毕业设计（论文）文文献综述-钢筋切断机运动仿真综述.doc

钢筋切断机运动仿真综述摘要：本文调研了最近儿年国内外有关钢筋切断机的专利、论文，以及现 在的研发现状分析研究钢筋切断机的动力学性能是进行钢筋切断机设计、改良 的理论基础为了推动钢筋切断机设计创新，缩短钢筋切断机的设计周期，在产 品试制及完成测试之/前明确了解钢筋切断机的动力学参数，及时发现并消除设计 过程中存在的缺陷，最大程度地节省资金和时间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分析 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 品技术更新关键词： 钢筋切断机，动力学模型，结构设计，运动仿真一.引言钢筋切断机是一种各类工程建设领域广泛使用的设备，在近年来的生产、使 用中呈现快速增长的趋势国内各相关厂家先后开发了 GQ32型、GQ40型、GQ50 型、GQ60型、GQ75型等多个品种的切断机随着建设工程规模的扩大，建筑 质量的耍求提高，钢筋切断机的规格有逐渐增大的趋势各生产厂家为提高自己 的生产产品的技术性能、增加产品的竞争优势，不断优化结构，努力降低生产成 本，并不断开发新的品种但由于未见国内外有关钢筋切断机动力学研究的文献, 因而在改良产品设计及开发新的产品过程中，在产品试制及完成测试Z前尚不能 对结构的动力学参数及驱动电机在工作过程中的真实运动情况有比较明确的了 解，而电机在工作过程中的速度降是衡量钢筋切断机设计质量的重耍指标 为此，我们首先建立了一种钢筋切断机的通用动力学计算模型，使我们在产品的 改良设计及研发新产品的过程中通过AutoCAD完成产品结构图的设计后，通过 联机计算的方法就可以清楚的求得所开发产品的动力学参数及驱动电机的真实 运动情况，可以极大的加快产品的开发速度及方便的修改产品的结构参数。

相关 工作对丁提高国内产品技术开发工作的进度，提高产品的竞争力有一定的积极作 用⑹⑺⑻二•钢筋切断机简介钢筋切断机是一种在工程及建筑领域中广泛使用的设备，由于近年来房地产 的迅速发展，钢筋切断机的生产、使用呈现快速增长的趋势，随着建筑工程规模 的扩大和对建筑质量耍求的提高，对钢筋切断机的性能也提出了更高的要求〔9] 冃前，国产钢筋切断机的典型结构下图所示，电机通过一级带传动、三级齿 轮传动来驱动曲柄滑块机构带动活动刀做往复运动，固定在活动刀座上的活动刀 片和固定在机体上的固定刀片一起作用完成对钢筋的切断[⑼1 —固定刀片；2—活动刀片；曲轴；4 —齿轮轴2;5 —齿轮轴];6—飞轮;，7-电动机三•相关专利产品介绍（专利[，1[2][3]）专利⑴的产品是一种以柴油机为动力的钢筋切断机，其特征在丁•将钢筋切断 机与柴油机相组合、中间用皮带传动相联接构成一柴油钢筋切断机其优点和积 极效杲是：不需耍电力，使没有电力或者电力不足的地方，也够使用钢筋切断机 完成钢筋的切断I9103456111213141516右图所 示的是专利 ⑴产品的结 构不意图：1 为钢筋切断 机机构，2 为底架、3 为皮带传 动、4为柴油 机、5和6 分别是柴油机4和切断机1与底架2相连接 的连接螺栓。

柴油机4和钢筋切断机构1都 被连接螺栓5和6固定在底架2上，发动柴 油机4通过皮带传动3带动钢筋切断机构1 的刀具来完成切断钢筋的工作要求专利⑵的产品是一种改进的钢筋切断机 它的箱体由侧而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，使整机延长了寿命专利⑶的产品是一种改进的钢筋切断机包括电机、飞轮、第一级至第四级 齿轮传动装置、离合器、定动切刀和哈夫式齿轮箱体，第一级齿轮传动装置的传 动轴两端分別套装有飞轮；哈夫式齿轮箱体以曲轴中心水平线为依据，由铸成上、 下各一半的两块箱体组合而成本实用新型由丁在现有四级齿轮传动钢筋切断机 的基础上，采用哈夫式箱体并在第一级齿轮传动装置的传动轴两端分别套装有飞 轮，故其故障率低，使用寿命长，阻力大；且安装、维修方便该专利产品是对国 内外产品的一种改进，是一种实用新型的钢筋切断机，该产品主要包括电动机， 飞轮，第一级至第 四级齿轮传动装 置、禺合器、定动 刀片和哈夫式齿 轮箱体，起主要特 别Z处在于:第一 级齿轮传动装置 的传动轴两端分 别装有飞轮。

