GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)

GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)可修改编辑GQ50钢筋切断机结构设计与运动仿真【摘要】钢筋切断机是把钢筋切成所需长度的专用机械,在大型建筑工地上的应用非常广泛。钢筋切断机分为机械传动和液压传动两种。机械传动式钢筋切断机,工作时大都采用电动机经一级三角带传动和三级齿轮传动减速后,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。GQ50型钢筋切断机，其剪切运动是由一偏心轮连杆机构完成的。但是由于切断机机体内腔狭小，在装配曲轴连杆时比较困难。尤其是在使用中发生故障需要维修时，拆卸曲轴连杆更加不容易，给维修造成很大的不变，因此在不改变设备功能的情况下，我对曲轴连杆机构做了一些改进。改进后的偏心轮结构直接从机体的注册孔中装入和取出。而不必拆卸连杆，大大简化了装配程序，减轻的工人的劳动强度。同时也极大的方便了维修，还简化了零件的工艺过程，取得良好的经济效益。【关键词】：钢筋切断机；偏心轮；曲轴连杆机构GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共1页，当前为第1页。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共1页，当前为第1页。GQ50reinforcingsteelcutterstructuraldesignandmovementsimulationAbstractReinforcingsteelcuttingmachineisusedtocuttherequiredlengthofsteelmachineryspecializedforlargeconstructionsitesintheapplicationofveryextensive.Reinforcingsteelcuttingmachineintomechanicaltransmissionandhydraulictransmissionoftwo.Mechanicaltransmissionreinforcedcuttingmachine,workingmostlyusedasaV-beltdrivemotorandgeardriveslowdownafterthree,drivencrankshaftrotation,promotingthecrankshaftandconnectingrodtomovethesliderbladeintheframeofthechuteinareciprocatinglinearmotionSothattheactivitiesofthebladeandafixedbladeandcutoffthewrongsteel.GQ50-steelcutter,whosemovementfromonetypeofthecrankshaftlinkagetocomplete.However,duetocutoffthesmallinnercavityofthebody,intheassemblywhenthecrankshaftlinkmoredifficult.Especiallyintheuseofafaultinneedofrepair,demolitioncranklinkmoredifficulttorepairabigchange,sodonotchangethefunctionoftheequipmentunderthecircumstances,wehavemadesomeimprovementtocranklinkage.Theimprovedstructureofthecamdirectlyfromthebodyoftheaircraftregisteredintheholeandpackedout.Withoutdismantlingthelink,greatlysimplifiestheassembly,reducinglaborintensityofworkers.Butalsogreatlyfacilitatethemaintenance,hasalsosimplifiedtheprocessofpartsandachievedgoodeconomicreturns.Keywords:steelcuttingmachine,thestructuredesign,proe,virtualassembling,movementsimulationGQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共2页，当前为第2页。

目录GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共2页，当前为第2页。1绪论 11.1钢筋切断机的研究现状 11.2本次设计的任务 21.3本次设计目的与意义 32钢筋切断机的总体设计 42.1钢筋切断机的基本介绍 42.2GQ50型钢筋切断机的改良方向 52.3钢筋切断机的工作原理 62.4钢筋切断机的基本结构 62.4.1GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计方案的确定 62.4.2GQ50型钢筋切断机主传动机构设计的基本思路 72.4.3GQ50型钢筋切断机主传动机构设计的方法 73方案设计比较 83.1驱动装置方案选择 83.1.1液压驱动 83.1.2手动驱动 83.1.3电机驱动 83.2传动装置方案选择 93.2.1液压传动 93.2.2带传动 93.2.3齿轮传动 93.2.4组合传动 93.3执行装置方案选择 93.3.1曲柄滑块机构 93.3.2齿轮齿条机构 103.3.3凸轮机构 104钢筋切断机传动设计 124.1电动机的选择 124.2基本传动数据计算 124.2.1传动比的分配 124.2.2各轴的运动及动力参数分析 134.3带传动的设计 144.3.1带型的选择 144.3.2带轮基准直径的确定 144.3.3带速的确定 154.3.4中心距、带长及包角的确定 154.3.5确定带的根数 164.4齿轮传动的设计 164.4.1选材料、确定初步参数 16GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共3页，当前为第3页。4.4.2齿面疲劳强度计算 18GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共3页，当前为第3页。