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题 目
GQ50型钢筋切断机的三维结构设计与仿真
一、选题的目的及研究意义
本次毕业设计的题目是：GQ50型钢筋切断机的三维结构设计与仿真。本次设计的研究对象为钢筋切断机。
钢筋切断机是一种剪切钢筋所使用的一种工具。一般有全自动钢筋切断机，和半自动钢筋切断机之分。它是钢筋加工必不可少的设备之一，它主要用语房屋建筑、桥梁、隧道、电站、大型水利等工程中对钢筋的定长切断。钢筋切断机与其他切断设备相比，具有重量轻、耗能少、工作可靠、效率高等特点，因此近年来逐步被机械加工和小型轧钢厂等广泛采用，在国民经济建设的各个领域发挥了重要的作用。
通过对GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真，熟悉机械设计的基本步骤，基本方法，培养本人查找文献、手册等的综合能力。
通过对此处毕业设计也达到自己熟悉使用二维CAD软件和三维proe软件的能力。
二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等
纵观我国建筑用钢筋切断机的总体水平，与国际上先进产品相比还是比较落后。主要表现在：企业生产规模小，产品的技术含量低，生产效率低下。大部分产品调直速度较低，钢筋的直线度不高，表面划伤较重。造成这种局面的主要原因在于，我国的建筑用钢筋切断机市场还没有真正形成，还处在地域及价格因素占主导位置的过渡阶段，尚未进入真正的市场竞争阶段。生产企业多而零散，且大都处在一种小而全、小而不全的状态，在这些生产企业中很难形成强大的技术投入在这种条件下，企业之间相互抄袭现象严重，很难找到拥有自主知识产权的产品，尚没有出现可以称得上领军式的企业。
建筑用新Ⅲ级钢筋的推广使用为钢筋切断机的生产企业提供了广阔的发展空间。为此，许多企业投入大量资金，争相开发、研制适合新!级钢筋要求的高速、大直径钢筋切断机。
在传统的调直模式和曲线辊式调直切断机中广泛采用的锤击式切断机构，长期以来一直存在连切的问题，被行业称之为老大难问题。多少年来，许多生产企业和使用单位为此伤透了脑筋，想尽了各种办法，始终没有彻底解决。随着专利技术“锤击式冲压及切断设备的零连切装置”的开发与应用，不仅彻底解决了锤击式切断机构的连切问题，而且调直度好，长度误差小，受到了新老户、特别是广大钢筋焊网企业的热烈欢迎。仅传统设备改造一项就为开发企业带来一大片市场。
在电气控制方面，众多企业纷纷淘汰传统的电气控制技术，竟相采用先进的PLC 式电脑控制，不仅使控制单元得到了简化，整机的运行更加稳定、可靠，维护更加简单，更使我国建筑用钢筋切断机的整体水平跃上一个新的台阶，极大地缩短了与国际上先进产品的差距。
面对空前广阔的钢筋切断机市场，广大生产企业也面临严峻的挑战。多年来，受运输长度等多种因素影响，大型轧钢企业生产的直径小于φ14钢筋都是以盘条形式走向市场。目前已有个别企业看准后续加工（即钢筋的调直与定尺切断）中的可观利润，开始购入单机。一旦这些企业实现并完成对现有生产线的改进，将以往的盘条改为直条走向市场，势必对现有的钢筋切断机市场，特别是对钢筋切断机生产企业形成巨大的冲击。人无远虑，必有近忧，这是一个应该引起广大钢筋切断机生产企业十分重视的大问题。
综上所述，我国经济建设的飞速发展为建筑行业，特别是为建筑机械的发展提供了一个广阔的发展空间，为广大生产企业提供一个展示自己的舞台。面对竞争日益激烈的我国建筑机械市场，加强企业的经营管理，加大科技投入，重视新技术、新产品的研究开发，提高产品质量和产品售后服务水平，积极、主动走向市场，使企业的产品不断地满足广大用户的需求，尽快缩短与国外先进企业的差距，无疑是我国广大钢筋切断机生产企业生存与发展的必由之路。
本次毕业设计采用计算机仿真技术结合动力学理论，对钢筋切断机进行零件三维设计、装配，建立钢筋切断机三维仿真模型，模拟钢筋切断机运行状况，对钢筋切断机进行仿真分析研究，以加快产品技术更新。
三、GQ50型钢筋切断机主传动机构设计方案和解决问题的思路和方法
1、GQ50型钢筋切断机的三维结构设计与仿真的设计方案
