鋼筋彎切機結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析

1、 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題 目： 鋼筋彎切機結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析 院系： 機械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名： 趙仕琪 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 王高升 2013年 3 月 20 日開題報告填寫要求1開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效。2開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按此電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見。3“文獻綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書

2、寫（或打印）在本開題報告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻綜述的參考文獻應(yīng)不少于10篇（不包括辭典、手冊），其中至少應(yīng)包括1篇外文資料；對于重要的參考文獻應(yīng)附原件復(fù)印件，作為附件裝訂在開題報告的最后。4統(tǒng)一用A4紙，并裝訂單獨成冊，隨畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書等資料裝入文件袋中。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告1文獻綜述：結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫2500字以上的文獻綜述，文后應(yīng)列出所查閱的文獻資料。文 獻 綜 述0.引言鋼筋彎切機是建筑機械的一種，是一種集彎曲與剪切鋼筋為一體的一種工具。一般有全自動鋼筋彎切機，和半自動鋼筋彎切機之分。是鋼筋加工必不可少的設(shè)備之一，它

3、主要用于房屋建筑、橋梁、隧道、電站、大型水利等工程中對鋼筋的彎曲和定長切斷。具有重量輕、耗能少、工作可靠、效率高等特點，因此，近年來逐步被建筑工地和小型軋鋼等單位廣泛采用，在國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的迅猛發(fā)展，建筑市場呈現(xiàn)出前所未有的喜人景象。鋼筋在建筑上應(yīng)用非常廣泛，它可以用作預(yù)制構(gòu)件，鋼筋混凝土和箍筋等。為此，需要鋼筋彎切機按所要求的鋼筋的規(guī)格的長度將其切斷。目前建筑工地使用的鋼筋彎切機雖能完成彎曲切割動作，但其執(zhí)行機構(gòu)沒有考慮到對切刀運動規(guī)律和動力特性的要求，鋼筋彎切機工作過程中產(chǎn)生的沖擊很大，切斷效率較低。因此，有必要將現(xiàn)存的鋼筋彎切加以改進，重新設(shè)計，以獲得動

4、態(tài)性能較好的鋼筋彎切機。1.鋼筋彎切機的種類和特點 經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國的建筑用鋼筋彎切機市場現(xiàn)已基本形成。目前，市場上生產(chǎn)和銷售的鋼筋彎切機種類很多，根據(jù)設(shè)備組成的各工作機構(gòu)特點可以按6 種方法進行分類，按調(diào)直方式可分為調(diào)直模式、曲線輥式、對輥式、調(diào)直模式+ 對輥復(fù)合式。調(diào)直模式的特點：鋼筋調(diào)直效果好，比較容易控制；但調(diào)直速度低，被加工鋼筋表面有劃傷，工作噪聲較大；適合各種光圓鋼筋。曲線輥式的特點調(diào)直速度較快，鋼筋調(diào)直效果好，且易控制。但被加工鋼筋表面劃傷較重，工作噪聲較大；適合各種光圓鋼筋和對鋼筋表面劃傷要求不高的場合。對輥式的特點：調(diào)直速度快，被加工鋼筋表面有劃傷輕微，工作噪聲??；鋼筋

5、調(diào)直效果一般，控制要求較高。適合各種鋼筋，特別適合冷、熱軋帶肋鋼筋。調(diào)直模式+ 對輥復(fù)合式的特點：鋼筋調(diào)直效果比較好，比較容易控制。調(diào)直速度高于曲線輥式，低于對輥式；被加工鋼筋表面有劃傷。工作噪聲比較小；適合各種鋼筋。按彎曲切斷方式可分為：錘擊切斷方式、飛剪切斷方式、液壓切斷方式。錘擊切斷方式的特點：適用中、小直徑鋼筋，工作噪聲連續(xù)、較大。易出現(xiàn)連切現(xiàn)象，定尺誤差最?。贿m用于中、低速度的鋼筋調(diào)直機和對定尺精度要求較高的場合。飛剪切斷方式的特點：適用大、中直徑鋼筋，工作噪聲較大，不連續(xù)。定尺精度不高，但沒有連切現(xiàn)象；適用于高速鋼筋調(diào)直機。液壓切斷方式的特點：適用大、中直徑鋼筋，工作噪聲小。沒有連

