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題 目
GQ50型鋼筋切斷機的三維結(jié)構設計與仿真
一、選題的目的及研究意義
本次畢業(yè)設計的題目是：GQ50型鋼筋切斷機的三維結(jié)構設計與仿真。本次設計的研究對象為鋼筋切斷機。
鋼筋切斷機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，和半自動鋼筋切斷機之分。它是鋼筋加工必不可少的設備之一，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。鋼筋切斷機與其他切斷設備相比，具有重量輕、耗能少、工作可靠、效率高等特點，因此近年來逐步被機械加工和小型軋鋼廠等廣泛采用，在國民經(jīng)濟建設的各個領域發(fā)揮了重要的作用。
通過對GQ50型鋼筋切斷機主傳動機構的設計與運動仿真，熟悉機械設計的基本步驟，基本方法，培養(yǎng)本人查找文獻、手冊等的綜合能力。
通過對此處畢業(yè)設計也達到自己熟悉使用二維CAD軟件和三維proe軟件的能力。
二、綜述與本課題相關領域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、研究方法及應用領域等
縱觀我國建筑用鋼筋切斷機的總體水平，與國際上先進產(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市場還沒有真正形成，還處在地域及價格因素占主導位置的過渡階段，尚未進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)中很難形成強大的技術投入在這種條件下，企業(yè)之間相互抄襲現(xiàn)象嚴重，很難找到擁有自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)品，尚沒有出現(xiàn)可以稱得上領軍式的企業(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。
在傳統(tǒng)的調(diào)直模式和曲線輥式調(diào)直切斷機中廣泛采用的錘擊式切斷機構，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“錘擊式?jīng)_壓及切斷設備的零連切裝置”的開發(fā)與應用，不僅徹底解決了錘擊式切斷機構的連切問題，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，竟相采用先進的PLC 式電腦控制，不僅使控制單元得到了簡化，整機的運行更加穩(wěn)定、可靠，維護更加簡單，更使我國建筑用鋼筋切斷機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產(chǎn)品的差距。
面對空前廣闊的鋼筋切斷機市場，廣大生產(chǎn)企業(yè)也面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。多年來，受運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。一旦這些企業(yè)實現(xiàn)并完成對現(xiàn)有生產(chǎn)線的改進，將以往的盤條改為直條走向市場，勢必對現(xiàn)有的鋼筋切斷機市場，特別是對鋼筋切斷機生產(chǎn)企業(yè)形成巨大的沖擊。人無遠慮，必有近憂，這是一個應該引起廣大鋼筋切斷機生產(chǎn)企業(yè)十分重視的大問題。
綜上所述，我國經(jīng)濟建設的飛速發(fā)展為建筑行業(yè)，特別是為建筑機械的發(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械市場，加強企業(yè)的經(jīng)營管理，加大科技投入，重視新技術、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企業(yè)的差距，無疑是我國廣大鋼筋切斷機生產(chǎn)企業(yè)生存與發(fā)展的必由之路。
