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機(jī)電工程系2019屆本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))
中期檢查情況統(tǒng)計(jì)表（學(xué)生用表）
專業(yè)： 機(jī)電一體化 檢查時(shí)間： 2020年 5 月 1 日
論文題目
臥式鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師
呂小勇
學(xué)生姓名
侯宇鋒
班級(jí)
機(jī)1711-1班
學(xué)號(hào)
201704611139
目
前
已
完
成
的
任
務(wù)
開題報(bào)告，任務(wù)書，畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿已完成。
是否符合任務(wù)書要求的進(jìn)度
√ 是 否
尚
需
完
成
的
任
務(wù)
二維裝配圖和部分零件圖。
能否按期完成任務(wù)
√ 能 不能
存
在
的
問
題
及
擬
采
取
的
辦
法
存在的問題
論文內(nèi)主要零件的參數(shù)計(jì)算。
擬采取的辦法
網(wǎng)上查詢和詢問畢業(yè)學(xué)長(zhǎng)。
對(duì)
指
導(dǎo)
教
師
的
建
議
學(xué)生（簽名）：
2020年 月 日
煙臺(tái)大學(xué)文經(jīng)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
學(xué)生姓名： 侯宇鋒 學(xué) 號(hào)： 201704611139
專 業(yè)： 機(jī)電一體化技術(shù)
設(shè)計(jì)題目： 臥式鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師： 呂小勇（副教授）
2020年3月10日
1．本課題的研究意義，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢(shì)
本課題的研究意義：
鋼筋切斷機(jī)是鋼筋加工必不可少的設(shè)備之一，它主要用于房屋建筑、橋梁、隧道、電站、大型水利等工程中對(duì)鋼筋的定長(zhǎng)切斷。其一般采用了帶傳動(dòng)及齒輪傳動(dòng)，然后帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，曲軸推動(dòng)連桿使滑塊和動(dòng)刀片在機(jī)座的滑道中作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而使活動(dòng)刀片和穩(wěn)定刀片相錯(cuò)而切斷鋼筋。
國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢(shì)：
目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)普遍使用的鋼筋切斷機(jī)按不同的分類方式有以下幾種類型:按傳動(dòng)方式分類包括機(jī)械傳動(dòng)鋼筋切斷機(jī)和液壓傳動(dòng)鋼筋切斷機(jī)，按裝置方式分類包括固定式、移動(dòng)式和手持式鋼筋切斷機(jī)，按機(jī)構(gòu)型式分類包括臥式、立式和顎前式。其中機(jī)械式鋼筋切斷有：GJ5-40型曲柄連桿式鋼筋切斷機(jī)、GQ40-1型fi輪式鋼筋切斷機(jī)及GQ40L型立式偏心軸鋼筋切斷機(jī)。機(jī)械式鋼筋切斷機(jī)是鋼筋切斷機(jī)的專用設(shè)備，也是鋼筋加工的基本設(shè)備。但是目前建筑工地使用的鋼筋切斷機(jī)雖能完成切斷動(dòng)作,但其執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒有考慮到對(duì)切刀運(yùn)動(dòng)規(guī)律和動(dòng)力特性的要求，切刀工作過程中產(chǎn)生的沖擊很大，切斷效率較低。
GJ5-40型曲柄連桿式鋼筋切斷機(jī) GQ40-1型fi輪式鋼筋切斷機(jī)
GQ40L型立式偏心軸鋼筋切斷機(jī) 手持式鋼筋切斷機(jī)
5
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告
2．本課題的基本內(nèi)容，預(yù)計(jì)可能遇到的困難，提出解決問題的方法和措施
基本內(nèi)容：
1.設(shè)計(jì)臥式鋼筋切斷機(jī)結(jié)構(gòu)和總體原理方案；
2.進(jìn)行結(jié)構(gòu)主要傳動(dòng)參數(shù)的確定與計(jì)算；
3.進(jìn)行臥式鋼筋切斷機(jī)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)與校核計(jì)算；
4.設(shè)計(jì)臥式鋼筋切斷機(jī)結(jié)構(gòu)的總體裝配圖及相關(guān)零部件圖；
5.對(duì)臥式鋼筋切斷機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行二維或三維建模。
可能遇到的困難：
1. 如何簡(jiǎn)化安裝、調(diào)試程序；
2. 帶傳動(dòng)、軸等的設(shè)計(jì)方法及內(nèi)容；
3. 如何提高傳動(dòng)效率，怎樣合理分配傳動(dòng)比；
4. 切斷機(jī)切斷類型的設(shè)計(jì)；
5. 采用何種材料在保證工作需求前提下，使切斷機(jī)重量更小，工作更安全，成本更低。
解決問題的方法和措施：
通過查閱關(guān)于臥式鋼筋切斷機(jī)的論文、期刊，掌握臥式鋼筋切斷機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程以及要求，計(jì)算出符合工作要求的各種機(jī)構(gòu)的參數(shù)等，安排合理的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，選擇合理的參數(shù)。利用AutoCAD、NX8.0等軟件繪制相關(guān)零件圖、裝配圖。
3．本課題擬采用的研究手段（途徑）和可行性分析
研究途徑：
