钢筋切断机报告.docx

钢筋切断机 设计计算说明书 姓 名： 学 号班 级：06 机械 2 班 指导老师 ：何朝明 2009 年 6 月 PAGE PAGE 10 目 录 第 1 章 问题的提出 3 第 2 章 设计要求与设计数据 4 设计要求 4 性能数据 4 关键问题及创新点 5 预期成果 5 第 3 章 机构选型设计 6 驱动装置方案选择 6 传动方案选择 7 执行机构方案选择 9 系统控制方案选择 10 第 4 章 机构尺度综合 10 电机功率理论计算 11 齿轮系参数设计 12 执行机构参数设计 12 第 5 章 机构运动分析 13 各机构运动方程 13 运动仿真分析 14 电机运动 14 飞轮运动 15 曲柄运动 15 滑块运动 16 动刀运动 17 第 6 章 机构动力分析 18 电机受力分析 19 第一级齿轮分析 19 曲柄受力分析 20 动刀受力分析 21 第 7 章 飞轮设计 22 飞轮惯量计算分析 22 飞轮惯量计算 22 飞轮设计 23 飞轮启动时间分析设计 23 第 8 章 结论 24 第 9 章 收获与体会 25 第 10 章 致谢 25 参考文献 26 附录 1 建模过程 27 附录 2 文献综述 30 附录 3 机构运动简图 34 第 1 章 问题的提出 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。 和国外钢筋切断机对比同样可以发现国内钢筋切断机的问题所在。 国内外切断机的对比：由于切断机技术含量低、易仿造、利润不高等原因， 所以厂家几十年来基本维持现状，发展不快，与国外同行相比具体有以下几方面差距。 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 24mm，而国内一般为 17mm．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。 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 17mm；而国外都是双螺栓固定，25～27mm 厚，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。 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。 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。 以往的机械传动式钢筋切断机，工作时大都采用电动机经一级二角带传动和一级齿轮传动减速后，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作往复直线运动，使活动刀片和固定刀片相错而切断钢筋。这种形式的钢筋切断机卞要有 GJS- 40 和 QJ40- 1 型两种类型，除传动机件有所不同外，其他构造基本上一致，都可以切断直径 40mm 以下的钢筋，每分钟切断 12 次。这类钢筋切断机由于采用了一级带传动及一级齿轮传动，运动和动力传到曲柄滑块机构 时，有一个效率降低的过程，另外，结构不紧读，重量大，安装、调试复杂，目由于要求齿轮传动具有一定的精度，制造成本也较高。 所以有必要对钢筋切断机进行重新设计，以提高其性能。 第 2 章 设计要求与设计数据 设计要求 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。 运动要求（参照图 1-1）： 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; 保证切刀行程 H; 切刀空行程中速度尽可能快，以提高效率； 保证切刀的每分钟切断次数（生产率）。 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。 性能数据 拟采用三相异步电机作动力源，初定电机转速 nd＝2880rpm；所切钢筋的最大直径 dmax＝40mm，动刀通过的距离H=44mm，其生产率分型号为 38 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≤1600×500×750mm。 图 1-1 图 1-1 电机功率可以根据产品设计要求自选，但功率不能大于 7kW。此产品将在灰尘浓度大，工况环境恶劣的工地工作，所以尽量不选用液压驱动。 关键问题及创新点 在保证机器尺寸范围的基础上，要达到切断钢筋的最大直径为 40mm 要求是个不