6、切現(xiàn)象；適用于速度不太高的鋼筋調(diào)直機。按落料方式可分為：支撐柱式、翻板式、撤板式、敞口式。支撐柱式的特點：結(jié)構(gòu)簡單，工作噪聲小。適用于小直徑光圓鋼筋，且鋼筋調(diào)直度較高的場合。翻板式的特點：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工作噪聲較大，適用大、中直徑鋼筋。撤板式的特點：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工作噪聲較大，適用大、中直徑鋼筋。敞口式的特點：結(jié)構(gòu)簡單，工作噪聲較小，適用于大、中直徑鋼筋，且鋼筋調(diào)直較好的場合。按定尺方式可分為：機械式、機電式。機械式的特點：定尺誤差小，易控制。噪聲較大，壽命短。適用于對定尺誤差要求較高，速度要求不高的場合。機電式的特點：定尺誤差稍大，噪聲較小，壽命長。適用于對定尺誤差要求較低，調(diào)直速度要求較高的場

7、合。按控制方式可分為：普通電氣控制、控制。普通電氣控的特點：線路復(fù)雜，對維護人員要求較高。控制精度低，易發(fā)生故障，初期調(diào)試麻煩。控制的特點：線路簡單，對維護人員要求不高?？刂凭容^高，運行比較穩(wěn)定，初期調(diào)試簡單。按上料方式可分為：開卷式和非開卷式。開卷式的特點：設(shè)備復(fù)雜，放線速度快、鋼筋不扭轉(zhuǎn)，特別適合于高速工作狀態(tài)。非開卷式的特點：設(shè)備單一，適于調(diào)直速度不太高的工作場合。放線時鋼筋自然扭轉(zhuǎn)。2. 我國鋼筋切斷機的發(fā)展方向我國建筑用鋼筋彎曲切割機的總體水平，與國際上先進產(chǎn)品相比還是比較落后。主要表現(xiàn)在：企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，產(chǎn)品的技術(shù)含量低，生產(chǎn)效率低下。大部分產(chǎn)品調(diào)直速度較低，鋼筋的直線度不高，表

8、面劃傷較重。造成這種局面的主要原因在于，我國的建筑用鋼筋彎曲切割機市場還沒有真正形成，還處在地域及價格因素占主導(dǎo)位置的過渡階段，尚未進入真正的市場競爭階段。生產(chǎn)企業(yè)多而零散，且大都處在一種小而不全的狀態(tài)，在這些生產(chǎn)企業(yè)中很難形成強大的技術(shù)投入在這種條件下，企業(yè)之間相互抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重，很難找到擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，尚沒有出現(xiàn)可以稱得上領(lǐng)軍式的企業(yè)。我國鋼筋加工機械的生產(chǎn)，一直是以老機型產(chǎn)品為主，輔帶生產(chǎn)一些新機型產(chǎn)品，大部分用戶要求購買老產(chǎn)品，只有一些大建筑公司、構(gòu)件廠要求購買部分新型產(chǎn)品。引進聯(lián)邦德國Pedding-hems公司的臥式彎曲切斷機，日本立式彎曲切斷機的新機型產(chǎn)品，它的先進性明顯高

9、于我國的同類產(chǎn)品。幾十年來，一直用老機型產(chǎn)品，老產(chǎn)品普遍存在整機笨重、設(shè)計壽命太長和更新?lián)Q代慢的缺點。如鋼筋彎曲采用蝸輪、蝸桿傳動，控制采用擋順開關(guān)，存在自動化程度低、能耗大、傳動效率低的缺點。鋼筋切斷，鋼筋調(diào)直同樣存在以上問題。從整個鋼筋加工機械行業(yè)看，存在產(chǎn)品單一、品種不齊全、產(chǎn)品系列化程度低等現(xiàn)象。從用戶要求方面看，絕大部分用戶喜歡購買老機型產(chǎn)品，鋼筋加工機械處于機械、半機械、手工加工的局面，用戶有大建筑公司、有小型施工隊，大部分用戶對鋼筋的加工能用手工干就不采用機械干，能用簡單機器完成的就不采用自動、半自動化機器。國外鋼筋加工機械從整體看，產(chǎn)品品種齊全，除鋼筋彎切機外還有螺旋狀鋼筋彎曲