1.搜集現(xiàn)有設(shè)備的資料，分析對(duì)比，研究其工作原理，優(yōu)缺點(diǎn)；
2.針對(duì)鋼筋切斷機(jī)的某項(xiàng)缺點(diǎn)，提出改進(jìn)的措施；
3.設(shè)計(jì)各子系統(tǒng)的基本機(jī)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)；
4.確定各個(gè)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的尺寸和各項(xiàng)參數(shù)，選擇標(biāo)準(zhǔn)件，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。
5.利用AutoCAD、NX8.0等軟件繪制相關(guān)零件圖、裝配圖。
可行性分析：
鋼筋切斷機(jī)現(xiàn)市面上實(shí)物很多，通過從參考文獻(xiàn)上獲取的與之相關(guān)的理論知識(shí)和研究實(shí)物掌握的其原理和結(jié)構(gòu)，運(yùn)用CAD制圖和三維建模軟件的相關(guān)技術(shù)，完成裝配圖、相關(guān)零件圖，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。
畢 業(yè) 論 文 開 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見：
（對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見）
指導(dǎo)教師：
年 月 日
教研室審查意見：
教研室負(fù)責(zé)人：
年 月 日
煙臺(tái)大學(xué)文經(jīng)學(xué)院機(jī)電工程系
2020屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）教師指導(dǎo)過程記錄表
論文（設(shè)計(jì)）名稱
臥式鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì)
專業(yè)
機(jī)電一體化技術(shù)
指導(dǎo)教師
呂小勇
學(xué)生姓名
侯宇鋒
學(xué)號(hào)
201704611139
班級(jí)
機(jī)1711-1
進(jìn)程一
論文選題
指導(dǎo)方式
網(wǎng)絡(luò)
1. 布置選題任務(wù)；
2. 對(duì)我們進(jìn)行了論文選題方向的指導(dǎo)，提出我們論文選題的參考意見，根據(jù)個(gè)人情況，每位同學(xué)確定了大致的研究方向以及論文內(nèi)容；
3. 隨后老師細(xì)心講解了論文規(guī)范以及論文需要注意的相關(guān)事項(xiàng)；
4. 確定論文的題目，針對(duì)題目的可行性，研究意義和價(jià)值等方面對(duì)我們進(jìn)行了指導(dǎo)，最終確定了題目。
進(jìn)程二
論文開題
指導(dǎo)方式
面授
1. 布置寫開題報(bào)告任務(wù)；
2. 對(duì)如何寫論文，搜集資料方法，論文規(guī)范，論文框架，填寫開題報(bào)告等方面進(jìn)行了指導(dǎo)如何撰圍繞自己所選寫開題報(bào)告；
3. 規(guī)定開題報(bào)告的提交時(shí)間。
進(jìn)程三
中期檢查
指導(dǎo)方式
面授
對(duì)論文已經(jīng)完成和尚未完成的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)解答和指導(dǎo)，并對(duì)在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題給予指導(dǎo)。
進(jìn)程四
論文初稿
指導(dǎo)方式
面授
1.對(duì)內(nèi)容進(jìn)行指導(dǎo)，修改提綱，規(guī)范題目，資料搜集，強(qiáng)調(diào)大小標(biāo)題及寫作的規(guī)范性；
2.向老師請(qǐng)教在閱讀相關(guān)期刊，文獻(xiàn)方面遇到的問題，為我們推薦了學(xué)術(shù)水平較高的期刊，建議我們多閱讀優(yōu)秀的論文和權(quán)威的文獻(xiàn)，汲取其中的經(jīng)驗(yàn)，提高自身的知識(shí)積累，有利于論文的寫作。
進(jìn)程五
論文終稿
指導(dǎo)方式
面授
1. 老師最后審閱論文是否符合畢業(yè)論文的格式要求，內(nèi)容要求和引用文獻(xiàn)的要求等相關(guān)要求，再次進(jìn)行指導(dǎo)修改；
2. 論文最終定稿，提交電子版論文和相關(guān)材料給老師。
煙臺(tái)大學(xué)文經(jīng)學(xué)院機(jī)電工程系畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告
諸城市吉盛自動(dòng)化設(shè)備有限公司實(shí)習(xí)總結(jié)
學(xué)生姓名： 侯宇鋒
班 級(jí)： 機(jī)1711-1
學(xué) 號(hào)： 201704611139
實(shí)習(xí)單位：諸城市吉盛自動(dòng)化設(shè)備有限公司
指導(dǎo)老師： 呂小勇
實(shí)習(xí)時(shí)間：2020.03.01--2020.05.20
2020年05 月20 日
一、實(shí)習(xí)單位簡(jiǎn)介
諸城市吉盛自動(dòng)化設(shè)備有限公司是2018-03-21在山東省濰坊市諸城市注冊(cè)成立的有限責(zé)任公司(自然人獨(dú)資)，注冊(cè)地址位于山東省濰坊市諸城市密州街道
諸城市吉盛自動(dòng)化設(shè)備有限公司的統(tǒng)一社會(huì)信用代碼/注冊(cè)號(hào)是91370782MA3MTQBP6W，企業(yè)法人李曉東，目前企業(yè)處于開業(yè)狀態(tài)。限公司的經(jīng)營(yíng)范圍是：生產(chǎn)、銷售：自動(dòng)送料設(shè)備及配件、振動(dòng)盤；銷售：五金工具、機(jī)電設(shè)備、建材、鋼材、不銹鋼制品。（危險(xiǎn)化學(xué)品除外；依法須經(jīng)批準(zhǔn)的項(xiàng)目，經(jīng)相關(guān)部門批準(zhǔn)后方可開展經(jīng)營(yíng)活動(dòng)）。
