鄭州雨辰學院畢業(yè)設計說明書 GTQ4-14 型鋼筋調直切斷機鄭州雨辰學院本科生畢業(yè)設計說明書題 目： GTQ4-14 鋼筋調直切斷機設計指導教師： 職稱： 講師 學生姓名： 學號：1334095854專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 院 （系）： 機電工程學院 答辯日期： 20 年 6 月 4 日 20 年 6 月 1 日鄭州雨辰學院畢業(yè)設計說明書 GTQ4-14 型鋼筋調直切斷機I摘要當今社會隨著經濟的飛速發(fā)展，材料與能源兩大物質基礎卻日異稀少緊張，已成為制約經濟發(fā)展的障礙。另一方面，材料存在大量的浪費，或在某些方面處理不當造成環(huán)境污染，反過來對資源的利用產生不良的影響。本人研究的的是如何處理廢舊鋼筋，就是從廢棄的建筑物上，以及工業(yè)生產過程中所產生的廢舊鋼筋，重新調直，變廢為寶，直接的用于建筑，機械等對圓度要求不太高，不太重要的場合，即可以節(jié)約資源，又可以消除工業(yè)垃圾對環(huán)境的污染。此機器的功能主要有：（1）除銹，當廢舊鋼筋通地過拉模時，由于高強度的拉拔而起到除銹的作用。（2）冷拔表面硬化，在廢舊鋼需要請咨詢學號數(shù)字企鵝筋通過拉模以及在軋輥的強大的軋制力的作用下而其到冷作硬化增強原鋼筋的強度。（3）彎曲校直，根據(jù)廢舊鋼筋通過拉模，軋輥的軋制作用在廢舊鋼筋上的反變曲變形而達到。此機器的應用前景廣闊，因為隨著人們對生活質量要求越來越高，世界對環(huán)保問題的日益緊張。合理的利用資源，恰當?shù)奶幚砝际遣豢苫乇艿幕仡}，現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，將使工業(yè)垃圾日益增多，廢舊鋼筋是其中之一。目前我國對這方面的研究有待發(fā)展。關鍵詞：回收 、反彎曲變形、調直 、切斷鄭州雨辰學院畢業(yè)設計說明書 GTQ4-14 型鋼筋調直切斷機IIABSTRACTNowadays, with the rapid development of economy, the material and energy have become the obstacle of economic development, and the two major material base of material and energy is scarce. On the other hand, there are a lot of waste materials, or in some areas, improper handling of environmental pollution, which in turn has a bad effect on the use of resources. My research is how to deal with scrap steel, is generated from the abandoned buildings, and industrial production in the process of the scrap steel, re straightening, turning waste into treasure, direct for building, machinery and so on roundness tolerance requirement is not too high, less important occasion, you can to conserve resources and but also the elimination of industrial waste pollution to the environment.The machines main functions are: (1) rust, when scrap steel through a die, due to the high strength of drawing and to rust. (2) drawing surface hardening in scrap steel through the die and in the roll of strong rolling force and the cold hardening increases the strength of the reinforcement of the original. (3) bending straightening, according to the scrap steel