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钢筋弯曲机机械系统的设计说明书.doc

液压钢筋弯曲机机械系统的设计【优秀含9张CAD图纸+机械设备全套课程毕业设计】

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液压钢筋弯曲机机械系统的设计【优秀含9张CAD图纸+机械设备全套课程毕业设计】.rar

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关于工程系2015届毕业论文（设计）中期检查的通知xiao.doc---(点击预览)

主轴.dwg

从动轴.dwg

大带轮.dwg

大齿轮.dwg

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钢筋弯曲机装配图.dwg

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关键词：: 液压钢筋弯曲曲折机械系统机械设计机械设备毕业设计液压钢筋弯曲机机械系统的设计机械设备全套课程毕业设计

资源描述：

液压钢筋弯曲机机械系统的设计【优秀含9张CAD图纸+机械设备全套课程毕业设计】

【带任务书+开题报告+中期检查表+文献综述+外文翻译】【37页@正文9600字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】

外文翻译=钢筋加工机械监控系统=4500字符.doc

开题报告表.doc

文献综述.doc

期中检查表.doc

肖东兵任务书.doc

诚信承诺书.doc

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钢筋弯曲机机械系统设计

任务书

毕业设计（论文）题目液压钢筋弯曲机机械系统的设计

毕业设计（论文）主要内容和要求：

1、钢筋弯曲机机械系统各个部分的详细数据

2、利用AutoCAD或者其他绘图软件进行弯曲机的装配图以及零件图的绘制

3、设计说明书一份

技术要求：弯曲钢筋直径6-32mm

毕业设计（论文）主要参考资料：

[1] 徐灵根,张美娟,申来明. 新型刻度盘式自动归位钢筋弯曲机设计[J]. 浙江水利水电专科学校学报, 2006,(02) .

[2] 王艳敏. 钢筋弯曲机的改造及应用[J]. 河北煤炭, 2004,(04) .

[3] 龚欣. GW-50钢筋弯曲机设计方案[J]. 建筑机械化, 1998,(05) .

[4] 赵全喜 ,杨丽红 ,谢天. 钢筋弯曲机的改造[J]. 建筑工人, 2004,(04) .

[5] 王良文,王新杰,李荣华. 钢筋弯曲机传动方案的比较与选择[J]. 郑州轻工业学院学报(自然科学版), 2003,(04) .

[6] 孟进礼,卫青珍,范宝兰. 新型全直齿圆柱齿轮传动弯曲机[J]. 山西机械, 2000,(S1) .

[7] 刘鸿鹰，卫清珍，蔡黎丽. 钢筋弯曲机结构与载荷特性分析[J]. 建筑机械, 1996,(06) .

[8] 王伯平. 钢筋弯曲机弯曲钢筋的机理分析[J]. 建筑机械, 1994,(06) .

[9] 张安. 专用型钢弯曲机的设计与制造[J]. 石油化工设备, 1996,(02) .

[10] 刘鸿鹰，牛汝骥，高永胜. GW40B钢筋弯曲机[J]. 建筑机械, 1996,(05) .

[11]成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2004.

毕业设计（论文）应完成的主要工作：

阅读中英文文献资料，熟练掌握CAD制图软件，绘制钢筋弯曲机机械系统的各零件图及装配图，完成设计说明书。

毕业设计（论文）进度安排：

序号毕业设计（论文）各阶段内容时间安排备注

1资料的查阅、收集、整理，并撰写文献综述、开题报告、外文资料翻译12月5日—1月20日确定基本设计方案

2设计参数的计算1月21日—2月10日

3绘制零件图及装配图2月11日—3月15日

4撰写设计说明书，整理相关表格资料3月16日—4月20日

5准备答辩

摘要

随着我国今年基础建设工程投入的增加，钢筋加工行业的市场愈加发展，钢筋加工机械是工程建筑行业不可或缺的作业工具。就钢筋弯曲机的具体传动方案，目前可主要划分为“带-两级齿轮-涡轮蜗杆传动”及“带-三级齿轮传动”两种。目前，钢筋弯曲机的结构性能、操作方法及综合技术等方面还有很大的提升空间。这个课题主要内容是通过对过去钢筋弯曲机的机械系统的设计方案进行比较，应用传统零件及电动机功率的基础上对本次设计所要求的钢筋弯曲角度和加工钢筋直径进行机械系统方面的设计，使其能成为满足加工直径为6-32mm的钢筋弯曲机，增大钢筋的加工范围，提高工作效率，减轻钢筋加工的工作强度，保证建筑工程的进度及质量。本次设计主要应用本科所学知识，对其工作原理进行分析与阐述，在对电机的选取，传动比的分配，圆柱齿轮和V带的设计与选取，轴的设计与校核方面进行设计。

关键词：钢筋弯曲机；机械系统；传动设计；校核；圆柱齿轮

Abstract

With the increase of our country infrastructure construction investment this year, steel processing industry market increasingly development, steel processing machinery is operating an indispensable tool for engineering construction industry. The specific transmission scheme of reinforcing steel bending machine, at present can be divided into "the band - two gear - worm drive" and "take - three - stage gear drive" two. At present, steel bending machine performance structure, operating method and control and comprehensive technical index etc. there is still much room for improvement. The main issue is the comparison of design schemes of the past through a steel bar bending machine mechanical system, based on the application of traditional parts and motor power of reinforced bar bending angle required the design and processing of steel bar diameter design machine system, so that it can be meet the processing diameter of reinforcing steel bending machine, 6-32mm, the increase of reinforced just add processing range, improve the work efficiency, reduce the labor intensity of steel processing, ensure the quality and progress of construction engineering. The design of the main application undergraduate knowledge, analyzes and expounds on its working principle, the selection of motor, transmission ratio of the distribution, and the selection of design of the cylindrical gear and V, design and check the shaft design.

