GT5-10钢筋调直切断机总体及其附属装置设计

优秀设计毕业设计( 论文)开题报告题目： GTJ5-10 钢筋调直切断机总体及附属装置设计课 题 类 别： 设计 论文学 生 姓 名： 学 号：班 级：工程机械 0604 班专业（全称）：机械设计制造及其自动化指 导 教 师： 一、本课题设计（研究）的目的：随着我国经济建设的迅猛发展，建筑市场呈现出前所未有的喜人景象。作为建筑工程中重要材料的钢筋需求量猛增，有力地拉动了钢筋调直切断机的市场需求。近几年来，新级钢（即热轧带肋钢筋HRB300、HRB400 、HRB500）以其强度高、延性好的优良性能迅速在全国建筑工程中得到广泛使用，更为建筑用钢筋调直切断机的生产企业提供了一个千载难逢的发展机遇，也对其提出了更高的要求。本课题旨在通过对钢筋调直切断机的设计，对本专业所学的课程和知识进行一次全面的复习和应用，得到系统全面的锻炼。本课题开发一种价格低廉，性能较好，功能较齐，用于直径5mm10mm钢筋调直切断的机械。二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）：1 国内钢筋调直切断机发展概况和趋势1.1 钢筋调直机的分类经过几十年的发展，我国的建筑用钢筋调直切断机市场现已基本形成。目前，市场上生产和销售的钢筋调直切断机种类很多，根据设备组成的各工作机构特点可以按以下6种方法进行分类：（1）调直方式，（2）切断方式，（3）落料方式，（4）定尺方式，（5）控制方式，（6）上料方式 1。1.2 钢筋调直机的设计特点 根据各部分工作机构的特点对钢筋调直切断机进行了简单的分类和比较，但是，实际的钢筋调直切断机是一个综合的整体，是在经济、实用、高效原则下3大工作机构的有机组合。各个企业生产的产品往往会因用户的使用要求不同 2，或因各自设计的出发点不同，而在设备的具体结构和组成上各有千秋。因此，很难对某一类产品或者某一机构的性能做出统一或具体的评价 3。1.3 国内钢筋调直机的发展水平纵观我国建筑用钢筋调直切断机的总体水平，与国际上先进产品相比还是比较落后。主要表现在：企业生产规模小，产品的技术含量低，生产效率低下。大部分产品调直速度较低，钢筋的直线度不高，表面划伤较重。 4造成这种局面的主要原因在于，我国的建筑用钢筋调直切断机市场还没有真正形成，还处在地域及价格因素占主导位置的过渡阶段，尚未进入真正的市场竞争阶段。生产企业多而零散，且大都处在一种小而全、小而不全的状态，在这些生产企业中很难形成强大的技术投入。在这种条件下，企业之间相互抄袭现象严重，很难找到拥有自主知识产权的产品，尚没有出现可以称得上领军式的企业。1.4 现有钢筋调直切断机存在的问题建筑用新级钢筋的推广使用为钢筋调直切断机的生产企业提供了广阔的发展空间。为此，许多企业投入大量资金，争相开发、研制适合新!级钢筋要求的高速、大直径钢筋调直切断机。在传统的调直模式和曲线辊式调直切断机中广泛采用的锤击式切断机构，长期以来一直存在连切的问题，被行业称之为老大难问题。多少年来，许多生产企业和使用单位为此伤透了脑筋，想尽了各种办法，始终没有彻底解决。随着专利技术“锤击式冲压及切断设备的零连切装置”的开发与应用，不仅彻底解决了锤击式切断机构的连切问题，而且调直度好，长度误差小，受到了新老用户、特别是广大钢筋焊网企业的热烈欢迎。仅传统设备改造一项就为开发企业带来一大片市 5。面对空前广阔的钢筋调直切断机市场，广大生产企业也面临严峻的挑战。多年来，受运输长度等多种因素影响，大型轧钢企业生产的直径小于14mm钢筋都是以盘条形式走向市场。目前已有个别企业看准后续加工（即钢筋的调直与定尺切断）中的可观利润，开始购入单机。一旦这些企业实现并完成对现有生产线的改进，将以往的盘条改为直条走向市场，势必对现有的钢筋调直切断机市场，特别是对钢筋调直切断机生产企业形成巨大的冲击。人无远虑，必有近忧，这是一个应该引起广大钢筋调直切断机生产企业十分重视的大问题 6。 1.5 钢筋调直机的发展前景综上所述，我国经济建设的飞速发展为建筑行业，特别是为建筑机械的发展提供了一个广阔的发展空间，为广大生产企业提供一个展示自己的舞台。面对竞争日益激烈的我国建筑机械市场，加强企业的经营管理，加大科技投入，重视新技术、新产品的研究开发，提高产品质量和产品售后服务水平，积极、主动走向市场，使企业的产品不断地满足广大用户的需求，尽快缩短与国外先进企业的差距，无疑是我国广大钢筋调直切断机生产企业生存与发展的必由之路 8。1.6 钢 筋 的 种 类 及 机 械 性 能1.6.1 热 轧 钢 筋钢 筋 按 强 度 不 同 ， 分 为 五 级 。 到 级 为 热 轧 钢 筋 。 钢 筋 级 别 越 高 硬 度 越 高但 塑 性 则 逐 级 越 高 ， 级 钢 筋 外 表 为 光 圆 ， 、 级 钢 筋 表 面 为 人 字 纹 或 螺 纹 ， 级 钢 筋 外 表 分 光 圆 和 螺 纹 两 种 。 为 便 于 运 输 ， 通 常 圆 盘 条 直 径 在 6 14mm，大 于 14mm 的 钢 筋 一 般 轧 成 6 12m 一 根 。 