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gq50 型钢 切断 割断 结构设计 运动 仿真 全套 cad 图纸 三维 模型

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4 . . . . . 4 . . . . . . . . . . . . . . 4. . . . . . . . . . 4. . . . . . 4 . . I 182) #0 82) #1 82) #2 82) #3 82) #4 82) #5 82) #6 82) #8 82) #10 82) #12 82) 1/4 82) 5/16 82) 3/8 82) 7/16 82) 1/2 82) 9/16 82) 5/8 82) 3/4 100) #0 100) #1 100) #2 100) #3 100) #4 100) #6 100) #8 100) #10 100) 1/4 100) 5/16 100) 3/8 100) 7/16 100) 1/2 100) 9/16 100) 5/8 #1 2 3 4 5 6 8 10 12 #0 1 2 3 4 5 6 8 10 12 #0 1 2 3 4 5 6 8 10 (N 24014 (N 24014 (N 24014 (N 24014 (N 24014 (N 24014 (N 24014 (N 24014 (N 24014 (N 24014 (N 24014 (N 24014 (N 24014 (N 24014 (N 24014 (N 0642 N 0642 N 0642 N 0642 N 0642 N 0642 N 0642 N 0642 N 0642 N 0642 N 0642 N 0642 N 0642 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 N 762 4 4 4 4 4 4 0 0 0 0 0 0 0 10 0 1 12 20 90 0 0 0 0 0 0 0 10 0 1 12 20 90 1 3 5 18 10 24 1 12 28 13 3 15 6 10 117 0 19 20 21 43 21 22 24 46 14 123 24 26 50 25 26 28 58 17 128 30 32 61 31 33 35 73 21 134 36 38 76 23 137 39 42 82 25 143 45 48 98 28 150 52 56 112 32 158 62 66 125 38 166 70 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011。首先是根据设计数据建立各个零件的草图， 在草图的基础上运用零件特征生成三维实体；然后在 011软件的虚拟环境中进行虚拟装配，建立数字样机；最后进行应力分析、运动干涉分析及运动仿真。 本设计可以大幅降低钢筋切断机的研发周期及成本，从而提高产品的市场竞争力和企业的经济效益。 关键词 ： 钢筋切断机，结构设计， 011，虚拟装 配，运动仿真 is to of 012 of a to a on of to of I a do to to in to a of on to of 0) mm 8 0 of to on of 1, of 2, of 3, 4, of 5, s 6, to of is s 3 d 011 of is to to up of in of d in 011 in to in so as to of of 011, 目 录 1 绪论 . 1 2 设计前的准备 . 3 划任务书 . 3 品设计的依据 . 3 划任务书 . 3 计前的准备 . 3 3 钢筋切断机的总体设计 . 4 筋切断机的 工作原理 . 4 筋切断机的 基本结构 . 4 4 传动方案的设计 . 5 本传动数据计算 . 5 配传动比 . 5 算各州的运动及动力参数 . 5 传动的设计 . 6 型的选择 . 6 轮基准直径的确定 . 6 速的确定 . 6 心距、带长及包角的确定。 . 6 定带的根数 . 7 轮结构与尺寸 . 7 轮传动的设计 . 7 材料、确定初步参数 . 7 面疲劳强度计算 . 8 根抗弯疲劳强度验算 . 10 5 011 . 12 011 的组成 . 12 维绘图软件 011 的优点 . 12 维工程图处理能力比较好 . 