畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）gq50型鋼筋切斷機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　GQ50型鋼筋切斷機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是根據(jù)黃河科技學(xué)院工學(xué)院機(jī)械系2012屆畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，在參觀調(diào)研的基礎(chǔ)上，對(duì)大學(xué)四年已學(xué)知識(shí)的總結(jié)、實(shí)踐與提高。按照指導(dǎo)老師的要求，

2、我首先查閱了大量關(guān)于此產(chǎn)品設(shè)計(jì)的資料，做好初期準(zhǔn)備。然后到河南省長(zhǎng)葛市黃河旋風(fēng)股份有限公司參觀，深入了解鋼筋切斷機(jī)的工作原理及使用要求，在此基礎(chǔ)上，形成自己初步的設(shè)計(jì)思路。</p><p>　　本產(chǎn)品設(shè)計(jì)給定的原始參數(shù)是：切斷能力為（φ6-φ50）mm的圓鋼；電機(jī)功率為4kw；沖切次數(shù)為28次/min；切斷行程為40mm。此次設(shè)計(jì)的主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)關(guān)鍵是：根據(jù)鋼筋切斷機(jī)的使用要求，確定其工作原理，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行

3、鋼筋切斷機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定主要結(jié)構(gòu)尺寸。主要包括以下幾點(diǎn)：1、電動(dòng)機(jī)的選擇；2、傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)和計(jì)算；3、軸承的選擇；4、曲軸連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；5、機(jī)體的設(shè)計(jì)；6、刀片的設(shè)計(jì)選擇。然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)品的建模及運(yùn)動(dòng)仿真。</p><p>　　本次產(chǎn)品建模使用的是美國(guó)Autodesk公司的三維設(shè)計(jì)軟件Inventor 2011。首先是根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)建立各個(gè)零件的草圖，在草圖的基礎(chǔ)上運(yùn)用零件特征生成三維實(shí)體；然后在

4、Inventor 2011軟件的虛擬環(huán)境中進(jìn)行虛擬裝配，建立數(shù)字樣機(jī)；最后進(jìn)行應(yīng)力分析、運(yùn)動(dòng)干涉分析及運(yùn)動(dòng)仿真。</p><p>　　本設(shè)計(jì)可以大幅降低鋼筋切斷機(jī)的研發(fā)周期及成本，從而提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　關(guān)鍵詞：鋼筋切斷機(jī)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，Inventor 2011，虛擬裝配，運(yùn)動(dòng)仿真</p><p>　　Disc Centrifu

5、ge Spindle Box Design</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This product is designed according to the college of engineering science and technology of 2012 member of graduation design r

6、equirements, during a visit to a research, on the basis of the university for four years have already learn knowledge summary, practice and improve. According to the requirements of the guiding teacher, I first looked a

7、lot about this product design information, do well to the early. And then to the Yellow River in henan province ChangGe city whirlwind visit to a joint st</p><p>　　This product design parameters are given of

8、 the original: cutting ability for (phi 6-phi 50) mm round steel; The motor power for 4 kw; For punching number 28 times/min; Cut off the trip to 40 mm. The design of the main research contents, technology and the key is

9、: according to the use requirement reinforced cutting machine, determine its working principle, and based on the structure of the steel cutting machine design, confirming the main structure size. Mainly include the follo

10、wing: 1, the choi</p><p>　　This product modeling is using the company's 3 d design Autodesk Inventor 2011 software. First of all is according to the design data to set up the various parts of the sketch,

11、 in the sketch of the use part features based on 3 d entity; And then in the Inventor 2011 software virtual environment in virtual assembly, to build digital prototype; Finally in stress analysis, motion interference ana

12、lysis and simulation movement.</p><p>　　This design can dramatically reduce the reinforced cutting machine development cycle and cost, so as to improve the market competitiveness of products and the economic

13、 efficiency of enterprises.</p><p>　　Keywords: steel cutting machine, the structure design, Inventor 2011, virtual assembling, movement simulation</p><p><b>　　目 錄</b></p><

14、p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　2 設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備3</p><p>　　2.1計(jì)劃任務(wù)書(shū)3</p><p>　　2.1.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的依據(jù)3</p><p>　　2.1.2 計(jì)劃任務(wù)書(shū)3</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備3</p>&

15、lt;p>　　3鋼筋切斷機(jī)的總體設(shè)計(jì)4</p><p>　　3.1鋼筋切斷機(jī)的工作原理4</p><p>　　3.2鋼筋切斷機(jī)的基本結(jié)構(gòu)4</p><p>　　4傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)5</p><p>　　4.1 基本傳動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算5</p><p>　　4.1.1分配傳動(dòng)比5</p><

16、p>　　4.1.2計(jì)算各州的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)5</p><p>　　4.2 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)6</p><p>　　4.2.1帶型的選擇6</p><p>　　4.2.2帶輪基準(zhǔn)直徑的確定6</p><p>　　4.2.2帶速的確定6</p><p>　　4.2.3中心距、帶長(zhǎng)及包角的確定。6</p&

17、gt;<p>　　4.2.4 確定帶的根數(shù)7</p><p>　　4.2.5 帶輪結(jié)構(gòu)與尺寸7</p><p>　　4.3 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)7</p><p>　　4.3.1選材料、確定初步參數(shù)7</p><p>　　4.3.2齒面疲勞強(qiáng)度計(jì)算8</p><p>　　4.3.3齒根抗彎疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算

18、10</p><p>　　5 Autodesk Inventor 201112</p><p>　　5.1 Inventor 2011的組成12</p><p>　　5.2三維繪圖軟件Inventor 2011的優(yōu)點(diǎn)12</p><p>　　5.2.1 二維工程圖處理能力比較好12</p><p>　　5.2

19、.2 具有良好的設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理功能13</p><p>　　5.2.3 參數(shù)化技術(shù)和變量化技術(shù)13</p><p>　　5.2.4 簡(jiǎn)便的操作風(fēng)格13</p><p>　　5.2.5 精彩的顯示功能13</p><p>　　6 主要零件的設(shè)計(jì)及建模14</p><p>　　6.1機(jī)體的設(shè)計(jì)流程14</p

20、><p>　　6.2其他主要零件的建模效果展示23</p><p>　　7鋼筋切斷機(jī)的裝配29</p><p>　　7.1裝配流程29</p><p>　　7.2大側(cè)蓋的裝配步驟29</p><p>　　7.2.1新建文件30</p><p>　　7.2.2裝入所有零件30</p&

21、gt;<p>　　7.2.3向機(jī)體安裝大側(cè)蓋30</p><p>　　7.3裝配效果圖展示33</p><p>　　8應(yīng)用Inventor軟件進(jìn)行干涉檢查34</p><p>　　8.1檢查零部件之間的干涉34</p><p>　　8.2 連桿及連桿銅瓦的干涉檢查34</p><p>　　9繪制

22、各主要零件的工程圖37</p><p>　　10 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真41</p><p>　　10.1建立一個(gè)簡(jiǎn)單的裝配41</p><p>　　10.2運(yùn)動(dòng)仿真步驟41</p><p><b>　　致謝45</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)46</b>