二、實(shí)習(xí)崗位說明、實(shí)習(xí)內(nèi)容與過程
實(shí)習(xí)崗位：機(jī)電加工車間
實(shí)習(xí)內(nèi)容與過程：
首先第一周我從普通的基層做起一一彎線。彎線是一個(gè)苦差事，那些鐵線可不是開玩笑的。不是有很多那種油就是全是鐵銹，雖然我們戴著手套但是我們的雙手還是很臟;整天渾身都是臟兮兮的。盡管是這樣，我都毅然決定在這里實(shí)習(xí)下去，因?yàn)槲蚁嘈旁谶@里可以學(xué)到很多在學(xué)校無法學(xué)到的東西。天降大任于斯人也，必先苦其心志。這個(gè)彎鐵線只是個(gè)開始，因?yàn)槲抑牢易陨砜臻g是可以大大提升的。
? ? ?其次第二周我只是干點(diǎn)小手工活，就是幫師傅把銑出來的零件加工下，上上螺絲，打打毛刺，再組裝起來。最不如意的是打毛刺的時(shí)候把手指弄破了，痛，師傅說沒事這是在所難免的，以后小心點(diǎn)就行啦。
? ? ?銑床師傅給介紹了銑床的一些概論。銑床系指主要用銑刀在工件上加工各種表面的機(jī)床。通常銑刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)，工件(和)銑刀的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。它可以加工平面、溝槽，也可以加工各種曲面齒等。
然后到了第三周終于可以接觸銑床了，下班的時(shí)候上網(wǎng)查資料了解了一下我工作的銑床的產(chǎn)品特點(diǎn)是:米漢納鑄鐵之鑄件,鋼性強(qiáng)。強(qiáng)力炮塔型立銑頭， 加工效率高。肋骨式機(jī)身,穩(wěn)定并具抗震性。尺寸內(nèi)藏式水箱，容量充足且不占空間。p4級(jí)精密軸承之主軸，加工精度佳。鍍硬鉻之 精密齒管,進(jìn)給順暢穩(wěn)固。產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)是:可調(diào)間隙雙螺帽路之螺桿,精度耐久。嚴(yán)格精密檢測(cè)，確保機(jī)器精度。
? 接下來我就在這臺(tái)家伙上使勁地干活了，有不少開關(guān)之類的東西不知道是啥玩樣，可有師傅在旁邊指點(diǎn)著不怕，猛搞。雖然前幾天只是簡(jiǎn)單的開料，就是裁剪材料的尺寸(一般是長(zhǎng)、寬、高三個(gè)數(shù)據(jù))。但是還犯了不少錯(cuò)誤，不是長(zhǎng)了幾個(gè)um，就是短了。還有就是師傅叫我以后不要再用毫米來做單位了，人家一聽就知道你是外行。
隨著我對(duì)銑床的進(jìn)一步了解，進(jìn)一步操作。更重要的是要把圖紙的要求給現(xiàn)實(shí)的材料進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的裁剪。其實(shí)圖紙就是我們大一學(xué)過的cad圖紙，不過我目前接觸的圖紙要比在學(xué)校那發(fā)動(dòng)機(jī)圖紙簡(jiǎn)單太多。
?? ? 在經(jīng)過幾天的操作后，師傅開始叫我自己試著慢慢動(dòng)手操作，不懂得地方去問他。以前我操作的東西都是師傅調(diào)好的，零件固定好，坐標(biāo)調(diào)定。我其實(shí)就像個(gè)馬達(dá)，動(dòng)手就行啦。
最后一個(gè)星期我才弄懂了銑床的加工工藝范圍，由于我所在的車間只要是加工波峰焊和回流焊的零件，所以在工作的時(shí)候會(huì)了解到銑削加工是機(jī)械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面銑削和輪廓銑削，也可以對(duì)零件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、锪加工及螺紋加工等。
一個(gè)月的時(shí)間也過去了，感覺還沒什么，可能就是過的太充實(shí)了，讓人沒有一絲的感悟，如果有就是要每天都過得充實(shí)，不要浪費(fèi)時(shí)間，爭(zhēng)取在下一個(gè)月里繼續(xù)努力下去！
三、實(shí)習(xí)感悟
在對(duì)銑床的操作過程中，最重要的就是把圖紙的要求給現(xiàn)實(shí)的材料進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的裁剪。圖紙就是我們大一學(xué)過的cad圖紙，不過實(shí)習(xí)中接觸的圖紙要比在學(xué)校那發(fā)動(dòng)機(jī)圖紙簡(jiǎn)單太多。雖然圖紙簡(jiǎn)單，但當(dāng)我在銑床上拿材料照?qǐng)D紙操作的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)那東西太容易出錯(cuò)啦。最容易錯(cuò)的還是在材料的尺寸上，還有就是圖紙?jiān)趯?shí)際要求中的差異。這些都是自己不知道的錯(cuò)誤，可以在以后的實(shí)踐中慢慢改正。
還有就是擠壓力過大，超過材料的屈服強(qiáng)度。材料的強(qiáng)度和硬度偏低。毛坯材料的硬度過高。坯料體積過大，多余材料無法排除。材料選擇不當(dāng)。為了防止材料彎曲和變形，應(yīng)采用熱硬性較好、抗壓強(qiáng)度較高的高速工具鋼制造材料，淬火回火后硬度在61hrc以上。提高坯料精度，使坯料兩端面平行，并將坯料硬度控制在110hb以上。此外，還應(yīng)提高模具的導(dǎo)向精度和安裝精度,以保證擠壓時(shí)凸凹模同軸。材料折斷、斷裂、裂紋破壞及其預(yù)防措施。斷裂是直接影響材料壽命和危害最大的一種破損形式。材料的斷裂常常從--個(gè)極微小的切痕或劃痕開始，逐漸擴(kuò)大形成環(huán)狀裂紋，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)開裂和突然折斷。引起裂紋的主要原因是由于反復(fù)交變應(yīng)力作用和周期性溫度變化的結(jié)果。在擠壓過程中，短時(shí)間產(chǎn)生大量的熱量，使模具溫度升高，每擠一次就是一個(gè)熱冷循環(huán)。在這種熱冷交替的作用下，模具表面的應(yīng)力符號(hào)也交替變化，因而導(dǎo)致熱疲勞裂紋的產(chǎn)生。這些是師傅告訴我的專業(yè)知識(shí)，一時(shí)半會(huì)我還沒理解，以后再慢慢消化。