级 钢 筋 的 屈 服 点 为 235N/mm, 级钢 筋 的 屈 服 点 为 335N/mm, 级 钢 筋 的 屈 服 点 为 400N/mm， 级 钢 筋 的 屈 服 点为 540N/mm。1.6.2 强 化 钢 筋为 了 提 高 钢 筋 的 强 度 ， 节 约 钢 材 ， 满 足 预 应 力 钢 筋 的 需 要 ， 施 工 中 经 常 采 用 冷拉 、 冷 拔 和 冷 轧 等 方 法 对 钢 筋 进 行 强 化 处 理 ， 不 但 可 提 高 钢 筋 的 强 度 ， 还 可 同 时完 成 调 直 、 除 锈 工 作 10。（ 1） 冷 拉 艺 主 要 适 用 于 到 级 钢 筋 ， 在 常 温 下 ， 以 超 过 钢 筋 屈 服 强 度 的 拉应 力 拉 伸 钢 筋 ， 使 钢 筋 产 生 塑 形 变 形 ， 以 提 高 强 度 ；（ 2） 冷 拔 低 碳 钢 丝 ， 冷 拔 低 碳 钢 丝 分 为 甲 、 乙 两 级 。 甲 级 钢 丝 适 用 于 作 预 应力 筋 ； 乙 级 钢 丝 适 用 于 作 焊 接 网 、 焊 接 骨 架 、 箍 筋 和 构 造 钢 筋 ；（ 3） 冷 轧 带 肋 钢 筋 ， 冷 轧 带 肋 钢 筋 是 采 用 普 通 低 碳 钢 或 低 合 金 钢 热 轧 圆 盘 条为 母 材 ， 经 冷 轧 或 冷 拔 减 径 后 在 其 表 面 冷 轧 成 具 有 三 面 或 二 面 月 牙 形 横 肋 的 钢 筋 ；（ 4） 冷 轧 扭 钢 筋 ， 冷 轧 扭 钢 筋 也 称 冷 轧 变 形 钢 筋 ， 是 将 碳 素 结 构 钢Q215、 Q235 系 列 热 轧 圆 盘 条 钢 筋 ， 经 专 用 钢 筋 冷 轧 扭 机 冷 拉 调 直 ， 冷 轧 并 冷 扭一 次 成 型 ， 具 有 一 定 螺 距 的 连 续 螺 旋 状 强 化 钢 筋 新 品 种 。国外调直切断机发 展 概 况 和 趋势国 外 工 业 发 达 国 家 调 直 切 断 机 机 型 多 ， 规 格 齐 全 ； 牵 引 速 度 高 ， 一 般 有 多 种 变速 或 无 级 变 速 ； 切 断 长 度 误 差 小 ， 一 般 为 1.5mm； 控 制 系 统 广 泛 采 用 电 子 技 术 ，自 动 化 程 度 高 ， 但 价 格 昂 贵 ， 维 修 不 便 ， 因 此 用 户 极 少 进 口 13。三、设计（研究）的重点与难点，拟采用的途径（研究手段）：重点：1. 钢筋调直切断机的总体方案的设计2. 钢筋调直切断机各个机构之间的配合联动在总体方案设计中，钢筋调直切断机各主要参数的确定需要先假设再验证。而在液压系统的设计中需要对液压油路和油路的液压压力需要验证。难点：1.解决钢筋调直切断机的连切问题拟采用的途径：1. 上网查阅相关的中英文文献，了解调直切断机的最新进展，基本原理，基本工艺过程，基本结构等方面的知识2. 参观制造企业对机械设备的设计和制造有直观的认识跟了解3. 结合大学的基础理论和专业知识由整体到局部对课题进行设计四、设计（研究）进度计划：第 1-3 周 ：调研、收集资料、外文翻译、开题报告第 4-5 周 ：方案确定第 6-7 周 ：设计计算第 8-9 周 ：结构设计第 10-12 周 ：总装图第 13-14 周 ：零部件图第 15 周 ：撰写设计说明书第 16 周 ：设计总结、整理设计资料、准备答辩第 17 周 ： 答辩五、参考文献：1 田奇、马志奇、童占荣、王进编著.钢筋及预应力机械应用技术M.北京：中国建材工业出版社2 纪世斌等编著 .建筑机械基础M.北京：清华大学出版社，20023 田野 我国钢筋调直切断机发展概况J.20084 邹慧君主编 .机械运动方案设计手册M.上海：上海交通大学出版社，19945 黄靖远、龚剑霞、贾延林主编.机械设计学M.北京：机械工业出版社，20006 李学荣著 .新机器机构的创造发明机构综合M.重庆:重庆出版社，19887 刘志峰等编著 .绿色设计M.北京:机械工业出版社，19998 吴宗泽编著 .机械结构设计M.北京:机械工业出版社，19989 詹启贤主编 .自动机械设计M.北京:轻工出版社，198710 牟志忠编著 .机械零件可靠性设计M.北京:机械工业出版社，198811 Chiou S.J,kota S.Autamated Conceptual Design of Mechanidms.Mechanidm and Design.1999指导教师意见签名： 月 日教研室（学术小组）意见教研室主任（学术小组长） （签章）：月 日 摘 要伴随着建筑业的发展，建筑机械成为现代工业与民用建筑施工与生产过程中不可缺少的设备。建筑生产与施工过程实现机械化、自动化、降低施工现场人员的劳动强度、提高劳动生产率以及降低生产施工成本，为建筑业的发展奠定了坚实的基础。由于建筑机械能够为建筑业提供必要的技术设备，因此成为衡量建筑业生产力水平的一个重要标志，并且为确保工程质量、降低工程造价、提高经济效益、社会效益与加快工程建设速度提供了重要的手段。因此，对建筑机械的设计和研究具有十分重要的意义。