通过查找G50型钢筋切断机主传动机构设计的相关税资料和专利文献选取本次设计的基本设计方案为：
工作原理：采用电动机经一级三角带传动和二级齿轮传动减速后,带动曲轴旋转,曲轴推动连杆使滑块和动刀片在机座的滑道中作往复直线运动,使活动刀片和固定刀片相错而切断钢筋。如图1-1：
图1-1 钢筋切断机的基本结构形式
1—电机 2—小带轮 3—大带轮 4—Ⅰ轴连轴齿轮
5—Ⅱ轴大齿轮 6—Ⅲ轴连轴齿轮 7—游动大齿轮 8—离合器
9—机体 10—Ⅰ轴 11—Ⅱ轴连轴齿轮 12—Ⅱ轴
13—Ⅲ轴大齿轮 14—Ⅲ轴 15—曲柄 16—连杆
17—活动刀座 18—活动刀片 19—固定刀片
2、GQ50型钢筋切断机主传动机构设计的基本思路：
本次毕业设计的基本思路为：
钢筋切断机的发展，钢筋切断机的基本工作原理，本次设计的基本任务及参数要求，本次是合计的基本任务，本次设计的基本参数要求
GQ50钢筋切断机传动结构设计，传动方式及电机的型号的选取，钢筋切断机传动方案的选取，钢筋切断机电机的选取，钢筋切断机传动比的分配，传动主体各轴的运动和动力参数计算，带传动的设计，传动主体中齿轮传动的设计，轴的设计与校核，键的选取与校核，轴承的选取与校核
钢筋切断机的零部件的绘制以及总图的装配，实现主传动机构的运动仿真。
3、GQ50型钢筋切断机主传动机构设计的方法
查找机械设计手册、机械设计原理、机械设计基础等书籍、以及相关中文和外文文献、国内外相关专利等等对钢筋切断机主传动机构进行基本设计；
利用proe三维软件对钢筋切断机转动主体零部件进行三维建模和仿真分析，对设计结构的准确性进行分析（包过尺寸干涉、强度分析等等）
四、检索与本课题有关参考文献资料的简要说明
本次毕业设计将采用以下基本文献为参考对后续的毕业设计进行仔细设计：
[1] 胡永华,刘中. 钢筋切断机参数化设计系统开发[J]. 机械工程与自动化. 2011(02)
[2] 欧晓鸥. 高能点火推进器虚拟装配的研究与实现[J]. 制造业自动化. 2006(10)
[3] 黄素霞,李河宗,苏梦香. 连铸机偏心连杆振动装置的三维参数化设计[J]. 机械设计. 2007(07)
[4] 车仁炜,陆念力,王树春.一种新型钢筋切断机的设计研究[J]. 机械传动. 2004(02)
[5] 于修洪,项辉宇,牛凯. 虚拟现实技术在机械产品装配中的应用[J]. 现代制造工程. 2011(05)
[6] 胡永华,刘中. 钢筋切断机参数化设计系统开发[J]. 机械工程与自动化. 2011(02)
[7] 王良文,陈学文. 国产钢筋切断机的生产现状与改良方向[J]. 建设机械技术与管理. 2009(03)
[8] 陶浩,段红杰 钢筋切断机的动力学性能[J]. 煤矿机械. 2008(05)
[9] 梁崇高等著.平面连杆机构的计算设计.北京：高等教育出版社，1993
[10] 田野编写.我国钢筋调直切断机的现状及发展.建筑机械化，2005年第1期23页
五、毕业论文（设计）进程安排
1、2015.01.16至2015.03.20 熟悉课题研究内容，查阅相关文献资料，完成开题报告和外文翻译；
2、2015.03.21至2015.04.10 方案设计，进行钢筋切断机主传动的相关设计计算，进行受
力分析；
3、2015.04.11至2015.04.30 进行钢筋切断机的结构设计，完成装配图设计，运动仿真；
4、2015.05.01至2015.05.20 完成零件图设计，提交设计说明书初稿；
5、2015.05.21至2015.05.31 修改图纸和设计说明书，准备答辩
六、指导教师意见
1．对开题报告的评语
2．对开题报告的意见及建议
指导教师（签名）：
年 月 日
所在院（系）审查意见：
负责人签字(盖公章)
年 月 日
4
题 目 GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真
学生姓名 学号
所在学院
专业班级
指导教师
完成地点
年5月30日
GQ50钢筋切断机结构设计与运动仿真
【摘要】