12 有良好的设计项目管理功能 . 13 数化技术和变量化技术 . 13 便的操作风格 . 13 彩的显示功能 . 13 6 主要零件的设计及建模 . 14 体的设计流程 . 14 他主要零件的建模效果展示 . 23 7 钢筋切断机的装配 . 29 配流程 . 29 侧盖的 装配步骤 . 29 建文件 . 30 入所有零件 . 30 机体安装大侧盖 . 30 配效果图展示 . 33 8 应用 . 34 查零部件之间的干涉 . 34 杆及连杆铜瓦的干涉检查 . 34 9 绘制各主要零件的工程图 . 37 10 传动结构的运动仿真 . 41 立一个简单的装配 . 41 动 仿真步骤 . 41 致谢 . 45 参考文献 . 46 附 录 . 48 1 绪论 钢筋切断机 是 建筑机械的一种 。它是钢筋加工必不可少的设备之一，主要用语房屋建筑、桥梁、隧道、电站、大型水利等工程中对钢筋的定长切断。钢筋切断机与其他切断设备相比，具有重量轻、耗能少、工作可靠、效率高等特点，因此近年来逐步被 建筑工地 和小型轧钢厂等广泛采用，在国民经济建设的各个领域发挥了重要的作用。 新中国成立初期，建筑工程中钢筋加工技术非常落后，主要依靠手工或者简单工具，劳动强度大、生产效率低、工程质量很难保证。太原重型机械学院是国内最早生产钢筋切断机的单位之一。他们于 1958 年首次引进苏联的卧式钢筋切 断机图纸，生产了国内第一台钢筋切断机。随后又于 1985 年引进了日本立式钢筋切断机和德国卧式钢筋切断机，并在此基础上研发了 闭式及半封闭式切断机。该系列的钢筋切断机均是采用机械轮剪切进行切断的。此外，沈阳建筑工程学院工厂、陕西渭南农业科技股份有限公司、黑虎建筑机械公司等企业也生产过不同类型的机械式钢筋切断机。 目前，国内的钢筋切断机多以机械轮剪式切断为主。其工作过程基本为：电动机输出动力经过带传动和三级齿轮传动减速后，带动曲轴旋转，曲轴推动连杆使滑块和动刀片在机座的滑 道中做往复直线运动，使动刀片和定刀片相错而切断钢筋。 近年来，我国在钢筋切断机技术装备方面有了长足的进步，但产品的技术水平与国外先进水平相比，尚有以下几个方面的差距： 1)国外切断机偏心轴的偏心距较大 。 如日本立式切断机偏心距 24国内一般为17看似省料、齿轮结构偏小些，但给用户带来麻烦，不易管理 。 因为在由切大料到切小料时，不是换刀垫就是换刀片，有时还需要转换角度。 2)国外切断机的机架都是钢板焊接结构，零部件加工精度、粗糙度尤其热处理工艺过硬，使切断机在承受过载荷、疲劳失效、磨损等方面都超过国产 机器 。 3)国内切断机刀片设计不合理 。 单螺栓固定，刀片厚度够薄， 40 型和 50 型刀片厚度均为 17国外都是双螺栓固定， 25 27，因此国外刀片在受力及寿命等综合性能方面都较国内优良。 4)国内切断机每分钟切断次数少 。 国内一般为 28 31次，国外要高出 15 20次，最高高出 30次，工作效率较高。 5)国外机型一般采用半开式结构 。 齿轮、轴承用油脂润滑，曲轴轴径、连杆瓦、冲 切刀座、转体处用手工加稀油润滑 。 国内机型结构有全开、全闭、半开半闭 3种，润滑方式有集中稀油润滑和飞溅润滑 2种。 6)国内切断机外观质 量、整机性能不尽人意 。 国外厂家一般都是规模生产，在技术设备上舍得投入，自动化生产水平较高，形成一套完整的质量保证加工体系。尤其对外观质量更是精益求精，外罩一次性冲压成型，油漆经烤漆喷涂处理，色泽搭配科学合理，外观看不到哪儿有焊缝、毛刺、尖角，整机光洁美观。而国内一些厂家虽然生产历史较长，但没有一家形成规模，加之设备老化，加工过程拼体力、经验，生产工艺几十年一贯制，所以外观质量粗糙、观感较差。 从钢筋切断机的发展趋势看，随着建筑设计与建筑施工技术的国际化，建筑工程设计与应用钢筋必将进入商品化供应时代，即根据建 筑配筋表采购钢筋，钢筋使用现场转化成可用钢筋，商品化供应钢筋。而钢筋的一体化生产就要求钢筋切断机必须实现自动控制 钢筋自动送料，定尺寸后自动切断、落料。 另一方面，国外的产品充分融合了液压技术、机械技术、电子技术等，形成了以机械为筋骨、液压为肌肉、电气为神经的机电液一体化综合控制技术，充分发挥各自的优势，体现综合最优驱动及控制能力。因此，钢筋切断机不但要求实现定长剪切的高精度控制，同时要求其具有相对高的生产效率。所以，如何使钢筋切断机的机电液系统有机地高度集成，充分发挥各自优势，将是今后研究的主要方向。 