Keywords： Reinforcing steel bending machine； mechanical transmission system； design; calibration； cylindrical gear

1绪论6

1.1课题背景6

1.2相关产品简介6

1.2.1钢筋弯曲机的类型6

1.2.2钢筋弯曲机的构造6

1.3发展现状7

1.4本设计内容7

2 钢筋弯曲机的工作原理及工作盘的设计7

2.1钢筋弯曲机的工作原理7

2.2 钢筋弯曲机的结构8

2.3钢筋弯曲机工作盘的设计8

2.4钢筋弯曲所需弯矩9

2.5 本章小结9

3电动机选择及传动比的分配9

3.1电动机的选择9

3.2传动比的分配10

3.3各轴的转速10

3.4各轴的输入功率10

3.5各轴的输入转矩10

3.6 数据汇于表11

3.7 本章小结11

4带传动的设计11

4.1 V带的设计计算11

4.2带轮结构的设计13

5圆柱齿轮设计14

5.1第1、2齿轮设计14

5.1.1齿轮类型14

5.1.2校核齿根弯曲疲劳强度15

5.1.3第1、2齿轮尺寸汇于表15

5.2第3、4齿轮的设计16

5.2.1齿轮的类型16

5.2.2校核齿根弯曲疲劳强度17

5.2.3第3、4齿轮尺寸汇于表18

5.3 第五、六齿轮设计18

5.3.1齿轮类型18

5.3.2校核齿根弯曲疲劳强度19

5.3.3第五、六齿轮的尺寸汇于表20

5.4本章小结21

6 轴的设计22

6.1轴Ⅰ的设计22

6.1.1估算轴的基本直径22

6.1.2轴的结构设计22

6.1.3轴的受力分析22

6.2轴Ⅱ的设计25

6.2.1估算轴的基本直径25

6.2.2轴的结构设计26

6.2.3轴的受力分析26

6.3轴Ⅲ的设计28

6.3.1估算轴的基本直径28

6.3.2轴的结构设计29

6.3.3轴的受力分析29

6.4轴Ⅳ的设计32

6.4.1估算轴的基本直径32

6.4.2轴的结构设计32

6.4.3轴的受力分析32

6.5 本章小结34

7总结35

参考文献36

致谢37

1绪论

1.1课题背景

钢筋弯曲机是钢筋加工重要机械之一。工作机构是在垂直轴上旋转的水平工作圆盘，把钢筋置于图（2.1）的虚线位置上，支承销轴固定在机床上，中心销轴和压弯销轴固定在工作圆盘上，圆盘转动时实现钢筋的弯曲。为了弯曲不同直径的钢筋，在工作圆盘上会打几个孔。用以插压弯销轴，也可以相应地更换不同直径的中心销轴。

本此设计弯曲机包括减速机、小齿轮、大齿轮、工作盘面，其特征在于结构中：双级制动电机与减速机相连作一级减速；小齿轮与大齿轮啮合作二级减速；大齿轮始终带动弯曲盘面旋转；弯曲盘面上设置有中心轴孔和若干弯曲轴孔；工作台面的定位方杠上分别设置有若干定位轴孔。由于双级制动电机与减速机直联作一级减速，输入、输出转数比准确，弯曲速度稳定、准确，且可利用电气自动控制变换速度，制动器可保证弯曲角度。利用电机的正反转，对钢筋进行双向弯曲。中心轴可替换，便于维修。可以采用智能化控制。国外品牌都是贴牌生产很少是全套进口据调查所知很多国外品牌都是国内生产商生产。

1.2相关产品简介

1.2.1钢筋弯曲机的类型

1、按传动方式分机械式钢筋弯曲机、液压式钢筋弯曲机；

2、按工作原理分为蜗轮蜗杆式钢筋弯曲机、齿轮式钢筋弯曲机；

3、按其内部结构形式可以分台式钢筋弯曲机、手持式钢筋弯曲机。

1.2.2钢筋弯曲机的构造

各厂家的钢筋弯曲机的构造基本相同。钢筋弯曲机的传动方案有以下两种：“带-两级齿轮-蜗轮蜗杆传动”和“带-三级齿轮传动”。在同样的电动机功率前提下，齿轮传动的钢筋弯曲机弯曲相同直径的钢筋显得更加轻松。但蜗轮蜗杆传动的钢筋弯曲机具有自锁特性，会使工作中弯曲的定位精度提高些。目前，以“带-两级齿轮-蜗轮蜗杆传动”方案的弯曲机的产生、应用也较为普遍，市场占有率高。在这2种传动方案的钢筋弯曲机中，工作面板以上的部分相同。

1.3发展现状

钢筋弯曲机是建筑行业常用的工程机械之一，当前我国正在大力发展基础建设及城市化建设，各种建筑耗费了大量的钢筋，其中钢箍加工的效率和质量是最难解决的问题之一，钢箍不仅使用量非常大，而且形状和尺寸变化复杂，尺寸精度要求高，钢箍的制作在原钢筋加工中是劳动强度大，人力物理消耗大，低效率，低质量保证的环节。

随着我国建筑行业的快速发展，为了响应政府及各建筑单位对钢筋制作自动化技术的迫切要求，急需一种使用范围广，效率高，消耗低，质量高的钢筋弯曲机。国内钢筋弯曲机的产品质量差异各有不同。随着所需加工弯曲的钢材尺寸逐渐加大，钢材技术性能的不断改良，在使用中发现有弯不动的情况或者电机发热严重的情况。从理论上讲，可以通过增加驱动电机的功率来解决此类问题，但这会增加产品的生产及使用成本，因此，设计生产性价比优良的钢筋弯曲机一直是生产厂家努力的目标。

1.4本设计内容

钢筋弯曲机是钢筋加工必不可少的设备之一。本课题对钢筋弯曲机的机械系统进行设计，增大钢筋直径加工范围，使其满足直径为6-32mm范围内的钢筋，提高工作效率，减轻钢筋加工的工作强度，保证建筑工程的进度及质量。同时还能准确弯曲固定角度，不像以往的钢筋弯曲机，需要凭借经验判断，使加工更精确。

参考文献

[1] 徐灵根,张美娟,申来明. 新型刻度盘式自动归位钢筋弯曲机设计[J]. 浙江水利水电专科学校学报, 2006,(02) .

[2] 王艳敏. 钢筋弯曲机的改造及应用[J]. 河北煤炭, 2004,(04) .

[3] 龚欣. GW-50钢筋弯曲机设计方案[J]. 建筑机械化, 1998,(05) .

[4] 赵全喜 ,杨丽红 ,谢天. 钢筋弯曲机的改造[J]. 建筑工人, 2004,(04) .