具体 结构如上图四.钢筋切断机几个主要部件(1) 刀口装置(专利⑷)专利⑷指推动刀口轴杆的偏心轴外闌装设有方形滑块，于偏心轴转动时能使 方形滑块上下移动，进而使刀片轴杆以平面方式向外推动或拉回，使钢筋的切口 平直，并丁切断钢筋后，偏心轴拉回轴杆撞击偏心轴的力，形成面的使受力点平 均，降低偏心轴的耗损，且该偏心轴与推动齿轮间设有一固定隔板，以避免撞击 的同时造成齿轮的偏移而损坏，该刀口轴杆的另一侧设有一活动隔板，能增进维 修时的便利性2) 离合器组件(专利⑸)专利⑸钢筋切断机的曲轴离合器该器包括曲轴、内齿轮、大齿轮和安装在 两轮内接Z间的活动销齿机构该机构乂由转销轴、转销齿、拨动挡板、拉簧和 伸缩挡销组成通过操纵转销齿接触丁•大齿轮的转销齿推槽内而使大齿轮带动内 齿轮和曲轴转动或操纵转销齿接触于内齿轮的转销轴槽内而使内齿轮脱离大齿 轮，使大齿轮空转该离合器可适用于切断机、冲床、剪切机床上，其具有离合 平稳、体积小、结构紧凑的优点五.钢筋切断机存在的缺点和问题冃前，国内外现有的钢筋切断机，就具传动方式分为两种类型：一•种是开式 传动，一种是闭式传动⑴】开式传动的形式，其轴、齿轮等主要传动件都要暴露 在外，各传动件均耍靠人工加油，极为不方便。

闭式传动的形式，主耍传动件均 安装在机器箱体内，形成整体密封，其机体为整体构件，加TT艺复杂国内外 的钢筋切断机主要存在以下儿个问题：(1) 用电动机作原动机的钢筋切断机和用柴油机作原动机的钢筋切断机， 所用的原动机不能代换，这给使用带來了一定的不方便2) 国内外使用的全封闭结构的钢筋切断机的活动刀处采用上开盖的机 体，大都是采用的是减速器结构，用螺栓连接，而这种结构的刚性较差，而且在 结合面处加工困难，并且常常漏油而机体采用整体式结构的钢筋切断机，活动 刀处采用的是侧开盖结构，由于切断机工作吋所受的侧向力很大，常常损坏3) 国内外所使用的钢筋切断机在空套齿轮与轴结合处，常常容易损坏4) 国内外所使用的钢筋切断机，其离合器操纵机构只有一种方式，即脚踏 式，这不适应丁不同习惯的操作者和不利丁紧急情况的操作5) 国内外所使用的钢筋切断机，大都采用的是小功率的电动机，工作主轴 的偏心距也很小，这样在剪切公称直径范围内的不同直径的钢筋时，就要更换刀 片或者在刀片的后而加减刀垫，才能完成剪切不同尺寸钢筋的切断耍求6) 国内外所使用的钢筋切断机，其固定刀片侧隙的调整是靠人工选配尺寸 固定的刀垫来实现的。

六•钢筋切断机的改良方向真对钢筋切断机存在的这些问题，提岀以下改良方向：(1) 结构与造型的改良冃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，维修不太方便冃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 [12][13](2) 轻量化设计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 冃前来说，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 [14][15]七.其他机械动力学的相关内容：机械动力学主耍研究的是机械的振动和平衡的问题冃前，我们正在高速发 展的阶段，各个部门迫切需要大量的新的高效率，高速度，高精度和高自动化的 机械设备随着机械速度的提高，机械平衡和震动的问题成为机械设计中的一个 问题，在设计高精度的机器时，就必然涉及各种动力学的因素，需要精确计算各 部件的真实运动情况以及考虑部件的弹性、运动副中的磨察等因素对构件运动的 影响，才能使各部件的动作协调,机械运转正常。

［⑺［⑻［I9H20］八.结束语产品的设计开发过程是一个不断改良完善、技术优化发展的过程唯有通 过长期的市场考验，且有优良的性价比，才能真正占领市场钢筋切断机的运动仿真的设计必将更加有利丁•钢筋切断机产品的开发，可 以加快产品的开发速度以及开发出更加高效的产品参考夂献专利［1］专利[2]专利[3] 专利⑷ 专利⑸ ⑹[7]⑻19][10][11]H2JH3][14][15][16]H7JH8J孟宪民，刘鸿鹰，章友文，郭俊平，付竹祥 专利号： 陶昆， 蒋家善 邱文聪 全承浩91209535.0钢筋切断机改进的钢筋切断机钢筋切断机刀口装置钢筋切断机的曲轴离合器胡永华；刘中 陶浩；段红杰段红杰；王文良，张金芳 刘瑞东 王良文 樊智慧 孟庆华贺生华 车仁炜 唐锡宽 张策陶浩李长诗袁俊华柴油钢筋切断机专利号：94217280.9专利号：00240526. 1专利号:96205392. 9专利号:95214902.8《钢筋切断机参数化设计系统开发》2011年4月《钢筋切断机的动力学性能》2008年5月《钢筋切断机动力学仿真设计》2010年4月《钢筋切断机通用动力学》2008年8月陈伟《人机界而型全自动钢筋切断机》2010年8月《液压随动切断、液压马达送料钢筋定长切断机》2010年10月《国产钢筋切断机的生产现状与改良方向》2009年1月《钢筋切断机曲轴连杆机构的改进》1995年3月《钢筋切断机液圧系统的设计研究》2010年8月《普通钢筋切断机技术改造》陆念力王树春《机械动力学》《机械动力学》2008年一月[19J Bevefidge R, Bolme D,《一种新型钢筋切断机的设计研究》2004年高等教育出版社 1984.5北京：高等教育出版社2001年4月Teixeira M, et al. The CSU Face Iden一tificationEvaluation System[R]. Users' Guide Version 5. 0, technical report, Computer ScienceDept., Colorado State Univ., May 2003.[20] Huang L一L, Shimizu A, and Kobatake H. Classification一based face detection using gabor filter features] A]. The 6th IEEE Inter national Conference on Automatic Face and Gesture Recognition(FG2004)[C]・ 2004： 397-402.。