2 设计前的准备 划任务书 品设计的依据 本设计是在对 河南省长葛市黄河旋风股份有限公司进行生产参观 后， 对钢筋切断机形成初步认识后，深刻理解其工作原理与结构特点，根据自己大学四年所学的机械方面的各种知识，对钢筋切断机做一个机构设计，并建立数字样机进行运动仿真。本设计力求高效、快速的完成产品研发与校验，并使产品具备完善可靠的性能，满足市场需求，增强企业竞争力。 划任务书 根据建筑市场的使用需求， 表 2 表 2筋切断机的 参数 电 动 机 额定功率 4断能力 60冲切次数 28次 /切行程 40计前的准备 接到任务书初期，先查阅了大量有关钢筋切断机的的论文、资料。其后，为了在产品设计前能对钢筋切断机有一个整体、大概的认识，我在王良文教授的帮助指导下，对河南省长葛市黄河旋风股份有限公司进行了为期一天的参观、调研，认真观察了钢筋切断机的结构及生产过程，在其间遇到的各种问题，仔细听取了黄河旋风股份有限公司建筑机械部张工程师的讲解。 回到学校后，收集、整理钢筋切断机的相关资料，通过分析其 性能和技术指标，并结合自己所学的理论知识进行设计。 3 钢筋切断机 的总体设计 筋切断机的 工作原理 工作原理：采用电动机经过一级带传动和三级齿轮传动减速后，带动曲轴旋转，曲轴推动连杆，使滑块和动刀片在机座的滑道中做往复直线运动，这样，活动刀片和固定刀片就能相错而切断钢筋。 筋切断机的 基本结构 传动方案简述：首先是一级带传动，然后是三级齿轮减速。 首先采用一级带传动，因为它具有缓冲、吸震、运行平稳、噪声小、过载保护等优点。然后采用三级齿轮减速，因为齿轮传动可以用来传递空间任意两轴间的运动和动力，并 具有功率范围大，传动效率高，传动比准确，使用寿命长，工作安全可靠等优点。 动力是由电动机输出，通过减速系统传动，把动力输入到执行机构。由于传动系统做的是回转运动，而钢筋切断机的执行机 构需要的是直线往复运动。为了实现这种转换，可以采用曲柄滑块机构或者齿轮齿条机构。考虑到现实使用条件，决定采用曲柄滑块机构作为本机械的执行机构。 考虑到工地上的机械需要经常变幻地方，且考虑到经济性，应尽量使产品的尺寸减小、结构紧凑，所以本设计中的小齿轮都采用齿轮轴的形式。为了节能、储能和减震，本设计运用了飞轮的优点。为了使飞轮 的结构尺寸不至于过大，本产品把飞轮与大带轮作为一个整体来设计，安装在第一根轴上。 本设计基本结构如图 4 传动方案的设计 本传动数据计算 配传动比 电动机功率为 4择型号为 满载转速为 2890r/ 1）总传动比 103282890 配传动装置的传动比 10 上式中10 别为带传动与减速器（ 三 级齿轮减速）的传动比，为使 V 带传动的外廓尺寸不致过大，同时使减速器的传动比圆整以便更方便的获得圆整地齿数。初步取0i=减速器的传动比为 3）分配减速器的各级传动比 查阅机械设计手册，取 1i =4， 2i =4，则3i=4。 算各州的运动及动力参数 1）各轴的转速 轴 m in/ 0 9 001 m 轴 m in/ 141 8 0 6112 m in/ 1223 m in/ 2）各轴的输入功率 查机械设计课程设计手册表 1带传动的传 动效率01=取齿轮传动的传动效率为 轴 轴 轴 曲曲 轴的输入转矩 电动机的输出转矩 9 049 55 0 d轴 轴 7 623223 传动的设计 型的选择 由设计数据可知， 带轮的转速为 2890r/带轮的转速为 1806r/ 查机械设计可知， 工况系数取 4=6据以上数值及小带轮的转速查相应得图表选取 带。 轮基准直径的确定 查机械设计表 8取小带轮的基准直径为 200大带轮的基准直径为320 速的确定 s/ 心距、带长及包角的确定。 由机械设计式 8的中心距为 0.7(d1+(d1+ 则 00+320)(200+320) 得 364 1040 初步确定中心距为 800 根据相关公式初步计算带的基准长度： 200320()320200(280024 )(22 20221210 ）（500算实际中心矩： 42025004002 0 轮包角： 0 12 a 定带的根数 11 查表知 =2 轮结构与尺寸 带轮结构与尺寸设计详见附录图纸。 轮传动的设计 为加工方便和降低成本，本设计中，小齿轮均以齿轮轴代替 。此外，本设计采用三级齿轮传动减速，齿轮的详细结构及尺寸设计见附录图纸 。在此仅以 第 一级的 齿轮设计为例，详述其设计过程。 第一级齿轮设计过程如下： 材料、确定初步参数 1）选材料 齿轮轴： 40均取齿面硬度为 260齿轮： 45钢调制，平均取齿面硬度为 260） 初选齿数 取 齿轮轴 的齿数为 14，则大齿轮的齿数为 14 4=56 3) 齿数比即为传动比 41456 选择尺宽系数 照相关手册并根据以前学过的知识选取 d=初估 齿轮轴的 直径 0小齿轮的尺 宽为 b= d 50=25) 齿轮圆周速度为： s/80660100060 11 级。 