毕业设计论文钢筋自动校直机设计.docx

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1、钢筋自动校直机设计Designofautomaticstraighteningmachineforstee1bar钢筋自作为钢筋混凝土构造的主要材料，广泛的应用于工程建设当中，但是钢筋为了方便储存于运输多是以盘状出现的，这就需要运用钢筋自动校直机来进行校直，当前市场上的校直机多为平行短和斜辐校直机，须要经过多次校直才能达到校直效果，而且还存在安全性差、废品率高、结构复杂、噪音大等问题。本课题主要为了进行对钢筋自动校直机的设计优化。本课题主要研究内容是对钢筋自动校直机的结构设计，包括机械结构总体方案的设计、校直机的主框架结构、驱动系统以及液压系统设计。设计的校直机采用六斜辑转毂校直方式，此校直方

2、案不仅能够有较高的校直效率，还能更好地保持平稳性。最后，使用SOIidWOrkS建模软件进行建模，为验证其张紧性能，对其进行必要的力学及动力学分析，并利用相关软件ab叫US进行仿真，同时利用对整个系统进行优化设计，最终达到设计的目的。关键词：钢筋自动校直机；结构设计；斜馄转毂；运动学分析AbstractAsthemainmateria1ofreinforcedconcretestructure,stee1barsarewide1yusedinengineeringconstruction.However,inordertofaci1itatethestorageandtransportatio

3、nofstee1bars,mostofthemaredisk-shaped,whichrequirestheuseofautomaticstee1barstraighteningmachineforstraightening.Atpresent,mostofthestraighteningmachinesinthemarketarepara11e1ro11andinc1inedro11straighteningmachines,whichneedtobestraightenedsevera1timestoachievethestraighteningeffect,andthereisa1sos

4、afetyProb1emssuchaspoorintegrity,highscraprate,comp1exstructureandhighnoise.Themainpurposeofthisprojectistooptimizethedesignofautomaticstraighteningmachine.Themainresearchcontentofthisprojectisthestructura1designoftheautomaticstraighteningmachine,inc1udingtheovera11designofmechanica1structure,themai

5、nframestructureofthestraighteningmachine,drivesystemandhydrau1icsystemdesign.Thedesignedstraighteningmachineadoptssixinc1inedro11erhubstraighteningmethod,whichcannoton1yhavehighstraighteningefficiency,buta1sobettermaintainthestabi1ity.Fina11y,So1idWorksmode1ingsoftwareisusedtomode1,inordertoverifyit

6、stensionperformance,thenecessarymechanica1anddynamicana1ysisiscarriedout,andthere1evantsoftwareABAQUSisusedtosimu1ate,atthesametime,thewho1esystemisoptimizedtoachievethepurposeofdesign.Keywords:Automaticstee1barstraightener;Structura1design;Inc1inedro11erhub;Kinematicana1ysis目录第一章绪论111.课题的研究目的和意义11.

7、2 国内外钢筋自动校直机的现状与发展11.3 存在的问题21.4 校直机的分类21.5 转毂校直机的校直原理61.6 课题的主要研究内容71.7 研究方法、步骤和措施等7第二章钢筋自动校直机总体方案研究82.1 钢筋自动校直机的方案设计82.1.1 基本设计参数82.1.2 校直机结构方案选择82.1.3 夹紧方案的确定102.1.4 传动方案确定102.1.5 辑型的确定102.1.6 支撑方案的确定102.1.7 校直机传动原理112.2 校直装置的设计计算112.2.1 辑形的计算112.2.2 辑距的计算132.2.3 压弯量的计算132.2.4 校直力的计算152.2.5 校直速度的

8、计算162.2.6 调直功率的计算162.3 联轴器的选择和校核182.4 联轴器的转矩计算182.5 联轴器型号的确定192.5.1 转毂直径192.5.2 校直辐总成设计19第三章牵引装置设计计算203.1 牵引装置驱动系统设计203.1.1 电动机的选型203.1.2 用于钢筋与牵引轮间滑动摩擦功率203.1.3 拉送料轮轴承摩擦功率203.1.4 拉送料轮驱动总功率203.1.5 定传动比213.1.6 确定各轴的运动参数213.1.7 齿轮的选择计算213.1.8 传动轴的设计计算233.1.9 滚动轴承的设计计算243.2 链轮的设计243.3 人料口总成设计25第四章主框架与底座

9、的设计264.1 钢筋自动校直机的主框架与底座设计264.1.1 钢筋自动校直机的主框架设计264.1.2 钢筋自动校直机的底座设计264.2 钢筋自动校直机液压系统设计274.2.1 校直机液压缸设计计算274.2.2 钢筋自动校直机液压泵设计计算28第五章钢筋自动校直机主要零部件静应力分析295.1 钢筋自动校直机牵引轮的静应力分析295.2 校直机校直辑静应力分析29设计总结30致谢32参考文献33第一章绪论1.1 .课题的研究目的和意义钢筋混凝土在现代建筑建设方面的运用十分广泛，比如IO天就得以竣工的武汉火神山、雷神山医院，就有钢筋混凝土结构的组成，钢筋混凝土结构在在一些特殊方面也拥有