4.4.3齿根抗弯疲劳强度验算 204.5轴的设计 214.6键的选取与校核 224.6.1键的选取 224.6.2键强度的校核 224.7轴承的组合设计 234.8连杆的设计 244.9切断钢筋需用力计算 244.10减速器附件的选择 255钢筋切断机的摩擦、磨损和润滑 266机械式钢筋切断机调整及保养的使用 276.1钢筋切断机的使用调整 276.2钢筋切断机的保养 286.3钢筋切断机的一般安全的规定 297建模与仿真 307.1三维软件的介绍 307.2钢筋切断机的建模与仿真 317.2.1钢筋切断机主要零件的三维建模 317.2.2GQ50型钢筋切断机主传动机构的装配与仿真 40致谢 43GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共4页，当前为第4页。参考文献 44GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共4页，当前为第4页。可修改编辑1绪论1.1钢筋切断机的研究现状纵观我国建筑用钢筋切断机的总体水平，与国际上先进产品相比还是比较落后。主要表现在：企业生产规模小，产品的技术含量低，生产效率低下。大部分产品调直速度较低，钢筋的直线度不高，表面划伤较重。造成这种局面的主要原因在于，我国的建筑用钢筋切断机市场还没有真正形成，还处在地域及价格因素占主导位置的过渡阶段，尚未进入真正的市场竞争阶段。生产企业多而零散，且大都处在一种小而全、小而不全的状态，在这些生产企业中很难形成强大的技术投入在这种条件下，企业之间相互抄袭现象严重，很难找到拥有自主知识产权的产品，尚没有出现可以称得上领军式的企业。建筑用新Ⅲ级钢筋的推广使用为钢筋切断机的生产企业提供了广阔的发展空间。为此，许多企业投入大量资金，争相开发、研制适合新!级钢筋要求的高速、大直径钢筋切断机。在传统的调直模式和曲线辊式调直切断机中广泛采用的锤击式切断机构，长期以来一直存在连切的问题，被行业称之为老大难问题。多少年来，许多生产企业和使用单位为此伤透了脑筋，想尽了各种办法，始终没有彻底解决。随着专利技术“锤击式冲压及切断设备的零连切装置”的开发与应用，不仅彻底解决了锤击式切断机构的连切问题，而且调直度好，长度误差小，受到了新老户、特别是广大钢筋焊网企业的热烈欢迎。仅传统设备改造一项就为开发企业带来一大片市场。采用剪式切断机构的新型对辊式钢筋切断机的使用，不仅明显地降低了对冷、热轧带肋钢筋表面的伤，也使得钢筋的调直速度由过去的４０－６０m/min，提高到90-120m/min、150m/min，甚至达到180m/min以上，直线度≤3mm/m，长度误差±2mm，完全可以和国外产品媲美。复合式（对辊+调直模式）钢筋切断机，不仅保持了传统产品（调直模式）调直度好的特点，同时也使对辊式调直机的优势得到了充分发挥，调直速度由过去的30-50m/min提高到80m/min。调直钢筋的范围也由φ5-10mm提高到φ14mm，直线度≤4‰，定尺精度≤10mm。在电气控制方面，众多企业纷纷淘汰传统的电气控制技术，竟相采用先进的PLC式电脑控制，不仅使控制单元得到了简化，整机的运行更加稳定、可靠，维护更加简单，更使我国建筑用钢筋切断机的整体水平跃上一个新的台阶，极大地缩短了与国际上先进产品的差距。面对空前广阔的钢筋切断机市场，广大生产企业也面临严峻的挑战。多年来，受运输长度等多种因素影响，大型轧钢企业生产的直径小于φ14钢筋都是以盘条形式走向市场。目前已有个别企业看准后续加工（即钢筋的调直与定尺切断）中的可观利润，开始购入单机。一旦这些企业实现并完成对现有生产线的改进，将以往的盘条改为直条走向市场，势必对现有的钢筋切断机市场，特别是对钢筋切断机生产企业形成巨大的冲击。人无远虑，必有近忧，这是一个应该引起广大钢筋切断机生产企业十分重视的大问题。综上所述，我国经济建设的飞速发展为建筑行业，特别是为建筑机械的发展提供了一个广阔的发展空间，为广大生产企业提供一个展示自己的舞台。面对竞争日益激烈的我国建筑机械市场，加强企业的经营管理，加大科技投入，重视新技术、新产品的研究开发，提高产品质量和产品售后服务水平，积极、主动走向市场，使企业的产品不断地满足广大用户的需求，尽快缩短与国外先进企业的差距，无疑是我国广大钢筋切断机生产企业生存与发展的必由之路。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共5页，当前为第5页。本次毕业设计采用计算机仿真技术结合动力学理论，对钢筋切断机进行零件三维设计、装配，建立钢筋切断机三维仿真模型，模拟钢筋切断机运行状况，对钢筋切断机进行仿真分析研究，以加快产品技术更新。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共5页，当前为第5页。1.2本次设计的任务钢筋切断机是一种剪切钢筋所使用的一种工具。一般有全自动钢筋切断机，和半自动钢筋切断机之分。它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。钢筋切断机与其他切断设备相比，具有重量轻、耗能少、工作可靠、效率高等特点，因此近年来逐步被机械加工和小型轧钢厂等广泛采用，在国民经济建设的各个领域发挥了重要的作用。采用计算机仿真技术结合动力学理论，对钢筋切断机进行零件三维设计、装配，建立钢筋切断机三维仿真模型，模拟钢筋切断机运行状况，对钢筋切断机进行仿真分析研究，以加快产品技术更新。本次毕业设计的设计参数：1、本次设计的切断材料为：切断圆钢（Q235-A）；2、被切材料的直径：Φ6~Φ50mm；3、效率：连续切断次数28次/min；4、功率：电机功率4.0KW。1.3本次设计目的与意义本次毕业设计的题目是：GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真。本次设计的研究对象为钢筋切断机。钢筋切断机是一种剪切钢筋所使用的一种工具。一般有全自动钢筋切断机，和半自动钢筋切断机之分。它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。钢筋切断机与其他切断设备相比，具有重量轻、耗能少、工作可靠、效率高等特点，因此近年来逐步被机械加工和小型轧钢厂等广泛采用，在国民经济建设的各个领域发挥了重要的作用。通过对GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真，熟悉机械设计的基本步骤，基本方法，培养本人查找文献、手册等的综合能力。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共6页，当前为第6页。通过对此处毕业设计也达到自己熟悉使用二维CAD软件和三维PRO/E软件的能力。