through the die, rolling effect on scrap steel anti bending deformation and to achieve.This machine has broad application prospects, because as people demand more and more high quality of life, the worlds increasingly tense environmental issues. Rational use of resources, appropriate treatment of waste is an unavoidable problem, the development of modern industry, the increasing number of industrial waste, scrap steel is one of them. At present, the research on this aspect in our country needs to be developed.keywords: recycle anti-bending-deformation Straightening cut鄭州雨辰學院畢業(yè)設計說明書 GTQ4-14 型鋼筋調直切斷機III目錄1 緒論 .11.1 鋼筋調直機的發(fā)展背景 .11.2 鋼筋調直切斷機的簡述 .12 原理分析 .22.1 可行性分性 .22.2 矯正原理 .22.2.1 矯正原理 .22.2.2 矯正原理的可行性的力學論證 .22.3 傳動方案的確定 .23 鋼筋矯直切斷機的總體方案 .43.1 GTQ4-14 鋼筋矯直切斷機使用范圍及特點 .43.2 GTQ4-14 鋼筋切斷機技術性能指標 .43.3 總體方案及工作原理 .44 設計力參數(shù)計算 .64.1 反變曲率的計算 .64.2 軋制力的計算 .74.3 軋輥的傳動力矩 .94.4 電機的選擇 .115 主要部件的設計及校核 .125.1 軋輥的設計 .125.1.1 其尺寸參數(shù)設計 .125.1.2 軋輥的校核 .125.2 同步齒輪的設計 .145.2.1 選擇齒輪的材料 .145.2.2 齒輪尺寸參數(shù)的設計 .145.2.3 齒輪的校核 .156 鋼筋矯直切斷機剪切機構的分析與研究 .176.1 概述 .176.1.1 生產工藝對切斷定尺的精度和生產能力的要求 .176.2 剪切形式的分類 .17鄭州雨辰學院畢業(yè)設計說明書 GTQ4-14 型鋼筋調直切斷機IV6.3 設計計算 .19結論 .20附錄 .22S艾克隆德計算方法論述 .22致謝 .24鄭州雨辰學院畢業(yè)設計說明書 GTQ4-14 型鋼筋調直切斷機11 緒論1.1 鋼筋調直機的發(fā)展背景伴隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，人們生活環(huán)境的不斷提高，人們的住房環(huán)境，以及各種民用建筑等等，他們的更新速度也會變得越來越快，人們會經常的看到，各種建筑工地上的、拆遷舊房屋的各種各樣的廢舊鋼筋常常累積成堆，面對著這樣的情況，如果我們能夠把這些廢舊的鋼筋循環(huán)利用下需要請咨詢學號數(shù)字企鵝變廢為寶，不僅能夠解決環(huán)境問題，而且還充分重復利用了這些資源以緩解我國鋼鐵資源日漸短缺的狀況。由此可見，研制一種能夠重新利用這些廢舊鋼筋的機械產品，是非常適合社會的需求，并且其發(fā)展前景也非常的廣闊。在設計的過程中，發(fā)現(xiàn)此機械結構很簡單，但其原理以及對拉模的拉拔力、廢舊鋼筋的軋制力等其他數(shù)值的計算十分復雜，并且好多的情況下異常棘手。并且目前位置，我國在鋼筋軋制力計算方面并不成熟，大部分采用了一些經驗公式。所以在查閱資料方面還是繁多的。此項目國內市場上并沒有專門對廢舊鋼筋校直的機械設備，建筑行業(yè)及機械行業(yè)上也有校直機械，但如果把它們用于廢舊鋼筋的校直上，代價太高。故市場上迫切的需要一種經濟合理，又能滿足要求的校直機械。為了有一個類似的印象，在我們指導老師的安排下去參觀了目前市場上正在使用的校直機，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行的機械產品大都是硬湊在一起的機械，且結構上，安全上都不符合規(guī)范。在老師的悉心指導下，通過自己認直的思考和同學的幫助下以及翻閱了大量與之相關的很多資料，終于基本上確定了各個部分的設計方案。