本文对钢筋调直机的设计进行了比较系统的研究，对钢筋调直机进行了分类和综合的介绍；对钢筋调直机的控制系统进行了概述；对钢筋调直机的工作原理进行了系统的分析；对钢筋调直机的功率计算与分配、受力分析、结构设计、主要零部件设计与选择等进行了详细的介绍。结合实际生产的需要，对产品总体结构和工作性能进行了优化设计，达到了比较完善的设计要求，最后对钢筋调直机进行了总体调试。本次设计的钢筋调直机为电机驱动下切剪刀式钢筋调直机，用于调直直径为 14mm以下的盘圆钢筋或冷拔钢筋。并且根据需要长度进行自动调直和切断，调直过程中将钢筋表面氧化皮、铁锈和污物除掉。充分发挥了其良好的机动性，体积小，操作简单，效率高等特点，在提高施工速度，保证施工质量的同时，降低了人工与材料的成本，减轻了劳动强度，提高了劳动生产率。关键词：钢筋调直机；建筑；机械；施工AbstractAlong with the development of the construction industry, construction machinery as a modern industrial and civil buildings and the construction of the production process indispensable equipment. Building production and the construction process mechanization and automation, reducing the construction site with the labor intensity, improve labor productivity and lower production cost of construction for the development of the construction industry has laid a solid foundation. As construction machinery for the construction industry to provide the necessary technical equipment, So as the construction industry to measure productivity levels are an important sign, and to ensure project quality, lower construction costs, enhance economic efficiency, social benefits and speeding up the pace of construction provides an important tool. Therefore, the design of construction machinery and research is of great significance. In this paper, the bar straight for the design of a more systematic study Straightening of reinforced plane were classified and comprehensive presentation; Straightening of reinforced machine control system outlined; Straightening of reinforced the working principle for the analysis of the system; Straightening of reinforced machine power calculation and allocation, Analysis, structural design, the design of the key parts and choice of detail. In light of the actual production of the needs of the overall product structure and properties of the optimal design, reached a relatively sound design requirements, the final straight of reinforcing bars for the overall test. The design of reinforced Straightening motor-driven machine for cutting scissors bar helicopters, Straightening for the diameter of 14 mm disk or drawing a round of reinforced steel bars. As required length automatically and directly cut, the transfer process will