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共6页，当前为第6页。2钢筋切断机的总体设计2.1钢筋切断机的基本介绍钢筋切断机是建筑机械的一种。它是钢筋加工必不可少的设备之一，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。钢筋切断机与其他切断设备相比，具有重量轻、耗能少、工作可靠、效率高等特点，因此近年来逐步被建筑工地和小型轧钢厂等广泛采用，在国民经济建设的各个领域发挥了重要的作用。新中国成立初期，建筑工程中钢筋加工技术非常落后，主要依靠手工或者简单工具，劳动强度大、生产效率低、工程质量很难保证。太原重型机械学院是国内最早生产钢筋切断机的单位之一。他们于1958年首次引进苏联的卧式钢筋切断机图纸，生产了国内第一台钢筋切断机。随后又于1985年引进了日本立式钢筋切断机和德国卧式钢筋切断机，并在此基础上研发了GQ40、GQ50、GQ65等一系列开式、封闭式及半封闭式切断机。该系列的钢筋切断机均是采用机械轮剪切进行切断的。此外，沈阳建筑工程学院工厂、陕西渭南农业科技股份有限公司、黑虎建筑机械公司等企业也生产过不同类型的机械式钢筋切断机。目前，国内的钢筋切断机多以机械轮剪式切断为主。其工作过程基本为：电动机输出动力经过带传动和三级齿轮传动减速后，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做往复直线运动，使动刀片和定刀片相错而切断钢筋。近年来，我国在钢筋切断机技术装备方面有了长足的进步，但产品的技术水平与国外先进水平相比，尚有以下几个方面的差距：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。2)国外切断机的机架都是钢板焊接结构，零部件加工精度、粗糙度尤其热处理工艺过硬，使切断机在承受过载荷、疲劳失效、磨损等方面都超过国产机器。3)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，25-27mm4)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。5)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。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共7页，当前为第7页。6)国内切断机外观质量、整机性能不尽人意。国外厂家一般都是规模生产，在技术设备上舍得投入，自动化生产水平较高，形成一套完整的质量保证加工体系。尤其对外观质量更是精益求精，外罩一次性冲压成型，油漆经烤漆喷涂处理，色泽搭配科学合理，外观看不到哪儿有焊缝、毛刺、尖角，整机光洁美观。而国内一些厂家虽然生产历史较长，但没有一家形成规模，加之设备老化，加工过程拼体力、经验，生产工艺几十年一贯制，所以外观质量粗糙、观感较差。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共7页，当前为第7页。从钢筋切断机的发展趋势看，随着建筑设计与建筑施工技术的国际化，建筑工程设计与应用钢筋必将进入商品化供应时代，即根据建筑配筋表采购钢筋，钢筋使用现场转化成可用钢筋，商品化供应钢筋。而钢筋的一体化生产就要求钢筋切断机必须实现自动控制——钢筋自动送料，定尺寸后自动切断、落料。另一方面，国外的产品充分融合了机械技术、电子技术、液压技术等，形成了以机械为筋骨、液压为肌肉、电气为神经的机电液一体化综合控制技术，充分发挥各自的优势，体现综合最优驱动及控制能力。因此，钢筋切断机不但要求实现定长剪切的高精度控制，同时要求其具有相对高的生产效率。所以，如何使钢筋切断机的机电液系统有机地高度集成，充分发挥各自优势，将是今后研究的主要方向。2.2GQ50型钢筋切断机的改良方向真对钢筋切断机存在的这些问题，现提出两方面改良意见：（1）轻量化设计的改进轻量化设计可节省资源、减少生产、使用、回收等环节中了浪费，而且就机器本身而言，也可以通过轻量化设计，在最低成本下达到机器的使用性能。就目前来说，可通过建立虚拟样机、并对其进行有限元分析实现轻量化设计及制造。（2）结构与造型的改良。目前的钢筋切断机有闭式与开式两大类。开式由于体积大，搬移不便、润滑差等，已经很少生产使用。而闭式结构的体积虽较为紧凑，但存在的主要问题是在传动系统出现故障时，维修不太方便。目前在市场上出现了一种在整体闭式结构上的改良设计。即将机体一侧的1/2-1/3设计为可拆卸结构，这种结构虽然在加工上增加了工序，但铸造环节更简单，安装比较方便，尤其是便于售后服务。2.3钢筋切断机的工作原理工作原理：采用电动机经过一级带传动和三级齿轮传动减速后，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做往复直线运动，这样，活动刀片和固定刀片就能相错而切断钢筋。2.4钢筋切断机的基本结构2.4.1、GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计方案的确定GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共8页，当前为第8页。通过查找GQ50型钢筋切断机主传动机构设计的相关税资料和专利文献选取本次设计的基本设计方案为图2-1：GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共8页，当前为第8页。图2-1切断机主传动机构设计图2-1中：1.电机，2.小带轮，大带轮4.一轴5.二轴连轴齿轮6.三轴7.曲轴大齿轮8.机体9.二轴10.三轴连轴齿轮11.曲轴12.连杆13.活动刀座14.活动刀片5.固定刀片该方案是在一种改进的钢筋切断机。它的箱体由侧面箱板和箱底板组装成封闭型式：其传动系统采用三轴（六齿轮）三级齿轮传动结构；而其曲柄杆与滑块采用钩型连接结构。这种改进，使箱体制造工艺简化。由于是三级齿轮传动节省了一根中间传动轴，故而使整机体积缩小了许多，且降低了成本。而曲柄杆与滑块的钩型连接方式，不仅结构简单，而且提高了机械强度，不易损坏，使整机延长了寿命。并具有功率范围大，传动效率高，传动比准确，工作安全可靠等优点考虑到工地上的机械需要经常变幻地方，且考虑到经济性，应尽量使产品的尺寸减小、结构紧凑，所以本设计中的小齿轮都采用齿轮轴的形式。为了节能、储能和减震，本设计运用了飞轮的优点。为了使飞轮的结构尺寸不至于过大，本产品把飞轮与大带轮作为一个整体来设计，故安装在第一根轴上。2.4.2、GQ50型钢筋切断机主传动机构设计的基本思路：首先，查找相关文献了解钢筋切断机的基本工作原理，熟悉钢筋切断机的基本结构特别是对本次设计的重点住传动机构的传动原理进行仔细分析。