[5] 王良文,王新杰,李荣华. 钢筋弯曲机传动方案的比较与选择[J]. 郑州轻工业学院学报(自然科学版), 2003,(04) .

[6] 孟进礼,卫青珍,范宝兰. 新型全直齿圆柱齿轮传动弯曲机[J]. 山西机械, 2000,(S1) .

[7] 刘鸿鹰，卫清珍，蔡黎丽. 钢筋弯曲机结构与载荷特性分析[J]. 建筑机械, 1996,(06) .

[8] 王伯平. 钢筋弯曲机弯曲钢筋的机理分析[J]. 建筑机械, 1994,(06) .

[9] 张安. 专用型钢弯曲机的设计与制造[J]. 石油化工设备, 1996,(02) .

[10] 刘鸿鹰，牛汝骥，高永胜. GW40B钢筋弯曲机[J]. 建筑机械, 1996,(05) .

[11] 成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2004.

[12]?王良文，王新杰，李荣华.钢筋弯曲机传动方案的比较与选择[J].郑州轻工业学院学报：自然科学版，2003，18(4)：45.

[13]?王良文，尚欣，黄书明.基于ANSYS的钢筋切断机集体的有限元分析[J].建筑机械化，2006(7)：24

[14]王良文，郭志强，王俊涛，等.基于Matlab的钢筋弯曲机齿轮传动系统的优化设计[J].建筑机械，2008(4)：83.

[15]?王良文，陈学文，李安生.基于Matlab的钢筋弯曲机蜗轮传动系统的优化设计[J].建筑机械化，2009(3)：40.

[16]?赵金喜，杨丽江，谢之.钢筋弯曲机的改造[J].建筑工人，2004(4)：32.

[17]?王艳敏.钢筋弯曲机的改造及应用[J].河北煤炭，2004(4)：54

[18]?张海南，王金生，徐和生.新型半自动液压钢筋弯曲机设计[J].成组技术与生产现代化，2007，24(2)：62

[19]?徐灵根，张美娟，申来明.新型刻度盘式自动归位钢筋弯曲机[J].浙江水利水电专科学校学报，200618(2)：36

[20]?王良文，武燕，马俊涛，等.GWG20型子栋角度钢筋弯箍机[J].建筑机械，2006(8)：96

[21]?樊小彬，冯清秀，汤漾平，等.一种加工钢筋棒料的新型数控弯曲机[J].锻压装备与工业炉，2003(1).35

[22]?王良文，李菊丽，高春成，郑越久.基于VB的钢筋弯曲机的通用动力学计算模型[J].建筑机械，1992，(3).

[23]?王良文，王新杰，李荣华，钢筋弯曲机传动方案的比较与选择[J].郑州轻工业学院学报：自然科学版，Vol.18No.4

[24]?郭仁生，苏君，卢洪胜.优化设计应用[J].建筑机械，1999

[25]?吴学松.钢筋弯曲机弯曲钢筋扭矩计算公式探讨[J].建筑机械化，1992，（5）

[26] 李仁炜，陆念力，王树春.一种新型钢筋切断机的设计研究[J].机械传动，2004年第2期48-49页

[27]?Byton B，Clow.Magnesium Industry Overview.Journal of Advanced Materials&Processes，1996，33(4)：9-10

