還是比較落后。主要表現(xiàn)在：企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，產(chǎn)品的技術(shù)含量低，生產(chǎn)效率低下。大部分產(chǎn)品調(diào)直速度較低，鋼筋的直線度不高，表面劃傷較重。造成這種局面的主要原因在于，我國的建筑用鋼筋切斷機(jī)市場還沒有真正形成，還處在地域及價格因素占主導(dǎo)位置的過渡階段，尚未進(jìn)入真正的市場競爭階段。生產(chǎn)企業(yè)多而零散，且大都處在一種小而全、小而不全的狀態(tài)，在這些生產(chǎn)企業(yè)中很難形成強(qiáng)大的技術(shù)投入在這種條件下，企業(yè)之間相互抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重，很難找到擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，尚沒有出現(xiàn)可以稱得上領(lǐng)軍式的企業(yè)。
建筑用新Ⅲ級鋼筋的推廣使用為鋼筋切斷機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間。為此，許多企業(yè)投入大量資金，爭相開發(fā)、研制適合新!級鋼筋要求的高速、大直徑鋼筋切斷機(jī)。
在傳統(tǒng)的調(diào)直模式和曲線輥式調(diào)直切斷機(jī)中廣泛采用的錘擊式切斷機(jī)構(gòu)，長期以來一直存在連切的問題，被行業(yè)稱之為老大難問題。多少年來，許多生產(chǎn)企業(yè)和使用單位為此傷透了腦筋，想盡了各種辦法，始終沒有徹底解決。隨著專利技術(shù)“錘擊式?jīng)_壓及切斷設(shè)備的零連切裝置”的開發(fā)與應(yīng)用，不僅徹底解決了錘擊式切斷機(jī)構(gòu)的連切問題，而且調(diào)直度好，長度誤差小，受到了新老戶、特別是廣大鋼筋焊網(wǎng)企業(yè)的熱烈歡迎。僅傳統(tǒng)設(shè)備改造一項就為開發(fā)企業(yè)帶來一大片市場。
在電氣控制方面，眾多企業(yè)紛紛淘汰傳統(tǒng)的電氣控制技術(shù)，竟相采用先進(jìn)的PLC 式電腦控制，不僅使控制單元得到了簡化，整機(jī)的運(yùn)行更加穩(wěn)定、可靠，維護(hù)更加簡單，更使我國建筑用鋼筋切斷機(jī)的整體水平躍上一個新的臺階，極大地縮短了與國際上先進(jìn)產(chǎn)品的差距。
面對空前廣闊的鋼筋切斷機(jī)市場，廣大生產(chǎn)企業(yè)也面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。多年來，受運(yùn)輸長度等多種因素影響，大型軋鋼企業(yè)生產(chǎn)的直徑小于φ14鋼筋都是以盤條形式走向市場。目前已有個別企業(yè)看準(zhǔn)后續(xù)加工（即鋼筋的調(diào)直與定尺切斷）中的可觀利潤，開始購入單機(jī)。一旦這些企業(yè)實(shí)現(xiàn)并完成對現(xiàn)有生產(chǎn)線的改進(jìn)，將以往的盤條改為直條走向市場，勢必對現(xiàn)有的鋼筋切斷機(jī)市場，特別是對鋼筋切斷機(jī)生產(chǎn)企業(yè)形成巨大的沖擊。人無遠(yuǎn)慮，必有近憂，這是一個應(yīng)該引起廣大鋼筋切斷機(jī)生產(chǎn)企業(yè)十分重視的大問題。
綜上所述，我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展為建筑行業(yè)，特別是為建筑機(jī)械的發(fā)展提供了一個廣闊的發(fā)展空間，為廣大生產(chǎn)企業(yè)提供一個展示自己的舞臺。面對競爭日益激烈的我國建筑機(jī)械市場，加強(qiáng)企業(yè)的經(jīng)營管理，加大科技投入，重視新技術(shù)、新產(chǎn)品的研究開發(fā)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品售后服務(wù)水平，積極、主動走向市場，使企業(yè)的產(chǎn)品不斷地滿足廣大用戶的需求，盡快縮短與國外先進(jìn)企業(yè)的差距，無疑是我國廣大鋼筋切斷機(jī)生產(chǎn)企業(yè)生存與發(fā)展的必由之路。
本次畢業(yè)設(shè)計采用計算機(jī)仿真技術(shù)結(jié)合動力學(xué)理論，對鋼筋切斷機(jī)進(jìn)行零件三維設(shè)計、裝配，建立鋼筋切斷機(jī)三維仿真模型，模擬鋼筋切斷機(jī)運(yùn)行狀況，對鋼筋切斷機(jī)進(jìn)行仿真分析研究，以加快產(chǎn)品技術(shù)更新。
三、GQ50型鋼筋切斷機(jī)主傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計方案和解決問題的思路和方法
1、GQ50型鋼筋切斷機(jī)的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計與仿真的設(shè)計方案
通過查找G50型鋼筋切斷機(jī)主傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)稅資料和專利文獻(xiàn)選取本次設(shè)計的基本設(shè)計方案為：
工作原理：采用電動機(jī)經(jīng)一級三角帶傳動和二級齒輪傳動減速后,帶動曲軸旋轉(zhuǎn),曲軸推動連桿使滑塊和動刀片在機(jī)座的滑道中作往復(fù)直線運(yùn)動,使活動刀片和固定刀片相錯而切斷鋼筋。如圖1-1：
圖1-1 鋼筋切斷機(jī)的基本結(jié)構(gòu)形式
1—電機(jī) 2—小帶輪 3—大帶輪 4—Ⅰ軸連軸齒輪
5—Ⅱ軸大齒輪 6—Ⅲ軸連軸齒輪 7—游動大齒輪 8—離合器
9—機(jī)體 10—Ⅰ軸 11—Ⅱ軸連軸齒輪 12—Ⅱ軸
13—Ⅲ軸大齒輪 14—Ⅲ軸 15—曲柄 16—連桿