其次，对钢筋切断机中基本传动数据进行计算，包括钢筋切断机各轴的运动及动力参数，钢筋切断机带型的选择、带轮基准直径的确定、带速的确定、中心距、带长及包角的确定、钢筋切断机带的根数、带轮结构与尺寸、钢筋切断机齿轮传动的设计（包钢筋切断机选材料、确定初步参数、钢筋切断机齿面疲劳强度计算、钢筋切断机齿根抗弯疲劳强度验算）。2.4.3、GQ50型钢筋切断机主传动机构设计的方法查找机械设计手册、机械设计原理、机械设计基础等书籍、以及相关中文和外文文献、国内外相关专利等等对钢筋切断机主传动机构进行基本设计。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共9页，当前为第9页。利用pro/e三维软件对钢筋切断机转动主体零部件进行三维建模和仿真分析，对设计结构的准确性进行分析（包过尺寸干涉、强度分析等等）。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共9页，当前为第9页。3方案设计比较3.1驱动装置方案选择3.1.1液压驱动（1）液压驱动有作用通过几乎不可压缩的油液的压强来实现，而压力的大小又取决于负载的大小；液压传动可以很容易地实现无级变速；液压输入功率等于油液压强与油液流量的乘积。主要有齿轮泵，叶片泵，柱塞泵。前两种输出为旋转运动，后者输出为直线运动。（2）基于钢筋切断机的工作状态，环境及成本，最宜选择齿轮泵。齿轮泵有结构简单、体积小、重量轻、工作可靠、自吸性能好、抗油污能力强，但效率低，大，流量脉动大，不能用做变量泵等特点。结构图如图3-1。采用液压系统配合液压控制装置，很容易实现机械系统的控制。图3-1液压控制装置3.1.2手动驱动当设计要求为便携式钢筋切断机时可考虑此方案。使用手动驱动一般会用到液压和压力倍增机构，设计相对复杂，要求较高。在这里暂不予以考虑。3.1.3电机驱动GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共10页，当前为第10页。电机驱动是较为常用和传统的驱动方式，特别是三相交流异步电机应用更为广泛。三相异步电机的输出功率比较大，完全可以满足本设计的驱动要求。故选用电机驱动作为此切断机的切断驱动装置。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共10页，当前为第10页。3.2传动装置方案选择3.2.1液压传动方式若采用液压泵作为驱动装置，则应选择液压的传动方式，因为本设计已经不予以考虑。故排除此传动方式。3.2.2带传动带传动为挠性传动，它具有防抱死工况的发生，所以在以内燃机或工况较恶劣下工作时的电机为原机时常被采用，特别常在第一级传动中出现；但由于是靠摩擦来传递动力，导致部分能量转化为热，效率下降。尽管如此该传动方式符合本设计要求，予以考虑。3.2.3齿轮传动在机械传动中应用最广泛的传动方式，其传动准确可靠，效率很高，噪声小，可以满足不同工况要求，但其加工成本比较高，可实现传动比不是很大，需要多级传动才能达到大传动比的要求。予以考虑3.2.4组合传动由于机械运动形式、运动规律和机械性能等方面要求的多样性和复杂性，而以上传动机构的局限性，因此常常需要将几种机构配合起来，形成组合传动机构。3.3执行装置方案选择 执行机构选择的关键是将旋转运动转化为直线运动，同时保证好的运动和动力特性。有以下三种方案：3.3.1曲柄滑块机构采用曲柄滑块机构，如图3-2所示，优点是结构简单，制造成本低，缺点是运动轨迹设计很难达到设计要求，从而导致动力特性不是很好。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共11页，当前为第11页。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共11页，当前为第11页。图3-2曲柄滑块机构3.3.2齿轮齿条机构采用齿轮齿条机构，如图3-3所示，优点传动比精确，但在本方案中，亦没有这方面的要求，且动刀运动需要较好的急回特性，明显该机构不满足，故舍弃。图3-3齿轮齿条机构3.3.3凸轮机构GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共12页，当前为第12页。采用凸轮机构，如图3-4所示，该方案优点是设计灵活，可以达到高精度的运动曲线和运动特性要求，但设计也相对复杂。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共12页，当前为第12页。图3-4凸轮机构综上，本设计采用方案1，性能可以达到设计要求GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共13页，当前为第13页。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共13页，当前为第13页。4钢筋切断机传动设计4．1电动机的选择根据本次设计的任务书选取电机功率为：4kw。因此根据《机械设计手册》由功率数值和钢筋切断机的应用场合由电动机功率为4kw，所以选择电动机型号为：Y112M-2该电机的额定转速为2890r/min，满载转速为3000r/min。4.2基本传动数据计算减速器是一种由封闭在刚性壳体内的蜗杆传动、齿轮传动或齿轮—蜗杆传动所组成的独立部件，常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置；在少数场合下也用作增速的传动装置，此时就称为增速器。减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单，并可成批生产，故在现代机械中应用很广。本设计中采用的是三级减速器。4.2.1传动比的分配1）总传动比：2）分配传动装置的传动比：上述表达式中：分别为带传动与减速器（三级齿轮减速）的传动比。为使V带传动的外廓尺寸不致过大，同时使减速器的传动比圆整以便更方便的获得圆整地齿数。初步取：=1.6则减速器的传动比为：3）分配减速器的各级传动比《机械设计手册》，取：=4，=4GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共14页，当前为第14页。则：GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共14页，当前为第14页。=4。4.2.2各轴的运动及动力参数分析1、各轴的转速计算根据本次毕业设计任务书结合上述计算结果有：Ⅰ轴的转速为：Ⅱ轴的转速比为：Ⅲ轴的转速比为：4）曲轴的传动比为：2、各轴输入功率的计算查《机械设计手册》可以选取：带传动的传动效率=0.96齿轮传动的传动效率为0.97。