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内容简介：: 工程技术系关于开展 2015 届毕业设计（论文）中期检查通知土木、测绘、机械工程教研室、指导教师：根据教务处关于开展 2015 届本科毕业论文（设计）中期检查工作的通知要求， 2015 届毕业设计（论文）教学任务已进入中期阶段，为保证本届毕业生毕业设计（论文）教育教学质量，确保毕业设计（论文）工作顺利完成，请结合中国地质大学长城学院毕业设计（论文）中期质量检查指标表（附表 1）内各项指标，对毕业设计（论文）的完成情况进行检查。系里将对各教研室的毕业设计（论文）工作进行抽查，具体安排如下：一、成立中期检查小组系里成立中期检查小组，通过听取各教研室汇报、调阅材料，座谈会等形式对全系毕业设计（论文）中期检查工作进行抽查。系中期检查小组成员如下：组长：周惟公副组长：张建华成员：魏建国、左武魁、王泽河（兼）、杨敏（兼）、赵兰敏、王胜曼、朱增锋、郑伟、彭嘉二、检查时间教研室自查阶段： 3 月 20 日 -4 月 3 日系抽查阶段： 4 月 4 日 -4 月 8 日系总结阶段： 4 月 9 日 -4 月 10 日三、检查专业 nts 2015 届土木工程、机械设计制造及其自动化和测绘工程三个专业。四、检查内容 1各教研室毕业设计（论文）组织管理情况及各阶段各教研室根据毕业设计（论文）进程合理安排中期检查方案和进度； 2立题选题情况，着重汇总学生最终题目（题目变动须经指导教师同意），检查课题数量和质量，每个学生是否都有符合要求的课题； 3任务书是否下达到每位学生，任务要求是否明确，学生是否按任务书的进度要求完成任务； 4学生毕业设计（论文）开题完成情况； 5学生外文翻译、查阅文献资料等论文进展情况； 6. 指导教师对毕业设计（论文）的指导次数、指导方式以及指导进度等指导情况； 7. 学生毕业设计（论文）撰写中出现问题及解决办法； 8学生、指导教师在毕业设计（论文）工作中的工作态度、纪律与出勤情况； 9校外学生毕业设计（论文）基本情况； 10. 毕业设计（论文）初稿完成情况。五、检查形式（一）教研室自查 1各教研室要认真组织安排，对 2015 届毕业设计（论文）工作进行全面检查，重点检查兼职教师进展情况； nts2. 指导教师要检查所指导学生设计（论文）进度、研究方向是否出现偏差、撰写格式是否规范，自查自己指导工作情况，对学生已完成论文（设计）部分工作质量评价，存在的问题及解决办法等情况，并注意发现、培育潜在的校级或省级优秀毕业设计（论文）。同时填写中国地质大学长城学院毕业设计（论文）中期检查表（附表 2），并对检查进度汇总，将此表归入学生毕业设计（论文）档案； 3. 各教研室主任填写中国地质大学长城学院毕业设计（论文）中期检查情况汇总表（附表 4）和工程技术系 2015 届学生毕业设计（论文）中期情况汇总表（见附表 5）。 4中期检查结束后，各教研室对毕业设计（论文）中期检查情况进行书面总结，书面总结须包含：中期检查组织情况；检查内容 10 个方面的情况汇总；取得明显效果的成功做法；主要存在问题及改进措施共四个方面的内容（附表 6）。书面总结材料于 4 月 7 日交系办彭老师（包括电子版）。（二）系内检查拟调阅材料：（ 1）办公室准备本届毕业生名册一份，供检查人员抽调材料使用；（ 2）被抽查学生的毕业设计（论文）的开题报告（文献综述）、任务书、外文翻译（含原文）、文献综述、毕业设计（论文）中期检查表等相关材料；（ 3）中期检查材料以及指导教师的指导记录等工作过程材料。 nts （ 4）系办将于 2015年 4月 7日将抽查名单下发到各教研室，请各教研室主任于 2015 年 4 月 8 日将抽查学生的开题报告、任务书、文献综述、外文翻译、论文电子版以及中期检查相关表格交系办彭老师处。 3.总结系教学秘书汇总本系中期检查情况，于 4 月 10 日完成。附表： 1、中国地质大学长城学院毕业设计（论文）中期质量检查指标表 2、长城学院本科毕业设计（论文）中期检查表 3、毕业论文（设计）教师指导记录表 4、中国地质大学长城学院毕业论文（设计）中期检查情况汇总表 5、中国地质大学长城学院毕业论文（设计）中期检查报告 6、工程技术系 2015 届学生毕业设计（论文）中期情况汇总表工程技术系 2015 年 3 月 20 日 nts附表 1 中国地质大学长城学院毕业设计（论文）中期质量检查指标表检查指标指标内涵及标准选题质量选题方向和范围符合本专业的培养目标，能够达到科学研究和实践能力培养和锻炼的目的，保证每个学生一人一题，且题目不能雷同难易度满足专业培养方案中对素质、能力和知识结构的要求，难易适中，工作量适当，通过学生努力能按期完成毕业论文（设计）各项工作理论意义和实际应用价值选题符合本学科专业的发展，符合科技、经济和社会发展的需要，能够理论联系实际，具有一定的科技、应用的参考价值能力水平查阅和应用文献资料能力能独立检索中外文献资料，对资料进行分析、综合、归纳等整理，并能对所研究问题的现状进行综述，提出存在的问题或进一步发展的方向综合运用知识能力能够综合应用所学知识，对课题所研究问题进行分析、论述，研究目标明确，内容具体，且具有一定的深度研究方法熟练运用本专业的方法、手段和工具开展毕业论文（设计）实践研究研究方法科学，实验数据准确可靠，理论分析与计算准确，结果正确；有较强的实际动手能力和现代技术应用能力外文应用论文外文摘要、关键词翻译准确学习态度论文写作态度学习态度认真，遵守纪律，论文完全符合规范化要求主动联系教师情况及时主动的与指导教师取得联系，沟通解决论文写作过程中遇到的问题论文完成进度按照开题报告中的任务要求按期完成论文写作的任务撰写质量文题相符主题鲜明，观点正确，重点突出，论文紧扣主题内容与写作能够完整地反映实际完成的工作，概念清楚，内容正确，数据可靠，结果可信结构与水平结构严谨，语言通顺，立论正确，论据充分，论证严密，分析深入，结论正确写作规范行文表述规范，标点、符号、计量单位、图表、曲线等的运用和引用均符合各学科、各专业的规定及符合我院的毕业论文（设计）工作的相关规范要求篇幅毕业论文（设计）材料齐备，用中文撰写的正文字数一般在 8000 字以上（英语撰写的字数不少于 4000 个单词，日语撰写的字数不少于 8000 个假名） nts附表 2：长城学院本科毕业设计（论文）中期检查表系：工程技术系专业：机械设计制造及其自动化检查日期：学生姓名肖东兵论文题目液压钢筋弯曲机机械系统的设计任务书已完成（），进行中（）参考文献 27 篇：其中外文文献 1 篇外文翻译已完成（），进行中（）；完成字数约： 4562 字（翻译成的汉字字数）开题报告已完成（），进行中（）；完成字数约： 1200 字正文已完成（），进行中（）；完成比比例： 100 % 已完成的任务任务书、开题报告、外文翻译、设计说明书、部分设计图纸待完成的任务钢筋弯曲机总装配图存在的问题任务书中没有具体数据、只做机械系统的设计数据不足，字数不足采取的办法自己使用实际考察中的参数，做了部分工作台的设计指导教师意见指导教师签名：注：按表中的要求填写，选项打钩（）； nts附表 3 毕业论文（设计）教师指导记录表毕业论文（设计）题目液压钢筋弯曲机机械系统的设计学生姓名肖东兵系（部）工程技术系学生学号 05211510 专业班级 11 级机制五班指导教师姓名赵晓顺职称副教授主要指导内容：指导时间：年月日主要指导内容：指导时间：年月日主要指导内容：指导时间：年月日主要指导内容：指导时间：年月日注：此表由指导教师按毕业论文（设计）的主要工作阶段填写主要指导内容。系主任签字（盖章）：nts附表 4 中国地质大学长城学院毕业论文（设计）中期检查情况汇总表系（盖章）：填表时间：年月日专业名称学院检查学生人数正高职称指导教师人数副高职称指导教师人数中级职称指导教师人数初级职称辅助指导教师人数外文资料译文完成比例（）文献综述完成比例（ %）课题完成一半以上比例（）指导教师工作良好以上比例（）备注合计 nts 附表 5 中国地质大学长城学院毕业论文（设计）中期检查报告系别： _ 一、检查方式及基本数据 1 抽查方式 2 抽查的毕业论文（设计）数量及占本学期毕业论文（设计）总数的比例二、指导教师履职情况 1指导频率（次数）与指导方式（通过面谈或电话等方式，结合相关书面材料的抽查结果，如毕业论文（设计）工作任务书、毕业论文（设计）工作进度记录表等，检查指导教师是否按本单位工作计划表，如期对学生进行必要次数的指导。） 2过程材料填写情况（包含毕业论文（设计）工作任务书、毕业论文（设计）工作进度记录表。） 3指导效果（通过面谈或电话等方式，了解指导教师是否与学生有效沟通，及时解决学生的疑难问题。）三、学生毕业论文（设计）完成情况 1选题质量（选题是否符合专业培养要求，有无选题不当、多人同题等异常现象（小组合作除外）；注意了解选题变更情况。） 2写作态度及完成进度 nts （通过面谈或电话等方式，了解学生是否按本单位工作计划表如期完成毕业论文（设计）相应环节的任务；未按进度完成者情况如何。） 3毕业论文（设计）完成质量（可涉及资料收集情况、作品立意及写作水平、格式规范等。）四、存在的问题（可涉及组织工作、选题管理、指导过程、完成进度等多方面。）五、问题的处理情况六、下一步的措施报告人：系主任（签字）：填报日期： nts 附表 6 工程技术系 2015 届学生毕业设计（论文）中期情况汇总表教研室指导教师姓名指导教师职称填写时间注： 1、最终毕业设计（论文）题目为学生教务系统和成绩单、存档题目依据，请完整填写！ 2、此表以指导教师为单位汇总学生情况。学生姓名性别班级最终毕业设计（论文）题目设计 /论文外文翻译是否完成文献综述是否完成课题是否已完成指导教师与学生联系情况（请填：经常联系、正常联系、不经常联系、不联系）肖东兵男五班液压钢筋弯曲机机械系统的设计设计是是否正常联系 nts 中国地质大学长城学院本科毕业设计外文资料翻译系别：工程技术系专业：机械设计制造及其自动化姓名：肖东兵学号： 05211510 2015年 2 月 23 日 nts 钢筋加工机械监控系统摘要：这篇文章描述有用的方式测量适应的扭矩和 RPM 马达对建筑行业，尤其是钢筋加工行业的应用。