6) 计算小齿轮转矩 T1 6161 确定载荷系数 定使用系数 阅手册选取使用系数为 定动载系数 阅手册选取动载系数 定齿间载荷分布系数 100*2 411 K 则 1 22 1 H、 确定，由公式可知 面疲劳强度计算 1) 确定许用应力 H 总工作时间 设该切断机的寿命为 10年，每年工作 300 天，每天工作 8个小时，则： 0 0 083 0 05 应力循环次数 0 0 01 8 0 616060 v 寿命系数 查阅相关手册选取 接触疲劳极限取： 20 80 安全系数取： 许用应力 MP i MP 02l i 弹性系数 阅机械设计手册可选取 Z 3) 节点区域系数 H=) 求所需小齿轮直径 5) 计算模数 取模数 。 6） 确定 分度圆 、中心距 分度圆直径 d1, 确定尺宽：取大齿轮 齿 宽为 6 8轮轴齿宽 取 0心距 a： 08562 21 根抗弯疲劳强度验算 1) 求许用弯曲应力 F 应力循环次数 0 0 048016060 F 寿命系数 查阅相关手册选取 、 极限应力取： 90 20 尺寸系数 阅机械设计手册选，取 安全系数 照表 9 需用应力 、 由式（ 9许用弯曲应力 MP 022 1l i M P MP 022 2l i M P 2) 齿形系数 图 9 ) 应力修正系数 图 9 ) 校核齿根抗弯疲劳强度 由式（ 9齿根弯曲应力 1411111M P 211 2212 MP 9 5 011 件是美国 999年底推出的三维可视化实体模拟软件，目前已推出最新版本 012，而我在本次设计中使用的是目前比较成熟稳定的版本 包含三维建模、信息管理、协同工作和技术支持等各种特征。使用 以创建三维模型和二维制造工程图、可以创建自适应的特征、零件和子部件，还可以管理上千个零件和大型部件，它的 “ 连接到网络 ”工具可以使工作组人员协同工作，方便数 据共享和同事之间设计理念的沟通。 维运算 速度和着色功能方面有突破的进展。它是建立在 计人员能够简单迅速地获得零件和装配体的真实感，这样就缩短了用户设计意图的产生与系统反应时间的距离，从而最小限度的影响设计人员的创意和发挥。 在二维绘图软件市场中， 目前应用最为广泛的通用交互 式计算机辅助绘图与设计软件。 其 强大生命力在于 它的通用性、多工 业标准和开放的体系结构。与出一家的 011 具有相同的特点 ，所不同 之处在于 绘制二维图方面具有不可比拟的优点， 但在三维造型方面功能欠缺。 11 特点在于处理三维造型、虚拟装配、运动模拟等方面具有独特的优势。其功能强大的三维造型给设计者提供了空前的想象力，从尺寸、外形、颜色各个方面给人以真实的感觉。同时在设计过程中可以及时发现纰漏，并及时处理，避免造成不必要的制造成 本 011 的组成 011 包括 5 个模块：零件造型、钣金、装配、 表达视图、工程图。这些模块创建了相互关联而又独立的文件。 另外，它还集 成了应力分析、运动仿真、 换等功能，方便用户对产品做进一步研发。 维 绘图 软件 011 的优点 维工程图处理能力比较好 因为机械设计的最终目的是为了出工程图，为产品加工、装配打基础。所以 机械设计软件必须具有优良的二维工程图创建和处理能力。三维软件 011的二维工程图处理 能力是比较好的一个，由于建立了统一的工程设计数据库，其二维图素与三维模型关联，因此在工程图中也能逆向修改三维模型的尺寸。 有良好的设计项 目管理功能 011 能够相当完整地以设计项目为线索，自 动管理相关的文件及设计数据，而不需要其他管理软件的介入。 数化技术和变量化技术 从功能上划分，三维设计软件可以分为参数化技术和变量化技术两类。参数化技术用“顺序方法”对约束求解，达到全数据相关、全尺寸约束、用尺寸驱动设计结果的修改；变量化技术用“几何图形约束和方程耦合”来求解，达到将参数化技术中的全尺寸约束细分为“尺寸约束”和“几何约束” ，而工程关系 就可以直接与几何约束耦合处理，实现基于装配关系的关联设计 8。 从 011的功能设置和实际使用中所 表现的结果， 011 属于变量化技术一类。因此， 它能处理局部约束的更改，能基于工程关系求解、能显示处理约束等等，与其它软件相比更容易理解、更适合于完成工程师原始设计构思的表达和实现，对创新设计提供了有效的支持，可以基于装配关系，利用现有结构创造全新零件。 便的操作风格 011 完全没有命令行交互的操作。