四、實(shí)習(xí)結(jié)論
在這三個(gè)月的實(shí)習(xí)過程中我學(xué)到了很多在學(xué)校里學(xué)不到的知識(shí)。比如鋼材長(zhǎng)度尺寸是各種鋼材的最基本尺寸，是指鋼材的長(zhǎng)、寬、高、直徑、半徑、內(nèi)徑、外徑以及壁厚等長(zhǎng)度。鋼材長(zhǎng)度的法定計(jì)量單位是米(m)、厘米(cm)、毫米(mm)。在現(xiàn)行習(xí)慣中，也有用英寸(' )表示的，但它不是法定計(jì)量單位。以及銑床的上下左右前后調(diào)節(jié)和裁剪材料的長(zhǎng)寬高。
還有銑床的種類很多，按其結(jié)構(gòu)分主要有: (1)臺(tái)式銑床；(2)懸臂式銑床；(3)龍門式銑床；(4)平面銑床。
銑床組成部分：(1)輔助裝路?，如液壓、氣動(dòng)、潤(rùn)滑、冷卻系統(tǒng)和排屑、防護(hù)等裝路。(2)主軸箱包括主軸箱體和主軸傳動(dòng)系統(tǒng)，用于裝夾刃具并帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速范圍和輸出扭矩對(duì)加工有直接的影響。(3)控制系統(tǒng)銑床運(yùn)動(dòng)控制的中心，執(zhí)行加工程序控制機(jī)床進(jìn)行加工。(4)機(jī)床基礎(chǔ)件通常是指底座、立柱、橫梁等，它是整個(gè)機(jī)床的基礎(chǔ)和框架。(5)進(jìn)給伺服系統(tǒng)由進(jìn)給電機(jī)和進(jìn)給執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，按照程序設(shè)定的進(jìn)給速度實(shí)現(xiàn)刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，包括直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
銑削主要適合于下列幾類零件的加工：(1)平面類零件:平面類零件是指加工面平行或垂直于水平面，以及加工面與水平面的夾角為一定值的零件，這類加工面可展開為平面。(2)直紋曲面類零件:直紋曲面類零件是指由直線依某種規(guī)律移動(dòng)產(chǎn)生的曲面類零件。直紋曲面類零件的加工面不能展開為平面。(3)立體曲面類零件:加工面為空間曲面的零件稱為立體曲面類零件。這類零件的加工面不能展成平面，一般使用球頭銑刀切削，加工面與銑刀始終為點(diǎn)接觸，若采用其它刀具加工，易于產(chǎn)生干涉而銑傷鄰近表面。加工立體曲面類零件一般使用三坐標(biāo)銑床，采用以下兩種加工方法：1.行切加工法---采用三坐標(biāo)銑床進(jìn)行二軸半坐標(biāo)控制加工，即行切加工法。球頭銑刀沿平面的曲線進(jìn)行直線插補(bǔ)加工，當(dāng)一段曲線加工完后，再加工相鄰的另一曲線，如此依次用平面曲線來逼近整個(gè)曲面。相鄰兩曲線間的距離應(yīng)根據(jù)表面粗糙的要求及球頭銑刀的半徑選取。球頭銑刀的球半徑應(yīng)盡可能選得大一些，以嗇刀具剛度，提高散熱性，降低表面粗糙度值。加工凹圓弧時(shí)的銑刀球頭半徑必須小于被加工曲面的最小曲率半徑。2.三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工---采用三坐標(biāo)銑床三軸聯(lián)動(dòng)加工，即進(jìn)行空間直線插補(bǔ)。如半球形，可用行切加工法加工，也可用三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的方法加工。這時(shí)，銑床用x、y、z三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的空間直線插補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)球面加工。
我相信這些知識(shí)會(huì)給我以后的工作帶來很多方便，同時(shí)我會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)，不斷提升理論素養(yǎng)；努力實(shí)踐，自覺進(jìn)行角色轉(zhuǎn)換；提高工作積極性和主動(dòng)性，繼續(xù)為社會(huì)創(chuàng)造更多的價(jià)值。
最后感謝單位領(lǐng)導(dǎo)和部門領(lǐng)導(dǎo)以及師傅們對(duì)我的支持和幫助，我會(huì)繼續(xù)努力的！
學(xué)生姓名：侯宇鋒 單位名稱：諸城市吉盛自動(dòng)化設(shè)備有限公司 實(shí)習(xí)時(shí)間：2020.03.01
7
分類號(hào) 編號(hào)
煙臺(tái)大學(xué)文經(jīng)學(xué)院
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
臥式鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì)
Design of Horizontal Steel Cutting Machine
申請(qǐng)學(xué)位：
系 別： 機(jī)電工程系
專 業(yè)： 機(jī)電一體化技術(shù)
班 級(jí)： 機(jī)1711-1班
姓 名： 侯宇鋒
學(xué) 號(hào)： 201704611139
指導(dǎo)老師： 呂小勇（副教授）
2020年5月30日
煙臺(tái)大學(xué)文經(jīng)學(xué)院
臥式鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì)
姓 名：侯宇鋒
導(dǎo) 師：呂小勇
2020年5月30日
煙臺(tái)大學(xué)文經(jīng)學(xué)院
煙臺(tái)大學(xué)文經(jīng)學(xué)院畢業(yè)論文任務(wù)書
系（部）：機(jī)電工程系
姓名
侯宇鋒
學(xué)號(hào)
201704611139
畢業(yè)
屆別
2020屆