23、;</p><p><b>　　附 錄48</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　鋼筋切斷機(jī)是建筑機(jī)械的一種。它是鋼筋加工必不可少的設(shè)備之一，主要用語(yǔ)房屋建筑、橋梁、隧道、電站、大型水利等工程中對(duì)鋼筋的定長(zhǎng)切斷。鋼筋切斷機(jī)與其他切斷設(shè)備相比，具有重量輕、耗能少、工作可靠、效率高等特點(diǎn)，

24、因此近年來(lái)逐步被建筑工地和小型軋鋼廠等廣泛采用，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。</p><p>　　新中國(guó)成立初期，建筑工程中鋼筋加工技術(shù)非常落后，主要依靠手工或者簡(jiǎn)單工具，勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、工程質(zhì)量很難保證。太原重型機(jī)械學(xué)院是國(guó)內(nèi)最早生產(chǎn)鋼筋切斷機(jī)的單位之一。他們于1958年首次引進(jìn)蘇聯(lián)的臥式鋼筋切斷機(jī)圖紙，生產(chǎn)了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)鋼筋切斷機(jī)。隨后又于1985年引進(jìn)了日本立式鋼筋切斷機(jī)和德國(guó)臥式鋼筋切

25、斷機(jī)，并在此基礎(chǔ)上研發(fā)了GQ40、GQ50、GQ65等一系列開(kāi)式、封閉式及半封閉式切斷機(jī)。該系列的鋼筋切斷機(jī)均是采用機(jī)械輪剪切進(jìn)行切斷的。此外，沈陽(yáng)建筑工程學(xué)院工廠、陜西渭南農(nóng)業(yè)科技股份有限公司、黑虎建筑機(jī)械公司等企業(yè)也生產(chǎn)過(guò)不同類(lèi)型的機(jī)械式鋼筋切斷機(jī)。</p><p>　　目前，國(guó)內(nèi)的鋼筋切斷機(jī)多以機(jī)械輪剪式切斷為主。其工作過(guò)程基本為：電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力經(jīng)過(guò)帶傳動(dòng)和三級(jí)齒輪傳動(dòng)減速后，帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，曲軸推動(dòng)連桿使滑

26、塊和動(dòng)刀片在機(jī)座的滑道中做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，使動(dòng)刀片和定刀片相錯(cuò)而切斷鋼筋。</p><p>　　近年來(lái)，我國(guó)在鋼筋切斷機(jī)技術(shù)裝備方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但產(chǎn)品的技術(shù)水平與國(guó)外先進(jìn)水平相比，尚有以下幾個(gè)方面的差距：</p><p>　　1)國(guó)外切斷機(jī)偏心軸的偏心距較大。如日本立式切斷機(jī)偏心距24mm，而國(guó)內(nèi)一般為17mm?？此剖×稀X輪結(jié)構(gòu)偏小些，但給用戶帶來(lái)麻煩，不易管理。因?yàn)樵谟汕写罅系角行×?/p>

27、時(shí)，不是換刀墊就是換刀片，有時(shí)還需要轉(zhuǎn)換角度。</p><p>　　2)國(guó)外切斷機(jī)的機(jī)架都是鋼板焊接結(jié)構(gòu)，零部件加工精度、粗糙度尤其熱處理工藝過(guò)硬，使切斷機(jī)在承受過(guò)載荷、疲勞失效、磨損等方面都超過(guò)國(guó)產(chǎn)機(jī)器。</p><p>　　3)國(guó)內(nèi)切斷機(jī)刀片設(shè)計(jì)不合理。單螺栓固定，刀片厚度夠薄，40型和50型刀片厚度均為17mm；而國(guó)外都是雙螺栓固定，25～27mm厚，因此國(guó)外刀片在受力及壽命等綜合性

28、能方面都較國(guó)內(nèi)優(yōu)良。</p><p>　　4)國(guó)內(nèi)切斷機(jī)每分鐘切斷次數(shù)少。國(guó)內(nèi)一般為28～31次，國(guó)外要高出15～20次，最高高出30次，工作效率較高。</p><p>　　5)國(guó)外機(jī)型一般采用半開(kāi)式結(jié)構(gòu)。齒輪、軸承用油脂潤(rùn)滑，曲軸軸徑、連桿瓦、沖切刀座、轉(zhuǎn)體處用手工加稀油潤(rùn)滑。國(guó)內(nèi)機(jī)型結(jié)構(gòu)有全開(kāi)、全閉、半開(kāi)半閉3種，潤(rùn)滑方式有集中稀油潤(rùn)滑和飛濺潤(rùn)滑2種。</p><p

29、>　　6)國(guó)內(nèi)切斷機(jī)外觀質(zhì)量、整機(jī)性能不盡人意。國(guó)外廠家一般都是規(guī)模生產(chǎn)，在技術(shù)設(shè)備上舍得投入，自動(dòng)化生產(chǎn)水平較高，形成一套完整的質(zhì)量保證加工體系。尤其對(duì)外觀質(zhì)量更是精益求精，外罩一次性沖壓成型，油漆經(jīng)烤漆噴涂處理，色澤搭配科學(xué)合理，外觀看不到哪兒有焊縫、毛刺、尖角，整機(jī)光潔美觀。而國(guó)內(nèi)一些廠家雖然生產(chǎn)歷史較長(zhǎng)，但沒(méi)有一家形成規(guī)模，加之設(shè)備老化，加工過(guò)程拼體力、經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)工藝幾十年一貫制，所以外觀質(zhì)量粗糙、觀感較差。</p&

30、gt;<p>　　從鋼筋切斷機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)看，隨著建筑設(shè)計(jì)與建筑施工技術(shù)的國(guó)際化，建筑工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用鋼筋必將進(jìn)入商品化供應(yīng)時(shí)代，即根據(jù)建筑配筋表采購(gòu)鋼筋，鋼筋使用現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)化成可用鋼筋，商品化供應(yīng)鋼筋。而鋼筋的一體化生產(chǎn)就要求鋼筋切斷機(jī)必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制——鋼筋自動(dòng)送料，定尺寸后自動(dòng)切斷、落料。</p><p>　　另一方面，國(guó)外的產(chǎn)品充分融合了液壓技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)等，形成了以機(jī)械為筋骨、液壓為肌肉

31、、電氣為神經(jīng)的機(jī)電液一體化綜合控制技術(shù)，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)綜合最優(yōu)驅(qū)動(dòng)及控制能力。因此，鋼筋切斷機(jī)不但要求實(shí)現(xiàn)定長(zhǎng)剪切的高精度控制，同時(shí)要求其具有相對(duì)高的生產(chǎn)效率。所以，如何使鋼筋切斷機(jī)的機(jī)電液系統(tǒng)有機(jī)地高度集成，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，將是今后研究的主要方向。</p><p><b>　　2 設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備</b></p><p><b>　　2.1計(jì)劃任務(wù)

32、書(shū)</b></p><p>　　2.1.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的依據(jù)</p><p>　　本設(shè)計(jì)是在對(duì)河南省長(zhǎng)葛市黃河旋風(fēng)股份有限公司進(jìn)行生產(chǎn)參觀后，對(duì)鋼筋切斷機(jī)形成初步認(rèn)識(shí)后，深刻理解其工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，根據(jù)自己大學(xué)四年所學(xué)的機(jī)械方面的各種知識(shí)，對(duì)鋼筋切斷機(jī)做一個(gè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，并建立數(shù)字樣機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。本設(shè)計(jì)力求高效、快速的完成產(chǎn)品研發(fā)與校驗(yàn)，并使產(chǎn)品具備完善可靠的性能，滿足市場(chǎng)需求，