所有的操 作都是通过功能图标、菜单、对话框和鼠标的操作进行。易学易用，不用背记那些枯燥的操作命令，对于初 学者易学易用，应用方便。 彩的显示功能 011 的显示表达十分理想，在透视效果，甚至 剖切效果下实时地渲染、转动、放缩都有出众的表达效果和速度。还有逼真的运动模拟，多数的机构都能被驱动“真的”运动起来。 6 主要零件的设计及建模 实际使的钢筋切断机的所有零件加起来有一百多个，其中主要的零件有：机体，小带轮，大带轮（有飞轮的作用），各个齿轮轴及大齿轮，曲轴，连杆，刀座及刀片。在这里，我以机体的建模设计过程为例，其他零件 只展示建模后的效果图，它们 的设计建模过程可参照机体的设计。 体 的设计流程 机体 的设计 过程简略如下： 1) 启动 011 软件，选择【新建】 ，新建类型为【 。如图 6 图 6动 011软件 2) 在【草图】面板，创建机体整体轮廓草图。如图 6示： 图 6体整体轮廓草图 3) 退出【草图】环境，进入【特征】面板，选择【拉伸】操作，拉伸结果如图 6 图 6伸结果 4) 确定三根轴及曲轴的位置，并在侧面上建立草图，选择【拉伸】操作，拉伸结 果如 图 6 图 6) 确定螺孔位置，建立草图，创建【打孔】特征，选择螺纹孔，打孔结果如图 6 图 66) 在此平面创建草图，并由【拉伸】操作，创建出轴孔特征。轴孔特征如图 6 图 6) 在另一面，运用【拉伸】操作，创建出滑块的滑道及大侧盖的基本配合轮廓。创建结果如图 6 图 68) 运用【拉伸】及【打孔】特征，完全建立大侧盖的配合部分以及紧固螺孔。创建结果如图 6 图 6) 运用【拉伸】特征，在机体上平面拉伸出凸起，并再次运用【拉伸】切除操作，拉伸出机体 上视孔。结果如图 6 图 610) 在上加工面创建草图，并在此草图上建立【打孔】特征。结果如图 6 61) 运用【拉伸】特征，做出尾座上的固定刀座的卡槽以及放钢筋的凹槽。结果如图 6 图 62) 运用【拉伸】特征，创建出送料轴的安装槽，结果如图 6示： 图 63) 运用【拉伸】特征，创建出机器行走轮轴的安装部分，前后轮两处，如图 6 图 6图 64) 为了使机器转向方便，把机器的前轮设计为可转向轮，其转向轴安装孔的建立如图 6 图 615) 调整切断钢筋直径的调整轴安装部分设计如图 6 图 66) 机体整体展示，如图 6 图 6他主要零件的建模效果展示 图 6轮轴 图 6轮轴 图 6轮轴 图 6轴大齿轮 图 6带轮 图 6侧盖 图 6轴端盖 图 6动刀座 图 6杆 图 6轴 图 6动大齿轮 图 6动大齿轮芯套 7 钢筋切断机的 装配 在 ，可以将主轴箱的三维实体零件或部件按照一定的装配约束条件装配 成 一个部件，同时这个部件也可以作为子部件装配到其他的部件中去，最后零件和子部件构成一个符合设计构思的整体部件。按照通常的设计思路，设计者和工程师首先创建布局，然后设计零件，最后把所有零件组装为部件，这种方法称之为自下而上的设计方法。使用 011，创建部件可以在位创建零件或者放置现有零件，从而使设计过程更加简单有效，称之为自上而下的设计方 法。自上而下的设计方法的优点是： （ 1）这种以部件为中心的设计方法支持自上而下、自下而上和混合的设计策略。 以在设计过程中的任何环节创建部件，而不是在最后才创建部件。 （ 2）如果用户正在做一个全新的设计方案，可以从一个空的部件开始，然后在具体设计时创建部件。 （ 3）如果要修改部件，可以在位创建新零件，以使它们与现有的零件相配合。对外部零部件所作的更改将自动反映到部件模型和用于说明的工程图中。 配流程 主轴箱 的 装配过程简略如下： 装入所有零件向机体上安装轴向机体上 安装轴向机体上安装轴向机体上安装曲轴向轴上安装大带轮向轴上安装齿轮向轴上安装齿轮向曲轴上安装游动大齿轮芯套向芯套上安装游动大齿轮向曲轴上安装轴瓦向曲轴上安装连杆向连杆上安装活动刀座向活动刀座上安装活动刀片向机体上安装固定刀座向固定刀座上安装固定刀片向机体上安装顶盖向各个轴上安装对应型号的轴承向机体上安装大侧盖向机体上安装两侧的轴端盖向机体上安装送料轴向机体上安装行走轮轴向行走轮轴上安装行走轮向机体上安装调整六方向机体上安装吊环向机体上安装各个螺栓（为运 行更流畅，装配图中省略安装垫片，实际机器需要对应垫片）向机体安装送料辊。 侧盖的 装配步骤 在这里我以向机体安装大侧盖为例，其他零件的安装方法参照此例。 向机体 装入大侧盖的流程为： 建文件 运行 011，选择【文件】菜单下的【新建】选项，在【打开】对话框中的【默认】选项卡下，选择【 项，新建 一个部件。 