为此我们做了包括 2个霍尔传感器它和监控系统。监控系统显示感觉的价值 (扭矩， rpm)并且故意的价值 (力量 )和它也有网络能力使用 Bluetooth协议。主题词：霍尔传感器，减少马达，遥远的显示器，扭矩。 1.介绍当马达转动时，扭矩和 rpm是变化作为装载或驾驶的状态连接通过减少单位改变。相反，你可能监测装载或驾驶的变动状态以测量的马达扭矩方式和 rpm. 对扭矩和 rpm测量的申请包括确定功率引擎，马达、涡轮，或者其他转动的设备引起或消耗。在工业界， ISO 9000 和其他质量管理规格现在要求测量扭矩的公司在制造业期间，特别是，当紧固件是应用的。传感器做必需的扭矩和 rpm自动测量在螺丝和汇编机器，和可以增加到手工具。在两个盒，收集的数据在数据可以被积累日志记录器为质量管理和报告目的。扭矩传感器的其他工业应用包括测量的金属撤除率在机器工具 ; 扭矩工具和传感器的定标 ;测量的果皮力量、摩擦和瓶盖扭矩 ;测试的春天 ; 并且做生物动态措施 ments。有扭矩测量方法使用张力测量仪和桥式电路。可以安装应变仪直接地在轴。由于轴是转动，扭矩传感器可以连接到它的电源并且信号波形加工电子通过滑动环。应变仪可以通过变压器也连接，消灭对高效维护滑动环的需要。用于扭矩测量的应变仪包括箔、散开的半导体和薄膜类型。这些可以连接直接地轴焊接或胶粘剂 1。但是，因为这是联络方法，它有生活是依赖于转动的速度和使用的时间。如此这系统需求在一些的替换零件或整体系统为维护。并且这系统也是相对地大和昂贵的，要求在先的讨厌的过程。测量方法在 rpm测量可以是划分成 3个主要小组 ; 机械，光学和频闪观测的测量方法 4。机械方法是联络方法和有某一缺点，但这个方法是寂静的为低革命频繁地使用在 20 之间和 20,000 转每分钟。光学 rpm 测量是最普遍的并且有测定范围的 0 对100,000rpm。自转被传达给测量仪器通过来自仪器的红外线射线由一卷反射性磁带在对象然后反射。频闪观测的测量方法使用频闪观测的原则和有清楚的好处其他测量方法使用机械或光学传感器 ; 运用这个方法测量是可能的非常小对象 rpm或在不能进入的地方。它有测定范围的 100对 20,000rpm。在本文，我们提出另非与方法联系使用测量扭矩和 rpm霍尔效应传感器 . 我们做了减少马达使用行星训练并且投入霍尔效应传感器在它。这个电动机组也有监视可能通过测量扭矩和 rpm的系统霍尔效应传感器。这个监控系统包括无线通信的作用与一台远程服务器使用 Bluetooth协议。它可以给电动机组远程存取点。 2. 扭矩和 rpm测量 2.1. 关于行星火车的特殊性能多数马达在它的中轴有减少单位增加扭矩或减少不能的速度体会在单独马达。在许多应用，你使用各种各样得到期望扭矩和速度传动箱以调整减速比。有许多传动箱，但角色行星火车越来越成为重要现今。此提议的方法研究是实际情形用行星传动箱。很明显的优势，行星齿轮火车是更高的扭矩容量，更小的尺寸，更低重量和提高效率特性研究行星设计。规模小和模块化施工行星齿轮火车，也意味着它们可以拼装分几个阶段进行，提供高还原能力，从一个高度紧凑封装。因此，行星齿轮火车是可取的办法，在许多方面，如车轮和绞车驱动，也回转硬盘大转折直径 cogged项目需要慢运动非常高的负荷 3 。图。 1所示的一般结构，行星齿轮列车。特别企划约行星齿轮列车它们可以产生不同的齿轮比视乎其中齿轮您使用作为投入，其中齿轮你利用作为产出，其中，你仍然持有。在所提出的方法这个研究中，我们nts考虑发生这种情况的投入是太阳齿轮，而我们举行齿圈文具和重视的输出轴向星球的载体。当然，这是可能的运用我们法，以其他案件 ;孙齿轮静止或行星承运人平稳。 2.2 .基本思路为测量扭矩在齿轮火车，齿圈是固定到房屋由一个弹性材料。当电动机转动，其负荷，使部分应变之间的静止元（齿圈）和旋转要素（太阳齿轮和行星承运人）由行动反应部队。这株推出弹性材料，然后，它使一些位移相对应，其扭矩。与普通方法测量应变本身，我们试图侦测位移所致由应变和结构的特点，本行星齿轮火车。我们可以测量这个位移用霍尔传感器和磁铁对。 2.3 .测量扭矩在许多应用中，线性霍尔效应传感器是配合使用永久磁铁。至最大限度地线性度，一个大的变化，在电场强度比所需的位移，是理想的。谨慎选择该磁体和方式安置这磁石，将付出很大的红利。高品质，高场强磁体一般需要在大多数线性传感应用。表 1显示了一些基本的磁铁特性特别是磁铁类型和钐钴或磁钢八磁体推荐 6 。有一些方法结合起来，磁铁与霍尔传感器。图。 2 显示幻灯片式传感方法采用单磁铁这是一个不复杂的方法获取线性输出电压与滑动式运动。显示图。 2 ，取决于地点该传感器的相对零场中心的磁石，消极和积极输出可以制作中心部分的产量是非常线性的。为我们的霍尔传感器，该传感器的输出电压在该中心的磁铁是 vcc / 2 。显示图。 3 ，适当的磁铁，在规模和磁力，可直接安装于齿圈。我们作出了一个洞就齿圈支持者（弹性材料）与单纯重视的霍尔传感器。空气中的差距传感器和磁铁另一个重要因素，良好的灵敏度。总体而言，最薄弱的磁体（灵活）将一般运行在 0.25毫米至 2毫米范围内，而最强（钕或钐钴）可能会让空气间隙为 4毫米至 6毫米。该霍尔传感器的输出电压成为香港艺术发展局通过输入放大器的监测系统。关系位移和扭矩也不同与汽车大小，电容和类型等，所以我们应该得出关系方程或甩（查找表）衡量每机械位移，从各种参考道具扭矩。我们认为甩补偿非线性特性的霍尔传感器及其他未知因素。 2.4 .测量 RPM 我们注重妥善磁铁对地球的载体和内容，其他大厅传感器对对方的磁铁。由于电动机转动，磁铁附上对行星的载体，也是旋转，这是经过对固定霍尔传感器每旋转。输出电压霍尔本霍尔传感器成为比较投入的监管制度。图。 4显示了另一种滑动式传感方法测量 rpm的。相图。 2 ，霍尔传感器在图。 4滑动对南极的磁铁。如果比较器输入值超过参考值，计数旗将设置 ;跌破参考值，计数国旗，将被清拆。我们可以计算出转与时间间隔这种计数国旗的时期。我们也可以取代霍尔效应传感器霍尔效应开关或霍尔集成电路 5,7 。霍尔开关综合比较与预定义开关点和一个数字输出可适应不同的逻辑系统。所有大厅交换机包括：开漏输出晶体管，需要有一个外部拉了电阻，电源电压无关。一个标准的音乐厅开关有一个单一的大厅板块和响应有关绝对值磁场垂直该板块。该霍尔开关的特点是磁转辙器乐队（或国际收支），博夫（或 brpn ）。如果磁通量超过茂时，输出晶体管开动 ;跌破，博夫，晶体管关掉。 3 .计算扭矩， rpm和力 3.1 .输出力矩测量扭矩是校准输出数据由艺发局利用关系方程或甩和输出扭矩是最后的展示价值确定按下列公式，从测量扭矩。以 =吨架 z3 1 +架 z3 ） /架 z3 ，（ 1 ）到：输出扭矩展示t3的：测量扭矩 z1 ：有多少牙齿的太阳齿轮架 z3 ：有多少牙齿的齿圈 3.2 .测量 RPM (wo) 作为计数输出脉冲的霍尔传感器或音乐厅开关，我们可以很容易地计算出转的马达。不同的霍尔效应传感器，霍尔效应开关已好处就是可以直接连上微控制器输入端口没有额外的电路nts喜欢比较，因为它们的输出霍尔电压离散的脉搏。但由于霍尔开关其特点是磁性开关点乐队和，博夫，我们不能更改的参考价值或开关站。 4 .监控系统 4.1 .主板图。 6显示框图监测制度。这是简单而组成的 3条主要部件 ;霍尔传感数据输入和处理部分，其中包括中央处理器，通讯部分，而且用户界面的一部分包括液晶显示器和按键。霍尔传感数据输入部分，有一个放大器艺发局测量扭矩，并作比较测量 rpm 的。特别是参考电压为测量 rpm 的，是需要变，为消除干扰噪声。其中的噪音干扰，可被磁铁产生的磁通从汽车本身当电动机转动。我们会设法消除这种噪音在地控制阈值设定转计数旗。因此，我们用一个可变电阻调整适当的参考意见。 4.2 .联网能力它是趋于昂贵的测量系统有自己的通信环境是否他们是有线或无线。其中， rs232串口通信是目前最流行的和基本的，在许多工业应用。但流动系统是越来越重要的今天。特别是无处不在的环境正成为非常大的问题。在我们的研究中，我们把自己的监测系统，以具有无线通信能力，通过蓝牙模块。我们作出的监察制度，以重视对汽车股尽可能紧凑。这个监控系统只是收集大厅传感器输出的价值观和传达他们的原始资料，以个人电脑或笔记型电脑透过无线通讯。用户可以监测其最后的数据处理微机。它并不难，扩大远程监控，以对互联网基础与 tcp / ip 。蓝牙技术是一种利用技术在短距离（ 10米）无线电联系，打算取代有线连接便携式和 /或固定电子设备等。其关键特点是耐用性，低复杂度，低功耗成本低。设计运行环境噪音的频率环境中，蓝牙收音机使用一种快速确认和跳频计划使环节，竞争力不强。蓝牙无线通信模块，操作在 2.4ghz 和避免干扰其它信号由跳跃到一个新的频率后，转递或收到一包。蓝牙技术还可以很容易形成一个微微网，其中有硕士和 7个奴隶 10 。在许多工业应用中，大多数系统，可以有很多汽车，而不是只有一个，每个电机有一个与其他汽车公司。就这样的环境，该微微网内使用蓝牙技术将提供若干其他优势以及远程监控功能和这是另一个原因，我们认为蓝牙在我们的研究。 5 .实验 5.1.实验我们选择了 atmega128 的励磁调节器作为中央处理器，因为它有 10 位 adc 和片上模拟比较器。该 atmega128的还支持差分输入渠道，它具有可编程增益的 10倍和 200x的，因此，我们可以放大霍尔传感器的输出力矩 10 前 /模数转换。主要特点实验局 ; CPU : ATmega128, ADC : 10-bit resolution with gain 10x on CPU, LCD : character LCD type, KEY : 2 keys, COMM.: 422MHz RF Module. 我们想用蓝牙模块，但对于容易使用后，射频模组，是先在我们的实验。执行的，蓝牙技术是阔叶明年一步。我们实验中，我们已研制出转矩传感器模块构成的霍尔传感器和 2磁铁对。其基本思想是我们的扭矩传感器需由光电传感器构成的发射器和接收器对。图。 7 显示结构，我们力矩传感器和无花果。 