10、切斷機、焊接鋼筋網(wǎng)切斷機、彎曲機，具有快速送料和無級調(diào)速的自動盤圓調(diào)直切斷機，混凝土構(gòu)件鐵筋用細(xì)鋼絲自動加工機等產(chǎn)品。 國內(nèi)彎切機產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，企業(yè)技術(shù)力量薄弱，缺乏技術(shù)創(chuàng)新能力，產(chǎn)品單一，效益普遍不好，與國外相比差距非常明顯。面對競爭同益激烈的我國建筑機械市場，加大科技投入，重視新技術(shù)、新產(chǎn)品的研究開發(fā)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，使企業(yè)的產(chǎn)品不斷地滿足廣大用戶的需求，盡快縮短與國外先進企業(yè)的差距，使我國的鋼筋彎切機達到國際先進水平，無疑是我國廣大鋼筋彎切機生產(chǎn)企業(yè)生存與發(fā)展的必由之路。3.結(jié)論 鋼筋彎曲切割的動力傳動選擇三級減速，先是一級帶減速，把動力傳進二級齒輪減速，通過滑移齒輪將運動先后傳給渦輪

11、輪蝸桿運動副與錐齒輪運動副。一級帶傳動，它具有緩沖、吸振、運行平穩(wěn)、噪聲小、合過載保護等優(yōu)點，并安裝張緊輪。齒輪傳動可用來傳遞空間任意兩軸間的運動和動力，并具有功率范圍大，傳動效率高，傳動比準(zhǔn)確，使用壽命長，工作安全可靠等特點。動力由電動機輸出,通過減速系統(tǒng)傳動,把動力輸入到執(zhí)行機構(gòu)。由于傳動系統(tǒng)作回轉(zhuǎn)運動使鋼筋彎曲較容易實現(xiàn),而鋼筋切斷機的執(zhí)行機構(gòu)需要的直線往復(fù)運動,為了實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換,可以采用曲柄滑塊機構(gòu),盤行凸輪移動滾子從動件機構(gòu),齒輪齒條機構(gòu)。本課題采用曲柄滑塊機構(gòu)作為本機械的切割執(zhí)行機構(gòu)，渦輪的回轉(zhuǎn)運動將動力傳送給工作臺回轉(zhuǎn)使鋼筋彎曲。鋼筋先彎曲再切割的傳動鏈轉(zhuǎn)換用撥叉控制滑移齒輪來實

12、現(xiàn)。4.文獻查閱概況1 劉鴻鷹.一種新型構(gòu)造的鋼筋彎曲機.太原重機學(xué)院機器廠.2 程鵬.小型鋼筋切斷機的結(jié)構(gòu)改進設(shè)計. 勝利油 田管理局工程機械總廠.3 Gw4OB鋼筋彎曲機. 太原重型機械學(xué)院機器廠.4 龔欣.GW一50鋼筋彎曲機設(shè)計方案. 北京建筑工程學(xué)院機械廠.5 朱理.機械原理.高等教育出版社,2010.46 機械設(shè)計手冊.化學(xué)工業(yè)出版社，1987.47 王昆。機械設(shè)計課程設(shè)計，華中理工大學(xué).1995.8 徐錦康.機械設(shè)計.高等教育出版社,2004.49 胡鳳蘭.互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ).高等教育出版社,2010.810 劉鴻文.材料力學(xué).高等教育出版社,2004.111 胡仁喜、劉昌麗.

13、 UGNX6.0中文版從入門到精通. 機械工業(yè)出版社. 200912 王 侃、楊秀梅.虛擬樣機技術(shù)綜述.北方工業(yè)大學(xué)，200813 馮康.有限元分析方法介紹. 許諾科技，2013.4.1714 沈春根. UG NX7.0有限元分析入門與實例精講.機械工業(yè)出版社，2010.8.115 劉極峰.計算機輔助設(shè)計與制造.高等教育出版社,2004.716 曾攀.有限元基礎(chǔ)教程.高等教育出版社,2009.717 理論力學(xué).哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室.高等教育出版社,2009.7 18 熊光楞、李伯虎、柴旭東.虛擬樣機技術(shù)J.系統(tǒng)仿真學(xué)報,2001,13(1):114-11719 Riee S L,Mos