入所有零件 选择部件面板上的 【 装入零部件 】 工具，打开打开对话框， 选择可以装入的零部件，装入后 如图 7示。 图 7入所有 零件 机体安装大侧盖 a）选择部件【装配】面板上的【约束】工具，打开【放置约束】对话框，装配类型选择为【配合】 选项，然后 选择如图 7示的两条轴线， 单击【确定】按钮即可完成 【配合】约束 ，此时部件如图 7示。 图 7 7-3 b）单击【约束】工具，打开【放置约束】对话框，装配类型选择为【配合】选项，选择如图 7示的两个平面，单机【确定】。装配效果如图 7示： 图 7-4 b）单击【约束】工具，打开【放置约束】对话框，装配类型选择为【配合】选项，选择如图 7 示两条轴线，单机【确定】。装配效果如图 7示： 图 7配 效果图展示 装配效果图如图 7图 7明视图） 所示。 图 7 78 应用 件进行干涉检查 查零部件之间的干涉 在部件中，两个或多个零部件不能同时占用相同的空间。要检测这样的错误，可以检查部件中的干涉。在零部件交叠处，干涉部分临时显示为实体。另外， 检查出干涉之后，干涉体积显示为实体。干 涉报告列出干涉的零件或子部件，给出干涉体积形心的 x、 y、 z 坐标，列出干涉的体积。根据检查，可以编辑零部件以删除干涉。 普通零件 干涉检查及解决方案的过程和方法都是一样的，故在此仅以其中两个零件之间的干涉检查过程为例来说明。 这里以连杆和连杆铜瓦的干涉检查为例。 另外， 使用 011 设计 的 螺纹， 为了提高运行效率，并不是 真实地 切削加工来 把螺 纹表达出来， 而 是在表面贴一层涂层，给人以真实 螺纹 的感觉。因此，在进行螺纹装配时， 本来是正确的装配关系， 进行干涉检查时， 系统会提示有干涉，如果干涉部分是指螺 纹处，可以不予理睬。因为那是系统本身的错误。 杆及连杆铜瓦的干涉检查 1） 选择【检验】面板中的【过盈分析】选项，打开如图所示的【干涉检查】对话框。 2）点击【定义选择集 1】按钮前的箭头按钮，然后选择 连杆； 点击【定义选择集 2】按钮前的箭头按钮，然后选择 连杆铜瓦 。点击【确定】按钮显示检查结果。 3） 如果检查不到任何的干涉存在，则打开对话框显示【没有干涉检查】，则说明部件中没有干涉存在。否则会打开【检查到过盈】对话框，如图 8示。 a) b) c) d) e） 图 8纹干涉检查过程 a)【 干涉检查 】 对话框 b)【 定义选择集 1】 选择 连杆 c)【 定义选择集 2】 选择 连杆铜瓦 d) 检查到干涉并输出结果 e）没有干涉 9 绘制 各主要 零件的 工程图 9.1 制工程图的优点 与 司的二维绘图软件 比， 二维绘图功能更加强大和智能： 1） 以自动由三维零部件生产二维工程图，不管是基础的三视图，还是局部视图、剖视图、打断视图等，都可以十分方便、快速生产 。 2） 由实体生产的二维图也是参数化的，二维三维双向关联，如果更改了三维零部件的尺寸参数，那么它的工程图的对应尺寸参数自动更新；也可以通过直接修改工程图上的零件尺寸而对三维零件的特征进行修改。 3）有些时候，快速创建二维工程图要比设计实体模型具有更高的效率。使用户可以创建二维参数化工程图视图，这些视图也可以用作三维造型的草图。 4）用 以直接创建 standar黄河科技学院 本科毕业设 计 （论文 ） 任务书 工 学院 机 械 系 机械设计制造及其自动化 专业 08 级 1 班 学号 080105007 学生 刘 文 超 指导教师 王 良 文 毕业设计（论文）题目 钢筋切断机的结构设计与运动仿真 毕业设计（论文）工作内容与基本要求 （目标、任务、途径、方法，应掌握的原始资料（数据）、参考资料（文献）以及设计技术要求、注意事项等） 一、设计技术要求、原始资料（数 据）、参考资料（文献） 1、设计要求： 1）建立运动分析模型 ，分析曲柄滑块机构的位移、速度、加速度。 2）完成 50 型钢筋切断机的结构设计。 3）完成传动系统的计算机的仿真分析（采用三维软件建模并仿真）。 2、原始资料（数据）： 切断机的电机， 4断次数， 28（次 /分 )；切断行程： 40 3、参考资料 1）筑路机械工程著作； 2）建筑机械杂志。 二、设计目标与任务 设计出满足要求的钢筋切断机，并完成其 装配图与部分零件图，查阅文献资料不少于12 篇，其中外文资料不少于 2 篇 。 1、文献综述一篇，不少于 3000 字，与专业相关的英文翻译一篇，不少于 3000 汉字。 2、毕业设计说明书一份，内容与字数都不少于规定的任务量。 3、图纸若干（折合后不少于 纸 3 张，可以用计算机绘图）。 