1870_GQ40型鋼筋切斷機的結(jié)構(gòu)設計與運動分析

1870_GQ40型鋼筋切斷機的結(jié)構(gòu)設計與運動分析,_gq40,型鋼,切斷,割斷,結(jié)構(gòu)設計,運動,分析 黃河科技學院本 科 畢 業(yè) 設 計 （論文） 任 務 書工 學院 機 械 系 機械設計制造及其自動化 專業(yè) 08 級 機電一 班學號 080105007 學生 谷繼強 指 導 教 師 王 良 文 畢業(yè)設計（論文）題目 GQ40 型鋼筋切斷機的結(jié)構(gòu)設計與運動分析畢業(yè)設計（論文）工作內(nèi)容與基本要求（目標、任務、途徑、方法，應掌握的原始資料（數(shù)據(jù)） 、參考資料（文獻）以及設計技術(shù)要求、注意事項等）一、設計技術(shù)要求、原始資料（數(shù)據(jù)） 、參考資料（文獻）1、設計要求：1）建立運動分析模型 ，分析曲柄滑塊機構(gòu)的位移、速度、加速度。2）完成 40 型鋼筋切斷機的結(jié)構(gòu)設計，并畫出結(jié)構(gòu)圖及部件圖。3）完成傳動系統(tǒng)的設計計算。2、原始資料（數(shù)據(jù)）：切斷機的電機，2.2 kw；切斷次數(shù)，32（次/分)；切斷行程：34mm。3、參考資料1）筑路機械工程著作；2）建筑機械雜志。二、設計目標與任務設計出滿足要求的鋼筋切斷機，并完成其裝配圖與部分零件圖，查閱文獻資料不少于12 篇，其中外文資料不少于 2 篇。1、文獻綜述一篇，不少于 3000 字，與專業(yè)相關的英文翻譯一篇，不少于 3000 漢字。2、畢業(yè)設計說明書一份，內(nèi)容與字數(shù)都不少于規(guī)定的任務量。3、圖紙若干（折合后不少于 A1 圖紙 3 張，可以用計算機繪圖） 。4、包含本次設計的所有內(nèi)容的光盤一張。畢業(yè)設計（論文）撰寫規(guī)范及有關要求，請查閱《黃河科技學院本科畢業(yè)設計（論文）指導手冊》 。三、時間安排1-4 周 完成開題報告、文獻翻譯、文獻綜述及總體方案設計5-11 周 完成總體設計、完成部分機構(gòu)的裝配圖及部分零件圖并撰寫說明書12-13 周 修改論文、資格審查等14 周 畢業(yè)答辯畢業(yè)設計（論文）時間： 年 月 日至 年 月 日計 劃 答 辯 時 間： 年 月 日專業(yè)（教研室）審批意見：審批人簽名：目 錄1．任務書………………………………………………………1 2．開題報告……………………………………………………2 3．指導教師評閱表……………………………………………34．主審教師評審表……………………………………………4 5．畢業(yè)設計答辯評審與總成績評定表………………………5 6．畢業(yè)設計說明書……………………………………………6 7．文獻綜述……………………………………………………588．文獻翻譯……………………………………………………64 9．光盤 10．設計圖紙黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 綜 述 ) 第 1 頁 鋼筋切斷機運動分析綜述摘要:本文首先針對典型的鋼筋切斷機的結(jié)構(gòu)建立了鋼筋切斷過程中的通用動力學計算模型，并采用 VB 程序編制了求解電機真實運動的總程序，程序的界面清晰，運算結(jié)果準確。該計算模型的運算結(jié)果對于改良現(xiàn)有的鋼筋切斷機的結(jié)構(gòu)以及開發(fā)新的品種有指導的意義。關鍵詞： 鋼筋切斷機；通用動力學模型；電機真實運動； 1.引言鋼筋切斷機是一種各類工程建設領域廣泛使用的設備，在近年來的生產(chǎn)、使用中呈現(xiàn)快速增長的趨勢。國內(nèi)各相關廠家先后開發(fā)了 GQ32 型、GQ40 型、GQ50 型、GQ60型、GQ75 型等多個品種的切斷機。隨著建設工程規(guī)模的擴大，建筑質(zhì)量的要求提高，鋼筋切斷機的規(guī)格有逐漸增大的趨勢。各生產(chǎn)廠家為提高自己的生產(chǎn)產(chǎn)品的技術(shù)性能、增加產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢，不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)，努力降低生產(chǎn)成本，并不斷開發(fā)新的品種。但由于未見國內(nèi)外有關鋼筋切斷機動力學研究的文獻，因而在改良產(chǎn)品設計及開發(fā)新的產(chǎn)品過程中，在產(chǎn)品試制及完成測試之前尚不能對結(jié)構(gòu)的動力學參數(shù)及驅(qū)動電機在工作過程中的真實運動情況有比較明確的了解，而電機在工作過程中的速度降是衡量鋼筋切斷機設計質(zhì)量的重要指標之一。為此，我們首先建立了一種鋼筋切斷機的通用動力學計算模型，并采用 VB 程序編制了求電機真實運動的總程序，使我們在產(chǎn)品的改良設計及研發(fā)新產(chǎn)品的過程中通過 AutoCAD 完成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖的設計后，通過聯(lián)機計算的方法就可以清楚的求得所開發(fā)產(chǎn)品的動力學參數(shù)及驅(qū)動電機的真實運動情況，可以極大的加快產(chǎn)品的開發(fā)速度及方便的修改產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)參數(shù)。