1.2 鋼筋調直切斷機的簡述GTQ4-14 型全自動鋼筋調直切斷機是新型產品，由變速、拉模、輸送、調整、切斷、機架等部分組成，采用輪剪式切斷，性能穩(wěn)定，操作簡單，主要用于水泥預制構件廠、冷壓帶肋鋼筋生產廠、水泥制品廠、建筑工程上對盤圓鋼筋的調直定長切斷，主要研究的是廢棄鋼筋的重新拉直，定尺切斷，進一步對廢棄鋼筋冷拉提高其應力。本說明書分為原理部分、受力分析計算部分、部件的結構設計以及剪切機構部分。鄭州雨辰學院畢業(yè)設計說明書 GTQ4-14 型鋼筋調直切斷機22 原理分析2.1 可行性分性根據(jù)查閱建筑的相關資料手冊可知，建筑產業(yè)上采用的鋼筋，對其圓度要求方面不太嚴格。而相關很多廠家的鋼筋的生產，也是先生產出一定直徑的鋼筋，并且根據(jù)具體的需求，使用冷拔工藝，拔制出不同規(guī)格的鋼筋，目前，市場上也有鋼筋矯正的機械產品，但是它們基本上用在建筑工地中。如果把它們用于廢舊鋼筋的重新矯直上邊，成本相對較高，根據(jù)目前人們所應用的廢舊鋼筋的矯正機械的機構，重新改造出一個型號，在各種力學性能以及在經濟效益方面，能夠滿足的機械是很有必要的，也是很有實際價值的。并且在一定程度上完善鋼筋調直切斷收益，提高效益就，節(jié)約資源與成本，并且在很大的程度上循環(huán)利用了廢棄產品，對二次回收利用提供了很大的幫助。 2.2 矯正原理為了以下說明簡便，而加工原理和機械加工中的軋制工藝很相似，廢舊鋼筋都用軋件來代替。2.2.1 矯正原理根據(jù)軋件經過入料拉模、軋輪、出口模時的反復變曲來矯正，兩軋輪的槽型，以及兩出入模的圓度來保證軋件的圓度的要求 1。2.2.2 矯正原理的可行性的力學論證彈性彎曲極限狀態(tài)：在外力矩的作用下使得軋件的表面應力達到了材料屈服極限 s，應變到了 s，各層都處在彈性變形狀態(tài)下，處力去除后，在彈性內力的作用下，各層的纖維的應變將全部的恢復。彈塑性彎曲狀態(tài)：外力矩繼續(xù)增大，則有一部分纖維層產生塑性變形，并且外力矩越大，塑性變形由中性層擴展的深度也越大，實驗與理論表明，彈性彎曲時平面假設在彈塑性變形時仍有效，斷面各層的應變與其中性層的距離 Z 呈現(xiàn)直線關系，在外力矩去除后的情況下，縱向纖維的應力只能部分的彈性恢復，軋件將產生殘余應變 2。而剩余的應變將完成鋼筋的矯直工作。而殘余應變是通過在矯正過程中鋼筋經過拉模時形成后的彎曲率 s 后，經過彈復過程后，而剩余的應變 s。要使鋼筋矯直得以實現(xiàn)，只需使殘余曲率：即可1鄭州雨辰學院畢業(yè)設計說明書 GTQ4-14 型鋼筋調直切斷機32.3 傳動方案的確定根據(jù)對鋼筋的矯正原理，及可行性分析的結果，結合機械工作時的實際需求確定傳動方案，畫出機器示意簡圖 2.1：1 齒輪 2 雙軋輥 3 梅花聯(lián)軸器 4 減速箱 5 帶輪傳動 6 電動機圖 2.1 調直機示意簡圖鄭州雨辰學院畢業(yè)設計說明書 GTQ4-14 型鋼筋調直切斷機43 鋼筋矯直切斷機的總體方案3.1 GTQ4-14 鋼筋矯直切斷機使用范圍及特點本機器主要適用在混凝土預制構件，建筑工程，水利電力工程，道路橋梁，冶金行業(yè)和機械行業(yè)資源回收利用的領域。對該廢棄鋼筋調直切斷機的要求是，自動化程度高，可實現(xiàn)定尺切斷，除此之外還可以自動落料。在操作方面安全，易調整，靈活，方便，性能上耐用堅固，矯直精度高 3。不但能保證矯直后的表面質量，還得保證表面無肉眼可見的劃痕，適用范圍廣泛。3.2 GTQ4-14 鋼筋切斷機技術性能指標（1）矯直鋼筋直徑：414mm（2）定尺切斷長度：手動：50mm任意長度 機動：1000mm12000mm （3）切斷長度誤差：5mm（4）調直速度：35m/min（5）調直后鋼筋強度損失：6%（6）鋼筋強度極限 b： 320470MP（7）鋼筋屈服極限 s：195235MP3.3 總體方案及工作原理該廢棄鋼筋調直切斷機結構主要分為導入裝置、矯直裝置、承料機構、切斷機構，傳動系統(tǒng)及行程控制系統(tǒng)。導入裝置和壓緊裝置：導入裝置引導盤料鋼筋首先進入前壓料輥，而后進入矯直裝置，托承著廢棄鋼筋后邊部分，避免鋼筋在床尾處因不穩(wěn)定而造成大幅度搖擺的狀態(tài)，充分發(fā)揮安全作用。以往的調直機導入裝置為了保證工作的可靠穩(wěn)定性，一般采用絕對剛性結構，但是結構偏于笨重，尤其是因為剛性大，造成鋼筋表面劃傷和微觀沖擊硬化的現(xiàn)象非常明顯，這一點對于拉直廢棄鋼筋的影響尤為突出。在本設計中，采用加入柔性彈簧的方式來解決這個缺點，導入裝置通過柔性彈簧彈性浮動支撐在支架上，如圖3.1 所示。鄭州雨辰學院畢業(yè)設計說明書 GTQ4-14 型鋼筋調直切斷機51 支架 2 柔性彈簧 3 導管圖 3.1 導入裝置當鋼筋通過