4、包含本次设计的所有内容的光盘一张。 毕业设计（论文）撰写规范及有关要求，请查阅黄河科技学院本科毕业设计（论文）指导手册。 三、时间安排 1周 完成开题报告、文献翻译、文献综述及总体方 案设计 。 5 完成总体设计、完成部分机构的装配图及部分零件图并撰写说明书 。 12 修改论文、资格审查等 。 14 周 毕业答辩 。 毕业设计（论文）时间 ： 年 月 日至 年 月 日 计 划 答 辩 时 间： 年 月 日 专业（教研室）审批意见： 审批人 签名： 黄河科技学院毕业设计（论文）开题报告表 课题来源：（ 1）教师拟订；（ 2）学生建议；（ 3）企 业和社会征集；（ 4）科研单位提供 课题类型：（ 1） A 工程设计（艺术设计）； B 技术开发； C 软件工程； D 理论研究； E 调查报告 （ 2） X 真实课题； Y 模拟课题； Z 虚拟课题 要求（ 1）、（ 2）均要填，如 课题名称 钢筋切断机的结构设计与运动仿真 课题来源 教师拟订 课题类型 导教师 王良文 学生姓名 刘文超 专 业 机械设计制造及其自动化 学 号 080105007 一、调研资料的准备 1. 参观黄河金刚石有限公司的 和 钢筋切断机，了解钢筋切断机的工作 原理。 2. 利用图书馆及网络资源，查阅相关资料。 二、设计的目的与要求 1. 建立 运动 分析模型 。 2. 建立机械的动力学模型 。 3. 设计整体结构 。 三、思路与预期成果 1、设计思路： （ 1）首先查询大量的相关资料 ， 并熟悉 图软件，达到能够较为熟练的使用，以提高设计及绘图 效率。 （ 2）根据毕业时间的安排 ， 逐步推进设计进程， 有不懂之处 就尽快与老师进行沟通，得到老师指导并解决问题 。 2、预期的成果 （ 1）完成文献综述一篇，不少与 3000 字，与专业相关的英文翻译一篇，不少于 3000 字。 （ 2）完成内容与字数都不少于规定量的毕业设计说明书一份 ，绘制出各主要零件的工程图。 （ 3） 建立 钢筋切断机的 三维模型 ， 并进行运动仿真。 四、任务完成的阶段内容及时间安排 1 周 完成开题报告、文献翻译 及 文献综述。 5周 完成总体设计 ， 基本完成机构的装配图及 零件图 ， 并撰写说明书。 12 修正并完善 论文 终稿， 进行资格审查 。 14 周 毕业答辩。 五、完成设计（论文）所具备的条件因素 修完机械设计， 工程材料 等课程，借助图书馆的相 关文献资料，以及网络等资源。 指导教师签名 : 日期 : 目 录 1任务书 1 2开题报告 2 3指导教师评阅表 3 4主审教师评审表 4 5 毕业设计答辩评审与总成绩评定表 5 6毕业设计说明书 6 7文献综述 58 8文献翻译 64 9光盘 10设计图纸 单位代码 02 学 号 080105007 分 类 号 密 级 毕业设计 文献综述 院（系）名称 工学院机械系 专业名称 机械设计制造及其自动化 学生姓名 刘文超 指导教师 王良文 2012 年 03 月 20 黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 1 页 钢筋切断机 运动 仿真综述 摘要 本文调研了最近几年国内外有关钢筋切断机的专利、论文，以及现在 的研发现状。分析研究钢筋切断机的动力学性能是进行钢筋切断机设计、改良的理论基础。为了推动钢筋切断机设计创新，缩短钢筋切断机的设计周期，在产品试制及完成测试之前明确了解钢筋切断机的动力学参数，及时发现并消除设计过程中存在的缺陷，最大程度地节省资金和时间。采用计算机仿真技术结合动力学理论，对钢筋切断机进行零件三维设计、装配，建立钢筋切断机三维仿真分析模型，模拟钢筋切断机运行状况，对钢筋切断机进行仿真分析研究， 以加快产品技术更新。 关键词： 钢筋切断机 ， 动力学模型 ，结构设计，运动仿真 一 钢筋切断 机是一种各类工程建设领域广泛使用的设备，在近年来的生产、使用中呈现快速增长的趋势。国内各相关厂家先后开发了 、 、 、 等多个品种的切断机。随着建设工程规模的扩大，建筑质量的要求提高，钢筋切断机的规格有逐渐增大的趋势。各生产厂家为提高自己的生产产品的技术性能、增加产品的竞争优势，不断优化结构，努力降低生产成本，并不断开发新的品种。但由于未见国内外有关钢筋切断机动力学研究的文献，因而在改良产品设计及开发新的产品过程中，在产品试制及完成测试之前尚不能对结构的动力学参数 及驱动电机在工作过程中的真实运动情况有比较明确的了解，而电机在工作过程中的速度降是衡量钢筋切断机设计质量的重要指标之一。