钢筋切断机是把钢筋切成所需长度的专用机械,在大型建筑工地上的应用非常广泛。钢筋切断机分为机械传动和液压传动两种。机械传动式钢筋切断机,工作时大都采用电动机经一级三角带传动和三级齿轮传动减速后,带动曲轴旋转,曲轴推动连杆使滑块和动刀片在机座的滑道中作往复直线运动,使活动刀片和固定刀片相错而切断钢筋。GQ50型钢筋切断机，其剪切运动是由一偏心轮连杆机构完成的。但是由于切断机机体内腔狭小，在装配曲轴连杆时比较困难。尤其是在使用中发生故障需要维修时，拆卸曲轴连杆更加不容易，给维修造成很大的不变，因此在不改变设备功能的情况下，我对曲轴连杆机构做了一些改进。改进后的偏心轮结构直接从机体的注册孔中装入和取出。而不必拆卸连杆，大大简化了装配程序，减轻的工人的劳动强度。同时也极大的方便了维修，还简化了零件的工艺过程，取得良好的经济效益。
【关键词】：钢筋切断机；偏心轮；曲轴连杆机构
GQ50 reinforcing steel cutter structural design and movement simulation
Abstract
Reinforcing steel cutting machine is used to cut the required length of steel machinery specialized for large construction sites in the application of very extensive. Reinforcing steel cutting machine into mechanical transmission and hydraulic transmission of two. Mechanical transmission reinforced cutting machine, working mostly used as a V-belt drive motor and gear drive slow down after three, driven crankshaft rotation, promoting the crankshaft and connecting rod to move the slider blade in the frame of the chute in a reciprocating linear motion So that the activities of the blade and a fixed blade and cut off the wrong steel. GQ50-steel cutter, whose movement from one type of the crankshaft linkage to complete. However, due to cut off the small inner cavity of the body, in the assembly when the crankshaft link more difficult. Especially in the use of a fault in need of repair, demolition crank link more difficult to repair a big change, so do not change the function of the equipment under the circumstances, we have made some improvement to crank linkage. The improved structure of the cam directly from the body of the aircraft registered in the hole and packed out. Without dismantling the link, greatly simplifies the assembly, reducing labor intensity of workers. But also greatly facilitate the maintenance, has also simplified the process of parts and achieved good economic returns.
