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1、郑州雨辰学院郑州雨辰学院 本科生毕业设计说明书本科生毕业设计说明书 题 目： GTQ4-14 钢筋调直切断机设计 指导教师： 职称： 讲师 学生姓名： 学号：1334095854 专 业： 机械设计制造及其自动化 院 （系）： 机电工程学院 答辩日期： 20 年 6 月 4 日 20 年 6 月 1 日 摘要摘要 当今社会随着经济的飞速发展，材料与能源两大物质基础却日异稀少紧张，已 成为制约经济发展的障碍。另一方面，材料存在大量的浪费，或在某些方面处理不 当造成环境污染，反过来对资源的利用产生不良的影响。本人研究的是如何处理废 旧钢筋，就是从废弃的建筑物上，或工业生产过程中所产生的废旧钢筋，利
2、用钢筋 调直机重新调直，变废为宝，直接地用于建筑、机械行业等对钢筋圆度要求不高， 不重要的场合，这样即可以节约资源，又可以消除工业垃圾对环境的污染。 通过市场调查，发现市面上直径为414的废弃钢筋再处理需求量较大。本课题 设计了GTQ4-14钢筋调直切断机的整体机构，其结构主要包括调直机构、切断机构 、送料机构等。主要针对调直机构进行了详细的设计，绘制了其结构部装图，并对 调直机构中的上下轧辊及支架等结构进行了设计计算、强度校核需要请咨询学号数 字企鹅和结构设计。通过设计此设备能实现的主要功能有：除锈，当废旧钢筋通地 过拉模时，由于高强度的拉拔而起到除锈的作用；冷拔表面硬化，在废旧钢筋通过 拉
3、模以及在轧辊的强大的轧制力的作用下而其到冷作硬化增强原钢筋的强度；弯曲 校直，根据废旧钢筋通过拉模，轧辊的轧制作用在废旧钢筋上的反变曲变形而达到 。 通过对设备的不断改进设计，相信钢筋调直切断机在废品回收市场上应用应较 为广泛。 关键词关键词：回收；反弯曲变形；调直；切断 ABSTRACT Nowadays, with the rapid development of economy, the material and energy have become the obstacle of economic development, and the two major material base
4、 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, or
5、 in the process of industrial production of the scrap steel and the reinforced straightening machine re straightening, turning waste into treasure, directly for building, machinery industry and so on of reinforced roundness requirements is not high, is not important for the occasion, so that you can
6、 save resources, but also the elimination of industrial waste pollution to the environment. Through the market survey, found that the market diameter of 414 scrap steel to deal with larger demand. In this paper, the overall structure of the GTQ4-14 steel bar straightening and cutting machine is desi
7、gned, which mainly includes the straightening mechanism, the cutting mechanism, the feeding mechanism, etc Mainly for straightening mechanism were detailed design, drawing the structure part assembly drawing, and swap straight under the roller and the stent, such as structure design calculation, str
8、ength check and structure design. Through the design of the equipment to achieve the main functions are: derusting, when scrap steel through a die, due to the drawing of high strength and rust; surface hardening of cold drawn, in the scrap steel through the die and in the roll of strong rolling forc
9、e and the cold hardening increases the strength of the reinforcement of the original; bending straightening, according to the scrap steel through the die, rolling effect on scrap steel anti bending deformation and reach. Through the continuous improvement of the design of the equipment, it is believ