相關工作對于提高國內(nèi)產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)工作的進度，提高產(chǎn)品的競爭力有一定的積極作用。2. 國內(nèi)外鋼筋切斷機存在的缺點和問題目前，國內(nèi)外現(xiàn)有的鋼筋切斷機，就其傳動方式分為兩種類型：一種是開式傳動，一種是閉式傳動。開式傳動的形式，其軸、齒輪等主要傳動件都要暴露在外，各傳動件均要靠人工加油，極為不方便。閉式傳動的形式，主要傳動件均安裝在機器箱體內(nèi)，形成整體密封，其機體為整體構(gòu)件，加工工藝復雜。國內(nèi)外的鋼筋切斷機主要存在以黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 綜 述 ) 第 2 頁 下幾個問題： [4][5](1) 用電動機作原動機的鋼筋切斷機和用柴油機作原動機的鋼筋切斷機，所用的原動機不能代換，著給使用帶來了一定的不方便。(2) 國內(nèi)外使用的全封閉結(jié)構(gòu)的鋼筋切斷機的活動刀處采用上開蓋的機體，大都是采用的是減速器結(jié)構(gòu)，用螺栓連接，而這種結(jié)構(gòu)的剛性較差，而且在結(jié)合面處加工困難，并且常常漏油。而機體采用整體式結(jié)構(gòu)的鋼筋切斷機，活動刀處采用的是側(cè)開蓋結(jié)構(gòu)，由于切斷機工作時所受的側(cè)向力很大，常常損壞。(3) 國內(nèi)外所使用的鋼筋切斷機在空套齒輪與軸結(jié)合處，常常容易損壞。(4) 國內(nèi)外所使用的鋼筋切斷機，其離合器操縱機構(gòu)只有一種方式，即腳踏式，這不適應于不同習慣的操作者和不利于緊急情況的操作。(5) 國內(nèi)外所使用的鋼筋切斷機，大都采用的是小功率的電動機，工作主軸的偏心距也很小，這樣在剪切公稱直徑范圍內(nèi)的不同直徑的鋼筋時，就要更換刀片或者在刀片的后面加減刀墊，才能完成剪切不同尺寸鋼筋的切斷要求。(6) 國內(nèi)外所使用的鋼筋切斷機，其固定刀片側(cè)隙的調(diào)整是靠人工選配尺寸固定的刀墊來實現(xiàn)的。 [6][7][8]3. 相關專利產(chǎn)品介紹專利[1]的產(chǎn)品是一種以柴油機為動力的鋼筋切斷機，其特征在于將鋼筋切斷機與柴油機相組合、中間用皮帶傳動相聯(lián)接構(gòu)成一柴油鋼筋切斷機。其優(yōu)點和積極效果是：不需要電力，使沒有電力或者電力不足的地方，也夠使用鋼筋切斷機完成鋼筋的切斷。下圖所示的是專利 [1]產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 綜 述 ) 第 3 頁 專利 [2]的產(chǎn)品是一種改進的鋼筋切斷機。它的箱體由側(cè)面箱板和箱底板組裝成封閉型式：其傳動系統(tǒng)采用三軸（六齒輪）三級齒輪傳動結(jié)構(gòu)；而其曲柄桿與滑塊采用鉤型連接結(jié)構(gòu)。這種改進，使箱體制造工藝簡化。由于是三級齒輪傳動節(jié)省了一根中間傳動軸，故而使整機體積縮小了許多，且降低了成本。而曲柄桿與滑塊的鉤型連接方式，不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且提高了機械強度，不易損壞，使整機延長了壽命。專利 [3]的產(chǎn)品是一種改進的鋼筋切斷機。包括電機、飛輪、第一級至第四級齒輪傳動裝置、離合器、定動切刀和哈夫式齒輪箱體，第一級齒輪傳動裝置的傳動軸兩端分別套裝有飛輪；哈夫式齒輪箱體以曲軸中心水平線為依據(jù)，由鑄成上、下各一半的兩塊箱體組合而成。本實用新型由于在現(xiàn)有四級齒輪傳動鋼筋切斷機的基礎上，采用哈夫式箱體并在第一級齒輪傳動裝置的傳動軸兩端分別套裝有飛輪，故其故障率低，使用壽命長，阻力大；且安裝、維修方便。專利 [3]的產(chǎn)品是對國內(nèi)外產(chǎn)品的一種改進，是一種實用新型的鋼筋切斷機，該產(chǎn)品主要包括電動機，飛輪，第一級至第四級齒輪傳動裝置、離合器、定動刀片和哈夫式齒輪箱體，起主要特別之處在于：第一級齒輪傳動裝置的傳動軸兩端分別裝有飛輪。具體結(jié)構(gòu)如下圖。黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 綜 述 ) 第 4 頁 4. 鋼筋切斷機幾個主要部件(1) 刀口裝置專利 [9]指推動刀口軸桿的偏心軸外圍裝設有方形滑塊，于偏心軸轉(zhuǎn)動時能使方形滑塊上下移動，進而使刀片軸桿以平面方式向外推動或拉回，使鋼筋的切口平直，并于切斷鋼筋后，偏心軸拉回軸桿撞擊偏心軸的力，形成面的撞擊使受力點平均，降低偏心軸的耗損，且該偏心軸與推動齒輪間設有一固定隔板，以避免撞擊的同時造成齒輪的偏移而損壞，該刀口軸桿的另一側(cè)設有一活動隔板，能增進維修時的便利性。 [9](2) 離合器組件專利 [10]包括曲軸、內(nèi)齒輪、大齒輪和安裝在兩輪內(nèi)接之間的活動銷齒機構(gòu)。該機構(gòu)又由轉(zhuǎn)銷軸、轉(zhuǎn)銷齒、撥動擋板、拉簧和伸縮擋銷組成。通過操縱轉(zhuǎn)銷齒接觸于大齒輪的轉(zhuǎn)銷齒推槽內(nèi)而使大齒輪帶動內(nèi)齒輪和曲軸轉(zhuǎn)動?；虿倏v轉(zhuǎn)銷齒接觸于內(nèi)齒輪的轉(zhuǎn)銷軸槽內(nèi)而使內(nèi)齒輪脫離大齒輪，使大齒輪空轉(zhuǎn)。該離合器可適用于切斷機、沖床、剪切機床上，其具有離合平穩(wěn)、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點。 [10]5. 其他(1) 機械動力學的相關內(nèi)容機械動力學主要研究的是機械的振動和平衡的問題。