Key words: steel cutting machine, the structure design, proe, virtual assembling, movement
simulation
目录
1 绪论 1
1.1 钢筋切断机的研究现状 1
1.2 本次设计的任务 2
1.3 本次设计目的与意义 3
2 钢筋切断机的总体设计 4
2.1 钢筋切断机的基本介绍 4
2.2 GQ50型钢筋切断机的改良方向 5
2.3钢筋切断机的工作原理 6
2.4 钢筋切断机的基本结构 6
2.4.1 GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计方案的确定 6
2.4.2 GQ50型钢筋切断机主传动机构设计的基本思路 7
2.4.3 GQ50型钢筋切断机主传动机构设计的方法 7
3 方案设计比较 8
3.1驱动装置方案选择 8
3.1.1液压驱动 8
3.1.2 手动驱动 8
3.1.3 电机驱动 8
3.2传动装置方案选择 9
3.2.1 液压传动 9
3.2.2 带传动 9
3.2.3 齿轮传动 9
3.2.4 组合传动 9
3.3执行装置方案选择 9
3.3.1曲柄滑块机构 9
3.3.2齿轮齿条机构 10
3.3.3凸轮机构 10
4 钢筋切断机传动设计 12
4.1电动机的选择 12
4.2 基本传动数据计算 12
4.2.1传动比的分配 12
4.2.2 各轴的运动及动力参数分析 13
4.3 带传动的设计 14
4.3.1带型的选择 14
4.3.2带轮基准直径的确定 14
4.3.3带速的确定 15
4.3.4中心距、带长及包角的确定 15
4.3.5确定带的根数 16
4.4 齿轮传动的设计 16
4.4.1选材料、确定初步参数 16
4.4.2齿面疲劳强度计算 18
4.4.3齿根抗弯疲劳强度验算 20
4.5 轴的设计 21
4.6键的选取与校核 22
4.6.1键的选取 22
4.6.2键强度的校核 22
4.7轴承的组合设计 23
4.8连杆的设计 24
4.9切断钢筋需用力计算 24
4.10减速器附件的选择 25
5 钢筋切断机的摩擦、磨损和润滑 26
6 机械式钢筋切断机调整及保养的使用 27
6.1 钢筋切断机的使用调整 27
6.2 钢筋切断机的保养 28
6.3钢筋切断机的一般安全的规定 29
7 建模与仿真 30
7.1 三维软件的介绍 30
7.2 钢筋切断机的建模与仿真 31
7.2.1 钢筋切断机主要零件的三维建模 31
7.2.2 GQ50型钢筋切断机主传动机构的装配与仿真 40
致谢 43
参考文献 44
- III -
1 绪论
1.1 钢筋切断机的研究现状
纵观我国建筑用钢筋切断机的总体水平，与国际上先进产品相比还是比较落后。主要表现在：企业生产规模小，产品的技术含量低，生产效率低下。大部分产品调直速度较低，钢筋的直线度不高，表面划伤较重。造成这种局面的主要原因在于，我国的建筑用钢筋切断机市场还没有真正形成，还处在地域及价格因素占主导位置的过渡阶段，尚未进入真正的市场竞争阶段。生产企业多而零散，且大都处在一种小而全、小而不全的状态，在这些生产企业中很难形成强大的技术投入在这种条件下，企业之间相互抄袭现象严重，很难找到拥有自主知识产权的产品，尚没有出现可以称得上领军式的企业。
建筑用新Ⅲ级钢筋的推广使用为钢筋切断机的生产企业提供了广阔的发展空间。为此，许多企业投入大量资金，争相开发、研制适合新!级钢筋要求的高速、大直径钢筋切断机。
在传统的调直模式和曲线辊式调直切断机中广泛采用的锤击式切断机构，长期以来一直存在连切的问题，被行业称之为老大难问题。多少年来，许多生产企业和使用单位为此伤透了脑筋，想尽了各种办法，始终没有彻底解决。随着专利技术“锤击式冲压及切断设备的零连切装置”的开发与应用，不仅彻底解决了锤击式切断机构的连切问题，而且调直度好，长度误差小，受到了新老户、特别是广大钢筋焊网企业的热烈欢迎。仅传统设备改造一项就为开发企业带来一大片市场。