be reinforced direct oxidation of the surface skin, remove rust and dirt. Make full use of its good mobility, small size, simple operation, high efficiency, improving the speed, Construction quality assurance at the same time, reducing manual and materials costs, reduce labor intensity and improved labor productivity.Keywords : reinforcement bar straightening machine; Architecture; Machinery; Construction 1 绪 论1.1 课题背景21 世纪是一个技术创新的时代，随着我国经济建设的高速发展，钢筋混凝土结构与设计概念得到不断创新，高性能材料的开发应用使预应力混凝土技术获得高速而广泛的发展，在钢筋混凝土中，钢筋是不可缺少的构架材料，而钢筋的加工和成型直接影响到钢筋混凝土结构的强度、造价、工程质量以及施工进度。所以，钢筋加工机械是建筑施工中不可缺少的机械设备。在土木工程中，钢筋混凝土与预应力钢筋混凝土是主要的建筑构件，担当着极其重要的承载作用，其中混凝土承受压力，钢筋承担压力。钢筋混凝土构件的形状千差万别，从钢材生产厂家购置的各种类型钢筋，根据生产工艺与运输需要，送达施工现场时，其形状也是各异。为了满足工程的需要，必须先使用各种钢筋机械对钢筋进行预处理及加工。为了保证钢筋与混凝土的结合良好，必须对锈蚀的钢筋进行表面除锈、对不规则弯曲的钢筋进行拉伸于调直；为了节约钢材，降低成本，减少不必要的钢材浪费，可以采用钢筋的冷拔工艺处理，以提高钢筋的抗拉强度。在施工过程中，根据设计要求进行钢筋配制时，由于钢筋配制的部位不同，钢筋的形状、大小与粗细存在着极大差异，必须对钢筋进行弯曲、切断等等。随着社会与经济的高速发展，在土木工程与建筑施工中，不同类型的钢筋机械与设备的广泛应用，对提高工程质量、确保工程进度，发挥着重要作用。钢筋调直机械作为钢筋及预应力机械的一种类型，在土木与建筑工程建设中有重要应用，钢筋调直也是钢筋加工中的一项重要工序。通常钢筋调直机用于调直 14mm 以下的盘圆钢筋和冷拔钢筋，并且根据需要的长度进行自动调直和切断，在调直过程中将钢筋表面的氧化皮、铁锈和污物除掉。伴随着建筑业的发展，建筑机械成为现代工业与民用建筑施工与生产过程中不可缺少的设备。建筑生产与施工过程实现机械化、自动化、降低施工现场人员的劳动强度、提高劳动生产率以及降低生产施工成本，为建筑业的发展奠定了坚实的基础。由于建筑机械能够为建筑业提供必要的技术设备，因此成为衡量建筑业生产力水平的一个重要标志，并且为确保工程质量、降低工程造价、提高经济效益、社会效益与加快工程建设速度提供了重要的手段。所以，提高建筑机械的管理、使用、维护与维修能力，对加快建筑生产与施工速度，具有十分重要的意义。 在建筑物中，钢筋混凝土与预应力钢筋混凝土机构得到广泛的应用，而钢筋作为结构中的骨架起着级其重要的作用。因此，钢筋加工机械成为建设施工工程中不可缺少的重要设备。而钢筋调直机作为一种重要的钢筋加工机械，是其中使用较多的一种设备。为了更快速、更有效的调直出高质量的钢筋，设计一种自动化程度高、加工质量好、结构简单，调节方便，加工品种多，工作效率高，适用于建筑、水利、桥梁等施工行业的钢筋调直机，既能提高生产效率和钢筋调直质量，又能简化操作程序，而且可以减轻工人的劳动强度。钢筋调直是钢筋加工中的一项重要工序，通常，钢筋调直机用于调直 14以下的盘圆钢筋和冷拔钢筋，并且根据需要的长度进行自动调直，在调直过程中将钢筋表面的氧化皮、铁锈和污物除掉。钢筋调直机又分为孔模式和斜辊式两种。而孔模式是现今应用较多的一种方式。本次设计的建筑钢筋调直机为 GT4-8 型钢筋调直机，采用切刀断料式的调直剪切方法，这种调直机结构简单，造型独特，噪声较低，功率损失少，效率较高，钢筋调直准确，调直范围大，操作安全可靠，特别是减轻了工人的劳动强度。综上所述，此钢筋调直机制造难度小，精度易控制，成本也较低，能够很好的完成钢筋调直工作。1.2 国内钢筋调直切断机发展概况和趋势1.2.1 钢筋调直机的分类经过几十年的发展，我国的建筑用钢筋调直切断机市场现已基本形成。目前，市场上生产和销售的钢筋调直切断机种类很多，根据设备组成的各工作机构特点可以按以下6种方法进行分类：（1）调直方式，（2）切断方式，（3）落料方式，（4）定尺方式，（5）控制方式，（6）上料方式。1.2.2 钢筋调直机的设计特点 根据各部分工作机构的特点对钢筋调直切断机进行了简单的分类和比较，但是，实际的钢筋调直切断机是一个综合的整体，是在经济、实用、高效原则下3大工作机构的有机组合。各个企业生产的产品往往会因用户的使用要求不同，或因各自设计的出发点不同，而在设备的具体结构和组成上各有千秋。