目前，我們正在高速發(fā)展的階段，各個部門迫切需要大量的新的高效率，高速度，高精度和高自動化的機械設備。隨著機械速度的提高，機械平衡和震動的問題成為機械設計中的一個問題，在設計高精度的機器時，就必然涉及各種動力學的因素，需要精確計算各部件的真實運動情況以及考慮部件的彈性、運動副中的磨察等因素對構(gòu)件運動的影響，才能使各部件的動作協(xié)調(diào)，機械運轉(zhuǎn)正常。 [11] [12]（2） 結(jié)構(gòu)與造型的改良。目前的鋼筋切斷機有閉式與開式兩大類。開式由于體積大，搬移不便、潤滑差等，已經(jīng)很少生產(chǎn)使用。而閉式結(jié)構(gòu)的體積雖較為緊湊，但存在的主要問題是在傳動系統(tǒng)黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 綜 述 ) 第 5 頁 出現(xiàn)故障時，維修不太方便。目前在市場上出現(xiàn)了一種在整體閉式結(jié)構(gòu)上的改良設計。即將機體一側(cè)的 1/2～1/3 設計為可拆卸結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)雖然在加工上增加了工序，但鑄造環(huán)節(jié)更簡單，安裝比較方便，尤其是便于售后服務. [13] [14]6. 結(jié)束語產(chǎn)品的設計開發(fā)過程是一個不斷改良完善、技術(shù)優(yōu)化發(fā)展的過程。唯有通過長期的市場考驗，且有優(yōu)良的性價比，才能真正占領市場。鋼筋切斷機的動力學仿真程序的設計必將更加有利于鋼筋切斷機產(chǎn)品的開發(fā)，可以加快產(chǎn)品的開發(fā)速度以及開發(fā)出更加高效的產(chǎn)品。參考文獻：專利[1] 孟憲民; 劉鴻鷹;付竹祥 柴油鋼筋切斷機 專利號：91209535.0專利[2] 陶昆 鋼筋切斷機 專利號：94217280.9專利[3] 蔣家善 改進的鋼筋切斷機 專利號：00240526.1專利[4] 沈太福 交流無級調(diào)速鋼筋切斷機　 專利號: 90220786.5專利[5] 史超 手提式鋼筋切斷機 專利號:92213033.7專利[6] 李永 立式可移動的鋼筋切斷機 專利號:91230539.8專利[7] 徐守成; 陳廣磊 手動式液壓鋼筋切斷機 專利號:94242365.8專利[8] 廣東省韶關機床廠 新型的手動鋼筋切斷機 專利號:89213596.4專利[9] 邱文聰 鋼筋切斷機刀口裝置 專利號：96205392.9專利[10] 全承浩 鋼筋切斷機的曲軸離合器 專利號：95214902.8[11] 唐錫寬 《機械動力學》 高等教育出版社 1984.5[12] 《機械系統(tǒng)設計（第 2 版） 》 朱龍根 編著 北京 ： 機械工業(yè)出版社 ，2001,8[13] 王文良，李長詩 《鋼筋切斷機通用動力學》 2008 年 8 月 [14] 王良文 《國產(chǎn)鋼筋切斷機的生產(chǎn)現(xiàn)狀與改良方向》 2009 年 1 月[15] Bevefidge R，Bolme D，Teixeira M，et a1．The CSU Face Iden—tification Evaluation System[R]．Users’Guide Version 5．0，technical report，Computer Science Dept． ，Colorado State Univ． ，May 2003黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 綜 述 ) 第 6 頁 [16] Huang L—L，Shimizu A，and Kobatake H．Classification —based face detection using gabor filter features[A]．The 6th IEEE Internati0nal Conference on Automatic Face and Gesture Recognition(FG2004)[C]．2OO4：397-402單位代碼 02 學　　號 080105022 分 類 號 TH 密 級 畢業(yè)設計文獻綜述院 系 名 稱 工 學 院專 業(yè) 名 稱 機 械 設 計 制 造 及 其 自 動 化學 生 姓 名 谷 繼 強指 導 教 師 王 良 文2012 年 3 月 15 日黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 翻 譯 ) 第 1 頁 基于因特網(wǎng)的圓筒型齒輪驅(qū)動的設計方法Lin Chao Li RunfangState Key Laboratory of mechanical Transmission ,Chongqing University,Hongqing 400044 , China摘要：通過因特網(wǎng)驅(qū)動的圓筒型齒輪的基本原理的描述，最優(yōu)化設計方法，有限元分析，CAD的設計和網(wǎng)頁的設計研究及三部分實體的發(fā)展諸如研究院（或大學） ，企業(yè)和顧客也被考慮。研究的目的是為了給認識通過網(wǎng)絡在不同的地方設計圓筒型齒輪驅(qū)動的方法提供一個基本原則和探索一個實用路線。關鍵字：因特網(wǎng); 圓筒型齒輪 ; 機械模型0 介紹隨著科學、技術(shù)、和國民經(jīng)濟的發(fā)展，由圓筒型齒輪驅(qū)動的設備逐漸被廣泛地應用。它已作為工業(yè)自動化、建筑機械和農(nóng)業(yè)機械的重要組成部分，因此對它的要求也在不斷提高，尤其是對質(zhì)量的技術(shù)要求。