采用剪式切断机构的新型对辊式钢筋切断机的使用，不仅明显地降低了对冷、热轧带肋钢筋表面的伤，也使得钢筋的调直速度由过去的４０－６０m/min， 提高到90-120m/min、150m/min，甚至达到180m/min以上，直线度≤3mm/m，长度误差±2mm，完全可以和国外产品媲美。
复合式（对辊+调直模式）钢筋切断机，不仅保持了传统产品（调直模式）调直度好的特点，同时也使对辊式调直机的优势得到了充分发挥，调直速度由过去的30-50m/min 提高到80m/min。调直钢筋的范围也由φ5-10mm提高到φ14mm，直线度≤4‰，定尺精度≤10mm。
在电气控制方面，众多企业纷纷淘汰传统的电气控制技术，竟相采用先进的PLC 式电脑控制，不仅使控制单元得到了简化，整机的运行更加稳定、可靠，维护更加简单，更使我国建筑用钢筋切断机的整体水平跃上一个新的台阶，极大地缩短了与国际上先进产品的差距。
面对空前广阔的钢筋切断机市场，广大生产企业也面临严峻的挑战。多年来，受运输长度等多种因素影响，大型轧钢企业生产的直径小于φ14钢筋都是以盘条形式走向市场。目前已有个别企业看准后续加工（即钢筋的调直与定尺切断）中的可观利润，开始购入单机。一旦这些企业实现并完成对现有生产线的改进，将以往的盘条改为直条走向市场，势必对现有的钢筋切断机市场，特别是对钢筋切断机生产企业形成巨大的冲击。人无远虑，必有近忧，这是一个应该引起广大钢筋切断机生产企业十分重视的大问题。
综上所述，我国经济建设的飞速发展为建筑行业，特别是为建筑机械的发展提供了一个广阔的发展空间，为广大生产企业提供一个展示自己的舞台。面对竞争日益激烈的我国建筑机械市场，加强企业的经营管理，加大科技投入，重视新技术、新产品的研究开发，提高产品质量和产品售后服务水平，积极、主动走向市场，使企业的产品不断地满足广大用户的需求，尽快缩短与国外先进企业的差距，无疑是我国广大钢筋切断机生产企业生存与发展的必由之路。
本次毕业设计采用计算机仿真技术结合动力学理论，对钢筋切断机进行零件三维设计、装配，建立钢筋切断机三维仿真模型，模拟钢筋切断机运行状况，对钢筋切断机进行仿真分析研究，以加快产品技术更新。
1.2 本次设计的任务
钢筋切断机是一种剪切钢筋所使用的一种工具。一般有全自动钢筋切断机，和半自动钢筋切断机之分。它是钢筋加工必不可少的设备之一，它主要用语房屋建筑、桥梁、隧道、电站、大型水利等工程中对钢筋的定长切断。钢筋切断机与其他切断设备相比，具有重量轻、耗能少、工作可靠、效率高等特点，因此近年来逐步被机械加工和小型轧钢厂等广泛采用，在国民经济建设的各个领域发挥了重要的作用。
采用计算机仿真技术结合动力学理论，对钢筋切断机进行零件三维设计、装配，建立钢筋切断机三维仿真模型，模拟钢筋切断机运行状况，对钢筋切断机进行仿真分析研究，以加快产品技术更新。
本次毕业设计的设计参数：
1、本次设计的切断材料为：切断圆钢（Q235-A）；
2、被切材料的直径：Φ6~Φ50mm；
3、效率：连续切断次数 28次/ min；
4、功率：电机功率4.0KW。
1.3 本次设计目的与意义
本次毕业设计的题目是：GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真。本次设计的研究对象为钢筋切断机。
钢筋切断机是一种剪切钢筋所使用的一种工具。一般有全自动钢筋切断机，和半自动钢筋切断机之分。它是钢筋加工必不可少的设备之一，它主要用语房屋建筑、桥梁、隧道、电站、大型水利等工程中对钢筋的定长切断。钢筋切断机与其他切断设备相比，具有重量轻、耗能少、工作可靠、效率高等特点，因此近年来逐步被机械加工和小型轧钢厂等广泛采用，在国民经济建设的各个领域发挥了重要的作用。
通过对GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计与运动仿真，熟悉机械设计的基本步骤，基本方法，培养本人查找文献、手册等的综合能力。
通过对此处毕业设计也达到自己熟悉使用二维CAD软件和三维PRO/E软件的能力。
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2钢筋切断机的总体设计
2.1 钢筋切断机的基本介绍