33、增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p>　　2.1.2 計(jì)劃任務(wù)書(shū)</p><p>　　根據(jù)建筑市場(chǎng)的使用需求，GQ50型鋼筋切斷機(jī)的規(guī)格參數(shù)設(shè)定，見(jiàn)表2-1。</p><p>　　表2-1 鋼筋切斷機(jī)的參數(shù)</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備</p><p>　　接到任務(wù)書(shū)初期，先查閱了大量有關(guān)鋼筋切斷機(jī)的的論文、資

34、料。其后，為了在產(chǎn)品設(shè)計(jì)前能對(duì)鋼筋切斷機(jī)有一個(gè)整體、大概的認(rèn)識(shí)，我在王良文教授的幫助指導(dǎo)下，對(duì)河南省長(zhǎng)葛市黃河旋風(fēng)股份有限公司進(jìn)行了為期一天的參觀、調(diào)研，認(rèn)真觀察了鋼筋切斷機(jī)的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)過(guò)程，在其間遇到的各種問(wèn)題，仔細(xì)聽(tīng)取了黃河旋風(fēng)股份有限公司建筑機(jī)械部張工程師的講解。</p><p>　　回到學(xué)校后，收集、整理鋼筋切斷機(jī)的相關(guān)資料，通過(guò)分析其性能和技術(shù)指標(biāo)，并結(jié)合自己所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p>

35、<p>　　3鋼筋切斷機(jī)的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1鋼筋切斷機(jī)的工作原理</p><p>　　工作原理：采用電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)一級(jí)帶傳動(dòng)和三級(jí)齒輪傳動(dòng)減速后，帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，曲軸推動(dòng)連桿，使滑塊和動(dòng)刀片在機(jī)座的滑道中做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，這樣，活動(dòng)刀片和固定刀片就能相錯(cuò)而切斷鋼筋。</p><p>　　3.2鋼筋切斷機(jī)的基本結(jié)構(gòu)</p><

36、;p>　　傳動(dòng)方案簡(jiǎn)述：首先是一級(jí)帶傳動(dòng)，然后是三級(jí)齒輪減速。</p><p>　　首先采用一級(jí)帶傳動(dòng)，因?yàn)樗哂芯彌_、吸震、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小、過(guò)載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。然后采用三級(jí)齒輪減速，因?yàn)辇X輪傳動(dòng)可以用來(lái)傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并具有功率范圍大，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，使用壽命長(zhǎng)，工作安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。 </p><p>　　動(dòng)力是由電動(dòng)機(jī)輸出，通過(guò)減速系統(tǒng)傳動(dòng)，把動(dòng)力輸入到執(zhí)行

37、機(jī)構(gòu)。由于傳動(dòng)系統(tǒng)做的是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而鋼筋切斷機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的是直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換，可以采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)或者齒輪齒條機(jī)構(gòu)。考慮到現(xiàn)實(shí)使用條件，決定采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作為本機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。</p><p>　　考慮到工地上的機(jī)械需要經(jīng)常變幻地方，且考慮到經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)盡量使產(chǎn)品的尺寸減小、結(jié)構(gòu)緊湊，所以本設(shè)計(jì)中的小齒輪都采用齒輪軸的形式。為了節(jié)能、儲(chǔ)能和減震，本設(shè)計(jì)運(yùn)用了飛輪的優(yōu)點(diǎn)。為了使飛輪的結(jié)構(gòu)尺寸不至于

38、過(guò)大，本產(chǎn)品把飛輪與大帶輪作為一個(gè)整體來(lái)設(shè)計(jì)，安裝在第一根軸上。</p><p>　　本設(shè)計(jì)基本結(jié)構(gòu)如圖3.2</p><p>　　1.電機(jī) 2.小帶輪</p><p>　　3.大帶輪 4.一軸</p><p>　　5.二軸連軸齒輪 6.三軸 </p><p><b>

39、　　7.曲軸大齒輪 </b></p><p>　　8.機(jī)體 9.二軸 </p><p><b>　　10.三軸連軸齒輪</b></p><p>　　11.曲軸 12.連桿</p><p>　　13.活動(dòng)刀座 14.活動(dòng)刀片</p><p&g

40、t;<b>　　15.固定刀片</b></p><p><b>　　4傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 基本傳動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算</p><p>　　4.1.1分配傳動(dòng)比</p><p>　　電動(dòng)機(jī)功率為4kw，選擇型號(hào)為Y112M-2，其滿載轉(zhuǎn)速為2890r/min。</p>

41、<p><b>　　1）總傳動(dòng)比 </b></p><p>　　2）分配傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 </p><p>　　上式中分別為帶傳動(dòng)與減速器（三級(jí)齒輪減速）的傳動(dòng)比，為使V帶傳動(dòng)的外廓尺寸不致過(guò)大，同時(shí)使減速器的傳動(dòng)比圓整以便更方便的獲得圓整地齒數(shù)。初步取=1.6，則減速器的傳動(dòng)比為 </p><p>　　3）分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比

42、</p><p>　　查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取=4，=4，則=4。</p><p>　　4.1.2計(jì)算各州的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　　1）各軸的轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　?、褫S </b></p><p><b>　?、蜉S </b

43、></p><p><b>　?、筝S </b></p><p><b>　　曲軸 </b></p><p><b>　　2）各軸的輸入功率</b></p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-7，取帶傳動(dòng)的傳動(dòng)效率=0.96 ，取齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率為0.97。

44、則</p><p><b>　　Ⅰ軸 </b></p><p><b>　?、蜉S </b></p><p><b>　?、筝S </b></p><p><b>　　曲軸 </b></p><p><b>　　3）各

45、軸的輸入轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 </p><p><b>　?、褫S </b></p><p><b>　?、蜉S </b></p><p><b>　?、筝S </b></p><p><b>　　曲

46、軸 </b></p><p>　　4.2 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1帶型的選擇</p><p>　　由設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可知，V帶的傳動(dòng)功率為4kw，小帶輪的轉(zhuǎn)速為2890r/min，大帶輪的轉(zhuǎn)速為1806r/min。</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》可知，工況系數(shù)取 KA=1.5 ，Pc=1.5×4=6kw

47、。根據(jù)以上數(shù)值及小帶輪的轉(zhuǎn)速查相應(yīng)得圖表選取B型V帶。</p><p>　　4.2.2帶輪基準(zhǔn)直徑的確定</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-4a ，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑為200mm，則大帶輪的基準(zhǔn)直徑為320mm。</p><p>　　4.2.2帶速的確定</p><p>　　4.2.3中心距、帶長(zhǎng)及包角的確定。</p>&

48、lt;p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式8-20知，帶的中心距為</p><p>　　0.7(d1+d2)<a0<2(d1+d2) 則</p><p>　　0.7(200+320)<a0<2(200+320) 得 364〈a0〈1040</p><p>　　初步確定中心距為800mm。</p><p>　　根據(jù)相關(guān)公式