但是傳統(tǒng)的設計方法不能滿足技術(shù)的發(fā)展要求。多虧電腦、交流、信息技術(shù)的飛速發(fā)展，全球網(wǎng)絡系統(tǒng)以快速的交流，便利的申請，豐富的信息，廣泛的申請，低廉的價格，全面的功用及靈活的服務特征把整個世界連接起來，也就是說向人們提供了一個實用的申請工具。1 基本原則由于現(xiàn)代企業(yè)的活動逐漸走向全球化，產(chǎn)品更新的速度也在不斷加快，產(chǎn)品的生產(chǎn)周期已經(jīng)縮短和生產(chǎn)平衡也在縮小。在目前的市場競爭中，如果市場信息和消費者的需求不能反饋到產(chǎn)品的生產(chǎn)和研發(fā)部門，極有可能發(fā)生市場、銷售、研發(fā)的脫節(jié)，這對公司和企業(yè)發(fā)展的阻礙是顯而易見的。然而，通過全球網(wǎng)絡系統(tǒng)，信息能快速反饋回來，在不同地區(qū)的研究人員也可以通過網(wǎng)絡來交換意見和數(shù)據(jù)。如果全球網(wǎng)絡系統(tǒng)能夠建成，聯(lián)合性的設計可以在電腦的支持下完成，以便滿足市場的需求，這是非常有意義的。在因特網(wǎng)上建立一個專門從事此項研究工作的論壇是非常有用的，同時，它對 CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)的發(fā)展是極為有意的。因此，基于因特網(wǎng)的圓筒型齒輪的現(xiàn)代設計方法的研究和基本原理是以現(xiàn)代設計方法的技術(shù)資源為基礎的，諸如，通過局域網(wǎng)或電話線進行的計算機輔助分析設計，數(shù)字分析和工程數(shù)據(jù)。因特網(wǎng)通過 WWW，E-mail,FTP 和 BBS 建立了以“圓筒型齒輪驅(qū)動”的現(xiàn)代設計方法為主題的主體隊伍，是為了以中間技術(shù)資料、隨機信息特征、曲線圖、聲音及資料為基礎提供現(xiàn)代設計的技術(shù)資料、分析、制造、組合和工程數(shù)據(jù)。黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 翻 譯 ) 第 2 頁 2 在網(wǎng)上對模型的研究和發(fā)展2.1 封閉式系統(tǒng)模型在對圓筒型齒輪的現(xiàn)代設計的研究和發(fā)展上，有三部分實體組成的“圓筒型齒輪驅(qū)動的現(xiàn)代設計方法”的論題隊伍能夠在網(wǎng)上見到。這個以研究和發(fā)展為主的論題隊的三部分結(jié)構(gòu)如圖 1.Consumer itIEp.Rach()iwyFig.1 描繪模型三部分實體之間是互相獨立的，但是通過 WWW，E-mail 和 FTP 三種交流工具三部分實體之間的關系能夠被應用在圓筒型齒輪驅(qū)動的研究和發(fā)展上，圖 1 中三部分實體在一個封閉的系統(tǒng)中，以下均包括在這個系統(tǒng)中。﹙1﹚消費者提出對產(chǎn)品的要求、供貨標準和經(jīng)濟技術(shù)資料。研究院依據(jù)對現(xiàn)代圓筒型齒輪的研究，信息的收集和數(shù)據(jù)的分析建立一個草案。二者將共同作用現(xiàn)代圓筒型齒輪的設計和生產(chǎn)上，如果任何一個問題產(chǎn)生，消費者將能和企業(yè)直接聯(lián)系，這將改變這個封閉系統(tǒng)。﹙2﹚研究院（或大學）根據(jù)基本研究結(jié)果，實用技術(shù)專利及大量科學技術(shù)資料對產(chǎn)品進行改進。研究院將與企業(yè)聯(lián)手生產(chǎn)出最適合消費者的圓筒型齒輪。如果消費者有什么問題，他可以直接和研究機構(gòu)聯(lián)系。它的構(gòu)成是在一個封閉的系統(tǒng)模型里。在這個封閉的系統(tǒng)中如果任何一方出現(xiàn)麻煩，都能快速作出反應并共同解決這個問題。2.2 組織結(jié)構(gòu)模型對“圓筒型齒輪驅(qū)動的現(xiàn)代設計”三部分實體的研究和發(fā)展論談隊的主要組織結(jié)構(gòu)如圖 2.黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 翻 譯 ) 第 3 頁 InterResarch unit(ovyT-pmrdt iglzWbb dsigaplyrouctzenvhT-Resarchit() -pmrodut invglyzWbFig.2 主要的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)網(wǎng)上的三部分實體的論題隊是一支有著多種特長，多種科學和研究和發(fā)展機械生產(chǎn)力的團隊。在網(wǎng)站的論壇上可以看到共享資源，網(wǎng)絡能夠充分利用每一部分的優(yōu)點和認識重疊著的科學。用這種方法高質(zhì)量的令人滿意的產(chǎn)品能夠被快速設計并制造出來。通過在網(wǎng)上對三部分實體的快速協(xié)調(diào)建立了平行生產(chǎn)工程，快速發(fā)展?？焖僦圃斓幕A，及時的傳送和售后服務。通過這種方法，產(chǎn)品的生產(chǎn)問題能夠快速反饋給企業(yè)及研究機構(gòu)，所提供的這些數(shù)據(jù)和資料提高了產(chǎn)品的設計和制造過程，使產(chǎn)品在質(zhì)量、時間、類型、價格上有了強有力的競爭力。2.3 網(wǎng)絡的技術(shù)及結(jié)構(gòu)建立一個網(wǎng)絡主要包括網(wǎng)絡的連接，電子郵件，資料的傳輸，網(wǎng)頁技術(shù)和消費者的參與等。