專業(yè)
機(jī)電一體化技術(shù)
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目
臥式鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師
呂小勇
學(xué)歷
研究生
職稱
副教授
所學(xué)專業(yè)
流體傳動(dòng)及控制
1、 具體要求(主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等)：
主要內(nèi)容：
設(shè)計(jì)臥式鋼筋切斷機(jī)，用于對(duì)鋼筋的定長(zhǎng)切斷。最大切斷鋼筋直徑14mm，切斷次數(shù)15次/分；具備尺寸小、重量輕、操作方便、工作可靠等特點(diǎn)；
基本要求：1.設(shè)計(jì)確定總體工作原理，給出原理圖；2.完成詳細(xì)設(shè)計(jì)，給出設(shè)備整體、專用機(jī)構(gòu)、非標(biāo)零件等的必要的原理圖，裝配圖，零件圖等；3.按要求提交開題報(bào)告、論文等文檔。
主要參考資料：
1.理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等的教科書。2. 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，版本較新即可。3.自行搜集的鋼筋切斷機(jī)的其他相關(guān)資料、論文等。
2、進(jìn)度安排：
2月25日-3月15日：搜集、整理、熟悉分析相關(guān)資料，寫出開題報(bào)告；
3月15日-3月31日：確定總體方案，給出原理圖；
4月1日-4月30日：完成詳細(xì)設(shè)計(jì)，繪制必要的圖紙；
5月1日-5月30日：修改完善設(shè)計(jì)，撰寫論文；
指導(dǎo)教師（簽字）：
年 月 日
系（部）意見：
系主任（簽字）：
年 月 日
備注：
[摘 要] 本課題設(shè)計(jì)建筑上的臥式鋼筋切斷機(jī)根據(jù)電機(jī)的工作環(huán)境選擇電動(dòng)機(jī)類型，采用臥式安裝，防護(hù)式電機(jī)，鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。選擇三級(jí)減速，先是一級(jí)帶減速，再兩級(jí)齒輪減速。一級(jí)帶傳動(dòng)，它具有緩沖、吸振、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小、合過載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，并安裝張緊輪。兩級(jí)齒輪減速，齒輪傳動(dòng)可用來傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并具有功率范圍大，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，使用壽命長(zhǎng)，工作安全可靠等特點(diǎn)。動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)輸出,通過減速系統(tǒng)傳動(dòng),把動(dòng)力輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由于傳動(dòng)系統(tǒng)做的是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),而鋼筋切斷機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),為了實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換,可以采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu),盤行凸輪移動(dòng)滾子從動(dòng)件機(jī)構(gòu),齒輪齒條機(jī)構(gòu)。本課題采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作為本機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)?。
[關(guān)鍵詞] 切斷；鋼筋；齒輪；曲柄滑塊
目 錄
第一章 緒論……………………………….….......……………………......…..……….….1
1.1概述…………………………………...……..……………........……………………1
1.2題目的選取……………………………….…..……………...…………..………….2
第二章 總體設(shè)計(jì)方案………………………………………………..…………………2
2.1設(shè)計(jì)原理…………………………………………….……………………………2
2.2總體方案確定………………………………...…...…………………………..……2
第三章 鋼筋切斷機(jī)的力及功率………………………………………..…………………3
3.1 鋼筋切斷機(jī)的工作原理…………………………….……………………………3
3.2 鋼筋切斷機(jī)需用力計(jì)算……………………...…...…………………………..……3
3.3 功率計(jì)算……………....……………………………………..………………….….3
第四章 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………....…………………..………………4
4.1基本傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算……………………….…......………………………..…………4
4.1.1分配傳動(dòng)比.......................................................................................................4