钢筋切断机是建筑机械的一种。它是钢筋加工必不可少的设备之一，主要用语房屋建筑、桥梁、隧道、电站、大型水利等工程中对钢筋的定长切断。钢筋切断机与其他切断设备相比，具有重量轻、耗能少、工作可靠、效率高等特点，因此近年来逐步被建筑工地和小型轧钢厂等广泛采用，在国民经济建设的各个领域发挥了重要的作用。
新中国成立初期，建筑工程中钢筋加工技术非常落后，主要依靠手工或者简单工具，劳动强度大、生产效率低、工程质量很难保证。太原重型机械学院是国内最早生产钢筋切断机的单位之一。他们于1958年首次引进苏联的卧式钢筋切断机图纸，生产了国内第一台钢筋切断机。随后又于1985年引进了日本立式钢筋切断机和德国卧式钢筋切断机，并在此基础上研发了GQ40、GQ50、GQ65等一系列开式、封闭式及半封闭式切断机。该系列的钢筋切断机均是采用机械轮剪切进行切断的。此外，沈阳建筑工程学院工厂、陕西渭南农业科技股份有限公司、黑虎建筑机械公司等企业也生产过不同类型的机械式钢筋切断机。
目前，国内的钢筋切断机多以机械轮剪式切断为主。其工作过程基本为：电动机输出动力经过带传动和三级齿轮传动减速后，带动曲轴旋转，曲轴推动连杆使滑块和动刀片在机座的滑道中做往复直线运动，使动刀片和定刀片相错而切断钢筋。
近年来，我国在钢筋切断机技术装备方面有了长足的进步，但产品的技术水平与国外先进水平相比，尚有以下几个方面的差距：
1)国外切断机偏心轴的偏心距较大。如日本立式切断机偏心距24mm，而国内一般为17mm。看似省料、齿轮结构偏小些，但给用户带来麻烦，不易管理。因为在由切大料到切小料时，不是换刀垫就是换刀片，有时还需要转换角度。
2)国外切断机的机架都是钢板焊接结构，零部件加工精度、粗糙度尤其热处理工艺过硬，使切断机在承受过载荷、疲劳失效、磨损等方面都超过国产机器。
3)国内切断机刀片设计不合理。单螺栓固定，刀片厚度够薄，40型和50型刀片厚度均为17mm；而国外都是双螺栓固定，25-27mm厚，因此国外刀片在受力及寿命等综合性能方面都较国内优良。
4)国内切断机每分钟切断次数少。国内一般为28-31次，国外要高出15-20次，最高高出30次，工作效率较高。
5)国外机型一般采用半开式结构。齿轮、轴承用油脂润滑，曲轴轴径、连杆瓦、冲切刀座、转体处用手工加稀油润滑。国内机型结构有全开、全闭、半开半闭3种，润滑方式有集中稀油润滑和飞溅润滑2种。
6)国内切断机外观质量、整机性能不尽人意。国外厂家一般都是规模生产，在技术设备上舍得投入，自动化生产水平较高，形成一套完整的质量保证加工体系。尤其对外观质量更是精益求精，外罩一次性冲压成型，油漆经烤漆喷涂处理，色泽搭配科学合理，外观看不到哪儿有焊缝、毛刺、尖角，整机光洁美观。而国内一些厂家虽然生产历史较长，但没有一家形成规模，加之设备老化，加工过程拼体力、经验，生产工艺几十年一贯制，所以外观质量粗糙、观感较差。
从钢筋切断机的发展趋势看，随着建筑设计与建筑施工技术的国际化，建筑工程设计与应用钢筋必将进入商品化供应时代，即根据建筑配筋表采购钢筋，钢筋使用现场转化成可用钢筋，商品化供应钢筋。而钢筋的一体化生产就要求钢筋切断机必须实现自动控制——钢筋自动送料，定尺寸后自动切断、落料。
另一方面，国外的产品充分融合了机械技术、电子技术、液压技术等，形成了以机械为筋骨、液压为肌肉、电气为神经的机电液一体化综合控制技术，充分发挥各自的优势，体现综合最优驱动及控制能力。因此，钢筋切断机不但要求实现定长剪切的高精度控制，同时要求其具有相对高的生产效率。所以，如何使钢筋切断机的机电液系统有机地高度集成，充分发挥各自优势，将是今后研究的主要方向。
2.2 GQ50型钢筋切断机的改良方向
真对钢筋切断机存在的这些问题，现提出两方面改良意见：
（1）轻量化设计的改进
轻量化设计可节省资源、减少生产、使用、回收等环节中了浪费，而且就
机器本身而言，也可以通过轻量化设计，在最低成本下达到机器的使用性能。就
目前来说，可通过建立虚拟样机、并对其进行有限元分析实现轻量化设计及制造。
（2）结构与造型的改良。
目前的钢筋切断机有闭式与开式两大类。开式由于体积大，搬移不便、润
滑差等，已经很少生产使用。而闭式结构的体积虽较为紧凑，但存在的主要问题