因此，很难对某一类产品或者某一机构的性能做出统一或具体的评价。1.2.3 国内钢筋调直机的发展水平纵观我国建筑用钢筋调直切断机的总体水平，与国际上先进产品相比还是比较落后。主要表现在：企业生产规模小，产品的技术含量低，生产效率低下。大部分产品调直速度较低，钢筋的直线度不高，表面划伤较重。造成这种局面的主要原因在于，我国的建筑用钢筋调直切断机市场还没有真正形成，还处在地域及价格因素占主导位置的过渡阶段，尚未进入真正的市场竞争阶段。生产企业多而零散，且大都处在一种小而全、小而不全的状态，在这些生产企业中很难形成强大的技术投入。在这种条件下，企业之间相互抄袭现象严重，很难找到拥有自主知识产权的产品，尚没有出现可以称得上领军式的企业。1.2.4 现有钢筋调直切断机存在的问题建筑用新级钢筋的推广使用为钢筋调直切断机的生产企业提供了广阔的发展空间。为此，许多企业投入大量资金，争相开发、研制适合新!级钢筋要求的高速、大直径钢筋调直切断机。在传统的调直模式和曲线辊式调直切断机中广泛采用的锤击式切断机构，长期以来一直存在连切的问题，被行业称之为老大难问题。多少年来，许多生产企业和使用单位为此伤透了脑筋，想尽了各种办法，始终没有彻底解决。随着专利技术“锤击式冲压及切断设备的零连切装置”的开发与应用，不仅彻底解决了锤击式切断机构的连切问题，而且调直度好，长度误差小，受到了新老用户、特别是广大钢筋焊网企业的热烈欢迎。仅传统设备改造一项就为开发企业带来一大片市场。面对空前广阔的钢筋调直切断机市场，广大生产企业也面临严峻的挑战。多年来，受运输长度等多种因素影响，大型轧钢企业生产的直径小于14mm钢筋都是以盘条形式走向市场。目前已有个别企业看准后续加工（即钢筋的调直与定尺切断）中的可观利润，开始购入单机。一旦这些企业实现并完成对现有生产线的改进，将以往的盘条改为直条走向市场，势必对现有的钢筋调直切断机市场，特别是对钢筋调直切断机生产企业形成巨大的冲击。人无远虑，必有近忧，这是一个应该引起广大钢筋调直切断机生产企业十分重视的大问题。 1.2.5 钢筋调直机的发展前景综上所述，我国经济建设的飞速发展为建筑行业，特别是为建筑机械的发展提供了一个广阔的发展空间，为广大生产企业提供一个展示自己的舞台。面对竞争日益激烈的我国建筑机械市场，加强企业的经营管理，加大科技投入，重视新技术、新产品的研究开发，提高产品质量和产品售后服务水平，积极、主动走向市场，使企业的产品不断地满足广大用户的需求，尽快缩短与国外先进企业的差距，无疑是我国广大钢筋调直切断机生产企业生存与发展的必由之路。1.2.6钢筋的种类及机械性能1.2.6.1 热 轧 钢 筋钢 筋 按 强 度 不 同 ， 分 为 五 级 。 到 级 为 热 轧 钢 筋 。 钢 筋 级 别 越 高 硬 度 越 高 但塑 性 则 逐 级 越 高 ， 级 钢 筋 外 表 为 光 圆 ， 、 级 钢 筋 表 面 为 人 字 纹 或 螺 纹 ， 级 钢 筋 外 表 分 光 圆 和 螺 纹 两 种 。 为 便 于 运 输 ， 通 常 圆 盘 条 直 径 在 6 14mm， 大 于14mm 的 钢 筋 一 般 轧 成 6 12m 一 根 。 级 钢 筋 的 屈 服 点 为 235N/mm, 级 钢 筋 的屈 服 点 为 335N/mm, 级 钢 筋 的 屈 服 点 为 400N/mm， 级 钢 筋 的 屈 服 点 为540N/mm。1.2.6.2 强 化 钢 筋为 了 提 高 钢 筋 的 强 度 ， 节 约 钢 材 ， 满 足 预 应 力 钢 筋 的 需 要 ， 施 工 中 经 常 采 用 冷 拉 、冷 拔 和 冷 轧 等 方 法 对 钢 筋 进 行 强 化 处 理 ， 不 但 可 提 高 钢 筋 的 强 度 ， 还 可 同 时 完 成 调直 、 除 锈 工 作 。（ 1） 冷 拉 艺 主 要 适 用 于 到 级 钢 筋 ， 在 常 温 下 ， 以 超 过 钢 筋 屈 服 强 度 的 拉 应力 拉 伸 钢 筋 ， 使 钢 筋 产 生 塑 形 变 形 ， 以 提 高 强 度 ；（ 2） 冷 拔 低 碳 钢 丝 ， 冷 拔 低 碳 钢 丝 分 为 甲 、 乙 两 级 。 甲 级 钢 丝 适 用 于 作 预 应 力筋 ； 乙 级 钢 丝 适 用 于 作 焊 接 网 、 焊 接 骨 架 、 箍 筋 和 构 造 钢 筋 ；（ 3） 冷 轧 带 肋 钢 筋 ， 冷 轧 带 肋 钢 筋 是 采 用 普 通 低 碳 钢 或 低 合 金 钢 热 轧 圆 盘 条 为母 材 ， 经 冷 轧 或 冷 拔 减 径 后 在 其 表 面 冷 轧 成 具 有 三 面 或 二 面 月 牙 形 横 肋 的 钢 筋 ；（ 4） 冷 轧 扭 钢 筋 ， 冷 轧 扭 钢 筋 也 称 冷 轧 变 形 钢 筋 ， 是 将 碳 素 结 构 钢Q215、 Q235 系 列 热 轧 圆 盘 条 钢 筋 ， 经 专 用 钢 筋 冷 轧 扭 机 冷 拉 调 直 ， 冷 轧 并 冷 扭 一次 成 型 ， 具 有 一 定 螺 距 的 连 续 螺 旋 状 强 化 钢 筋 新 品 种 。