则1）Ⅰ轴的传动功率为：2）Ⅱ轴的传动功率为：Ⅲ轴的传动功率为：5）曲轴的传动功率为：3、各轴的输入转矩计算根据相关设计资料和设计公式有：1）电动机的输出转矩为：GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共15页，当前为第15页。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共15页，当前为第15页。2）Ⅰ轴的输出转矩为：3）Ⅱ轴的输出转矩为：4）Ⅲ轴的输出转矩：5）曲轴的输出转矩：4.3带传动的设计4.3.1带型的选择由上述设计数据可知，V带的传动功率为4kw，小带轮的转速为2890r/min，大带轮的转速为1806r/min。查《机械设计手册》可知：工况系数取：KA=1.5传递功率为：Pc=1.5×4=6kw根据以上数值及小带轮的转速查相应得图表选取B型V带。4.3.2带轮基准直径的确定由《机械设计手册》，取小带轮的基准直径为：则大带轮的基准直径为：GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共16页，当前为第16页。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共16页，当前为第16页。4.3.3带速的确定根据《机械设计手册》的相关公式可以计算得到带速：4.3.4中心距、带长及包角的确定由《机械设计手册》知，带的中心距选取为：0.7(d1+d2)<a0<2(d1+d2)则：0.7(200+320)<a0<2(200+320)通过计算可以得到：364〈a0〈1040初步确定中心距为：a0=400mm根据《机械设计手册》公式初步计算带的基准长度：查《机械设计手册》选取带的长度为：L=2500mm计算实际中心矩：验算小带轮包角：GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共17页，当前为第17页。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共17页，当前为第17页。带轮的最小包角大于90°。4.3.5确定带的根数对于带的根数可以采用公式：查机械设计手册知：p1=0.97Δp1=0.11ka=0.82kl=0.93则因此可以选取带的根数为：Z=24.4齿轮传动的设计为加工方便和降低成本，本设计中，小齿轮均以齿轮轴代替。此外，本设计采用三级齿轮传动减速，齿轮的详细结构及尺寸设计见附录图纸。在此仅以第一级的齿轮设计为例，详述其设计过程。第一级齿轮设计过程如下：4.4.1选材料、确定初步参数1）选材料齿轮轴：40Cr钢调制平均取齿面硬度为260HBS大齿轮：45钢调制平均取齿面硬度为260HBS2）初选齿数取齿轮轴的齿数为14则大齿轮的齿数为：14×4=563)齿数比即为传动比：GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共18页，当前为第18页。4)选择尺宽系数ψd和传动精度等级情况GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共18页，当前为第18页。参照《机械设计手册》选取：ψd=0.5初估齿轮轴的直径：d1=50mm则小齿轮的尺宽为：b=ψd×d1=0.5×50=25mm5)齿轮圆周速度为：参照手册选精度等级为8级。6)计算小齿轮转矩T1确定载荷系数KH、KF确定使用系数KA：查《机械设计手册》选取使用系数为：KA=1.85确定动载系数Kv：查《机械设计手册》选取动载系数：Kv=1.10确定齿间载荷分布系数KHa、KFa：因此：则：GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共19页，当前为第19页。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共19页，当前为第19页。载荷系数KH、KF的确定：由《机械设计手册》公式可知4.4.2齿面疲劳强度计算确定许用应力[σH]1）总工作时间th，假设该切断机的寿命为5年，每年工作300天，每天工作8个小时，则：2）应力循环次数N1、N23）寿命系数Zn1、Zn2查《机械设计手册》相关手册选取：Zn1=1.0、Zn2=1.15接触疲劳极限取：σhlim1=720MPa、σhlim2=580MPa安全系数取：Sh=1.07）许用应力[σh1]、[σh2]GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共20页，当前为第20页。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共20页，当前为第20页。弹性系数ZE：查《机械设计手册》可选取：节点区域系数ZH：查《机械设计手册》可选取：ZH=2.5求所需小齿轮直径d1与初估大小基本相符。计算模数取模数m为标准值4。11）确定分度圆、中心距：分度圆直径d1,d2确定尺宽：取大齿轮齿宽为b1=56×0.5=28mm齿轮轴齿宽取b2=40mm中心距a：4.4.3齿根抗弯疲劳强度验算求许用弯曲应力[σF]GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共21页，当前为第21页。1）应力循环次数NF1、NGQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共21页，当前为第21页。2）寿命系数Yn1、Yn2：查《机械设计手册》选取：Yn1=1、Yn2=13）极限应力取：σFlim1=290MPa、σFlim2=220MPa4）尺寸系数Yx：查《机械设计手册》选，取：Yx=1.55）安全系数SF：参照《机械设计手册》，取：SF=1.56）需用应力[σF1]、[σF2]由《机械设计手册》许用弯曲应力：齿形系数YFa1、YFa2由《机械设计手册》，取：YFa1=2.56YFa2=2.15应力修正系数Ysa1、Ysa2由《机械设计手册》，取：Ysa1=1.62Ysa2=1.82GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共22页，当前为第22页。校核齿根抗弯疲劳强度由式（9-17），齿根弯曲应力GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共22页，当前为第22页。4.5轴的设计轴是组成机器的重要零件之一。通常，对于一般用途的轴，设计时只考虑强度和结构方面的要求；对要求较高回转精度的轴（如机床主轴等），还应满足刚度要求；而高速转动的轴，除上述要求外，还需进行震动稳定性的计算。