10、ed that the steel bar straightening and cutting machine is widely used in the waste recycling market. . keywords: recycle anti-bending-deformation Straightening cut 目录目录 1 绪论 1 1.1 钢筋调直机的发展背景.1 1.2 钢筋调直切断机的简述.1 2 原理分析2 2.1 可行性分性 2 2.2 矫正原理.2 2.3 传动方案的确定 2 3 钢筋调直切断机的总体方案的设计4 3.1 GTQ4-14 钢筋调直切断机特点及性能指
11、标 4 3.2 总体方案 4 4 设计力参数计算7 4.1 反变曲率的计算 7 4.2 轧制力的计算 8 4.3 轧辊的传动力矩 .10 4.4 电机的选择 .12 5 主要部件的设计及校核.13 5.1 轧辊的设计 .13 5.2 同步齿轮的设计 .15 5.2.1 选择齿轮的材料15 5.2.2 齿轮尺寸参数的设计15 5.2.3 齿轮的校核16 6 钢筋调直切断机剪切机构的分析与研究.18 6.1 概述 .18 6.2 剪切形式的分类 .18 6.3 设计计算 .20 结论.21 附录.23 S艾克隆德计算方法论述23 致谢.25 1 绪论绪论 1.1 钢钢筋筋调调直机的直机的发发展背景
12、展背景 伴随着我国建筑行业的不断发展，人们生活环境的不断提高，人们的住房环境， 以及各种民用建筑等等，他们的更新速度也会变得越来越快，人们会经常的看到， 各种建筑工地上的、拆迁旧房屋的各种各样的废旧钢筋常常累积成堆，面对着这样 的情况，如果我们能够把这些废旧的钢筋循环利用下变废为宝，不仅能够解决环境 问题，而且还充分重复利用了这些资源以缓解我国钢铁资源日渐短缺的状况。由此 可见，研制一种能够重新利用这些废旧钢筋的机械产品，是非常适合社会的需求， 并且其发展前景也非常的广阔。 在设计的过程中，发现此机械结构很简单，但其原理以及对拉模的拉拔力、废 旧钢筋的轧制力等其他数值的计需要请咨询学号数字企鹅
13、算十分复杂，并且好多的 情况下异常棘手。并且目前位置，我国在钢筋轧制力计算方面并不成熟，大部分采 用了一些经验公式。所以在查阅资料方面还是繁多的。 此项目国内市场上并没有专门对废旧钢筋校直的机械设备，建筑行业及机械行 业上也有校直机械，但如果把它们用于废旧钢筋的校直上，代价太高。故市场上迫 切的需要一种经济合理，又能满足要求的校直机械。 为了有一个类似的印象，在我们指导老师的安排下去参观了目前市场上正在使 用的校直机，发现现行的机械产品大都是硬凑在一起的机械，且结构上，安全上都 不符合规范。在老师的悉心指导下，通过自己认直的思考和同学的帮助下以及翻阅 了大量与之相关的很多资料，终于基本上确定了
14、各个部分的设计方案。 1.2 钢钢筋筋调调直切断机的直切断机的简简述述 GTQ4-14 型全自动钢筋调直切断机是新型产品，由变速、拉模、输送、调整、 切断、机架等部分组成，采用轮剪式切断，性能稳定，操作简单，主要用于水泥预 制构件厂、冷压带肋钢筋生产厂、水泥制品厂、建筑工程上对盘圆钢筋的调直定长 切断，主要研究的是废弃钢筋的重新拉直，定尺切断，进一步对废弃钢筋冷拉提高 其应力。 本说明书分为原理部分、受力分析计算部分、部件的结构设计以及剪切机构部 分。 2 原理分析原理分析 2.1 可行性分性可行性分性 根据查阅建筑的相关资料手册可知，建筑产业上采用的钢筋，对其圆度要求方 面不太严格。而相关很
15、多厂家的钢筋的生产，也是先生产出一定直径的钢筋，并且 根据具体的需求，使用冷拔工艺，拔制出不同规格的钢筋，目前，市场上也有钢筋 矫正的机械产品，但是它们基本上用在建筑工地中。如果把它们用于废旧钢筋的重 新矫直上边，成本相对较高，根据目前人们所应用的废旧钢筋的矫正机械的机构， 重新改造出一个型号，在各种力学性能以及在经济效益方面，能够满足的机械是很 有必要的，也是很有实际价值的。并且在一定程度上完善钢筋调直切断收益，提高 效益就，节约资源与成本，并且在很大的程度上循环利用了废弃产品，对二次回收 利用提供了很大的帮助。 2.2 矫矫正原理正原理 为了以下说明简便，而钢筋调直切断机的加工原理和机械加
16、工中的轧制工艺很 相似，废旧钢筋都用轧件来代替。 1. 矫正原理 根据轧件经过入料拉模、轧轮、出口模时的反复变曲来矫正，两轧轮的槽型， 以及两出入模的圆度来保证轧件的圆度的要求1。 2矫正原理的可行性的力学论证 弹性弯曲极限状态：在外力矩的作用下使得轧件的表面应力达到了材料屈服极 限 s，应变到了 s，各层都处在弹性变形状态下，处力去除后，在弹性内力的作用 下，各层的纤维的应变将全部的恢复。 弹塑性弯曲状态：外力矩继续增大，则有一部分纤维层产生塑性变形，并且外 力矩越大，塑性变形由中性层扩展的深度也越大，实验与理论表明，弹性弯曲时平 面假设在弹塑性变形时仍有效，断面各层的应变与其中性层的距离 Z 呈现直线关系， 在外力矩去除后的情况下，纵向纤维的应力只能部分的弹性恢复，轧件将产生残余 应变2。而剩余的应变将完成钢筋的矫直工作。而残余应变是通过在矫正过程中钢 筋经过拉模时形成后的弯曲率 s 后，经过弹复过程后，而剩余的应变 s。要使钢筋 矫直得以实现，只需使残余曲率： 即可1 1 2.3 传动