4.1.2計(jì)算機(jī)構(gòu)各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)...................................................................5
4.2帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)…………………………………...……………….....………………….5
4.2.2帶輪基準(zhǔn).…………………...………………......................………………….5
4.2.3帶速的確定………………...………………..….....................……………….6
4.2.4中心矩、帶長(zhǎng)及包角的確…...…….……..……..........................…………….6
4.2.5確定帶的根數(shù)……………………………..………........................………….6
4.2.6張緊力……........………………………..…………............................……….6
4.2.7作用在軸上的載荷………………………..……………........................…….6
4.2.8帶輪結(jié)構(gòu)與尺寸見零件圖………….…..………………...........................….6
4.3齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)………………………...............…….…………………………....….7
4.3.1第一級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)……......………………………...............................….7
4.3.2第二級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)…….......………………………..........................….11
第五章 軸、鍵、軸承的校核………………………..…………….………...……………14
5.1軸的校核……………………………….…..................……………………..….14
5.1.1一軸的校核.............…….…………................................………………..….14
5.1.2三軸的校核.............…….…………................................………………..….18
5.2 鍵的校核……………………………….…………………….....…………………22
5.2.1平鍵的強(qiáng)度校核………….....…….……………................……………..….22
5.3軸承的校核……………………………………………………..………………….23
5.3.1初選軸承型號(hào)………………...........…….………………......…………..….23
5.3.2壽命計(jì)算…………...............…….…………………..................………..….23
第六章 模型的建立………………………....……………………..………………….….25
6.1基本結(jié)構(gòu)……………………………….…..................……………………..….25
6.2鋼筋切斷機(jī)模型的建立………………….…..................……………………..….25
6.2.1箱體模型.............……….…………................................………………..….25
6.2.2齒輪及齒輪軸模型的建立..………................................………………..….25
6.2.3其他零部件模型的建立..………..................................………………..….27
6.3虛擬裝配……………………………….…..................……………………..….30
第七章 總結(jié)………………………………....……………………..………………….….31
參考文獻(xiàn)…………………………..........…………………………..………………….….32
致謝……........………………………….….........…………………..………………….….33
煙臺(tái)大學(xué)文經(jīng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
第一章 緒論
1．1 概述
鋼筋切斷機(jī)是鋼筋加工必不可少的設(shè)備之一，它主要用于房屋建筑、橋梁、隧道、電站、大型水利等工程中對(duì)鋼筋的定長(zhǎng)切斷。鋼筋切斷機(jī)與其他切斷設(shè)備相比，具有重量輕、耗能少、工作可靠、效率高等特點(diǎn)，因此近年來逐步被機(jī)械加工和小型軋鋼廠等廣泛采用，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。
國(guó)內(nèi)外切斷機(jī)的對(duì)比：由于切斷機(jī)技術(shù)含量低、易仿造、利潤(rùn)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(guó)外同行相比具體有以下幾方面差距。
1)國(guó)外切斷機(jī)偏心軸的偏心距較大，如日本立式切斷機(jī)偏心距24mm，而國(guó)內(nèi)一般為17mm．看似省料、齒輪結(jié)構(gòu)偏小些，但給用戶帶來麻煩，不易管理．因?yàn)樵谟汕写罅系角行×蠒r(shí)，不是換刀墊就是換刀片，有時(shí)還需要轉(zhuǎn)換角度。
2)國(guó)外切斷機(jī)的機(jī)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(jī)在承受過載荷、疲勞失效、磨損等方面都超過國(guó)產(chǎn)機(jī)器．