本次畢業(yè)設計采用計算機仿真技術結(jié)合動力學理論，對鋼筋切斷機進行零件三維設計、裝配，建立鋼筋切斷機三維仿真模型，模擬鋼筋切斷機運行狀況，對鋼筋切斷機進行仿真分析研究，以加快產(chǎn)品技術更新。
三、GQ50型鋼筋切斷機主傳動機構設計方案和解決問題的思路和方法
1、GQ50型鋼筋切斷機的三維結(jié)構設計與仿真的設計方案
通過查找G50型鋼筋切斷機主傳動機構設計的相關稅資料和專利文獻選取本次設計的基本設計方案為：
工作原理：采用電動機經(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座的滑道中作往復直線運動,使活動刀片和固定刀片相錯而切斷鋼筋。如圖1-1：
圖1-1 鋼筋切斷機的基本結(jié)構形式
1—電機 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型鋼筋切斷機主傳動機構設計的基本思路：
本次畢業(yè)設計的基本思路為：
鋼筋切斷機的發(fā)展，鋼筋切斷機的基本工作原理，本次設計的基本任務及參數(shù)要求，本次是合計的基本任務，本次設計的基本參數(shù)要求
GQ50鋼筋切斷機傳動結(jié)構設計，傳動方式及電機的型號的選取，鋼筋切斷機傳動方案的選取，鋼筋切斷機電機的選取，鋼筋切斷機傳動比的分配，傳動主體各軸的運動和動力參數(shù)計算，帶傳動的設計，傳動主體中齒輪傳動的設計，軸的設計與校核，鍵的選取與校核，軸承的選取與校核
鋼筋切斷機的零部件的繪制以及總圖的裝配，實現(xiàn)主傳動機構的運動仿真。
3、GQ50型鋼筋切斷機主傳動機構設計的方法
查找機械設計手冊、機械設計原理、機械設計基礎等書籍、以及相關中文和外文文獻、國內(nèi)外相關專利等等對鋼筋切斷機主傳動機構進行基本設計；
利用proe三維軟件對鋼筋切斷機轉(zhuǎn)動主體零部件進行三維建模和仿真分析，對設計結(jié)構的準確性進行分析（包過尺寸干涉、強度分析等等）
四、檢索與本課題有關參考文獻資料的簡要說明
本次畢業(yè)設計將采用以下基本文獻為參考對后續(xù)的畢業(yè)設計進行仔細設計：
[1] 胡永華,劉中. 鋼筋切斷機參數(shù)化設計系統(tǒng)開發(fā)[J]. 機械工程與自動化. 2011(02)
[2] 歐曉鷗. 高能點火推進器虛擬裝配的研究與實現(xiàn)[J]. 制造業(yè)自動化. 2006(10)
[3] 黃素霞,李河宗,蘇夢香. 連鑄機偏心連桿振動裝置的三維參數(shù)化設計[J]. 機械設計. 2007(07)
[4] 車仁煒,陸念力,王樹春.一種新型鋼筋切斷機的設計研究[J]. 機械傳動. 2004(02)
[5] 于修洪,項輝宇,牛凱. 虛擬現(xiàn)實技術在機械產(chǎn)品裝配中的應用[J]. 現(xiàn)代制造工程. 2011(05)
[6] 胡永華,劉中.??鋼筋切斷機參數(shù)化設計系統(tǒng)開發(fā)[J]. 機械工程與自動化. 2011(02)
[7] 王良文,陳學文. 國產(chǎn)鋼筋切斷機的生產(chǎn)現(xiàn)狀與改良方向[J]. 建設機械技術與管理. 2009(03)
[8] 陶浩,段紅杰 鋼筋切斷機的動力學性能[J]. 煤礦機械. 2008(05)
[9] 梁崇高等著.平面連桿機構的計算設計.北京：高等教育出版社，1993
[10] 田野編寫.我國鋼筋調(diào)直切斷機的現(xiàn)狀及發(fā)展.建筑機械化，2005年第1期23頁
五、畢業(yè)論文（設計）進程安排
1、2015.01.16至2015.03.20 熟悉課題研究內(nèi)容，查閱相關文獻資料，完成開題報告和外文翻譯；
2、2015.03.21至2015.04.10 方案設計，進行鋼筋切斷機主傳動的相關設計計算，進行受
力分析；
3、2015.04.11至2015.04.30 進行鋼筋切斷機的結(jié)構設計，完成裝配圖設計，運動仿真；
4、2015.05.01至2015.05.20 完成零件圖設計，提交設計說明書初稿；
5、2015.05.21至2015.05.31 修改圖紙和設計說明書，準備答辯
六、指導教師意見
1．對開題報告的評語
2．對開題報告的意見及建議
指導教師（簽名）：
年 月 日
所在院（系）審查意見：
負責人簽字(蓋公章)
年 月 日
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