在本毕业设计中，减速器中的三根轴只需满足强度和结构方面的要求即可。初估轴的直径轴的材料选择45号钢设计公式，轴的最小直径（3-1）式中P——轴的传动功率，KWn——轴的转速，r/min——许用切应力，MPaC——与轴材料有关的系数，可由资料得轴Ⅰmm取直径为40mm轴ⅡmmGQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共23页，当前为第23页。取直径为45mmGQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共23页，当前为第23页。轴Ⅲmm取直径为70mm4.6键的选取与校核4.6.1键的选取键的类型应根据键联接的结构使用要求和工作状况来选择。选择时应考虑传递转拒的大小，联接的对中性要求，是否要求轴向固定，联接于轴上的零件是否需要沿轴滑动及滑动距离长短，以及键在轴上的位置等。键的主要尺寸为其横截面尺寸(键宽b键高h)与长度L。键的横截面尺寸b×h依轴的直径d由标准中选取。键的长度L一般可按轮毂的长度选定，即键长略短于轮毂长度，并应符合标准规定的长度系列。故根据以上所提出的以及该机工作时的要求，三个轴都选用A型普通平键。由设计手册查得：1轴：键宽b=10mm键高h=8mm2轴：键宽b=16mm键高h=10mm键长L=20mm3轴：键宽b=22mm键高h=14mm键长L=36mm曲轴：键宽b=32mm键高h=18mm键长L=60mm4.平键联接的失效形式有：对普通平键联接而言，其失效形式为键，轴，轮毂三者中较弱的工作表面被压溃。对1轴的键的校核：工程设计中，假定压力沿键长和键高均匀分布，可按平均挤压应力进行挤压强度或耐磨性的条件计算，即：静联接：上述表达式中：—传递的转矩—轴的直径—键与轮毂的接触高度(mm)，一般取—键的接触长度(mm).圆头平键—许用挤压应力)GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共24页，当前为第24页。键的工作长度：GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共24页，当前为第24页。挤压面高度：转矩：许用挤压应力：查《机械设计手册》：则挤压应力为：所以此键是安全的。4.7轴承的组合设计轴承是用来支撑轴和轴上回转零件的部件，根据工作的性质的不同，可以将此分为滚动轴承和滑动轴承两大类。滚动轴承是现代机器中广泛应用的部件，它依靠主要元件间的滚动接触来支撑转动零件。和滑动轴承相比，滚动轴承具有摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便、易于互换等优点。在本毕业设计中，除了正确选择轴承的类型和尺寸外，还必须合理地进行轴承部件的组合设计，即要正确解决轴承的布置、固定、调整、配合、预紧、润滑及拆装等问题。1.轴承的支承结构形式和轴系的轴向固定该轴的支承跨距较小，常采用两端固定支承，轴承内圈在轴上可采用轴肩或套筒左轴向定位，轴承外圈用轴承盖作轴向固定。由于轴的热伸长量在轴承盖与外圈端面之间留有热补偿间隙，C=0.2-0.4mm2.轴承盖的设计轴承盖的作用是固定轴承，承受轴向载荷，密封轴承座孔，调整轴系位置和轴承间隙。类型有凸缘式和嵌入式两种，本设计采用嵌入式。嵌入式轴承盖不需要用螺钉固定在箱体上。3.滚动轴承的润滑GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共25页，当前为第25页。本设计中轴承采用油润滑。小齿轮布置在轴承旁边，直径小于轴承座孔直径，为防止啮合式所挤出的热油大量冲向轴承内部，增加轴承的阻力，应在小齿轮与轴承之间装设挡油盘。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共25页，当前为第25页。4.轴承外伸端的密封在减速器输入轴和输出轴的外伸端，应在轴承盖的轴孔内设置密封元件，密封装置分为接触式密封和非接触式密封。本设计采用接触式唇形密封圈密封，它利用密封圈唇形结构部分的弹性和弹簧圈的箍紧作用实现密封。4.8连杆的设计钢筋切断机剪切运动是由一曲型的曲轴连杆机构完成的。但是由于切断机机体内腔狭小，在装配曲轴连杆时比较困难。尤其是在使用中发生故障需要维修时，拆卸曲轴连杆更加不容易，给维修造成很大的不变，因此在不改变设备功能的情况下，对曲轴连杆机构做了一些改进。连杆改成整体形式，改进后的零件无论在结构上还是加工工艺，都将比原来的简单。改进后的偏心轮结构直接从机体航的注册孔中装入和取出。而不必拆卸连杆，大大简化了装配程序，减轻的工人的劳动强度。同时也极大的方便了维修，还简化了零件的工艺过程，取得良好的经济效益。4.9切断钢筋需用力计算为了保证钢筋的剪断，剪应力应超过材料的许应剪应力。即切断钢筋的条件为：查资料可知钢筋的许用剪应力为：MPa,取最大值142MPa。由于本切断机切断的最大刚筋粗度为：mm。则本机器的最大切断力为：GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共26页，当前为第26页。故取切断机最大许用箭应力F=280000N。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共26页，当前为第26页。4.10减速器附件的选择为了使减速器具备较完善的性能，需在减速器箱体上设置某些装置或零件，它们包括：视孔和视孔盖、通气器、油标、放油孔和放油螺塞、定位销、启盖螺钉、吊边装置。1.为了便于检查箱体内的箱盖，顶部设有视孔，为了防止润滑油飞溅出来和污油物进入箱体内，在视孔上应加设视孔盖。2.减速器工作时箱体内温度升高，气体膨胀，箱体气压增大，应在视孔盖上设置通气孔，使箱体内的热膨胀气体自由逸出，保持箱体内压力正常，从而保证箱体的密封性。3.为了检查箱体内油面高度，保证零件的润滑，在零件上便于观察，油面稳定的部位设置油标。4.为了便于排出油污，在减速器箱体底部设有放油孔，并因放油螺塞和密封垫圈将其堵住。5.为了保证每次拆装箱盖式仍保持轴承座孔的安装精度，在箱盖与箱座的连接凸缘上配装两个定位销。6.为了便于拆卸箱盖，在箱盖凸缘上设置1～2个启盖螺钉。7.为了方便搬运和拆卸箱盖，在箱盖上装有吊环螺钉，为了便于搬运箱座或整个减速器，在箱座两端连接凸缘出铸出吊钩。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共27页，当前为第27页。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共27页，当前为第27页。