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1。1钢筋切断机的发展历史和现状

1。1。1发展历史

1。1。2发展趋势

1。1。3本课题研究现状

1。2本设计研究的背景和意义

1。2。1研究背景

钢筋切断机是工程建筑中是最基础的设备。只有不断的优化钢筋切断机的结构，降低其生产成本，并且不断的研发新的产品，才能增加产品的竞争力，提高自己在市场的份额，形成优势循环。国内外的学者对钢筋切断机的研究很多，也取得了较大的发展，但是我国国内的钢筋切断机依然存在着技术含量不高，质量问题不断等现象。

1。2。2实际意义

钢筋切断机对现代化建设有着重要的作用。提升切断机的性能就显得极为必要。而采用现代化软件设计和优化钢筋切断机，能够缩短设计研发的周期，并且提高设计产品的实用性。从而加快社会经济发展。

1。3卧式钢筋切断机的工作原理

工作原理：电动机通过V带传动，二级齿轮传动减速后，带动曲轴转动，曲轴带动推杆，使刀座与刀片做往复直线运动，从而活动刀片和固定刀片相切切断钢筋。

图1-1 钢筋切断机原理图

卧式钢筋切断机，大致可以分为以下形式：旋转式剪切，下移式剪切，现在他们将分别介绍。

图1-2 旋转式切断机工作原理

如图1-2所示的切断机的执行机构结构。钢筋放入承料架后，切断机定长开关启动，启动钢筋切断机，轴与齿轮转动，切断齿轮刀片旋转到钢筋位置时切断钢筋。

采用旋转式剪切的不足之处：它需要采用离合器连接，由于其传动的复杂性，影响了切断的效率。另一方面切断齿轮转动惯量较大，很容易造成连切等现象。

下移式剪切的结构形式多样，按照驱动刀具形式的不同可以分为：摆动式，锤击式，液压式。下切实剪切系统在实际使用中的形式很多，在剪切过程中驱动系统更是可分为：液压式、锤击式、摆动式。锤击式结构简单，制造容易，所以国内使用的大都采用这种结构。锤击是采用电动机带动曲轴旋转，进而曲轴带动锤头往复直线运动。在钢筋所要切断的位置，触发机制，锤头击打刀头从而切断钢筋，然后掉落到承料架内

钢筋切断机内的剪切装置和测量装置之间，没有中间环节，直接提高了该切断机的切断精密度，另一方面该切断机没有离合器，可以提高钢筋的前进速度。但是在实际使用过程中，如果调整不当，会造成钢筋连切的现象。

1。4课题研究的主要内容

⑴卧式钢筋切断机各个零部件的结构设计、强度校核和建模

通过查阅《袖珍机械设计师手册》【1】和《机械设计》【2】设计选取切断机的电机、V带、带轮、轴、齿轮、键、轴承等，并对他们进行强度校核，确定最终选择。然后使用SolidWorks软件对钢筋切断机的零部件进行三维模型建模。然后按照切断机结构之间的关系配合成装配图。

⑵执行机构运动仿真分析

对钢筋切断机的执行机构进行运动学分析，得出刀座的位移、速度、加速度的关系公式。然后采用SolidWorks Motion软件对已经建立好的执行机构的三维图进行运动仿真分析，得出刀座的位移、速度、加速度图。

⑶曲轴的有限元分析

本设计要求对切断机的关键部位进行有限元分析。本文对曲轴进行静力有限元分析，采用ANSYS Workbench 17。0对曲轴进行分析，得出曲轴的应力、应变和总变形云图。

第二章  切断机结构设计

2。1电机的选择

 2。1。1切断钢筋需用力

查《袖珍机械设计师手册》【1】钢筋的许用剪应力为：，取最大值。 (责任编辑：qin)