事實上因特網(wǎng)是一內(nèi)部的網(wǎng)站，它有開放的 TCP/IP 協(xié)議。在這個平臺上無論這三部分實體起什么作用，由于網(wǎng)絡的獨立性、網(wǎng)絡協(xié)議的標準和技術(shù)他們彼此之間可以進行交流。網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)被分為三部分，諸如網(wǎng)絡協(xié)議、硬件和軟件。消費者可以通過網(wǎng)線或電話線將電腦接入因特網(wǎng)。2.4 網(wǎng)站的設計根據(jù)上述提到的網(wǎng)上的基本原理和申請技術(shù)，為機械生產(chǎn)的“XXX”的研究和發(fā)展的隊伍的論題將被建立，同時網(wǎng)站也會快速建好，網(wǎng)站的設計應用簡明清楚的語言合理安排并容易通過服務器搜尋。網(wǎng)站的同一控制不應該有太多的障礙等。ASP（活動伺服器）技術(shù)的作用在網(wǎng)頁設計中是極為重要的，通過用 ASP 可為任何一個開拓者建立一個區(qū)分平臺。申請項目可發(fā)布在網(wǎng)上并能被任何一個探索者查找。同時，顧客的筆跡、X 的操作控制和自動記憶功能能夠在任何時候加于 ASP 外部以便滿足靈活的過程要求。因此，ASP 網(wǎng)頁伺服器、自動記憶功能和主頁等的發(fā)展技術(shù)已被這篇文章吸納，微軟公司的開拓者可以申請這項技黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 翻 譯 ) 第 4 頁 術(shù)。通過探索者所提供的工程數(shù)據(jù)，技術(shù)信息和資料，研究和發(fā)展過程能夠在網(wǎng)上執(zhí)行并完成每次工作。3 圓筒型齒輪驅(qū)動的現(xiàn)代設計3.1 依據(jù)資料建立工程數(shù)據(jù)在設計圓筒型齒輪驅(qū)動期間，查找并閱讀大量手冊、數(shù)據(jù)和文獻是非常有必要的，諸如機器的價值、許用壓力、各種計算及修正系數(shù)、試驗曲線和圖表等，設計者必須檢查和修正上述數(shù)據(jù)，這項工作是非常冗長的和費時的。在現(xiàn)代的設計方法中，計算式，計算方法和程序及大量數(shù)據(jù)，圖表，表格已被作為過程，文件，數(shù)據(jù)參考等保存在電腦上。用這種方法，電腦能更快速更準確地自動調(diào)用信息，并且也整添了修改功能。這樣，電腦可以按每步的設計要求檢索信息和輔助完成大量冗長復雜的工作。手冊、數(shù)據(jù)、和資料的處理過程如下，數(shù)據(jù)和表格過程中插入有用的列表數(shù)據(jù)，圖表規(guī)劃，合適的曲線和數(shù)據(jù)表達式，單行數(shù)據(jù)及列表。網(wǎng)站上工程數(shù)據(jù)的發(fā)展依靠 VB，VC 及網(wǎng)頁設計等數(shù)據(jù)。它們能提供工程數(shù)據(jù)，相關技術(shù)資料及中間技術(shù)資料并以精美的表格展示出來。3.2 圓筒型齒輪驅(qū)動的最優(yōu)化設計最優(yōu)化設計是一種有現(xiàn)代設計特征的設計方法。機械最優(yōu)化設計方法已被用于查找最優(yōu)化設計方案及在滿足疲勞強度及彎曲強度條件的設計參量。然后根據(jù)實際要求在所有的最優(yōu)化方案中選出最優(yōu)的一個，那么最合理最確的齒輪驅(qū)動將會被完成。3.2.1 行星齒輪減振器的最優(yōu)化設計最優(yōu)化設計的目標是行星輪減振器設計中尋求恒星或減速齒輪的最小體積。根據(jù)幾何學設計過程，行星輪減少的最優(yōu)化設計分子式如下：3.2.2 多極齒輪考慮到了單級、二級、三級三種齒輪類型和三級直齒齒輪驅(qū)動或斜齒輪驅(qū)動，對多極圓筒型齒輪的最優(yōu)化設計已經(jīng)形成。每一種齒輪類型，有齒頂高修正和無齒頂高修正均被考慮。齒輪驅(qū)動的最優(yōu)化設計與中心距、模數(shù)、螺旋角、齒數(shù)、齒寬、和齒輪的修正系數(shù)有關。這里有9 種不同的方案對單級齒輪驅(qū)動，18～27 種方案對二級和三級齒輪驅(qū)動。多種方案被寫入每個齒輪黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 翻 譯 ) 第 5 頁 驅(qū)動的設計方案中，最優(yōu)化設計的目標函數(shù)如下：a=f(x)=f(x1,x2,x3…xn)a－－齒輪中心距x－－未知量n－－設計系數(shù)顧客可在網(wǎng)上填寫與設計種類及要求有關的表格并發(fā)送給研究單位，顧客便能夠獲得設計圖、計算結(jié)果及數(shù)據(jù)文件。可視化的計算結(jié)果及數(shù)據(jù)將被展現(xiàn)在網(wǎng)上。3.3 有限元分析有限元分析是一種極有效的分析方法，它能被廣泛應用于太空飛行、航海學、公民學、水利工程、造船及機械工程等。有限元分析能十分有效地計算機器局部的壓力及變形。一種度量單個齒的有限元網(wǎng)和有關有限元壓力的曲線圖能夠通過分析圓筒型齒輪的外型獲得。3.4 計算機輔助設計技術(shù)現(xiàn)代設計方法及計算機輔助設計技術(shù)主要被用于設計階段。它們主要被用于機械工程繪圖，但是一些先進的功能如實體建摸的發(fā)展、行星齒輪、恒星齒輪、內(nèi)齒齒輪的實體建摸已被用于行星齒輪減振器中，這樣，在設計階段就能看到最終設計結(jié)果和集合等。當生產(chǎn)設計完成時，工程圖已經(jīng)生成。4 結(jié)論在網(wǎng)上描述了“圓筒型齒輪驅(qū)動現(xiàn)代設計”的基本原理。