基于CATIA運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真的鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì)

摘要流程如鋼筋自動(dòng)進(jìn)料、自動(dòng)折彎和切斷三個(gè)主要過程來設(shè)計(jì)驗(yàn)證機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)，矩校核驗(yàn)證鋼筋切斷機(jī)的能力。通過花鍵和滾輪連接的方式傳遞轉(zhuǎn)矩，通過兩個(gè)滾輪旋轉(zhuǎn)摩擦驅(qū)動(dòng)鋼筋向前進(jìn)完成后通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵使刀口合并，完成對(duì)鋼筋的切斷。整個(gè)工作過程中，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)由PLC電路板驅(qū)動(dòng)完成，可以通過刷寫PLC第一章緒論1.2相關(guān)領(lǐng)域已有的研究成果孟慶華等在《中國(guó)科技縱橫》2010年1月刊上刊錄的“鋼筋切斷機(jī)的液壓升進(jìn)行了詳細(xì)研究分析[1]。王伯平在《建筑機(jī)械》1994年5月刊錄的“封閉方面四個(gè)大的方面對(duì)鋼筋切斷機(jī)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行分析和闡述，中間依賴CATIA7三云，世言結(jié)構(gòu)圖1-2研究邏輯流程圖第二章需求分析與節(jié)拍設(shè)計(jì)鋼筋籠截面以40厘米x50厘米的長(zhǎng)方形截面為主，約占總體鋼筋籠需求的80%,其余長(zhǎng)度20厘米的六邊形截面的鋼筋籠約占20%;鋼筋籠腰箍間隔1為50厘米；鋼筋籠腰箍鋼筋統(tǒng)一都是直徑8毫米的圓鋼，材料為45#碳素鋼；每小時(shí)消耗鋼筋籠總長(zhǎng)度L約250米；m=L/n……公式(2-1)k=1+n/1……公式(2-2)其中：其中1為鋼筋籠腰箍間隔，單位為厘米/段；k為每段鋼筋籠所需的假定每小時(shí)所需的鋼筋籠腰箍總個(gè)數(shù)為K,K=k*m……公式(2-3)公式(2-3)計(jì)算所得：2.2節(jié)拍設(shè)計(jì)工鋼筋切斷機(jī)節(jié)拍為6秒鐘/個(gè)，則每分鐘生產(chǎn)腰箍個(gè)數(shù)為10個(gè)，即對(duì)應(yīng)電機(jī)需求轉(zhuǎn)速為10轉(zhuǎn)/min;考慮到市場(chǎng)上建筑機(jī)械用三相交流電機(jī)的最小穩(wěn)定轉(zhuǎn)速在30轉(zhuǎn)/min,因此還需設(shè)計(jì)減速機(jī)構(gòu)。額定功率額定扭矩穩(wěn)定轉(zhuǎn)速效率30轉(zhuǎn)/min經(jīng)過對(duì)電機(jī)的最小穩(wěn)定轉(zhuǎn)速和實(shí)際需求轉(zhuǎn)速對(duì)比，需要一個(gè)減速比為3的減速機(jī)構(gòu)；考慮到市場(chǎng)通用漸開線尺寸規(guī)格，我們初選主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的參數(shù)模數(shù)齒數(shù)壓力角主動(dòng)齒輪3從動(dòng)齒輪3齒輪副的速比驗(yàn)算，尺寸校核將在第四章詳細(xì)分析。3.1概述伴隨著19世紀(jì)后期計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用的迅速發(fā)展，特別是大算力計(jì)算機(jī)的3.2CAE系統(tǒng)3.3典型的CAE工程軟件應(yīng)用介紹3.3.1三維建模類3.3.2運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真類3.3.3動(dòng)力學(xué)仿真類有限元計(jì)算類軟件主要有Ansys、HyperWorks、Motionview,有限元顧名思優(yōu)化求解。其中HyperWorks因?yàn)樵谝驗(yàn)樵趧澐志W(wǎng)格和節(jié)點(diǎn)耦合等方面具有較好第四章鋼筋切斷機(jī)工程設(shè)計(jì)界面，在國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)、工程機(jī)械行業(yè)及高校有廣泛應(yīng)用。本章節(jié)主要是基于4.1CATIA操作界面介紹零件零件三維建模設(shè)計(jì)4.2鋼筋切斷機(jī)三維設(shè)計(jì)過程在鋼筋切斷機(jī)中用來傳遞力矩使鋼筋折彎的從動(dòng)齒輪是鋼筋切斷機(jī)的關(guān)鍵大徑D_eel=m×(Z+0.9)=3×(18+0.9)=5小徑D_iel=m×(Z-1.4)=3×(18-1.4)=49基圓直徑D_b2=128.52大徑D_ee2=164.7小徑D_ie=157.8中繪制齒輪二維輪廓圖過程如下，具體參考圖4-4a和4-4b:個(gè)同心圓，另做一個(gè)40邊形內(nèi)接于分度圓，再以圓心0與多邊形的任意角點(diǎn)A圖4-5a切斷機(jī)軸二測(cè)視圖一第五章折彎能力校核扭矩、齒輪副減速比、機(jī)械效率相關(guān)，鋼筋抗彎截面系數(shù)有關(guān)。5.1截面抗彎能力計(jì)算代入式(5-1)可知鋼筋抗彎截面系數(shù)W=3.14×8^3/32=50.24【mm】^3取8~10倍的放大系數(shù)，為安全起見，我們?nèi)?0倍放大系數(shù)。O=M÷W……式(5-2)結(jié)合式(5-1)和式(5-2)可知鋼筋的需求彎矩為：M=W×σ=W×(10×[σ])……式(5-3)5.2力矩傳遞分析主動(dòng)齒輪從動(dòng)齒輪M折彎模具圖5-1折彎?rùn)C(jī)力傳遞框圖T×η_0×i×η_1=M……式(5-3)如鋼筋自動(dòng)進(jìn)料、自動(dòng)折彎和切斷三個(gè)主要過程來設(shè)計(jì)驗(yàn)證機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)，以[1]孟慶華.鋼筋切斷機(jī)的液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究《中國(guó)科技縱橫》2010.1[2]王伯平.封閉型鋼筋切斷機(jī)漏油問題的分析及對(duì)策《建筑機(jī)械》1994.05[3]成大先.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》北京化學(xué)工業(yè)出版社2004.1[4]劉鴻文.《材料力學(xué)》北京高等教育出版社2011.1[5]劉瓊昕.《CAD》北京清華大學(xué)出版社2020.11[6]肖嘉池.《電腦知識(shí)與技術(shù)》武漢2019,22:263-264.[7]王積偉.《液壓傳動(dòng)》北京機(jī)械工業(yè)出版社20