国外调直切断机发 展 概 况 和 趋势国 外 工 业 发 达 国 家 调 直 切 断 机 机 型 多 ， 规 格 齐 全 ； 牵 引 速 度 高 ， 一 般 有 多 种 变速 或 无 级 变 速 ； 切 断 长 度 误 差 小 ， 一 般 为 1.5mm； 控 制 系 统 广 泛 采 用 电 子 技 术 ，自 动 化 程 度 高 ， 但 价 格 昂 贵 ， 维 修 不 便 ， 因 此 用 户 极 少 进 口 。 2 钢筋调直机切断机设计2.1 钢筋调直切断机的分类钢筋调直机按调直原理的不同分为孔摸式和斜辊式两种；按切断机构的不同分为下切剪刀式和旋转剪刀式两种；而下切剪刀式按切断控制装置的不同又可分为机械控制式与光电控制式。本次设计为机械控制式钢筋调直机，切断方式为下切剪刀式。2.2 钢筋调直切断机调直剪切原理下切剪刀式钢筋调直机调直剪切原理如图所示：图 2-1 调直剪切原理Fig.2-1 principle of straightening and sheering1-盘料架；2-调直筒；3-牵引轮；4-剪刀；5-定长装置；工作时，绕在旋转架 1 上的钢筋，由连续旋转着的牵引辊 3 拉过调直筒 2，并在下切剪刀 4 中间通过，进入受料部。当调直钢筋端头顶动定长装置的直杆 5 后，切断剪刀便对钢筋进行切断动作，然后剪刀有恢复原位或固定不动。如果钢丝的牵引速度V=0.6m/s.而剪刀升降时间 t=0.1s，则钢丝在切断瞬间的运动距离S=Vt=0.60.1=0.06m，为此，剪刀阻碍钢丝的运动，而引起牵引辊产生滑动现象，磨损加剧，生产率降低，故此种调直机的调直速度不宜太快。2.3 钢筋调直切断机的主要技术性能表 2-1 钢筋调直切断机的型号规格及技术要求Tab 2-1 model standard and technique ability of reinforcement bar straightening machine参数名称 数值调直切断钢筋直径（mm） 5-10钢筋抗拉强度(MPa) 650切断长度(mm) 3009000切断长度误差(mm/m) 5牵引速度(m/min) 40调直筒转速(r/min) 2000送料、牵引辊直径(mm) 90电机型号：调直牵引切断 42jO功率： 调直(kW)牵引(kW)切断(kW)5.5外形尺寸：长(mm)宽(mm)高(mm)72505501220整机重量(kg) 10002.4 钢筋调直切断机工作原理与基本构造该钢筋调直机为下切剪刀式，工作原理如图所示：图 2-2 钢筋调直机机构简图Fig.2-2 mechanism schematic of reinforcement bar straightening machine1-电动机；2- 调直筒；3-减速齿轮； 4-减速齿轮；5-减速齿轮；6- 圆锥齿轮；7-曲柄轴；8-锤头；9-压缩弹簧；10-定长拉杆；11-定长挡板；12-钢筋；13-滑动刀台；14-牵引轮；15- 皮带传动机构采用三台电动机作动力装置，分别驱动调直筒、牵引和切断机构。其牵引、切断机构传动如下：电动机启动后，经 V 带轮带动圆锥齿轮 6 旋转，通过另一圆锥齿轮使曲柄轴 7 旋转，在通过减速齿轮 3、4、5 带动一对同速反向回转齿轮，使牵引轮 14 转动，牵引钢筋 12 向前运动。曲柄轮 7 上的连杆使锤头 8 上、下运动，调直好的钢筋顶住与滑动刀台 13 相连的定长挡板 11 时，挡板带动定长拉杆 10 将刀台拉到锤头下面，刀台在锤头冲击下将钢筋切断。切断机构的结构与工作原理如图所示：图 2-3 钢筋调直机的切断机构Fig.2-3 cut off mechanism of reinforcement bar straightening machine1-曲柄轮；2- 连杆；3-锤头； 4-定长拉杆；5-钢筋；6- 复位弹簧； 7-刀台座；8-下切刀；9- 上切刀；10-上切刀架；下切刀 8 固定在刀座台 7 上，调直后的钢筋从切刀中孔中通过。上切刀 9 安装在刀架 10 上，非工作状态时，上刀架被复位弹簧 6 推至上方，当定长拉杆 4 将刀台座 7拉到锤头 3 下面时，上刀架受到锤头的冲击向下运动，钢筋在上、下刀片间被切断。在切断钢筋时，切刀有一个下降过程，下降时间一般为 0.1s，而钢筋的牵引速度为0.6m/s,因此在切断瞬间，钢筋可有 0.60.1=0.06m 的运动距离，而实际上钢筋在被切断的瞬间是停止运动的，所以造成钢筋在牵引轮中的滑动，使牵引轮受到磨损。因此，调直机的调直速度不宜太快。调直机的电气控制系统图为：图 2-4 钢筋调直机的电器线路Fig.2-4 electrical circuit of reinforcement bar straightening machineRD-熔断器；D-交流接触器； RJ-热继电器；AN-常开按钮；D-电动机；QK-转换开关；调直机的传动示意展开图：图 2-5 钢筋调直机的传动示意展开图：Fig.2-5 transmission opening figure of reinforcement bar straightening machine1-电动机；2- 调直筒；3- 皮带轮；4- 皮带轮；5-皮带轮；6-齿轮；7-齿轮；8-齿轮；9- 齿轮；10-齿轮；11-齿轮；12-锥齿轮；13-锥齿轮；14-上压辊；15- 下压辊；16-框架；17- 双滑块机构；18-双滑块机构；19-锤头；20-上切刀；21- 方刀台；22-拉杆；电动机经三角胶带驱动调直筒 2 旋转，实现钢筋调直。