为此，我们首先建立了一种钢筋切断机的通用动力学计算模型 ， 使我们在产品的改良设计及研发新产品的过程中通过 成产品结构图的设计后，通过联机 黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 2 页 计算的方法就可以清楚的求得所开发产品的动力学参数及驱动电机的真实运动情况，可以极大的加快产品的开发速度及方便的修改产品的结构参数。相关工作对于提高国内产品技术开发工作的进度，提高产品的竞争力有一定的积极作用。678 二 钢筋切断机是一种在工程及建筑领域中广泛使用的设备，由于近年来房地产的迅速发展，钢筋切断机的生产、使用呈现快速增长的趋势，随着建筑工程规模的扩大和对建筑质量要求的提高，对钢筋切断机的性能也提出了更高的要求。 9 目前，国产钢筋切断机的典型结构下图所示，电机通过一级带传动、三级齿轮传动来驱动曲柄滑块机构带动活动刀做往复运动，固定在活动刀座上的活动刀片和固定在机体上的固定刀片一起作用完成对钢筋的切断。 10 黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 3 页 三 利 123） 专利 1的产品是一种以柴油机为动力的钢筋 切断机，其特征在于将钢筋切断机与柴油机相组合、中间用皮带传动相联接构成一柴油钢筋切断机。其优点和积极效果是：不需要电力，使没有电力或者电力不足的地方，也够使用钢筋切断机完成钢筋的切断。 右 图所示的是 专利1产品的结构示意图： 1为钢筋切断机机构， 2为底架、 3为皮带传动、 4 为柴油机、 5 和 6 分别是柴油机 4 和切断机 1 与底架 2 相连接的连接螺栓。柴油机 4 和钢筋切断机构 1 都被连接螺栓 5 和 6 固定在底架 2 上，发动柴油机 4通过皮带传动 3 带动钢筋切断机构 1 的刀具来完成切断钢筋的工作要求。 专利 2的产品是一种改进的钢筋 切断机。它的箱体由侧面箱板和箱底板组装成封闭型式：其传动系统采用三轴（六齿轮）三级齿轮传动结构；而其曲柄杆与滑块采用钩型连接结构。这种改进，使箱体制造工艺简化。由于是三级齿轮传动节省了一根中间传动轴，故而使整机体积缩小了许多，且降低了成本。而曲柄杆与滑块的钩型连接方式，不仅结构简单，而且提高了机械强度，不易损坏，使整机延长了寿命。 黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 4 页 专利 3的产品是一种改进的钢筋切断机。包括电机、飞轮、第一级至第四级齿轮传动装置、离合器、定动切刀和哈夫式齿轮箱体，第一级齿轮传动装置的传动轴两端分别套装有飞轮；哈夫式齿轮箱 体以曲轴中心水平线为依据，由铸成上、下各一半的两块箱体组合而成。本实用新型由于在现有四级齿轮传动钢筋切断机的基础上，采用哈夫式箱体并在第一级齿轮传动装置的传动轴两端分别套装有飞轮，故其故障率低，使用寿命长，阻力大；且安装、维修方便该专利产品是对国内外产品的一种改进，是一种实用新型的钢筋切断机，该产品主要包括电动机，飞轮，第一级至第四级齿轮传动装置、离合器、定动刀片和哈夫式齿轮箱体，起主要特别之 处在于：第一级齿轮传动装置的传动轴两端分别装有飞轮。具体结构如上 图。 四 . 钢筋切断机几个主要部件 (1) 刀口 装置 （ 专利 4） 专利 4指推动刀口轴杆的偏心轴外围装设有方形滑块，于偏心轴转动时能使方形滑块上下移动，进而使刀片轴杆以平面方式向外推动或拉回，使钢筋的切口平直，并于切断钢筋后，偏心轴拉回轴杆撞击偏心轴的力，形成面的使受力点平均，降低偏心轴的耗损，且该偏心轴与推动齿轮间设有一固定隔板，以避免撞击的同时造成齿轮的偏移而损坏，该刀口轴杆的另一侧设有一活动隔板，能增进维修时的便利性。 (2) 离合器组件 （ 专利 5） 专利 5钢筋切断机的曲轴离合器。该器包括曲轴、内齿轮、大齿轮和安装在两轮内接之间的活动销齿 机构。该机构又由转销轴、转销齿、拨动挡板、拉簧和伸缩挡销组成。通过操纵转销齿接触于大齿轮的转销齿推槽内而使大齿轮带动内 黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 5 页 齿轮和曲轴转动。或操纵转销齿接触于内齿轮的转销轴槽内而使内齿轮脱离大齿轮，使大齿轮空转。该离合器可适用于切断机、冲床、剪切机床上，其具有离合平稳、体积小、结构紧凑的优点。 五 . 钢筋切断机存在的缺点和问题 目前，国内外现有的钢筋切断机，就其传动方式分为两种类型：一种是开式传动，一种是闭式传动。 11开式传动的形式，其轴、齿轮等主要传