是在传动系统出现故障时，维修不太方便。目前在市场上出现了一种在整体闭式
结构上的改良设计。即将机体一侧的1/2-1/3设计为可拆卸结构，这种结构虽然在加工上增加了工序，但铸造环节更简单，安装比较方便，尤其是便于售后服务。
2.3钢筋切断机的工作原理
工作原理：采用电动机经过一级带传动和三级齿轮传动减速后，带动曲轴旋转，曲轴推动连杆，使滑块和动刀片在机座的滑道中做往复直线运动，这样，活动刀片和固定刀片就能相错而切断钢筋。
2.4 钢筋切断机的基本结构
2.4.1、GQ50型钢筋切断机主传动机构的设计方案的确定
通过查找GQ50型钢筋切断机主传动机构设计的相关税资料和专利文献选取本次设计的基本设计方案为图2-1：
图2-1 切断机主传动机构设计
图2-1中：1.电机，2.小带轮，大带轮4.一轴5.二轴连轴齿轮 6.三轴 7.曲轴大齿轮 8.机体 9.二轴 10.三轴连轴齿轮11.曲轴 12.连杆13.活动刀座 14.活动刀片 5.固定刀片
该方案是在一种改进的钢筋切断机。它的箱体由侧面箱板和箱底板组装成封闭型式：其传动系统采用三轴（六齿轮）三级齿轮传动结构；而其曲柄杆与滑块采用钩型连接结构。这种改进，使箱体制造工艺简化。由于是三级齿轮传动节省了一根中间传动轴，故而使整机体积缩小了许多，且降低了成本。而曲柄杆与滑块的钩型连接方式，不仅结构简单，而且提高了机械强度，不易损坏，使整机延长了寿命。并具有功率范围大，传动效率高，传动比准确，工作安全可靠等优点
考虑到工地上的机械需要经常变幻地方，且考虑到经济性，应尽量使产品的尺寸减小、结构紧凑，所以本设计中的小齿轮都采用齿轮轴的形式。为了节能、储能和减震，本设计运用了飞轮的优点。为了使飞轮的结构尺寸不至于过大，本产品把飞轮与大带轮作为一个整体来设计，故安装在第一根轴上。
2.4.2、GQ50型钢筋切断机主传动机构设计的基本思路：
首先，查找相关文献了解钢筋切断机的基本工作原理，熟悉钢筋切断机的基本结构特别是对本次设计的重点住传动机构的传动原理进行仔细分析。
其次，对钢筋切断机中基本传动数据进行计算，包括钢筋切断机各轴的运动及动力参数，钢筋切断机带型的选择、带轮基准直径的确定、带速的确定、中心距、带长及包角的确定、钢筋切断机带的根数、带轮结构与尺寸、钢筋切断机齿轮传动的设计（包钢筋切断机选材料、确定初步参数、钢筋切断机齿面疲劳强度计算、钢筋切断机齿根抗弯疲劳强度验算）。
2.4.3、GQ50型钢筋切断机主传动机构设计的方法
查找机械设计手册、机械设计原理、机械设计基础等书籍、以及相关中文和外文文献、国内外相关专利等等对钢筋切断机主传动机构进行基本设计。
利用pro/e三维软件对钢筋切断机转动主体零部件进行三维建模和仿真分析，对设计结构的准确性进行分析（包过尺寸干涉、强度分析等等）。
3方案设计比较
3.1驱动装置方案选择
3.1.1液压驱动
（1）液压驱动有作用通过几乎不可压缩的油液的压强来实现，而压力的大小又取决于负载的大小；液压传动可以很容易地实现无级变速；液压输入功率等于油液压强与油液流量的乘积。主要有齿轮泵，叶片泵，柱塞泵。前两种输出为旋转运动，后者输出为直线运动。
（2）基于钢筋切断机的工作状态，环境及成本，最宜选择齿轮泵。齿轮泵有结构简单、体积小、重量轻、工作可靠、自吸性能好、抗油污能力强，但效率低，大，流量脉动大，不能用做变量泵等特点。
结构图如图3-1。采用液压系统配合液压控制装置，很容易实现机械系统的控制。
图3-1 液压控制装置
3.1.2 手动驱动
当设计要求为便携式钢筋切断机时可考虑此方案。使用手动驱动一般会用到液压和压力倍增机构，设计相对复杂，要求较高。在这里暂不予以考虑。
3.1.3 电机驱动
电机驱动是较为常用和传统的驱动方式，特别是三相交流异步电机应用更为广泛。三相异步电机的输出功率比较大，完全可以满足本设计的驱动要求。故选用电机驱动作为此切断机的切断驱动装置。
3.2传动装置方案选择
3.2.1 液压传动方式
若采用液压泵作为驱动装置，则应选择液压的传动方式，因为本设计已经不予以考虑。故排除此传动方式。
3.2.2 带传动