经电动机上的另一胶带轮以及一对锥齿轮带动偏心轴，再经二级齿轮减速，驱动上下压辊 14、15 等速反向旋转，从而实现钢筋牵引运动。又经过偏心轴和双滑块机构 17、18，带动锤头 19 上下运动，当上切刀 20 进入锤头下面时即受到锤头敲击，完成钢筋切断。上压辊 14 装在框架 16 上，转动偏心手柄可使框架销作转动，以便根据钢筋直径调整压辊间隙。方刀台 21 和承受架的拉杆 22 相连，当钢筋端部顶到拉杆上的定尺板时，将方刀台拉到锤头下面，即可切断钢筋。定尺板在承受架上的位置，可以按切断钢筋所需长度进行调节。 3 主要计算3.1 生产率和功率计算 3.1.1 生产率计算 （3-)/(06.0hkgKDnGQ1）式中 D-牵引轮直径（mm）N-牵引轮转速（r/min）-每米钢筋重量（kg）0GK-滑动系数，一般取 K=0.950.98带入相应数据得： )/(5.2698.035.4901.360)/(06.0 hkghkgKDnQ 2.1.2 功率计算，选择电动机调直部分：调直筒所需的功率： （3-2）)(974011KWMnN式中 6.mi/1 取传 动 效 率 ， 皮 带 传 动 可）调 直 筒 转 速 （rn调直筒的扭矩：（3-3）)()123mNLfebdMs式中 ) 15.02.42mLffdbemNs调 直 块 的 间 距 （ 数 ， 一 般 取钢 筋 对 调 直 块 的 摩 擦 系）钢 筋 直 径 （钢 筋 弯 曲 次 数 ， 一 般 取）调 直 块 偏 移 量 （ ）钢 筋 屈 服 点 （ 带入相应数据，得： ).(368.1).(138680)5.(41235 mNNM4.9.720.1 KWN牵引部分：钢筋牵引功率：（3-4）)(102P式中 8.095.708.9.0/2 来 计 算传 动 效 率 ， 按 综 合 传 动按 性 能 参 数 查 表 取 得）调 直 速 度 （ sm牵引轮压紧力：（3-）（ NfPsin415）式中 01452.轮 槽 角 度 ， 一 般 为 数 取钢 筋 对 牵 引 轮 的 摩 擦 系 ）牵 引 钢 筋 所 需 的 拉 力 （fP )(845sin.NP)(39.08.124KWN切断部分：钢筋剪切功率：（3-)(9740sin213KdRNc6）式中 89.05.9708./3708.8.07421 来 计 算传 动 效 率 ， 按 综 合 传 动）齿 刀 切 角 （每 分 钟 切 断 次 数 ）（ 倍抗 拉 强 度 的剪 切 极 限 强 度 ， 约 等 于）钢 筋 直 径 （ ）曲 柄 偏 心 距 （CmNdRcc带入相应数据，经计算得： )(73.089.07445sin3214.3 KWN钢筋切断力 P：（3-)(42NdPc7）式中 d-钢筋直径，mm-材料抗剪极限强度，c2/m带入相应数据得： )(148730.481.322 NdPc 钢筋切断机动刀片的冲程数 n：(r/min) （3-iI8）式中 -电动机转速，r/minIni-机械总传动比带入相应数据得：(r/min)6.1289.014inI作用在偏心轮轴的扭矩 M：（3-)(cos)i(Pr0 mNLrrkbkak 9）式中 -偏心距，mmkr偏心轮半径与滑块运动方向所成之角LrKk其 中 ：),sinarc(L-连杆长度， mm偏心轮轴径的半径，mm0r-偏心轮半径，mma滑块销半径，mmbr-滑动摩擦系数， =0.100.15带入相应数据得：驱动功率 N：（3-)(36.18971620kWMnN10）)(25180 10521405.21.074.5cos)3in(47 )siPrmLrrMkbkak 式中 -作用在偏心轮轴的扭矩，N mmM-钢筋切断次数，1/minn-传动系统总效率带入相应数据得：=36.18971620nN )(3.06.189.0725kW总功率： 2.57434 KN考虑到摩擦损耗等因素，选电动机型号为 ，功率为 5.5KW，转速为2JO1440r/min. 4 附属装置设计4.1 上料架设计上料架分为转盘部分和底座部分，上料架的高度与调直筒的高度一致，转盘部分装有耐磨的黄铜做的套筒，底座部分设计的比较大，防止钢筋拉动导致上料架倒地。如下图所示图 4-1 上料架示意图4.2 下料架设计下料架由 3 个架子组成，架子之间无连接，可以调节两两之间的距离来改变下料架的长度，架子由两根横杠一根前杆组成和易个底座组成，他们之间的连接关系如下图所示，1-横杆；2-前支杆；3-底座图 4-2 落料架示意图5 钢筋的种类及其力学性能5.1钢筋的品种和级别 在钢筋混凝土中，采用的钢材型式有两大类：一类是劲性钢筋，由型钢(如角钢、槽钢、工字钢等)组成。在钢筋混凝土构件中置人型钢的称为劲性钢筋混凝土，通常在荷重大的构件中才采用。另一类是柔性钢筋，即通常所指的钢筋。柔性钢筋又包括钢筋和钢丝两类。钢筋按外形分为光圆钢筋和变形钢筋两种。