49、初步計(jì)算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度： </p><p>　　查表選取帶的長(zhǎng)度為2500mm</p><p><b>　　計(jì)算實(shí)際中心矩：</b></p><p><b>　　驗(yàn)算小帶輪包角：</b></p><p>　　4.2.4 確定帶的根數(shù)</p><p>　　查表知 p1=0.97

50、Δp1=0.11 ka=0.82 kl=0.93 則 </p><p><b>　　取Z=2</b></p><p>　　4.2.5 帶輪結(jié)構(gòu)與尺寸</p><p>　　帶輪結(jié)構(gòu)與尺寸設(shè)計(jì)詳見(jiàn)附錄圖紙。</p><p>　　4.3 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　為加工方便和降低成本，本設(shè)計(jì)

51、中，小齒輪均以齒輪軸代替。此外，本設(shè)計(jì)采用三級(jí)齒輪傳動(dòng)減速，齒輪的詳細(xì)結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計(jì)見(jiàn)附錄圖紙。在此僅以第一級(jí)的齒輪設(shè)計(jì)為例，詳述其設(shè)計(jì)過(guò)程。第一級(jí)齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程如下：</p><p>　　4.3.1選材料、確定初步參數(shù)</p><p>　　1）選材料 齒輪軸：40Cr鋼調(diào)制，平均取齒面硬度為260HBS</p><p>　　大齒輪： 45鋼調(diào)制，平均取齒面硬度為2

52、60HBS</p><p>　　2）初選齒數(shù) 取齒輪軸的齒數(shù)為14，則大齒輪的齒數(shù)為14×4=56</p><p>　　3) 齒數(shù)比即為傳動(dòng)比 </p><p>　　4) 選擇尺寬系數(shù)ψd和傳動(dòng)精度等級(jí)情況，參照相關(guān)手冊(cè)并根據(jù)以前學(xué)過(guò)的知識(shí)選取 ψd=0.5，初估齒輪軸的直徑d1=50mm，則小齒輪的尺寬為b=ψd× d1=0.5×50

53、=25mm</p><p>　　5) 齒輪圓周速度為：</p><p>　　參照手冊(cè)選精度等級(jí)為9級(jí)。</p><p>　　6) 計(jì)算小齒輪轉(zhuǎn)矩T1</p><p>　　確定載荷系數(shù) KH 、KF</p><p>　　確定使用系數(shù) KA：查閱手冊(cè)選取使用系數(shù)為KA=1.85</p><p>　　

54、確定動(dòng)載系數(shù)Kv：查閱手冊(cè)選取動(dòng)載系數(shù)Kv=1.10</p><p>　　確定齒間載荷分布系數(shù)KHa、KFa：</p><p><b>　　則 </b></p><p>　　載荷系數(shù)KH、KF 的確定，由公式可知</p><p>　　4.3.2齒面疲勞強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　確定許用應(yīng)

55、力[σH]</p><p>　　① 總工作時(shí)間th，假設(shè)該切斷機(jī)的壽命為10年，每年工作300天，每天工作8個(gè)小時(shí)，則： </p><p>　?、?應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1、N2</p><p>　?、?壽命系數(shù) Zn1、Zn2 ，查閱相關(guān)手冊(cè)選取Zn1=1.0、Zn2=1.15</p><p>　?、?接觸疲勞極限?。害襤lim1=720MPa、

56、σhlim2=580MPa</p><p>　　⑤ 安全系數(shù)?。篠h=1.0</p><p>　?、?許用應(yīng)力 [σh1]、[σh2]</p><p>　　彈性系數(shù)ZE 查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可選取</p><p>　　節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可選取ZH=2.5</p><p>　　求所需小齒輪直徑d1</p&

57、gt;<p>　　與初估大小基本相符。</p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)</b></p><p>　　取模數(shù)m為標(biāo)準(zhǔn)值4 。</p><p>　　6）確定分度圓、中心距</p><p>　　分度圓直徑d1,d2</p><p>　　確定尺寬：取大齒輪齒寬為 b1=56×

58、0.5=28mm</p><p>　　齒輪軸齒寬取 b2=40mm</p><p><b>　　中心距a：</b></p><p>　　4.3.3齒根抗彎疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p>　　求許用彎曲應(yīng)力 [σF]</p><p>　?、?應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NF1、NF2</p><p

59、>　　② 壽命系數(shù)Yn1、Yn2 ，查閱相關(guān)手冊(cè)選取Yn1=1、Yn2=1</p><p>　?、?極限應(yīng)力取：σFlim1=290MPa、σFlim2=220MPa</p><p>　?、?尺寸系數(shù)Yx：查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選，取Yx=1.5</p><p>　　⑤ 安全系數(shù)SF：參照表9-13，取SF=1.5</p><p>　　⑥ 需

60、用應(yīng)力[σF1] 、[σF2] 由式（9-20），許用彎曲應(yīng)力</p><p>　　齒形系數(shù)YFa1、YFa2 由圖9-19，取</p><p>　　YFa1=2.56 YFa2=2.15</p><p>　　應(yīng)力修正系數(shù)Ysa1、Ysa2 由圖9-20，取</p><p>　　Ysa1=1.62 Ysa2=1.82</p>

61、;<p>　　校核齒根抗彎疲勞強(qiáng)度 由式（9-17），齒根彎曲應(yīng)力</p><p>　　5 Autodesk Inventor 2011</p><p>　　Autodesk Inventor軟件是美國(guó)AutoDesk公司于1999年底推出的三維可視化實(shí)體模擬軟件，目前已推出最新版本Inventor 2012，而我在本次設(shè)計(jì)中使用的是目前比較成熟穩(wěn)定的版本Inventor20

62、11。它包含三維建模、信息管理、協(xié)同工作和技術(shù)支持等各種特征。使用Autodesk Inventor可以創(chuàng)建三維模型和二維制造工程圖、可以創(chuàng)建自適應(yīng)的特征、零件和子部件，還可以管理上千個(gè)零件和大型部件，它的“連接到網(wǎng)絡(luò)”工具可以使工作組人員協(xié)同工作，方便數(shù)據(jù)共享和同事之間設(shè)計(jì)理念的溝通。Inventor在用戶界面簡(jiǎn)單，三維運(yùn)算速度和著色功能方面有突破的進(jìn)展。它是建立在ACIS三維實(shí)體模擬核心之上，設(shè)計(jì)人員能夠簡(jiǎn)單迅速地獲得零件和裝配體的

63、真實(shí)感，這樣就縮短了用戶設(shè)計(jì)意圖的產(chǎn)生與系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間的距離，從而最小限度的影響設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)意和發(fā)揮。</p><p>　　在二維繪圖軟件市場(chǎng)中，AutoCAD 是目前應(yīng)用最為廣泛的通用交互式計(jì)算機(jī)輔助繪圖與設(shè)計(jì)軟件。其強(qiáng)大生命力在于它的通用性、多工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)。與AutoCAD 同出一家的Inventor 2011具有相同的特點(diǎn)，所不同之處在于AutoCAD 在繪制二維圖方面具有不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，但在三維