14、lehy F A.Modeling Frietion and Wear PhenomenaJ.Wear, 2006(7):13614620 JANES WORLD RAllWAYS.1992一93.Thirtyfourth edition.Coulsdon(UK) JANES DATA DIVISION.1992.682684畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告開題報告：一、課題的目的與意義；二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望；三、課題主要內(nèi)容和要求；四、研究方法、步驟和措施開題報告一、課題的目的與意義隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑行業(yè)也發(fā)展迅速，越來越多的建筑材料被需求，鋼筋就是建筑工程中大量使用的

15、一種材料，它在建筑行業(yè)中起著至關(guān)重要的作用。因此，鋼筋加工是鋼筋混泥土施工中的一個重要組成部分。為了適應(yīng)建筑工程中的不同的需求，把鋼筋進行連續(xù)彎曲再切割的效率要求越是急促，完成成所需要的尺寸形狀再將其切割是鋼筋加工中一道很重要的工序。鋼筋彎曲切割的速度快，彎曲精度高，效率高對工程質(zhì)量的提高起著至關(guān)重要的作用。目前，建筑工地上常用的彎曲鋼筋成型的方法主要有三種：（1）手工彎曲再鋸掉。（2）單獨機械彎曲，再換下來切割。（3）直接在一臺機器上進行連續(xù)的彎曲與切割。三者相比較，前者設(shè)備簡單，操作容易，但工作效率低，而且是手動彎曲再鋸掉，這樣精度不高。不適合大批量生產(chǎn)。第二種是機械彎曲與切割，較第一種效

16、率明顯提高，減輕了工人的勞動強度，提高了工作效率，適合于大批量生產(chǎn)，但由于是不在一臺機器上進行連續(xù)彎曲切割，顯然效率可以進一步提升。第三種是在上倆種方法上的繼承與發(fā)揚，同一機器上完成不同的工作，而且互不干涉，先彎曲再切割，這樣提高了工作效率，節(jié)省了個人的勞動時間。二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望縱觀我國建筑用鋼筋彎曲切割機的總體水平，與國際上先進產(chǎn)品相比還是比較落后。主要表現(xiàn)在：企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，產(chǎn)品的技術(shù)含量低，生產(chǎn)效率低下。大部分產(chǎn)品調(diào)直速度較低，鋼筋的直線度不高，表面劃傷較重。造成這種局面的主要原因在于，我國的建筑用鋼筋彎曲切割機市場還沒有真正形成，還處在地域及價格因素占主導(dǎo)位置的過渡階段，尚未

17、進入真正的市場競爭階段。生產(chǎn)企業(yè)多而零散，且大都處在一種小而全、小而不全的狀態(tài)，在這些生產(chǎn)企業(yè)中很難形成強大的技術(shù)投入在這種條件下，企業(yè)之間相互抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重，很難找到擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，尚沒有出現(xiàn)可以稱得上領(lǐng)軍式的企業(yè)。我國鋼筋加工機械的生產(chǎn)，一直是以老機型產(chǎn)品為主，輔帶生產(chǎn)一些新機型產(chǎn)品，大部分用戶要求購買老產(chǎn)品，只有一些大建筑公司、構(gòu)件廠要求購買部分新型產(chǎn)品。引進聯(lián)邦德國Pedding-hems公司的臥式彎曲切斷機，日本立式彎曲切斷機的新機型產(chǎn)品，它的先進性明顯高于我國的同類產(chǎn)品。幾十年來，一直用老機型產(chǎn)品，老產(chǎn)品普遍存在整機笨重、設(shè)計壽命太長和更新?lián)Q代慢的缺點。如鋼筋彎曲采用蝸輪、蝸

18、桿傳動，控制采用擋順開關(guān)，存在自動化程度低、能耗大、傳動效率低的缺點。鋼筋切斷，鋼筋調(diào)直同樣存在以上問題。從整個鋼筋加工機械行業(yè)看，存在產(chǎn)品單一、品種不齊全、產(chǎn)品系列化程度低等現(xiàn)象。從用戶要求方面看，絕大部分用戶喜歡購買老機型產(chǎn)品，鋼筋加工機械處于機械、半機械、手工加工的局面，用戶有大建筑公司、有小型施工隊，大部分用戶對鋼筋的加工能用手工干就不采用機械干，能用簡單機器完成的就不采用自動、半自動化機器。國外鋼筋加工機械從整體看，產(chǎn)品品種齊全，除鋼筋彎切機外還有螺旋狀鋼筋彎曲切斷機、焊接鋼筋網(wǎng)切斷機、彎曲機，具有快速送料和無級調(diào)速的自動盤圓調(diào)直切斷機，混凝土構(gòu)件鐵筋用細(xì)鋼絲自動加工機等產(chǎn)品。 由于