5钢筋切断机的摩擦、磨损和润滑机械的运动必然会导致摩擦的出现，摩擦的结果是造成机器的能量损耗、效率降低、温度升高、出现噪声、性能下降的问题。摩擦也必然会造成磨损，在实际应用中有许多零件都是因磨损过渡而报废。润滑则是改善摩擦、减缓磨损的有效方法。切断机中的摩擦主要是轴承的摩擦，而磨损包括滑动摩擦和滚动摩擦。轴承就是滚动摩擦，其摩擦力较小损耗也较小。摩擦的结果势必会造成磨损，而影响磨损的因素也有很多，主要有载荷大小、材料匹配、润滑状况、工作温度等。为减少磨损需要从这些方面入手，采取各种有效方法，减少磨损。减少磨损的主要方法有：1.润滑。2.注意选择材料，按照基本磨损形式正确选择材料是提高机械和零件耐磨性的关键之一。3.提高加工精度和表面质量也可以减少磨损。4.合理的结构设计，正确合理的结构设计是减少磨损和提高耐磨性的有效途径。5.正确使用和维护。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共28页，当前为第28页。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共28页，当前为第28页。6机械式钢筋切断机调整及保养的使用6.1钢筋切断机的使用调整钢筋在动刀片和固定刀片之间被切断,所以在切断安装调整过程中,除应注意传动带的松紧程度,以及传动齿轮,连杆等部位配合是否适当外,重要的是刀片调整和研磨。定刀片与动刀片之间必须有适当的间隙,一般水平间隙为0.5-1mm刀片必须保持形状完整和锐利,定刀片和动刀片的形状可参照图,一般刀口的前角为3,后角为12。当切断细钢筋时,刀口角度在45-60之间,这样有利于钢筋端头不产生马蹄形弯头。动刀片和定刀片的重叠量,一般切断直径20mm以下的钢筋是为1-2mm:切断直径20mm以上的钢筋,刀口垂直间隙为5mm1、除保证刀片完整和锐利之外,如果定刀片松动或两刀片之间的间隙大,同样会产生钢筋切弯现象,应及时调整。2、在进行钢筋切断时,由于动刀片在切断时的作用,钢筋会产生摆动,使操作人员的工作较为困难,并且会易发生钢筋末端摆动伤人事故.为了避免这种事故的发生,可在刀口两侧机座上,安装两个角钢挡杆,如图所示,既可阻止钢筋摆动,减轻操作人员的劳动强度,同时起到防护杆作用,防止事故发生。3、长钢筋和成束钢筋切断时,由于送料劳动强度大,如在送料一侧添加有滚筒的工作台,可以改善上述情况。再钢筋切断机的送料一侧,有电动机1带动的传送滚筒8,上料架下的钢筋由传送滚筒向切断机3方向送进,当升降滚筒10升起时,钢筋越过刀口向前运动,当钢筋端头在槽钢工作台的凹槽内触到定尺1后,操作人员脚踩离合踏板5,使离合滚筒9抬起钢筋脱离传送滚筒,不再向前运动,这时升降滚筒10落下,钢筋落入钢筋落人切断机刀口,即被切断.随后送开离合踏板,钢筋又落人到传动滚筒8上,同时升降滚筒10又升起,钢筋又开始向前传动,钢筋切断又重新开始进行。机械钢筋切断机的操作要点：1）工作前，首先检查切断机刀片安装是否牢固，位置是否准确，润滑是否充足，在空车运转正常后，在进行切断操作；2）钢筋的切断应在调直后进行。为了保证断料长度的准确性，钢筋和切断机切口应保持垂直。在切断细钢筋时，应将钢筋摆放垂直，注意不要形成弧线；3）断料时，注意将钢筋握紧，并在动刀片向后退时，将钢筋送进刀口。为防止钢筋末端摆动或钢筋蹦出伤人，当动刀片已开始向前推进时，严禁向刀口送料，这样不紧是紧张操作，切断位置断准困难，还易发生机械或人身安全事故；GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共29页，当前为第29页。4）在切断300mm以下长度的钢筋时，严禁直接用手送料；GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共29页，当前为第29页。5）禁止切断超过铭牌规定范围以外的钢材，超过刀片硬度的钢材以及烧红的钢筋；6）在工作过程中，严禁用手直接清除或散落在机身上的铁屑，应用毛刷清扫；7）在切断过程中，如钢筋有劈裂，缩头或严重的弯头的部分，必须首先切除；8）操作过程中应注意钢筋切断机对不同直径的钢筋每次切断根数的限制。维护要点：1、在作业后，应及时清除刀具及刀口处的杂物，清洁机体。检查各部位螺栓的紧固程度及V带的松紧程度；调整定刀片与动刀片的间隙，更换磨钝的刀片；2、每隔400-500小时进行定期保养，检查齿轮，轴承和偏心体磨损程度，调整各部间隙；3、按规定的部位以及周期进行润滑。偏心轴和齿轮轴，电动机轴承，连杆盖及刀架具用钙基润滑，冬季用ZG-2号润滑脂，夏季用ZG-4。机体刀座用HG-11号机油润滑。齿轮用ZG-S石墨脂润滑。机械钢筋切断机常见故障及排除方法:表6-1故障及排除方法故障原因排除方法剪切不顺利1刀片安装不顺利，刀口损伤2刀片侧间隙过大1紧固刀片或修磨刀口2调整间隙切刀或衬刀打坏1一次切断钢筋太多2刀片松动3刀片质量不好1减少钢筋数量2调整垫铁，拧紧刀片螺栓3更换切细钢筋时切口不直1切刀过钝2上，下刀片间隙过大1更换或修磨2调整间隙轴承及连杆瓦发热1润滑不良，油路不通2轴承不清洁1加油2清洁连杆发出撞击声1铜瓦磨损，间隙过大2连接螺栓松动1研磨或更换轴瓦2紧固螺栓齿轮传动有燥音1齿轮损伤2齿轮啮合部位不清洁1修复齿轮2清洁齿轮，重新加油6.2钢筋切断机的保养表6-2机械式钢筋切断机每班保养GGQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共30页，当前为第30页。序号工作内容要求及说明1清洁机体清洁油垢2加润滑油按润滑表加注润滑油3紧固各连接部位螺栓螺栓应按照一定的顺序紧固4检查电路和开关开停可靠，接地良好5检查防护装置防护装置应齐全6检查离合器接触应平稳，分离完全7调整刀具间隙活动刀片与固定刀片的重叠量为2mm，间隙不大于0,3mm8检查V带的松紧度在V带中部能按下15~20mm为适度9试运转先手动盘车，后通电运转10检查轴承和电动机温度电动机轴承温度不高于60度表6-3机械式钢筋切断机一及保养（每各400工作小时进行）序号工作内容要求及说明1进行每班保养的全部工作见表5-12拆检电动机拆检电动机轴承3拆检传动部分拆卸清洗传动机构，检查磨损程度，齿轮侧隙不大于1.7mm,滑动轴承间隙不大于0.4mm，滑轨间隙不大于0.5mm4检查滑板检查磨损程度表6-4机械式钢筋切断机的润滑表润滑部位润滑点润滑周期润滑剂备注夏季冬季1偏心轴套2每班4#钙基脂2#钙基脂加注2齿轮轴承4每班4#钙基脂2#钙基脂加注3偏心体轴承1每班4#钙基脂2#钙基脂加注4切刀座导轨1每班70#机油50#机油加注5齿轮4每班石墨脂石墨脂加注6电动机轴承2800h2#钙钠基脂1#钙钠基脂清洗后更换6.3钢筋切断机的一般安全的规定1、机械的安装应坚实可靠，稳固且保持水平位置。2、机械应有接地保护。