為長遠的發(fā)展和在不同的地方設計圓筒型齒輪驅(qū)動的產(chǎn)品三部分實體的主題隊能夠被建立。在此基礎上，解決機械工程中的實際問題將成為可能。黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 翻 譯 ) 第 6 頁 參考文獻[1]SUD,Amin N.Internet-Based Engineering. Nottingham: the Nottingham Trent University in association with Professional Engineering Publish Ltd,2000[2]蔡青．CAD/CAM 系統(tǒng)的可視化集成化智能化網(wǎng)絡化．西安：西北工業(yè)大學出版社。１９９６[3]林超，李潤方，郭曉東．Ｉｎｔｅnｅｔ網(wǎng)頁設計分析．見：中國齒輪制造研究會第四屆學術(shù)年會，1997:30～31Corresponding author : Linchao. Tel: +86-23-651064043E-mail: linchao@cqu.edu.cn單位代碼 02 學　　號 080105022 分 類 號 TH 密 級 畢業(yè)設計文獻翻譯院 系 名 稱 工 學 院專 業(yè) 名 稱 機 械 設 計 制 造 及 其 自 動 化學 生 姓 名 谷 繼 強指 導 教 師 王 良 文2012 年 3 月 15 日單位代碼 02 學　　號 080105022 分 類 號 TH 密 級 畢業(yè)設計說明書GQ40 型鋼筋切斷機的結(jié)構(gòu)設計與運動分析院 系 名 稱 工 學 院專 業(yè) 名 稱 機 械 設 計 制 造 及 其 自 動 化學 生 姓 名 谷 繼 強指 導 教 師 王 良 文2012 年 5 月 15 日黃河科技學院本 科 畢 業(yè) 設 計 （論文） 任 務 書工 學院 機 械 系 機械設計制造及其自動化 專業(yè) 08 級 機電一 班學號 080105007 學生 谷繼強 指 導 教 師 王 良 文 畢業(yè)設計（論文）題目 GQ40 型鋼筋切斷機的結(jié)構(gòu)設計與運動分析畢業(yè)設計（論文）工作內(nèi)容與基本要求（目標、任務、途徑、方法，應掌握的原始資料（數(shù)據(jù)） 、參考資料（文獻）以及設計技術(shù)要求、注意事項等）一、設計技術(shù)要求、原始資料（數(shù)據(jù)） 、參考資料（文獻）1、設計要求：1）建立運動分析模型 ，分析曲柄滑塊機構(gòu)的位移、速度、加速度。2）完成 40 型鋼筋切斷機的結(jié)構(gòu)設計，并畫出結(jié)構(gòu)圖及部件圖。3）完成傳動系統(tǒng)的設計計算。2、原始資料（數(shù)據(jù)）：切斷機的電機，2.2 kw；切斷次數(shù)，32（次/分)；切斷行程：34mm。3、參考資料1）筑路機械工程著作；2）建筑機械雜志。二、設計目標與任務設計出滿足要求的鋼筋切斷機，并完成其裝配圖與部分零件圖，查閱文獻資料不少于12 篇，其中外文資料不少于 2 篇。1、文獻綜述一篇，不少于 3000 字，與專業(yè)相關的英文翻譯一篇，不少于 3000 漢字。2、畢業(yè)設計說明書一份，內(nèi)容與字數(shù)都不少于規(guī)定的任務量。3、圖紙若干（折合后不少于 A1 圖紙 3 張，可以用計算機繪圖） 。4、包含本次設計的所有內(nèi)容的光盤一張。畢業(yè)設計（論文）撰寫規(guī)范及有關要求，請查閱《黃河科技學院本科畢業(yè)設計（論文）指導手冊》 。三、時間安排1-4 周 完成開題報告、文獻翻譯、文獻綜述及總體方案設計5-11 周 完成總體設計、完成部分機構(gòu)的裝配圖及部分零件圖并撰寫說明書12-13 周 修改論文、資格審查等14 周 畢業(yè)答辯畢業(yè)設計（論文）時間： 年 月 日至 年 月 日計 劃 答 辯 時 間： 年 月 日專業(yè)（教研室）審批意見：審批人簽名：目 錄1．任務書………………………………………………………1 2．開題報告……………………………………………………2 3．指導教師評閱表……………………………………………34．主審教師評審表……………………………………………4 5．畢業(yè)設計答辯評審與總成績評定表………………………5 6．畢業(yè)設計說明書……………………………………………6 7．文獻綜述……………………………………………………588．文獻翻譯……………………………………………………64 9．光盤 10．設計圖紙黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 綜 述 ) 第 1 頁 鋼筋切斷機運動分析綜述摘要:本文首先針對典型的鋼筋切斷機的結(jié)構(gòu)建立了鋼筋切斷過程中的通用動力學計算模型，并采用 VB 程序編制了求解電機真實運動的總程序，程序的界面清晰，運算結(jié)果準確。該計算模型的運算結(jié)果對于改良現(xiàn)有的鋼筋切斷機的結(jié)構(gòu)以及開發(fā)新的品種有指導的意義。關鍵詞： 鋼筋切斷機；通用動力學模型；電機真實運動； 1.引言鋼筋切斷機是一種各類工程建設領域廣泛使用的設備，在近年來的生產(chǎn)、使用中呈現(xiàn)快速增長的趨勢。國內(nèi)各相關廠家先后開發(fā)了 GQ32 型、GQ40 型、GQ50 型、GQ60型、GQ75 型等多個品種的切斷機。隨著建設工程規(guī)模的擴大，建筑質(zhì)量的要求提高，鋼筋切斷機的規(guī)格有逐漸增大的趨勢。