钢筋的品种很多，可分为碳素钢和普通低合金钢。碳素钢按其含碳量的多少，分为低碳钢(含碳 10 100。伸长率大的钢筋塑性性能好，拉断前有明显的预兆；伸长率小的钢筋塑性性能差，其破坏会突然发生，呈脆性特征，具有明显屈服点的钢筋有较大的伸长率，而无明显屈服点的钢筋伸长率很小。(4)冷弯试验冷弯试验是检验钢筋塑性的另一种方法。伸长率一般不能反映钢筋的脆化倾向，而冷弯性能可间接地反映钢筋的塑性性能和内在质量。冷弯试验的两个主要参数是弯心直径 D 和冷弯角度 a。将要试验的钢筋(直径为 d)绕某一规定直径的钢辊轴(直径为 D)进行弯曲。冷弯试验合格的标准为在规定的 D 和 a 下冷弯后的钢筋无裂纹、鳞落或断裂现象。上述钢筋的 4 项指标中，对有明显屈服点的钢筋均须进行测定，对无明显屈服点的钢筋则只测定后 3 项。5.3钢筋强度的标准值和设计值(1)钢筋强度的标准值规范规定，钢筋强度标准值具有不小于 95的保证率。对热轧钢筋和冷轧钢筋(工程中称为软钢)的强度标准值根据屈服强度确定，其保证率为 9773。对钢丝、钢绞线、冷拔低碳钢丝、热处理钢筋、冷轧带肋钢筋(工程中称为硬钢)，取残余应变为 02的应力 02 作为“条件屈服强度” 。(2)钢筋强度的设计值将受拉钢筋的强度标准值除以钢材的材料分项系数 7，后即得受拉钢筋的强度设计值。热轧钢筋的材料分项系数由可靠度分析确定；其他钢筋根据工程经验校准确定；预应 力钢筋的材料分项系数在取值上略高于非预应力钢筋，主要是考虑其质量还不够稳定以及 张拉钢丝时允许有 5的钢丝被拉断等原因。5.4钢筋的冷加工对低、中碳钢进行冷加工，可提高钢材的强度。(1)冷拉钢筋将钢筋拉到超过屈服强度的某一应力，然后卸荷至零，此时将产生残余变形。如立即重新加荷，应力-应变曲线将沿进行，屈服强度提高至至，钢筋冷拉后强度得以提高。如冷拉卸荷后，经过一段时间再加荷，则应力-应变曲线将沿继续进行，屈服强度提高，此变化称为“冷拉时效” 。经冷拉时效后的钢筋，其强度有所提高而延伸率却减小了。因此，如果合理地选择一个点，就可以使钢筋强度有所提高的同时，又保持了一定的塑性。(2)冷拔钢丝将钢筋施加强力，使其通过比其直径小的硬质合金拔丝模，就可拔成直径较细的钢丝。经多次冷拔后，钢丝的强度比原来提高很多，但塑性却降低。冷拉只能提高钢筋的抗拉强度，因此不宜作为受压钢筋，冷拔则可同时提高钢材的抗拉及抗压强度。(3)冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋是将热轧圆盘条经过冷轧或冷拔减轻后，在其表面形成三面(或两面)有肋的钢筋，肋呈月牙形。冷轧带肋钢筋属硬钢，无明显的屈服点，按其抗拉强度分为 LL550、LL650、LL 800三个强度等级。由于表面带肋，故增加了钢筋与混凝土之间的咬合力，具有良好的锚固性能。LL550 级的冷轧带肋钢筋，由于强度较低，主要用以代替 I 级光面钢筋，可用于板的受力筋或梁的架立筋中，直径一般为 412mm。L L650 级和 LL 800 级的冷轧带肋钢筋，强度较高，可用于取代冷拔钢丝用于预应力中，小型构件中，直径般为 4-6mm。6钢筋材料的选用 钢筋混凝土材料中不宜采用强度过高的钢筋。这是因为混凝土的抗拉强度很低，若钢筋强度过高，则当混凝土中的拉应力超过抗拉强度而产生裂缝时，钢筋强度还远未屈服，致使钢筋强度不能充分发挥作用。钢筋的采用可参照下述规定：(1)普通钢筋(普通钢筋系指用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋)宜采用 HBB400 级和 HBB335 级钢筋，也可采用 HPB235 级和 RRB400 级钢筋。(2)预应力钢筋宜采用高强的预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。对中、小型构件中的预应力钢筋，宜采用 Lift50 级或 IL800 级冷轧带肋钢筋，也可采用甲级冷拔低碳钢丝。(3)在钢筋混凝土结构中，轴心受拉和小偏心受拉构件的钢筋抗拉强度设计值大于300Nmm2 时，仍应按 300Nmm2 取用。图 6-1 钢筋屈服曲线图7 主要零件的规格及加工要求7.1 调直筒及调直块调直筒及调直块的尺寸要求见零件图，调直筒可用一般结构钢或碳钢制造，调直块须用厂具钢制造，并进行热处理，块的内孔要具有一定的光洁度。GT4-8 型调直机的调直筒，有两套调直模，每套有五个，其中一套内径为 10mm，可以调直 68mm直径的钢筋，另一套内径为 6mm，可调直 5mm 直径以下的钢筋。调直模用工具钢制成，并经热处理。安装时，调直模的喇叭口应全部向调直筒进口方向。调直模在调直筒中的安装位置如图所示，图 7-1 调直模的安装方法Fig.7-1 installation method of straightening model调直模偏移量的大小，要根据调直模的磨损程度和钢筋的性质通过试验确定，一般为 710mm，但不论采用哪种方法，调直筒最外两端的两个调直模，必须在调直筒导孔的轴线上，如果发现钢筋调的不直，应及时调整调直模的偏移量。7.2.齿轮调直机上的所有齿轮均采用 4