8显示特性霍尔输出电压推拉办法 6 。在案件的推拉方式，传感器动作两磁铁。补充领域提供一个线性的，陡坡耕地产量。产量近轨至轨（接地至 vcc ）与极性取决于磁铁方向。在我们的实验中，位移的转矩约 0.25毫米在 29.4 nm左右。 6 .结论一种方法来衡量机械转矩开发电动汽车是建议。扭矩测量方法试行本学习是减少的情况，当输入的是孙齿轮，而我们掌握齿圈文具和重视输出轴，以该星球的载体。另一种是过nts载情况下，当输入的是星球的载体，我们抓住了齿圈文具和附上输出轴，以太阳齿轮。我们可以运用我们的方法，不是向齿圈平稳的情况外，也有其他的案件 ;孙齿轮文具和行星承运人平稳。所建议的方法很简单，非常小很便宜，在测量功率包括扭矩和 rpm 的汽车。这方法不需要添加剂保养，因为这是该非接触式的方法。此外，对实验中，我们的非接触式方法降低振动和噪声的汽车远不止我们作出的。这是因为使用弹性材料这也意味着，我们可以测量扭矩更多正好，我们可以扩大我们的应用范围更比较普遍。在这个情况下，测量扭矩或功率重要的是，我们的解决方案不仅是简单和便宜而且还可以举一个实例进行监管价值观。即时监测功率，扭矩和 rpm 通过无线通信是非常有用的并有多种应用。事实上，我们可以作汽车股较小的广泛应用，我们像机器人手指来控制力量。一般来说，行星齿轮火车比较昂贵，比平常多级齿轮箱。但值得以取代以往的多级齿轮箱我国行星齿轮传动，具有远程监控能力和添加剂的优势。总之，我们的解决方案具有很强的点尺寸，成本和无线通讯。所以它可以提供许多应用在工业领域和延长申请的是依赖于用户的想象力。此外，使用的微微网或散射净我们的运动单位，将作其它用途。 ntsSteel processing machinery monitoring system Abstract: This article describes the useful way to measure the torque and RPM of the gearedmotor. For this we have made the planetary geared reduction motor including 2 Hall sensors in it and the monitoring system. The monitoring system displays the sensing values (torque, rpm) and the calculated value (power) and it also has the network capability using the Bluetooth protocol. We will show that our solution is much more inexpensive and simple method to measure torque and rpm than before. Keywords: Hall sensor, planetary reduction motor, remote monitor, torque. 1. INTRODUCTION When the motor is rotating, the torque and rpm are varying as the loads or the driving status connecting through reduction units are changing. On the contrary, one can monitor changes of the loads or the driving status in the manner of measuring motor torque and rpm. Applications for torque and rpm measurement sinclu de determining the amount of power an enginemotor, turbine, or other rotating device generates or consumes. In the industrial world, ISO 9000 and other quality control specifications are now requiring companies to measure torque during manufacturing, especially when fasteners are applied 1. Sensors make the required torque and rpm measurements automatically on screw and assembly machines, and can be added to hand tools. In both cases, the collected data can be accumulated on data loggers for quality control and reporting purposes. Other industrial applications of torque sensors include measuring metal removal rates in machine tools; the calibration of torque tools and sensors; measuring peel forces, friction, and bottle cap torque; testing springs; and making bio-dynamic measurements. There is a torque measuring method using the strain gauge and bridge circuit. A strain gage can be installed directly on a shaft. Because the shaft is rotating, the torque sensor can be connected to its power source and signal conditioning electronics via a slip ring. The strain gage also can be connected via a transformer, eliminating the need for high maintenance slip rings. Strain gages used for torque measurements include foil, diffused semiconductor, and thin film types. These can be attached directly to the shaft by soldering or adhesives 1. But, because this is a contact method, it has the lifetime which is dependent on rotating velocity and used time. So this system demands on replacement of some parts or whole system itself for maintenance. And this system is also relatively big and expensive, requiring preceding annoying process. The measuring method in rpm measurement can be divided into 3 main groups; mechanical, optical and stroboscopic measuring methods 4. The mechanical method is the contact method and has the some disadvantage, but this method is still frequently used for low revolutions between 20 and20,000 rpm. The optical rpm measurement is the most popular and has the measuring range ntsof 0 to 100,000rpm. The rotation is transmitted to the measuring instrument via infra red light beam coming from the instrument which is then reflected by a reflective tape on the object. The stroboscopic measuring method uses the stroboscopic principle and has clear advantages over other measuring methods using mechanical or optical sensors; using this method it is possible to measure the rpm of very small objects or in inaccessible places. It has the measuring range of 100 to 20,000rpm. In this paper, we are going to propose another non contact method to measure torque and rpm using the Hall effects sensor. We have made reduction motor using planetary gear trains and put the Hall effects sensor in it. This motor unit also has the monitoring system that can measure the torque and rpm through the Hall effects sensors. This monitoring system includes the function of wireless communication with a remote server using Bluetooth protocol. It gives a motor unit to have the remote access point. 