3)國(guó)內(nèi)切斷機(jī)刀片設(shè)計(jì)不合理，單螺栓固定，刀片厚度夠薄，40型和50型刀片厚度均為17mm；而國(guó)外都是雙螺栓固定，25～27mm厚，因此國(guó)外刀片在受力及壽命等綜合性能方面都較國(guó)內(nèi)優(yōu)良。
4)國(guó)內(nèi)切斷機(jī)每分鐘切斷次數(shù)少．國(guó)內(nèi)一般為28～31次，國(guó)外要高出15～20次，最高高出30次，工作效率較高。
5)國(guó)外機(jī)型一般采用半開式結(jié)構(gòu)，齒輪、軸承用油脂潤(rùn)滑，曲軸軸徑、連桿瓦、沖切刀座、轉(zhuǎn)體處用手工加稀油潤(rùn)滑．國(guó)內(nèi)機(jī)型結(jié)構(gòu)有全開、全閉、半開半閉3種，潤(rùn)滑方式有集中稀油潤(rùn)滑和飛濺潤(rùn)滑2種。
6)國(guó)內(nèi)切斷機(jī)外觀質(zhì)量、整機(jī)性能不盡人意；國(guó)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(dòng)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(duì)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，色澤搭配科學(xué)合理，外觀看不到哪兒有焊縫、毛刺、尖角，整機(jī)光潔美觀。而國(guó)內(nèi)一些一些廠家雖然生產(chǎn)歷史較長(zhǎng)，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(yàn)，生產(chǎn)工藝幾十年一貫制，所以外觀質(zhì)量粗糙、觀感較差。
全球經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展為建筑行業(yè)，特別是為建筑機(jī)械的發(fā)展提供了一個(gè)廣闊的發(fā)展空間，為廣大生產(chǎn)企業(yè)提供一個(gè)展示自己的舞臺(tái)。面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的我國(guó)建筑機(jī)械市場(chǎng)，加強(qiáng)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理，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)量和產(chǎn)品售后服務(wù)水平，積極、主動(dòng)走向市場(chǎng)，使企業(yè)的產(chǎn)品不斷地滿足用戶的需求，盡快縮短與國(guó)外先進(jìn)企業(yè)的差距，無疑是我國(guó)鋼筋切斷機(jī)生產(chǎn)企業(yè)生存與發(fā)展的必由之路。
1．2 題目的選取
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是臥式鋼筋切斷機(jī)的設(shè)計(jì)。要求切斷鋼筋的最大直徑14mm，切斷速度為15次/分。
在設(shè)計(jì)中通過計(jì)算和考慮實(shí)際情況選則合適的結(jié)構(gòu)及參數(shù)，從而達(dá)到設(shè)計(jì)要求，同時(shí)盡可能的降低成本，這也是一個(gè)綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)的過程。。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)三年大學(xué)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)總結(jié)，也是走上工作崗位前的一次模擬訓(xùn)練。
第二章 總體設(shè)計(jì)方案
2.1 設(shè)計(jì)思路
本設(shè)計(jì)中的臥式鋼筋切斷機(jī)，由電動(dòng)機(jī)經(jīng)一級(jí)三角帶傳動(dòng)和二級(jí)齒輪傳動(dòng)減速后,帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)",曲軸推動(dòng)連桿使滑塊和動(dòng)刀片在機(jī)座的滑道中作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),使活動(dòng)刀片和固定刀片相錯(cuò)而切斷鋼筋。如圖2-1:
圖2-1 整體方案示意圖
2.2 總體方案確定
選擇三級(jí)減速，先是一級(jí)帶減速，再兩級(jí)齒輪減速。首先采用一級(jí)帶傳動(dòng)，因?yàn)樗哂芯彌_、吸振、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小、合過載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。并安裝張緊輪。然后采用兩級(jí)齒輪減速，因?yàn)樗捎脕韨鬟f空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并具有功率范圍大，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，使用壽命長(zhǎng)，工作安全可靠等特點(diǎn)間。
動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)輸出,通過減速系統(tǒng)傳動(dòng),把動(dòng)力輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由于傳動(dòng)系統(tǒng)作的是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),而鋼筋切斷機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，為了實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換，可以采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。????????
曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄的主要結(jié)構(gòu)型式又分為四種:圓盤式，偏心輪式，偏心軸式，曲軸式。通過考慮實(shí)際情況，我決定選擇曲軸式。同時(shí)，在曲軸處安裝一飛輪，用于儲(chǔ)存慣性能，使切斷過程順利進(jìn)行。儲(chǔ)存慣性能，使切斷過程順利進(jìn)行。????????
外殼的選擇，我采用全開式，原因有兩個(gè)方面。一有利于散熱，同時(shí)方便在關(guān)鍵部位放潤(rùn)滑油。二價(jià)格便宜，制造簡(jiǎn)單。?????????
從整體上來說，臥式鋼筋切斷機(jī)占地面積較大，但相對(duì)的高度較小。從結(jié)構(gòu)上說，用電動(dòng)機(jī)經(jīng)一級(jí)三角帶傳動(dòng)和二級(jí)齒輪傳動(dòng)減速后，帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),曲軸推動(dòng)連桿使滑塊和動(dòng)刀片在機(jī)座的滑道中作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),使活動(dòng)刀片和固定刀片相錯(cuò)而切斷鋼筋，塊和動(dòng)刀片在機(jī)座的滑道中作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),使活動(dòng)刀片和固定刀片相錯(cuò)而切斷鋼筋。
第三章 鋼筋切斷機(jī)的力及功率
3.1 鋼筋切斷機(jī)的工作原理
工作原理：采用電動(dòng)機(jī)經(jīng)一級(jí)三角帶傳動(dòng)和二級(jí)齒輪傳動(dòng)減速后,帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),曲軸推動(dòng)連桿使滑塊和動(dòng)刀片在機(jī)座的滑道中作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),使活動(dòng)刀片和固定刀片相錯(cuò)而切斷鋼筋。
3.2 切斷鋼筋需用力計(jì)算
為了保證鋼筋的剪斷，剪應(yīng)力應(yīng)超過材料的許應(yīng)剪應(yīng)力。即切斷鋼筋的條件為：
查資料可知鋼筋的許用剪應(yīng)力為：MPa,取最大值142MPa。由于本切斷機(jī)切斷的最大剛筋粗度為：mm。
則本機(jī)器的最小切斷力為：
取切斷機(jī)的Q=22000N。
3.3 功率計(jì)算
由圖可知，刀的速度小于曲軸處的線速度。則切斷處的功率P：W
查表可知在傳動(dòng)過程中，帶傳動(dòng)的效率為η= 0.94~0.97； 二級(jí)齒輪減速器的效率為η= 0.96~0.99； 滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率為η= 0.94~0.98； 連桿傳動(dòng)的效率為η= 0.81~0.88；滑動(dòng)軸承的效率為
由以上可知總的傳動(dòng)效率為:
η= 0.94×0.96×0.98×0.81=0.72
由此可知所選電機(jī)功率最小應(yīng)為 kw
第四章 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
圖4-1 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)三維效果圖
4.1 基本傳動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算
4.1.1 分配傳動(dòng)比
電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y，滿載轉(zhuǎn)速為960 r/min。
a) 總傳動(dòng)比
b) 分配傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比
上式中i0、i1分別為帶傳動(dòng)與減速器（兩級(jí)齒輪減速）的傳動(dòng)比，為使V帶傳動(dòng)的外廓尺寸不致過大，同時(shí)使減速器的傳動(dòng)比圓整以便更方便的獲得圓整地齒數(shù)。初步取i0 =2，則減速器的傳動(dòng)比為
c) 分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比
按展開式布置，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，取 i11=6.4，則i22=5。（注以下有i1代替i11，i2代替i22）
4.1.2 計(jì)算機(jī)構(gòu)各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)
a) 各軸的轉(zhuǎn)速ⅠⅡⅢ
Ⅰ 軸
Ⅱ 軸
Ⅲ 軸
b) 各軸的輸入功率
Ⅰ 軸
Ⅱ 軸
Ⅲ 軸
c) 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩
電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩
Ⅰ 軸
Ⅱ 軸
Ⅲ 軸
4.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)
4.2.1 選取A型V帶
由設(shè)計(jì)可知：V帶傳動(dòng)的功率為2.2kw，小帶輪的轉(zhuǎn)速為960r/min，大帶輪的轉(zhuǎn)速為480r/min。
查表可知 工況系數(shù)取 KA=1.5 ，Pc=1.5×2.2=3.3kw。根據(jù)以上數(shù)值及小帶輪的轉(zhuǎn)速查相應(yīng)得圖表選取A型V帶。
4.2.2 帶輪基準(zhǔn)直徑
查閱相關(guān)手冊(cè)選取小帶輪基準(zhǔn)直徑為d1=100mm，則大帶輪基準(zhǔn)直徑為d2=2×100=200mm
4.2.3 帶速的確定
4.2.4 中心矩、帶長(zhǎng)及包角的確定
由式0.7(d1+d2)
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