64、造型方面功能欠缺。Inventor 011特點(diǎn)在于處理三維造型、虛擬裝配、運(yùn)動(dòng)模擬等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。其功能強(qiáng)大的三維造型給設(shè)計(jì)者提供了空前的想象力，從尺寸、外形、顏色各個(gè)方面給人以真實(shí)的感覺(jué)。同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)紕漏，并及時(shí)處理，避免造成不必要的制造成本</p><p>　　5.1 Inventor 2011的組成</p><p>　　Inventor 2011包括 5 個(gè)模塊

65、：零件造型、鈑金、裝配、表達(dá)視圖、工程圖。這些模塊創(chuàng)建了相互關(guān)聯(lián)而又獨(dú)立的文件。另外，它還集成了應(yīng)力分析、運(yùn)動(dòng)仿真、Inventor Studio、AEC交換等功能，方便用戶對(duì)產(chǎn)品做進(jìn)一步研發(fā)。</p><p>　　5.2三維繪圖軟件Inventor 2011的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　5.2.1 二維工程圖處理能力比較好</p><p>　　因?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)的最終目的

66、是為了出工程圖，為產(chǎn)品加工、裝配打基礎(chǔ)。所以機(jī)械設(shè)計(jì)軟件必須具有優(yōu)良的二維工程圖創(chuàng)建和處理能力。三維軟件Inventor 2011的二維工程圖處理能力是比較好的一個(gè)，由于建立了統(tǒng)一的工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，其二維圖素與三維模型關(guān)聯(lián)，因此在工程圖中也能逆向修改三維模型的尺寸。</p><p>　　5.2.2 具有良好的設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理功能 </p><p>　　Inventor 2011 能夠相當(dāng)完整地

67、以設(shè)計(jì)項(xiàng)目為線索，自動(dòng)管理相關(guān)的文件及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，而不需要其他管理軟件的介入。 </p><p>　　5.2.3 參數(shù)化技術(shù)和變量化技術(shù) </p><p>　　從功能上劃分，三維設(shè)計(jì)軟件可以分為參數(shù)化技術(shù)和變量化技術(shù)兩類(lèi)。參數(shù)化技術(shù)用“順序方法”對(duì)約束求解，達(dá)到全數(shù)據(jù)相關(guān)、全尺寸約束、用尺寸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)結(jié)果的修改；變量化技術(shù)用“幾何圖形約束和方程耦合”來(lái)求解，達(dá)到將參數(shù)化技術(shù)中的全尺寸約束細(xì)分為

68、“尺寸約束”和“幾何約束” ，而工程關(guān)系就可以直接與幾何約束耦合處理，實(shí)現(xiàn)基于裝配關(guān)系的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)[8]。從Inventor 2011的功能設(shè)置和實(shí)際使用中所表現(xiàn)的結(jié)果，Inventor 2011屬于變量化技術(shù)一類(lèi)。因此，它能處理局部約束的更改，能基于工程關(guān)系求解、能顯示處理約束等等，與其它軟件相比更容易理解、更適合于完成工程師原始設(shè)計(jì)構(gòu)思的表達(dá)和實(shí)現(xiàn)，對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了有效的支持，可以基于裝配關(guān)系，利用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)創(chuàng)造全新零件。 </p

69、><p>　　5.2.4 簡(jiǎn)便的操作風(fēng)格 </p><p>　　Inventor 2011 完全沒(méi)有命令行交互的操作。所有的操作都是通過(guò)功能圖標(biāo)、菜單、對(duì)話框和鼠標(biāo)的操作進(jìn)行。易學(xué)易用，不用背記那些枯燥的操作命令，對(duì)于初學(xué)者易學(xué)易用，應(yīng)用方便。</p><p>　　5.2.5 精彩的顯示功能 </p><p>　　Inventor 2011的顯示

70、表達(dá)十分理想，在透視效果，甚至剖切效果下實(shí)時(shí)地渲染、轉(zhuǎn)動(dòng)、放縮都有出眾的表達(dá)效果和速度。還有逼真的運(yùn)動(dòng)模擬，多數(shù)的機(jī)構(gòu)都能被驅(qū)動(dòng)“真的”運(yùn)動(dòng)起來(lái)。</p><p>　　6 主要零件的設(shè)計(jì)及建模</p><p>　　實(shí)際使的鋼筋切斷機(jī)的所有零件加起來(lái)有一百多個(gè)，其中主要的零件有：機(jī)體，小帶輪，大帶輪（有飛輪的作用），各個(gè)齒輪軸及大齒輪，曲軸，連桿，刀座及刀片。在這里，我以機(jī)體的建模設(shè)計(jì)過(guò)程為

71、例，其他零件只展示建模后的效果圖，它們的設(shè)計(jì)建模過(guò)程可參照機(jī)體的設(shè)計(jì)。</p><p>　　6.1機(jī)體的設(shè)計(jì)流程</p><p>　　機(jī)體的設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)略如下：</p><p>　　啟動(dòng)Autodesk Inventor 2011軟件，選擇【新建】 ，新建類(lèi)型為【standard.ipt】 。如圖6-1所示：</p><p>　　圖6-1 啟動(dòng)

72、Autodesk Inventor 2011軟件</p><p>　　在【草圖】面板，創(chuàng)建機(jī)體整體輪廓草圖。如圖6-2所示：</p><p>　　圖6-2 機(jī)體整體輪廓草圖</p><p>　　退出【草圖】環(huán)境，進(jìn)入【特征】面板，選擇【拉伸】操作，拉伸結(jié)果如圖6-3所示：</p><p><b>　　圖6-3 拉伸結(jié)果</b&

73、gt;</p><p>　　確定三根軸及曲軸的位置，并在側(cè)面上建立草圖，選擇【拉伸】操作，拉伸結(jié)果如圖6-4所示：</p><p><b>　　圖6-4</b></p><p>　　確定螺孔位置，建立草圖，創(chuàng)建【打孔】特征，選擇螺紋孔，打孔結(jié)果如圖6-5所示：</p><p><b>　　圖6-5</b&

74、gt;</p><p>　　在此平面創(chuàng)建草圖，并由【拉伸】操作，創(chuàng)建出軸孔特征。軸孔特征如圖6-6所示：</p><p><b>　　圖6-6</b></p><p>　　在另一面，運(yùn)用【拉伸】操作，創(chuàng)建出滑塊的滑道及大側(cè)蓋的基本配合輪廓。創(chuàng)建結(jié)果如圖6-7所示：</p><p><b>　　圖6-7</

75、b></p><p>　　運(yùn)用【拉伸】及【打孔】特征，完全建立大側(cè)蓋的配合部分以及緊固螺孔。創(chuàng)建結(jié)果如圖6-8所示：</p><p><b>　　圖6-8</b></p><p>　　運(yùn)用【拉伸】特征，在機(jī)體上平面拉伸出凸起，并再次運(yùn)用【拉伸】切除操作，拉伸出機(jī)體上視孔。結(jié)果如圖6-9所示：</p><p><

76、;b>　　圖6-9</b></p><p>　　在上加工面創(chuàng)建草圖，并在此草圖上建立【打孔】特征。結(jié)果如圖6-10所示：</p><p><b>　　圖6-10</b></p><p>　　運(yùn)用【拉伸】特征，做出尾座上的固定刀座的卡槽以及放鋼筋的凹槽。結(jié)果如圖6-11所示：</p><p><b&

