钢筋切断机设计

机械原理设计任务书设计题目：钢筋切断机机构设计

姓名XXXXX

班级XXXXXXX

学号XXXXXXX

目录

一、摘要 (3)

二、设计题目和要求 (3)

2.1 题目简介 (3)

2.2设计要求和有关数据: (3)

2.3设计任务 (4)

2.4设计创新 (4)

2.5设计思路 (5)

三、机构设计 (5)

3.1机构驱动方案选择 (5)

3.1.1液压传动驱动 (5)

3.1.2液压传动特点： (5)

3.1.3 电机驱动 (6)

3.1.4驱动方式的选择 (6)

3.2 传动装置的选择 (7)

3.2.1带传动 (7)

3.2.2 齿轮传动 (7)

3.2.3组合传动 (7)

3.2.4传动机构的选择 (8)

3.3 执行装置的方案设计 (8)

3.3.1曲柄滑块机构 (8)

3.3.2凸轮机构 (9)

3.4方案比较 (9)

四、参数综合 (10)

4.1曲柄滑块机构综合 (10)

4.2 齿轮机构综合 (11)

4.3电机相关参数选择 (12)

五、机构装配及运动分析 (13)

5.1输出件速度，加速度计算 (13)

5.2机构装配图 (14)

5.3运动分析 (15)

5.3.1动刀位移分析，如图 (15)

5.3.2动刀速度测试，如图 (15)

5.3.3动刀加速度测试，如图 (16)

5.4误差分析 (16)

5.5设计改进 (16)

5.5.1齿轮的改进 (16)

5.5.2刀具的改进 (17)

六、参考文献 (18)

一、摘要

钢筋在建筑上应用非常广泛，它可以用作预制构件，钢筋混凝土和箍筋等。为此，需要钢筋切断机按所要求的钢筋的规格的长度将其切断。钢筋切断机是钢筋加工必不可少的设备之一，它主要用语房屋建筑、桥梁、隧道、电站、大型水利等工程中对钢筋的定长切断，一般都是用于剪切建筑用的I级钢，剪切钢筋直径为6—40毫米。钢筋切断机有机械传动和液压传动两种。机械传动构造简单，工作可靠，维修方便，液压传动无噪音，体积小，重量轻，移动方便。但液压传动结构复杂，一旦出现故障难以排除，故目前较多使用的仍然是机械传动的钢筋切断机（如图）。

目前国内建筑工地使用的钢筋切断机虽能完成切断动作，但其执行机构没有考虑到对切刀运动规律和动力特性的要求，切刀工作过程中产生的冲击很大，切断效率较低。因此，有必要将现存的钢筋切断机加以改进，重新设计，以获得动态性能较好的钢筋切断机，使其实现操作简便、调节方便、落料简单、生产效率高等特点。

二、设计题目和要求

2.1 题目简介

钢筋在建筑上应用非常广泛，它可以用作预制构件，钢筋混凝土和箍筋等。为此，需要钢筋切断机按所要求的钢筋的规格的长度将其切断。目前建筑工地使用的钢筋切断机虽能完成切断动作，但其执行机构没有考虑到对切刀运动规律和动力特性的要求，切刀工作过程中产生的冲击很大，切断效率较低。因此，有必要将现存的钢筋切断机加以改进，重新设计，以获得动态性能较好的钢筋切断机。

2.2设计要求和有关数据:

1）设计要求

a.基本工作要求：用手工将不同规格的钢筋按所需长度送至刀口，将其切断；以后再次送入，作下次截断。

b.运动要求：

i) 在切断过程中，要求切断速度尽可能小，速度尽可能均匀，以保证切削质量，减少冲击;

ii) 保证切刀行程H;

iii) 切刀空行程中速度尽可能快，以提高效率；

iv) 保证切刀的每分钟切断次数（生产率）。

c.动力要求:

切刀能产生足够的冲力克服工作阻力，要有较好的传动性能。

2)有关数据

拟采用三相异步电机作动力源，初定电机转速nd＝rpm；所切钢筋的最大直径dmax＝40mm，动刀通过的距离H=44mm，其生产率分型号依次为34次/ 分、38次/ 分、42次/ 分、刀在切断过程中所受工作阻力P=400KN,其它行程无阻力。整个机器的尺寸范围为：长×宽×高<1600×500×750

2.3设计任务

1. 至少提出两种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进行设计；

2. 设计传动系统并确定其传动比分配。

3. 对平面连杆机构进行尺度综合，并进行运动分析；验证输出构件的轨迹是否满足设计要求；求出机构中输出件的速度、加速度；画出机构运动线图。

4.用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。

5. 编写设计计算说明书，其中应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及效果分析等。

6. 在机械基础实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性。2.4设计创新

1、在设计的过程中，应尽量减少整体机构的震动和噪声。

2、对刀片的改进，在刀片的设计上，要注意当钢筋放在刀片上受力时，防止钢筋突然弹出来。

2.5设计思路

钢筋切断机主要是由驱动装置，传动装置和执行机构组成，因此，在设计中，首先提出各个部分的设计方案，然后经过对比选择合适的方案，当方案确定之后，就要选择各个零件的参数，这个过程中，首先应该确定执行机构的各个参数，然后确定传动机构零件的参数和整个传动比，最后才是驱动装置的参数确定，当各个参数确定之后，接下来就是装配和运动分析，误差分析，方案改进创新等。

三、机构设计

3.1机构驱动方案选择

3.1.1液压传动驱动

要实现液压传动了，则在整个机构中，需要有齿轮泵和油缸，齿轮泵是为了产生油缸运动的动力，齿轮泵能产生的动力的大小直接影响着油缸的工作能力，而油缸是直接作为执行元件，将液压油的压力转化为机械能从而实现机构的直线运动。在整个机构的运行过程中，油缸的运动很安静，但是齿轮泵则会产生较大的噪音。如图所示

油缸简图齿轮泵结构简图

3.1.2液压传动特点：

液压式钢筋切断机的出现虽然晚于机械式切断机，但却有着不可比拟的技术优越性和高经济效益。其技术优越性大致表现在如下方面：

1）具有较高的工作性能由于可以使用较高的液压力，因而钢筋切断机能以很高的冲击力进行剪切。

2）具有较好的工作适应能力可实现直径在6mm～16mm之间的钢筋加工。