2. TORQUE AND RPM MEASURMENT 2.1. The special feature about planetary gear train Most motor has a reduction unit on its center shaft to increase torque or to decrease velocity that can not be realized in a motor alone. In many applications, one gets desired torque and velocity using various gearboxes with adjusting reduction ratio. There are many kinds of gearboxes, but the role of planetary gear trains is becoming more and more important nowadays. The method proposed by this study is the case with planetary gearboxes. The obvious advantages of the planetary gear trains are the higher torque capacity, smaller size, lower weight and improved efficiency characteristics of a planetary design. The small size and modular construction of planetary gear trains also means that they can be assembled in several stages, providing high reduction capability from a highly compact package. As such, planetary gear trains are the preferred solution in many areas such as wheel and winch drives and also slewing drives for turning large diameter cogged items that require slow movement at very high loads 3. Fig. 1 shows the general structure of planetary gear train. The special feature about planetary gear train is that they can produce different gear ratios depending on which gear you use as the input, which gear you use as the output, and which one you hold still. In the method proposed by this study, we consider the case that the input is the sun gear, and we hold the ring gear stationary and attach the output shaft to the planet carrier. Of course, it is possible to apply our method to other cases; sun gear stationary or planet carrier stationary. 2.2Basic idea for measuring torque In the gear train, the ring gear is fixed to the housing by an elastic material. When the motor is rotating, the loads make some strain between the stationary element (the ring gear) and the rotating elements (the sun gear and planet carrier) by the action-reaction force. This strain pushes out the elastic material and then it makes ntssome displacement corresponding to its torque. Compare with ordinary method measuring the strain itself, we try to detect the displacement caused by the strain and the structural characteristic of the planetary gear train. We can measure this displacement by using the hall sensor and magnet pair. 2.3. Measurement of the torque In many applications, the linear Hall effects sensors are used in conjunction with a permanent magnet. To maximize linearity,a large change in field strength vs. the required displacement is desired. Careful selection of the magnets, and the way of placement of that magnet, will pay large dividends. High-quality, high field-strength magnets are generally required in most linear sensing applications. Table 1 shows some basic magnet characteristics on particular magnet types and Samarium-cobalt or Alnico 8 magnets are recommended 6. There are some methods to combine the magnet with Hall sensor. Fig. 2 shows slide-by sensing method using single magnet that is a non-complex method of obtaining a linear output voltage vs. slide-by movement. As shown in Fig. 2, depending upon the location of the sensor relative to the zero-field center of the magnet, both negative and positive outputs can be produced and the center portion of the output is very linear. For our Hall sensor, the sensor output voltage at the center of magnet is Vcc/2. As shown in Fig. 3, a proper magnet in the size and the magnetic force can be mounted directly on the ring gear. We make a hole on the ring gear supporter (elastic material) and simply attach the Hall sensor. The air gap between the sensor and the magnet is another important factor for good sensitivity. In general terms, the weakest magnets (flexible) would typically operate in a 0.25 mm to 2 mm range, while the strongest (neodymium or samarium cobalt) could allow an air gap of 4 mm to 6 mm. The Hall sensor output voltage becomes the ADC input through the amplifier of the monitoring system. The relations between the displacement and the torque also vary with the motor size, capacitance and types etc. So we should derive the relational equation or LUT (Look Up Table) measuring the each mechanical displacement from the various reference dummy torque. We consider LUT for compensating nonlinear characteristic of Hall sensor and other unknown factor. 