77、gt;　　圖6-11</b></p><p>　　運(yùn)用【拉伸】特征，創(chuàng)建出送料軸的安裝槽，結(jié)果如圖6-12所示：</p><p><b>　　圖6-12</b></p><p>　　運(yùn)用【拉伸】特征，創(chuàng)建出機(jī)器行走輪軸的安裝部分，前后輪兩處，如圖6-13及6-14所示：</p><p><b>　　

78、圖6-13</b></p><p><b>　　圖6-14</b></p><p>　　為了使機(jī)器轉(zhuǎn)向方便，把機(jī)器的前輪設(shè)計(jì)為可轉(zhuǎn)向輪，其轉(zhuǎn)向軸安裝孔的建立如圖6-15所示：</p><p><b>　　圖6-15</b></p><p>　　調(diào)整切斷鋼筋直徑的調(diào)整軸安裝部分設(shè)計(jì)如圖6-

79、16所示：</p><p><b>　　圖6-16</b></p><p>　　機(jī)體整體展示，如圖6-17所示：</p><p><b>　　圖6-17</b></p><p>　　6.2其他主要零件的建模效果展示</p><p><b>　　圖6-17齒輪軸Ⅰ&l

80、t;/b></p><p><b>　　圖6-18齒輪軸Ⅱ</b></p><p>　　圖6-19 齒輪軸Ⅲ</p><p>　　圖6-20 Ⅱ軸大齒輪</p><p><b>　　圖6-21 大帶輪</b></p><p><b>　　圖6-22 大側(cè)蓋&l

81、t;/b></p><p>　　圖6-23 Ⅰ軸端蓋</p><p>　　圖6-24 活動(dòng)刀座</p><p><b>　　圖6-25 連桿</b></p><p><b>　　圖6-26 曲軸</b></p><p>　　圖6-27 游動(dòng)大齒輪</p>

82、<p>　　圖6-28 游動(dòng)大齒輪芯套</p><p><b>　　7鋼筋切斷機(jī)的裝配</b></p><p>　　在Inventor2011中，可以將主軸箱的三維實(shí)體零件或部件按照一定的裝配約束條件裝配成一個(gè)部件，同時(shí)這個(gè)部件也可以作為子部件裝配到其他的部件中去，最后零件和子部件構(gòu)成一個(gè)符合設(shè)計(jì)構(gòu)思的整體部件。按照通常的設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)者和工程師首先創(chuàng)建布局

83、，然后設(shè)計(jì)零件，最后把所有零件組裝為部件，這種方法稱之為自下而上的設(shè)計(jì)方法。使用Autodesk Inventor 2011，創(chuàng)建部件可以在位創(chuàng)建零件或者放置現(xiàn)有零件，從而使設(shè)計(jì)過(guò)程更加簡(jiǎn)單有效，稱之為自上而下的設(shè)計(jì)方法。自上而下的設(shè)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn)是：</p><p>　?。?）這種以部件為中心的設(shè)計(jì)方法支持自上而下、自下而上和混合的設(shè)計(jì)策略。Inventor可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中的任何環(huán)節(jié)創(chuàng)建部件，而不是在最后才創(chuàng)建部

84、件。</p><p>　?。?）如果用戶正在做一個(gè)全新的設(shè)計(jì)方案，可以從一個(gè)空的部件開(kāi)始，然后在具體設(shè)計(jì)時(shí)創(chuàng)建部件。</p><p>　　（3）如果要修改部件，可以在位創(chuàng)建新零件，以使它們與現(xiàn)有的零件相配合。對(duì)外部零部件所作的更改將自動(dòng)反映到部件模型和用于說(shuō)明的工程圖中。</p><p><b>　　7.1裝配流程</b></p>

85、<p>　　主軸箱的裝配過(guò)程簡(jiǎn)略如下：</p><p>　　裝入所有零件→向機(jī)體上安裝Ⅰ軸→向機(jī)體上安裝Ⅱ軸→向機(jī)體上安裝Ⅲ軸→向機(jī)體上安裝曲軸→向Ⅰ軸上安裝大帶輪→向Ⅱ軸上安裝齒輪→向Ⅲ軸上安裝齒輪→向曲軸上安裝游動(dòng)大齒輪芯套→向芯套上安裝游動(dòng)大齒輪→向曲軸上安裝軸瓦→向曲軸上安裝連桿→向連桿上安裝活動(dòng)刀座→向活動(dòng)刀座上安裝活動(dòng)刀片→向機(jī)體上安裝固定刀座→向固定刀座上安裝固定刀片→向機(jī)體上安裝頂蓋→

86、向各個(gè)軸上安裝對(duì)應(yīng)型號(hào)的軸承→向機(jī)體上安裝大側(cè)蓋→向機(jī)體上安裝兩側(cè)的軸端蓋→向機(jī)體上安裝送料軸→向機(jī)體上安裝行走輪軸→向行走輪軸上安裝行走輪→向機(jī)體上安裝調(diào)整六方→向機(jī)體上安裝吊環(huán)→向機(jī)體上安裝各個(gè)螺栓（為運(yùn)行更流暢，裝配圖中省略安裝墊片，實(shí)際機(jī)器需要對(duì)應(yīng)墊片）→向機(jī)體安裝送料輥。</p><p>　　7.2大側(cè)蓋的裝配步驟</p><p>　　在這里我以向機(jī)體安裝大側(cè)蓋為例，其他零件的安

87、裝方法參照此例。向機(jī)體裝入大側(cè)蓋的流程為：</p><p>　　7.2.1新建文件 </p><p>　　運(yùn)行Inventor 2011，選擇【文件】菜單下的【新建】選項(xiàng)，在【打開(kāi)】對(duì)話框中的【默認(rèn)】選項(xiàng)卡下，選擇【Standard.iam】選項(xiàng)，新建一個(gè)部件。</p><p>　　7.2.2裝入所有零件</p><p>　　選擇部件面板上的

88、【裝入零部件】工具，打開(kāi)打開(kāi)對(duì)話框，選擇可以裝入的零部件，裝入后如圖7-1所示。</p><p>　　圖7-1 裝入所有零件</p><p>　　7.2.3向機(jī)體安裝大側(cè)蓋</p><p>　　a）選擇部件【裝配】面板上的【約束】工具，打開(kāi)【放置約束】對(duì)話框，裝配類(lèi)型選擇為【配合】選項(xiàng)，然后選擇如圖7-2所示的兩條軸線，單擊【確定】按鈕即可完成【配合】約束，此時(shí)部件

89、如圖7-3所示。</p><p><b>　　圖7-2</b></p><p><b>　　圖7-3</b></p><p>　　b）單擊【約束】工具，打開(kāi)【放置約束】對(duì)話框，裝配類(lèi)型選擇為【配合】選項(xiàng)，選擇如圖7-3所示的兩個(gè)平面，單機(jī)【確定】。裝配效果如圖7-4所示：</p><p><b

90、>　　圖7-4</b></p><p>　　b）單擊【約束】工具，打開(kāi)【放置約束】對(duì)話框，裝配類(lèi)型選擇為【配合】選項(xiàng)，選擇如圖7-5所示兩條軸線，單機(jī)【確定】。裝配效果如圖7-5所示：</p><p><b>　　圖7-5</b></p><p>　　7.3裝配效果圖展示</p><p>　　裝配效果圖