带传动为挠性传动，它具有防抱死工况的发生，所以在以内燃机或工况较恶劣下工作时的电机为原机时常被采用，特别常在第一级传动中出现；但由于是靠摩擦来传递动力，导致部分能量转化为热，效率下降。尽管如此该传动方式符合本设计要求，予以考虑。
3.2.3 齿轮传动
在机械传动中应用最广泛的传动方式，其传动准确可靠，效率很高，噪声小，可以满足不同工况要求，但其加工成本比较高，可实现传动比不是很大，需要多级传动才能达到大传动比的要求。予以考虑
3.2.4 组合传动
由于机械运动形式、运动规律和机械性能等方面要求的多样性和复杂性，而以上传动机构的局限性，因此常常需要将几种机构配合起来，形成组合传动机构。
3.3执行装置方案选择
执行机构选择的关键是将旋转运动转化为直线运动，同时保证好的运动和动力特性。有以下三种方案：
3.3.1曲柄滑块机构
采用曲柄滑块机构，如图3-2所示，优点是结构简单，制造成本低，缺点是运动轨迹设计很难达到设计要求，从而导致动力特性不是很好。
图3-2 曲柄滑块机构
3.3.2齿轮齿条机构
采用齿轮齿条机构，如图3-3所示，优点传动比精确，但在本方案中，亦没有这方面的要求，且动刀运动需要较好的急回特性，明显该机构不满足，故舍弃。
图3-3 齿轮齿条机构
3.3.3凸轮机构
采用凸轮机构，如图3-4所示，该方案优点是设计灵活，可以达到高精度的运动曲线和运动特性要求，但设计也相对复杂。
图3-4 凸轮机构
综上， 本设计采用方案1，性能可以达到设计要求
4钢筋切断机传动设计
4．1电动机的选择
根据本次设计的任务书选取电机功率为：4kw。
因此根据《机械设计手册》由功率数值和钢筋切断机的应用场合由电动机功率为4kw，所以选择电动机型号为：
Y112M-2
该电机的额定转速为2890 r/min，满载转速为3000r/min。
4.2 基本传动数据计算
减速器是一种由封闭在刚性壳体内的蜗杆传动、齿轮传动或齿轮—蜗杆传动所组成的独立部件，常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置；在少数场合下也用作增速的传动装置，此时就称为增速器。减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单，并可成批生产，故在现代机械中应用很广。本设计中采用的是三级减速器。
4.2.1传动比的分配
1）总传动比：
2）分配传动装置的传动比：
上述表达式中：
分别为带传动与减速器（三级齿轮减速）的传动比。
为使V带传动的外廓尺寸不致过大，同时使减速器的传动比圆整以便更方便的获得圆整地齿数。初步取：
=1.6
则减速器的传动比为：
3）分配减速器的各级传动比
《机械设计手册》，取：
=4，=4
则：
=4。
4.2.2 各轴的运动及动力参数分析
1、各轴的转速计算
根据本次毕业设计任务书结合上述计算结果有：
1） Ⅰ轴的转速为：
2） Ⅱ轴的转速比为：
3） Ⅲ轴的转速比为：
4）曲轴的传动比为：
2、各轴输入功率的计算
查《机械设计手册》可以选取：
A） 带传动的传动效率=0.96
B） 齿轮传动的传动效率为0.97。则
1）Ⅰ轴的传动功率为：
2）Ⅱ轴的传动功率为：
4） Ⅲ轴的传动功率为：
5）曲轴的传动功率为：
3、各轴的输入转矩计算
根据相关设计资料和设计公式有：
1）电动机的输出转矩为：
2）Ⅰ轴的输出转矩为：
3）Ⅱ轴的输出转矩为：
4）Ⅲ轴的输出转矩：
5）曲轴的输出转矩：
4.3 带传动的设计
4.3.1带型的选择
由上述设计数据可知，V带的传动功率为4kw，小带轮的转速为2890r/min，大带轮的转速为1806r/min。
查《机械设计手册》可知：
工况系数取：
KA=1.5
传递功率为：
Pc=1.5×4=6kw
根据以上数值及小带轮的转速查相应得图表选取B型V带。
4.3.2带轮基准直径的确定
由《机械设计手册》，取小带轮的基准直径为：
则大带轮的基准直径为：
4.3.3带速的确定
根据《机械设计手册》的相关公式可以计算得到带速：
4.3.4中心距、带长及包角的确定
由《机械设计手册》知，带的中心距选取为：
0.7(d1+d2)
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