3、室外作业应设置机棚，机旁四周应有足够原料，半成品堆码场地。4、各润滑部位应按规定加注润滑油脂。5、加工较长的钢筋时，应有专人帮扶，并听从操作人员指挥，不得任意推拉。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共31页，当前为第31页。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共31页，当前为第31页。7建模与仿真7.1三维软件的介绍本次毕业设计选用的三维软件为pro/E，在对本次设计结果进行三维建模和运动仿真时首先要对pro/E三维软件进行学习。proe即Pro/ENGINEER，Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。Pro/Engineer软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位。Pro/Engineer作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。相对于产品而言，我们可以把它看成几何模型，而无论多么复杂的几何模型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有限的参数完全约束，这就是参数化的基本概念。Pro/E是基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不像一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。7.2钢筋切断机的建模与仿真7.2.1钢筋切断机主要零件的三维建模下面对对设计过程中常用以及切断机的重点零件直齿圆柱齿轮一渐开线直齿圆柱齿轮的建模过程为例说明齿轮参数化建模的创建过程。新建空文件夹。在pro/e中新建一个零件文档，单位采用毫米牛顿秒，即选“mmns_part_solid”选项，单击“确定”。设置创建齿轮的有关参数。选取“工具”菜单下的“参数”选项如图7-1所示；弹出如图7-2所示的对话框。预设齿轮的基本参数：GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共32页，当前为第32页。Teeth:齿数pitch:模数GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共32页，当前为第32页。angle:压力角width：齿轮宽度kuan:齿槽宽gao:齿槽高zhou：齿轮轴径图7-1定义参数图7-2导入参数GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共33页，当前为第33页。（3）创建齿轮齿顶圆、齿根圆、节圆、基圆及其参数关系如图7-3所示。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共33页，当前为第33页。图7-3导入参数关系画渐开线。插入基准曲线，选取笛卡尔坐标系如图7-4所示。图7-4曲线方式选择其渐开线方程为：rb=db/2u=t*90x=rb*cos(u)+rb*sin(u)*u*pi/180y=rb*sin(u)-rb*cos(u)*u*pi/180GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共34页，当前为第34页。如图7-5所示。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共34页，当前为第34页。图7-5导入渐开线关系式拉伸一个圆柱实体，并切一个齿槽，采用阵列命令后得到实体如图7-6所示。图7-6齿轮简图GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共35页，当前为第35页。（6）齿轮轴径及键槽设计。结果如图7-7所示。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共35页，当前为第35页。图7-7直齿圆柱齿轮通过上述同样的建模过程（步骤）可以对GQ50型钢筋切断机主传动机构的其它零部件进行建模。其具体如下：GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共36页，当前为第36页。图7-8轴1GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共36页，当前为第36页。图7-9曲轴图7-10键GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共37页，当前为第37页。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共37页，当前为第37页。7-11齿轮17-12齿轮轴2GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共38页，当前为第38页。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共38页，当前为第38页。7-13齿轮27-14齿轮轴3GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共39页，当前为第39页。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共39页，当前为第39页。7-15齿轮37-16连杆GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共40页，当前为第40页。GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共40页，当前为第40页。7-17刀具7.2.2GQ50型钢筋切断机主传动机构的装配与仿真1、通过上述过程对主传动机构进行装配，如图7-18GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共41页，当前为第41页。图7-18GQ50钢筋切断机主传动机构装配图GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共41页，当前为第41页。2、GQ50型钢筋切断机主传动机构的运动仿真，如图7-19图7-19钢筋切断机主传动机构运动视频GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真(机械CAD图纸)全文共42