2.4. Measurement of the RPM As shown in Fig. 3, we have attached a proper magnet on the Planet Carrier and set the other Hall sensor on the opposite side of the magnet. As the motor is rotating, the magnet attached on the planet carrier is also rotating and it is passing by on the fixed hall sensor every rotation. Output hall voltage of this Hall sensor becomes the comparator input of the ntsmonitoring system. Fig. 4 shows another slide-by sensing method for measuring RPM. Comparing with Fig. 2, the hall sensor in Fig. 4 is sliding on the South Pole of the magnet. If the comparator input value exceeds the reference value, a counting flag will be set; on dropping below the reference value, a counting flag will be cleared. We can calculate the RPM with the time interval of this counting flags period. We can also replace the Hall effects sensor with Hall Effect switch or Hall IC 5,7. Hall switches have an integrated comparator with predefined switching points and a digital output which can be adapted to different logic systems. All Hall switches include an open-drain output transistor and require an external pull-up resistor to the supply voltage. A standard Hall switch has a single Hall plate and responds to the absolute value of the magnetic field perpendicular to the plate. The Hall switch is characterized by the magnetic switching points BON (or BOP) and BOFF (or BRPN). If the magnetic flux exceeds BON, the output transistor is switched on; on dropping below BOFF, the transistor is switched off. The magnetic hysteres is BHYS is the Fig. 5. Definition of switching points 5. difference between the switching points BON and BOFF. Fig. 5 shows this definition 5,7. 3. COMPUTING TORQUE, RPM AND POWER 3.1. Output torque The measuring torque is the calibrated output data from ADC using relational equation or LUT and the output torque is the final displaying value determined by following equation from the measuring torque. To=T3(z1+z3)/z3, (1) T o : Output torque to display T3 : Measuring torque z1 : Number of teeth of the sun gear z3 : Number of teeth of the ring gear 3.2. Measuring RPM (wo) to display As counting output pulse of the Hall sensor or Hall switch, we can easily calculate the rpm of the motor. Differently Hall Effect sensor, Hall Effect switch has benefit that can be connected directly on the micro-controller input port without additional circuit like comparator, because their output hall voltages are discrete pulse. But because the Hall switch is characterized by the magnetic switching points BON and BOFF, we can not vary the reference value or the switching points. The measuring RPM wo can be representative as following equation. wo =60 cntRotate , (2) cntRotate : Revolution per every second. Infrared sensor with reflective tape is another good choice for measuring rpm, but the size of planetary gearbox and infrared sensor itself must be considered. 3.3. Transmit power (W) The transmit power often becomes more useful and important measure than any other displaying values and can be calculated by multiplying the output torque and ntsRPM. W=Towo. (3) 4. THE MONITORING SYSTEM 4.1. Main board Fig. 6 shows the block diagram of the monitoring system. It is simple and composed of 3 main parts; Hall sensing data input and processing part including CPU, communication part, and user interface part including LCD and keys. Hall sensing data input part has an amplifier and ADC for measuring torque, and a comparator for measuring RPM. Especially the reference voltage for measuring RPM is needed to variable for eliminating interference noise. One of the interference noises may be magnet flux generated from motor itself when motor is rotating. We try to eliminate this noise in the manner of controlling the threshold value to set RPM coun

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