各生產(chǎn)廠家為提高自己的生產(chǎn)產(chǎn)品的技術(shù)性能、增加產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢，不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)，努力降低生產(chǎn)成本，并不斷開發(fā)新的品種。但由于未見國內(nèi)外有關鋼筋切斷機動力學研究的文獻，因而在改良產(chǎn)品設計及開發(fā)新的產(chǎn)品過程中，在產(chǎn)品試制及完成測試之前尚不能對結(jié)構(gòu)的動力學參數(shù)及驅(qū)動電機在工作過程中的真實運動情況有比較明確的了解，而電機在工作過程中的速度降是衡量鋼筋切斷機設計質(zhì)量的重要指標之一。為此，我們首先建立了一種鋼筋切斷機的通用動力學計算模型，并采用 VB 程序編制了求電機真實運動的總程序，使我們在產(chǎn)品的改良設計及研發(fā)新產(chǎn)品的過程中通過 AutoCAD 完成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖的設計后，通過聯(lián)機計算的方法就可以清楚的求得所開發(fā)產(chǎn)品的動力學參數(shù)及驅(qū)動電機的真實運動情況，可以極大的加快產(chǎn)品的開發(fā)速度及方便的修改產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)參數(shù)。相關工作對于提高國內(nèi)產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)工作的進度，提高產(chǎn)品的競爭力有一定的積極作用。2. 國內(nèi)外鋼筋切斷機存在的缺點和問題目前，國內(nèi)外現(xiàn)有的鋼筋切斷機，就其傳動方式分為兩種類型：一種是開式傳動，一種是閉式傳動。開式傳動的形式，其軸、齒輪等主要傳動件都要暴露在外，各傳動件均要靠人工加油，極為不方便。閉式傳動的形式，主要傳動件均安裝在機器箱體內(nèi)，形成整體密封，其機體為整體構(gòu)件，加工工藝復雜。國內(nèi)外的鋼筋切斷機主要存在以黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 綜 述 ) 第 2 頁 下幾個問題： [4][5](1) 用電動機作原動機的鋼筋切斷機和用柴油機作原動機的鋼筋切斷機，所用的原動機不能代換，著給使用帶來了一定的不方便。(2) 國內(nèi)外使用的全封閉結(jié)構(gòu)的鋼筋切斷機的活動刀處采用上開蓋的機體，大都是采用的是減速器結(jié)構(gòu)，用螺栓連接，而這種結(jié)構(gòu)的剛性較差，而且在結(jié)合面處加工困難，并且常常漏油。而機體采用整體式結(jié)構(gòu)的鋼筋切斷機，活動刀處采用的是側(cè)開蓋結(jié)構(gòu)，由于切斷機工作時所受的側(cè)向力很大，常常損壞。(3) 國內(nèi)外所使用的鋼筋切斷機在空套齒輪與軸結(jié)合處，常常容易損壞。(4) 國內(nèi)外所使用的鋼筋切斷機，其離合器操縱機構(gòu)只有一種方式，即腳踏式，這不適應于不同習慣的操作者和不利于緊急情況的操作。(5) 國內(nèi)外所使用的鋼筋切斷機，大都采用的是小功率的電動機，工作主軸的偏心距也很小，這樣在剪切公稱直徑范圍內(nèi)的不同直徑的鋼筋時，就要更換刀片或者在刀片的后面加減刀墊，才能完成剪切不同尺寸鋼筋的切斷要求。(6) 國內(nèi)外所使用的鋼筋切斷機，其固定刀片側(cè)隙的調(diào)整是靠人工選配尺寸固定的刀墊來實現(xiàn)的。 [6][7][8]3. 相關專利產(chǎn)品介紹專利[1]的產(chǎn)品是一種以柴油機為動力的鋼筋切斷機，其特征在于將鋼筋切斷機與柴油機相組合、中間用皮帶傳動相聯(lián)接構(gòu)成一柴油鋼筋切斷機。其優(yōu)點和積極效果是：不需要電力，使沒有電力或者電力不足的地方，也夠使用鋼筋切斷機完成鋼筋的切斷。下圖所示的是專利 [1]產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 綜 述 ) 第 3 頁 專利 [2]的產(chǎn)品是一種改進的鋼筋切斷機。它的箱體由側(cè)面箱板和箱底板組裝成封閉型式：其傳動系統(tǒng)采用三軸（六齒輪）三級齒輪傳動結(jié)構(gòu)；而其曲柄桿與滑塊采用鉤型連接結(jié)構(gòu)。這種改進，使箱體制造工藝簡化。由于是三級齒輪傳動節(jié)省了一根中間傳動軸，故而使整機體積縮小了許多，且降低了成本。而曲柄桿與滑塊的鉤型連接方式，不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且提高了機械強度，不易損壞，使整機延長了壽命。專利 [3]的產(chǎn)品是一種改進的鋼筋切斷機。包括電機、飛輪、第一級至第四級齒輪傳動裝置、離合器、定動切刀和哈夫式齒輪箱體，第一級齒輪傳動裝置的傳動軸兩端分別套裝有飛輪；哈夫式齒輪箱體以曲軸中心水平線為依據(jù)，由鑄成上、下各一半的兩塊箱體組合而成。本實用新型由于在現(xiàn)有四級齒輪傳動鋼筋切斷機的基礎上，采用哈夫式箱體并在第一級齒輪傳動裝置的傳動軸兩端分別套裝有飛輪，故其故障率低，使用壽命長，阻力大；且安裝、維修方便。專利 [3]的產(chǎn)品是對國內(nèi)外產(chǎn)品的一種改進，是一種實用新型的鋼筋切斷機，該產(chǎn)品主要包括電動機，飛輪，第一級至第四級齒輪傳動裝置、離合器、定動刀片和哈夫式齒輪箱體，起主要特別之處在于：第一級齒輪傳動裝置的傳動軸兩端分別裝有飛輪。具體結(jié)構(gòu)如下圖。黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 綜 述 ) 第 4 頁 4. 鋼筋切斷機幾個主要部件(1) 刀口裝置專利 [9]指推動刀口軸桿的偏心軸外圍裝設有方形滑塊，于偏心軸轉(zhuǎn)動時能使方形滑塊上下移動，進而使刀片軸桿以平面方式向外推動或拉回，使鋼筋的切口平直，并于切斷鋼筋后，偏心軸拉回軸桿撞擊偏心軸的力，形成面的撞擊使受力點平均，降低偏心軸的耗損，且該偏心軸與推動齒輪間設有一固定隔板，以避免撞擊的同時造成齒輪的偏移而損壞，該刀口軸桿的另一側(cè)設有一活動隔板，能增進維修時的便利性。 [9](2) 離合器組件專利 [10]包括曲軸、內(nèi)齒輪、大齒輪和安裝在兩輪內(nèi)接之間的活動銷齒機構(gòu)。該機構(gòu)又由轉(zhuǎn)銷軸、轉(zhuǎn)銷齒、撥動擋板、拉簧和伸縮擋銷組成。通過操縱轉(zhuǎn)銷齒接觸于大齒輪的轉(zhuǎn)銷齒推槽內(nèi)而使大齒輪帶動內(nèi)齒輪和曲軸轉(zhuǎn)動?；虿倏v轉(zhuǎn)銷齒接觸于內(nèi)齒輪的轉(zhuǎn)銷軸槽內(nèi)而使內(nèi)齒輪脫離大齒輪，使大齒輪空轉(zhuǎn)。該離合器可適用于切斷機、沖床、剪切機床上，其具有離合平穩(wěn)、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點。 [10]5. 其他(1) 機械動力學的相關內(nèi)容機械動力學主要研究的是機械的振動和平衡的問題。目前，我們正在高速發(fā)展的階段，各個部門迫切需要大量的新的高效率，高速度，高精度和高自動化的機械設備。隨著機械速度的提高，機械平衡和震動的問題成為機械設計中的一個問題，在設計高精度的機器時，就必然涉及各種動力學的因素，需要精確計算各部件的真實運動情況以及考慮部件的彈性、運動副中的磨察等因素對構(gòu)件運動的影響，才能使各部件的動作協(xié)調(diào)，機械運轉(zhuǎn)正常。 [11] [12]（2） 結(jié)構(gòu)與造型的改良。目前的鋼筋切斷機有閉式與開式兩大類。開式由于體積大，搬移不便、潤滑差等，已經(jīng)很少生產(chǎn)使用。而閉式結(jié)構(gòu)的體積雖較為緊湊，但存在的主要問題是在傳動系統(tǒng)黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 綜 述 ) 第 5 頁 出現(xiàn)故障時，維修不太方便。目前在市場上出現(xiàn)了一種在整體閉式結(jié)構(gòu)上的改良設計。即將機體一側(cè)的 1/2～1/3 設計為可拆卸結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)雖然在加工上增加了工序，但鑄造環(huán)節(jié)更簡單，安裝比較方便，尤其是便于售后服務. [13] [14]6. 結(jié)束語產(chǎn)品的設計開發(fā)過程是一個不斷改良完善、技術(shù)優(yōu)化發(fā)展的過程。唯有通過長期的市場考驗，且有優(yōu)良的性價比，才能真正占領市場。鋼筋切斷機的動力學仿真程序的設計必將更加有利于鋼筋切斷機產(chǎn)品的開發(fā)，可以加快產(chǎn)品的開發(fā)速度以及開發(fā)出更加高效的產(chǎn)品。參考文獻：專利[1] 孟憲民; 劉鴻鷹;付竹祥 柴油鋼筋切斷機 專利號：91209535.0專利[2] 陶昆 鋼筋切斷機 專利號：94217280.9專利[3] 蔣家善 改進的鋼筋切斷機 專利號：00240526.1專利[4] 沈太福 交流無級調(diào)速鋼筋切斷機　 專利號: 90220786.5專利[5] 史超 手提式鋼筋切斷機 專利號:92213033.7專利[6] 李永 立式可移動的鋼筋切斷機 專利號:91230539.8專利[7] 徐守成; 陳廣磊 手動式液壓鋼筋切斷機 專利號:94242365.8專利[8] 廣東省韶關機床廠 新型的手動鋼筋切斷機 專利號:89213596.4專利[9] 邱文聰 鋼筋切斷機刀口裝置 專利號：96205392.9專利[10] 全承浩 鋼筋切斷機的曲軸離合器 專利號：95214902.8[11] 唐錫寬 《機械動力學》 高等教育出版社 1984.5[12] 《機械系統(tǒng)設計（第 2 版） 》 朱龍根 編著 北京 ： 機械工業(yè)出版社 ，2001,8[13] 王文良，李長詩 《鋼筋切斷機通用動力學》 2008 年 8 月 [14] 王良文 《國產(chǎn)鋼筋切斷機的生產(chǎn)現(xiàn)狀與改良方向》 2009 年 1 月[15] Bevefidge R，Bolme D，Teixeira M，et a1．The CSU Face Iden—tification Evaluation System[R]．Users’Guide Version 5．0，technical report，Computer Science Dept． ，Colorado State Univ． ，May 2003黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 (文 獻 綜 述 ) 第 6 頁 [16] Huang L—L，Shimizu A，and Kobatake H．Classification —based face detection using gabor filter features[A]．The 6th IEEE Internati0nal Conference on Automatic Face and Gesture Recognition(FG2004)[C]．2OO4：397-402