10、很大的作用，很好的弥补了钢结构的短处。在我国高速发展经济的同时钢筋混凝土构造以及概念也在不断的打破传统，预应力混凝土技术随着高性能材料的开发使用也得到快速的发展，钢筋作为钢筋混凝土结构的主要材料构成，钢筋的成本和工程的造价息息相关，在质量方面更是如此。所以，高质量、高效率的钢筋加工机械是建筑工地中不可或缺的机械设备。在实际生产中，为了方便储存和运输，钢筋都是以盘状生产的，但是在施工现场所需要的钢筋是直的，这时就要运用到钢筋校直机，将盘状钢筋校直运于建筑上。钢筋自动校直机能够实现自动上下料、自动装填、自动校直，并且在校直精度、校直节拍、校直种类上较手动压力机相比有很大提高，同时能够节省大量的人工

11、成本、减轻工人的劳动强度。钢筋自动校直机由两个驱动电机驱动，大电机执行转毂的驱动工作，电动机通过皮带轮带动转毂进行高速旋转，钢筋由进料口经过牵引轮进入转毂内，发生反复高频弯曲,实现对钢筋的校直；小电动机带动皮带轮，由皮带轮驱动齿轮减速箱，减速箱驱动牵引轮转动，实现对钢筋的牵引工作，同时由弹簧手柄控制牵引轮与钢筋之间的摩擦力，使钢筋匀速前进。本设计有效的优化了现代校直机中的不足，符合当代对于高效率、安全性、经济性、绿色化的要求。1.2 国内外钢筋自动校直机的现状与发展冶铁技术的诞生使得校直技术得到了发展，1905年美国的短式板材校直机是在国内出现的第一台校直机，随后，国外的钢筋校直技术快速发展，

12、并进入到中国市场，发展到现在，钢筋混凝土已经是世界建筑广泛应用的材料，而对于材料的要求，一些工业发达的国家对于钢筋的性能要求已经远高于国内，欧美的一些国家对于钢筋强度的要求已经达到了350MPa到400MPa的可焊钢筋，实物的性能甚至高于标准的性能。而国内连能够满足如此高性能校直工作的校直机都没有，国内钢筋校直机现有的校直强度都在350MPa左右。国内校直机的研窕工作起步较晚,长期以来,压力校直工艺的实施多由工人师傅凭经验和估计确定校直行程，反复测量和试校。这种传统的做法不仅效率低劳动强度高,而且精度不易保证、工件的工作性能也受影响,远远不能适应国内企业生产发展的需要。因此,自动化角质及机迫切

13、的需要得到发展，而机械设备都是向柔性化、绿色化发展，钢筋校直机也不例外，而理论研究是机械设备走向柔性化的关键的一步。虽然国内较为系统的校直机的研究历史只有20-30年，但是国内的矫治技术的发展取得了长足的进展，主要的代表为由崔甫带头的对于校直机的研究。自50年代起，国内对于校直机做了大量的理论研究，从双曲线辑形设计的精确计算的方法的提出到全国性短形研讨会的举行，再到自主研制校直机的诞生，不仅仅使得国内的校直设备只能依靠进口，而且使得一大批科研工作者有了巨大的收获，到90年代，我国在赶超先进校直机水平方面又有了重大突破，获得了很多的专利，也对校直机有了很多创新性的设计o但是纵观我国钢筋自动校直机

14、的总体水平，与世界先进水平还存在一定的差距。主要问题为生产规模小、结构复杂、成品精度低、机器故障率高等。1.3 存在的问题目前，我国的钢筋自动校直机的设计还存在许多难题，比如(1)我国现在的主要研究方面任然是圆材，但是在实际生产中，存在许多其他形状的材料的角质问题截面钢材、焊接件等，还未投入较大的研究精力。(2)现有校直行程计算模型计算难度大、实用性差、不易控制,而且同一批零件中因材质差异，造成材料性能参数波动，导致校直工艺参数计算精度不够高。(3)校直行程计算经验公式具有计算速度快，易于实现控制的优点，但其理论研究还不够深入。将校直工艺理论与经验公式结合起来进行分析和研究是一个值得关注的方。

15、(4)对于校直参数的计算已经有比较完整的体系，但是对于校直机的实验研究还是很少，精度还是得不到很高的保证，所以，必要的实验研究还是需要的，这对于分析误差原因，从而起到提高校直精度的方面具有很大的意义。1.4 校直机的分类校直机按照工作原理可以划分成5类。分别是反复弯曲校直机、旋转弯曲校直机、拉伸校直机、拉弯校直机和拉坯校直机，目前市场上应用最多的仍然是短式校直机，主要的原因还是短式校直机是校直技术中发展的最为完善的一种，辐式校直机属于反复弯曲校直机，辐式校直机的校直原理直接来源于压力校直机，但是在压力校直机的基础上有了很多的改进，辐式校直机克服了压力校直机无法连续工作的问题，大大的提高了校直机的校直效率，对校直技术的发展具有十分重要的意义，辐式校直机是校直技术发展的一次重大跨越。当具有较大弹塑性弯曲的金属经过辐式校直机的校直后，无论原始弯曲强度有多大，经过反复辑式校直机的高频弯曲后都会得到显著的减小，直到趋于一致，以达到工件校直的目的。在实际生产工作状态下，工件的弯曲方向、大小都是不同的，辐式校直机的校直原理就是使得工件在校直辐的压力作用下，在同一个工作平面内通过交错配置的工作辑进行反复压弯，使得工件发生弹塑性变形，直到达到预期的校直效果，工件得到校直。所以，辑式校直机需要交错布置的校直辐，从而达到反复弯曲的目的：因为每个工件的弯曲程度