91、如圖7-6及圖7-7（透明視圖）所示。</p><p><b>　　圖7-6</b></p><p><b>　　圖7-7</b></p><p>　　8應(yīng)用Inventor軟件進(jìn)行干涉檢查</p><p>　　8.1檢查零部件之間的干涉 </p><p>　　在部件中，兩個(gè)

92、或多個(gè)零部件不能同時(shí)占用相同的空間。要檢測(cè)這樣的錯(cuò)誤，可以檢查部件中的干涉。在零部件交疊處，干涉部分臨時(shí)顯示為實(shí)體。另外，inventor2011還可以檢查子部件中零部件之間或所選的一組零部件或兩組零部件之間的干涉。</p><p>　　檢查出干涉之后，干涉體積顯示為實(shí)體。干涉報(bào)告列出干涉的零件或子部件，給出干涉體積形心的 x、y、z 坐標(biāo)，列出干涉的體積。根據(jù)檢查，可以編輯零部件以刪除干涉。</p>

93、<p>　　普通零件干涉檢查及解決方案的過(guò)程和方法都是一樣的，故在此僅以其中兩個(gè)零件之間的干涉檢查過(guò)程為例來(lái)說(shuō)明。這里以連桿和連桿銅瓦的干涉檢查為例。</p><p>　　另外，使用Inventor 2011設(shè)計(jì)的螺紋，為了提高運(yùn)行效率，并不是真實(shí)地切削加工來(lái)把螺紋表達(dá)出來(lái)，而是在表面貼一層涂層，給人以真實(shí)螺紋的感覺(jué)。因此，在進(jìn)行螺紋裝配時(shí)， 本來(lái)是正確的裝配關(guān)系， 進(jìn)行干涉檢查時(shí)，系統(tǒng)會(huì)提示有干涉

94、，如果干涉部分是指螺紋處，可以不予理睬。因?yàn)槟鞘窍到y(tǒng)本身的錯(cuò)誤。</p><p>　　8.2 連桿及連桿銅瓦的干涉檢查</p><p>　　1）選擇【檢驗(yàn)】面板中的【過(guò)盈分析】選項(xiàng)，打開(kāi)如圖所示的【干涉檢查】對(duì)話框。</p><p>　　2）點(diǎn)擊【定義選擇集1】按鈕前的箭頭按鈕，然后選擇連桿；點(diǎn)擊【定義選擇集2】按鈕前的箭頭按鈕，然后選擇連桿銅瓦。點(diǎn)擊【確定】按鈕顯

95、示檢查結(jié)果。</p><p>　　3）如果檢查不到任何的干涉存在，則打開(kāi)對(duì)話框顯示【沒(méi)有干涉檢查】，則說(shuō)明部件中沒(méi)有干涉存在。否則會(huì)打開(kāi)【檢查到過(guò)盈】對(duì)話框，如圖8-1所示。</p><p>　　9繪制各主要零件的工程圖</p><p>　　9.1 inventor2011繪制工程圖的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　與Autodesk公司的二維繪圖

96、軟件AutoCAD相比，Inventor的二維繪圖功能更加強(qiáng)大和智能：</p><p>　　1）Inventor可以自動(dòng)由三維零部件生產(chǎn)二維工程圖，不管是基礎(chǔ)的三視圖，還是局部視圖、剖視圖、打斷視圖等，都可以十分方便、快速生產(chǎn)。</p><p>　　2）由實(shí)體生產(chǎn)的二維圖也是參數(shù)化的，二維三維雙向關(guān)聯(lián)，如果更改了三維零部件的尺寸參數(shù)，那么它的工程圖的對(duì)應(yīng)尺寸參數(shù)自動(dòng)更新；也可以通過(guò)直接修改

97、工程圖上的零件尺寸而對(duì)三維零件的特征進(jìn)行修改。 </p><p>　　3）有些時(shí)候，快速創(chuàng)建二維工程圖要比設(shè)計(jì)實(shí)體模型具有更高的效率。使用Inventor，用戶可以創(chuàng)建二維參數(shù)化工程圖視圖，這些視圖也可以用作三維造型的草圖。</p><p>　　4）用inventor2011可以直接創(chuàng)建standard.dwg格式的工程圖，與AutoCAD創(chuàng)建的圖紙格式完全互通，通用性、交流性沒(méi)有任何障

98、礙。</p><p>　　9.2 創(chuàng)建零部件工程圖</p><p>　　以創(chuàng)建連桿的工程圖為例。其他零件圖或者裝配圖參照以下方法和步驟。具體的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)查看零件圖紙和裝配圖紙。</p><p>　　1）單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的【新建】按鈕，然后從【默認(rèn)】選項(xiàng)卡中選擇standard.dwg格式的工程圖模板，如圖9-1所示。</p><p>　　默認(rèn)

99、制圖標(biāo)準(zhǔn)基于安裝 Autodesk Inventor 時(shí)指定的設(shè)置。默認(rèn)工程圖是一張帶有標(biāo)題欄和圖框的空白圖紙，如圖9-2所示。</p><p><b>　　圖9-1新建工程圖</b></p><p>　　圖9-2 默認(rèn)的工程圖</p><p>　　2）在【工程視圖】工具面板上，單擊【基礎(chǔ)視圖】，如圖9-3所示。</p><

100、p>　　3）在【工程視圖】對(duì)話框中，單擊【文件】框旁邊的【瀏覽】按鈕以查找軸套。</p><p>　　圖9-3找到“連桿.ipt”文件</p><p>　　4）接受默認(rèn)的比例、視圖名稱和其他設(shè)置。光標(biāo)處將附著一個(gè)視圖預(yù)覽。單擊工程圖紙上的一點(diǎn)以放置視圖并關(guān)閉對(duì)話框。</p><p>　　5）在【工程視圖】工具面板上，單擊【投影視圖】。投影基礎(chǔ)視圖，創(chuàng)建右視圖和

101、剖視圖，為圖面布局合理，將右視圖從主視圖左邊移動(dòng)到右邊，改為向視圖。如圖9-4所示。</p><p>　　圖9-4 連桿的三視圖</p><p>　　6）在各個(gè)視圖單擊鼠標(biāo)右鍵，下拉【菜單】中，選擇【自動(dòng)中心線】和【自動(dòng)檢索】，就可以畫(huà)中心線和標(biāo)注主要已知尺寸。</p><p>　　7）編輯工程圖紙，包括制圖標(biāo)準(zhǔn)、圖紙樣式、標(biāo)注樣式、剖視圖處理、技術(shù)要求等，如圖9-

102、5所示。</p><p>　　圖9-5編輯工程圖紙</p><p>　　8.編輯好工程圖紙后，選擇【文件】菜單下的【保存】選項(xiàng)，在【保存】對(duì)話框中的【保存類(lèi)型】中默認(rèn)即【連桿.dwg】，單擊【確定】按鈕及完成?？梢栽贏utoCAD 中打開(kāi)，如圖9-6所示。</p><p>　　圖9-6 保存為【連桿.dwg】</p><p>　　10 傳動(dòng)結(jié)