19、鋼筋彎切機技術(shù)含量低、易仿造、利潤不高等原因，所以廠家?guī)资陙砘揪S持現(xiàn)狀，發(fā)展不快，與國外同行相比具體有以下幾方面差距。 (1)國外彎切機的切斷偏心軸的偏心距較大，如日本立式彎切機的偏心距為24mm，而國內(nèi)一般為17mm。看似省料、齒輪結(jié)構(gòu)偏小些，但在由切大料到切小料時，不是換刀摯就是換刀片，有時還需轉(zhuǎn)換角度，給用戶帶來麻煩，不易管理。 (2)國外彎切機的機架都是鋼板焊接結(jié)構(gòu)，零部件加工精度、粗糙度尤其熱處理工藝過硬，使切斷機在承受過載荷、疲勞失效、磨損等方面都超過國產(chǎn)機器 (3)國內(nèi)彎切機的切斷刀片設(shè)計不合理，單螺栓固定，刀片厚度過薄，40型和50型刀片厚度均為17mm；而國外都是雙螺栓固

20、定，刀片厚度為2527mm，在受力及壽命等綜合性能方面都較國內(nèi)優(yōu)良。(4)國內(nèi)彎切機每分鐘切斷次數(shù)少。國內(nèi)一般為2831次/min，國外要高出1520 次/min，最高高出30次，工作效率較高。(5)國外機型一般采用半開式結(jié)構(gòu)，齒輪、軸承用油脂潤滑，曲軸軸徑、連桿瓦、沖切刀座、轉(zhuǎn)體處用手工加稀油潤滑。國內(nèi)機型結(jié)構(gòu)有全開、全閉、半開半閉3種，潤滑方式有集中稀油潤滑和飛濺潤滑2種。 (6)國內(nèi)彎切機外觀質(zhì)量、整機性能不盡人意；國外廠家一般都是規(guī)模生產(chǎn)，在技術(shù)設(shè)備上舍得投入，自動化生產(chǎn)水平較高，形成一套完整的質(zhì)量保證加工體系。尤其對外觀質(zhì)量更是精益求精，外罩一次性沖壓成型，油漆經(jīng)烤漆噴涂處理，色澤搭

21、配科學(xué)合理，外觀看不到哪兒有焊縫、毛刺、尖角，整機光潔美觀。而國內(nèi)一些一些廠家雖然生產(chǎn)歷史較長，但沒有一家形成規(guī)模，加之設(shè)備老化，加工過程拼體力、經(jīng)驗，生產(chǎn)工藝幾十年一貫制，所以外觀質(zhì)量粗糙、觀感較差。 由于以上原因，國內(nèi)鋼筋彎切機產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，企業(yè)技術(shù)力量薄弱，缺乏技術(shù)創(chuàng)新能力，產(chǎn)品單一，效益普遍不好，與國外相比差距非常明顯。面對競爭同益激烈的我國建筑機械市場，加大科技投入，重視新技術(shù)、新產(chǎn)品的研究開發(fā)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，使企業(yè)的產(chǎn)品不斷地滿足廣大用戶的需求，盡快縮短與國外先進企業(yè)的差距，使我國的鋼筋彎切機達到國際先進水平，無疑是我國廣大鋼筋彎切機生產(chǎn)企業(yè)生存與發(fā)展的必由之路。三、課題主要內(nèi)容和要求1、課題主要內(nèi)容（1）鋼筋彎切機結(jié)構(gòu)設(shè)計計算；（2）建立鋼筋彎切機三維模型，裝配模型；（3）建立鋼筋彎切機虛擬樣機模型；（4）對鋼筋彎切機進行運動仿真，關(guān)鍵零件進行有限元分析；（5）撰寫文獻綜述（3000字、參考文獻15篇以上）、開題報