17—活動刀座 18—活動刀片 19—固定刀片
2、GQ50型鋼筋切斷機(jī)主傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計的基本思路：
本次畢業(yè)設(shè)計的基本思路為：
鋼筋切斷機(jī)的發(fā)展，鋼筋切斷機(jī)的基本工作原理，本次設(shè)計的基本任務(wù)及參數(shù)要求，本次是合計的基本任務(wù)，本次設(shè)計的基本參數(shù)要求
GQ50鋼筋切斷機(jī)傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計，傳動方式及電機(jī)的型號的選取，鋼筋切斷機(jī)傳動方案的選取，鋼筋切斷機(jī)電機(jī)的選取，鋼筋切斷機(jī)傳動比的分配，傳動主體各軸的運(yùn)動和動力參數(shù)計算，帶傳動的設(shè)計，傳動主體中齒輪傳動的設(shè)計，軸的設(shè)計與校核，鍵的選取與校核，軸承的選取與校核
鋼筋切斷機(jī)的零部件的繪制以及總圖的裝配，實(shí)現(xiàn)主傳動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真。
3、GQ50型鋼筋切斷機(jī)主傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計的方法
查找機(jī)械設(shè)計手冊、機(jī)械設(shè)計原理、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)等書籍、以及相關(guān)中文和外文文獻(xiàn)、國內(nèi)外相關(guān)專利等等對鋼筋切斷機(jī)主傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行基本設(shè)計；
利用proe三維軟件對鋼筋切斷機(jī)轉(zhuǎn)動主體零部件進(jìn)行三維建模和仿真分析，對設(shè)計結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性進(jìn)行分析（包過尺寸干涉、強(qiáng)度分析等等）
四、檢索與本課題有關(guān)參考文獻(xiàn)資料的簡要說明
本次畢業(yè)設(shè)計將采用以下基本文獻(xiàn)為參考對后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行仔細(xì)設(shè)計：
[1] 胡永華,劉中. 鋼筋切斷機(jī)參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)[J]. 機(jī)械工程與自動化. 2011(02)
[2] 歐曉鷗. 高能點(diǎn)火推進(jìn)器虛擬裝配的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 制造業(yè)自動化. 2006(10)
[3] 黃素霞,李河宗,蘇夢香. 連鑄機(jī)偏心連桿振動裝置的三維參數(shù)化設(shè)計[J]. 機(jī)械設(shè)計. 2007(07)
[4] 車仁煒,陸念力,王樹春.一種新型鋼筋切斷機(jī)的設(shè)計研究[J]. 機(jī)械傳動. 2004(02)
[5] 于修洪,項輝宇,牛凱. 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品裝配中的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代制造工程. 2011(05)
[6] 胡永華,劉中.??鋼筋切斷機(jī)參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)[J]. 機(jī)械工程與自動化. 2011(02)
[7] 王良文,陳學(xué)文. 國產(chǎn)鋼筋切斷機(jī)的生產(chǎn)現(xiàn)狀與改良方向[J]. 建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理. 2009(03)
[8] 陶浩,段紅杰 鋼筋切斷機(jī)的動力學(xué)性能[J]. 煤礦機(jī)械. 2008(05)
[9] 梁崇高等著.平面連桿機(jī)構(gòu)的計算設(shè)計.北京：高等教育出版社，1993
[10] 田野編寫.我國鋼筋調(diào)直切斷機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展.建筑機(jī)械化，2005年第1期23頁
五、畢業(yè)論文（設(shè)計）進(jìn)程安排
1、2015.01.16至2015.03.20 熟悉課題研究內(nèi)容，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，完成開題報告和外文翻譯；
2、2015.03.21至2015.04.10 方案設(shè)計，進(jìn)行鋼筋切斷機(jī)主傳動的相關(guān)設(shè)計計算，進(jìn)行受
力分析；
3、2015.04.11至2015.04.30 進(jìn)行鋼筋切斷機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，完成裝配圖設(shè)計，運(yùn)動仿真；
4、2015.05.01至2015.05.20 完成零件圖設(shè)計，提交設(shè)計說明書初稿；
5、2015.05.21至2015.05.31 修改圖紙和設(shè)計說明書，準(zhǔn)備答辯
六、指導(dǎo)教師意見
1．對開題報告的評語
2．對開題報告的意見及建議
指導(dǎo)教師（簽名）：
年 月 日
所在院（系）審查意見：
負(fù)責(zé)人簽字(蓋公章)
年 月 日
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