103、構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真</p><p>　　設(shè)計(jì)出的鋼筋切斷機(jī)成品一共包含了很多零件，包括一些緊固件、密封件和輔助結(jié)構(gòu)。但為了演示的更加清晰，在這里的運(yùn)動(dòng)仿真中，僅僅取設(shè)計(jì)的傳動(dòng)部分，即三級(jí)減速器及曲柄連桿機(jī)構(gòu)，來(lái)進(jìn)行仿真。這樣，可以取得清晰明了的仿真結(jié)果，易于觀察，又不影響實(shí)際效果。</p><p>　　10.1建立一個(gè)簡(jiǎn)單的裝配</p><p>　　為了使本說(shuō)明書(shū)的附件更

104、加分明，故仿真沒(méi)有使用總裝配圖，而是另外做了一個(gè)簡(jiǎn)單的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的裝配，具體裝配方法詳見(jiàn)本說(shuō)明書(shū)的第七章。在此，僅展示其裝配效果圖。如圖10-1所示。另外，在運(yùn)動(dòng)仿真之前，其裝配結(jié)構(gòu)是不完全約束的，保留了各個(gè)齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)中繞軸旋轉(zhuǎn)的自由度。</p><p>　　圖10-1裝配效果圖</p><p>　　10.2運(yùn)動(dòng)仿真步驟</p><p>　　1）進(jìn)入【環(huán)境】面板，選

105、擇【運(yùn)動(dòng)仿真】模塊。如圖10-2所示。</p><p><b>　　圖10-2</b></p><p>　　2）如圖10-2，仿真播放器已自動(dòng)打開(kāi)，此時(shí)需要打開(kāi)【構(gòu)造模式】，選中菜單中的【插入運(yùn)動(dòng)約束】，選擇運(yùn)動(dòng)模式為【傳動(dòng)：外齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)】，然后【零部件1】選擇軸Ⅰ的分度圓，【零部件2】選擇Ⅱ軸大齒輪的分度圓，點(diǎn)擊【確定】。如圖10-3所示。</p>

106、<p><b>　　圖10-3</b></p><p>　　3）按上述方法，依次確定各個(gè)齒輪間的運(yùn)動(dòng)鏈接類(lèi)型。然后，在運(yùn)動(dòng)仿真樹(shù)結(jié)構(gòu)中，選擇Ⅰ軸與Ⅱ軸大齒輪的鏈接，右鍵單機(jī)選擇【特性】，加入驅(qū)動(dòng)【轉(zhuǎn)矩】和驅(qū)動(dòng)【速度】。點(diǎn)擊【確定】。如圖10-4所示</p><p><b>　　圖10-4</b></p><p>

107、　　4）點(diǎn)擊【仿真播放器】上的【播放】按鈕，即可清晰的觀察到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)按真實(shí)傳動(dòng)比速度下的運(yùn)動(dòng)情況。并且可以在【輸出圖示器】中觀察到各個(gè)齒輪的運(yùn)動(dòng)速度及轉(zhuǎn)矩等各項(xiàng)參數(shù)。如圖10-5所示。</p><p><b>　　圖10-5</b></p><p>　　5）運(yùn)行【運(yùn)動(dòng)仿真】面板上的【發(fā)布電影】，將仿真過(guò)程錄制為一段.avi格式的視頻，保存名稱為【總裝圖-運(yùn)動(dòng)仿真.av

108、i】文件，與附其他附件一并保存在光盤(pán)中。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　大學(xué)四年轉(zhuǎn)眼過(guò)去了，在最后的一段時(shí)間里是最考驗(yàn)我們的時(shí)候。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)诖髮W(xué)里的最后一課，任務(wù)非常艱巨，要求也很?chē)?yán)格。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)以前所學(xué)知識(shí)進(jìn)行的一次系統(tǒng)而全面的鞏固和復(fù)習(xí)。在設(shè)計(jì)中，遇到了許多問(wèn)題，在這里我要特別感謝我的指導(dǎo)老師王良文教授，他不管有

109、多忙，每次都會(huì)不辭幸苦，從長(zhǎng)葛市驅(qū)車(chē)趕來(lái)，耐心地為我們解答，使我們學(xué)到很多，獲益匪淺。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)是在王教授的精心指導(dǎo)和悉心的關(guān)懷下完成的。王教授知識(shí)淵博，治學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，責(zé)任心強(qiáng)，使我的專業(yè)知識(shí)水平得到大大的提高，并激勵(lì)我在今后的工作中奮發(fā)向上。借此設(shè)計(jì)完成之際，我向王良文教授表示衷心的感激，并致以崇高的敬意。</p><p>　　同時(shí)也要感謝我們的小組同學(xué)的互幫互助，在

110、共同探討的過(guò)程中，遇到不懂的問(wèn)題，他們都耐心地和我一起分析和并講解一些他們自己的觀點(diǎn)，從他們那里我學(xué)到了很多知識(shí)，受益匪淺。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 孫恒，陳作模，葛文杰主編.機(jī)械原理（第七版）[M].高等教育出版社，2006.5.</p><p>　　[2] 鄭修本主編.機(jī)械制造工藝學(xué)（第二版

111、）[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2011.2.</p><p>　　[3] 濮良貴，繼明剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）[M].高等教育出版社 2006.5.</p><p>　　[4] 吳宗澤，羅勝國(guó)主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）[M].高等教育出版社，2006.5.</p><p>　　[5] 機(jī)械設(shè)計(jì)委員會(huì)主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

112、</p><p>　　[6] 朱張校主編.工程材料（第三版）[M].北京：清華大學(xué)出版社.2000.</p><p>　　[7] 胡仁喜，趙偉，劉昌麗等主編.Inventor 2009中文版機(jī)械設(shè)計(jì)高級(jí)應(yīng)用實(shí)例[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.</p><p>　　[8] 劉極峰主編.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造[M].北京：高等教育出版社，1979.1.</p

113、><p>　　[9] Aberdeen Group, Inc. Managing Product Relationships: Enabling Iteration and Innovation in Design[M]. USA: Aberdeen Group.2006 . 8 .</p><p>　　[10] 施平主編.機(jī)械工程專業(yè)英語(yǔ)[M].北京：北京電子工業(yè)出版社，2003.<

114、;/p><p>　　[11] Aberdeen Group, Inc. Product Lifecycle Collaboration Benchmark Report: The Product Profitability “X Factor”? [M]. USA: Aberdeen Group. 2006.8.</p><p>　　[12] 灝主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第四卷）[M].北京：機(jī)械

115、工業(yè)出版社，1991.9.</p><p>　　[13] 灝主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.</p><p>　　[14] 鄒宜候主編.機(jī)械制圖（第四版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2001.</p><p>　　[15] Aberdeen Group, Inc. The Product Lifecycle Managemen

116、t for Small to Medium-Size Manufacturers Benchmark Report[M]. USA: Aberdeen Group. 2006.3.</p><p>　　[16] 邱宣懷等主編.機(jī)械設(shè)計(jì)（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2004.</p><p>　　[17] Aberdeen Group, Inc. Design for So

117、urcing: Improving Product Lifecycle Profitability[M].USA: Aberdeen Group. 2006.3. </p><p>　　[18] 文英主編.金屬工藝學(xué)上冊(cè)（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2003.5.</p><p>　　[19] 劉鴻文編著.材料力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2004.1.</p>