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畢業(yè)論文題目
學(xué)校代碼:
序 號(hào):
本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
題目: 竹木旋切機(jī)刀架設(shè)計(jì)
學(xué) 院:
姓 名:
學(xué) 號(hào):
專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
年 級(jí): 2005級(jí)
指導(dǎo)教師:
二OO九年 五 月
17
竹木旋切機(jī)刀架設(shè)計(jì)
摘 要
中國(guó)是森林資源極度匱乏的國(guó)家之一,同時(shí)面臨著全球環(huán)保熱情高漲的形勢(shì)。這種環(huán)境造成了我國(guó)林木加工資源與市場(chǎng)需求之間的尖銳矛盾。為解決這樣的困境,竹林木的深加工是一條必經(jīng)之路。雖然木頭旋切機(jī)已經(jīng)面市而且已經(jīng)發(fā)展完善,但是針對(duì)于竹木開(kāi)發(fā)的旋切機(jī)卻依然遲遲未見(jiàn)其面市,這嚴(yán)重阻礙了竹木深度開(kāi)發(fā)的腳步。在本文中重點(diǎn)探討了竹木旋切機(jī)的設(shè)計(jì)。本著經(jīng)濟(jì),可行,可靠的原則,仿照木頭旋切機(jī),從三個(gè)方面著手,縱觀國(guó)內(nèi)竹木旋切機(jī)的發(fā)展形勢(shì),充分說(shuō)明竹木旋切機(jī)具有非常廣闊的市場(chǎng)前景。其次對(duì)竹木旋切機(jī)的功能與作用原理進(jìn)行定性分析,竹木旋切機(jī)對(duì)竹木旋切產(chǎn)生薄皮多用貼面,其跟卷筆刀類似的工作原理都做了一一介紹。本文中最重要的部分是:對(duì)竹木旋切機(jī)整體以及刀架的設(shè)計(jì)。在整體部分中對(duì)夾緊方式和推動(dòng)方式進(jìn)行了探討和選擇。在刀架部分著重于各類外購(gòu)件的選擇,如減速機(jī)的選擇。和各類標(biāo)準(zhǔn)件的選擇和校核,在最后對(duì)刀架的微調(diào)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:竹木加工,無(wú)卡旋切機(jī),機(jī)電液一體化
The design of Wood peeling machine tool
Abstract: China is the extreme scarcity of forest resources, one of the countries at the same time facing a global environmental situation enthusiasm. This environment of our forest resources and market demand, the processing of the sharp contradictions between. To address this predicament, the deep processing of bamboo trees is a way that we must follow. Although the wood peeling machines are available now and has been well developed, but for the development of the wood peeling machine is still dragging its feet in keeping its market, which seriously hindered the pace of development of bamboo depth. In this article focuses on the design of wood peeling machine. Based on economic, practical and reliable principles, modeled on wood peeling machine, start from the three areas, when we look at the domestic wood peeling machine of the development of the situation, fully wood peeling machine has a very broad market prospects. Second, wood peeling machine of the function and role of the principle of qualitative analysis, bamboo wood veneer peeling machines have a thin skin on the use of veneer, the pencil sharpener with a similar working principle are introduced one by one done. In this paper, the most important part is: the whole of the wood peeling machine, as well as the design tool. Integral part in the way of clamping and discussed ways to promote and options. Part of the tool focuses on a wide range of options purchased items, such as the choice of reducer. And a variety of standard options and check the final fine-tuning of the tool design agencies.
Key words: Wood processing, non-card peeling machine, hydraulic integration
目錄
1 緒 論 1
1.1 引言 1
1.2 竹木旋切機(jī)的功能 2
1.3 竹木旋切機(jī)基本參數(shù) 2
2 旋切機(jī)整體設(shè)計(jì) 3
2.1 旋切機(jī)的種類和各自的特點(diǎn) 3
2.2 旋切機(jī)刀架推動(dòng)方式 4
2.4 竹木旋切機(jī)的工作原理 5
3旋切機(jī)刀架設(shè)計(jì) 6
3.1刀架功用 6
3.2減速機(jī)的選擇 6
3.3焊接鋼板的材料選擇 6
3.4鍵的選擇 7
3.4.1鍵的類型選擇: 7
3.4.2 鍵的尺寸選擇: 7
3.4.3鍵的強(qiáng)度校核 7
3.5 關(guān)于鏈條與鏈輪的計(jì)算與選擇(選用三圓弧一直線齒形鏈輪) 8
3.5.1 選擇鏈輪齒數(shù)與傳動(dòng)比 8
3.5.2 確定計(jì)算功率 8
3.5.3鏈的節(jié)距 8
3.5.4鏈傳動(dòng)的中心距和鏈節(jié)數(shù) 8
3.5.5小鏈輪轂孔最大直徑 9
3.5.6鏈與鏈輪的選擇 9
3.5.7鏈傳動(dòng)作用在軸上的力 10
3.5.8 確定鏈條的傳遞速率 10
3.5.9 低速鏈傳動(dòng)的靜力強(qiáng)度計(jì)算 10
3.6軸承與軸承座的選擇和校核 11
3.6.1軸承類型選擇 11
3.6.2預(yù)期計(jì)算壽命 11
3.6.3 軸承的選擇 11
3.6.4 軸承校核 11
3.6.5軸承座的選擇 12
3.7 摩擦導(dǎo)輥軸的設(shè)計(jì) 13
3.8微調(diào)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 14
4總結(jié) 15
5參 考 文 獻(xiàn) 16
6 致 謝 17
1 緒 論
1.1 引言
中國(guó)是森林資源貧乏的國(guó)家,但是木材需求量卻非常大,據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),全國(guó)森林資源年耗量高達(dá)4億m~3,資源赤字約1億m~3。近十年來(lái),蓄積量減少了2800萬(wàn)m~3,成熟、過(guò)成熟林面積減少了近5000萬(wàn)m~3。本世紀(jì)初,木材短缺量已經(jīng)達(dá)到近5000萬(wàn)m~3。與此同時(shí),中國(guó)又擁有豐富的人工林、速生林資源,天然林資源的嚴(yán)重萎縮和供需矛盾的加劇,為開(kāi)發(fā)利用竹木造成了客觀上的前提,相對(duì)而言,竹木在直徑,厚度,材料韌性等方面與普通樹(shù)木有很大的差異,而目前在木材加工的旋切機(jī)市場(chǎng)上多是以樹(shù)木為加工對(duì)象的旋切機(jī),針對(duì)于竹木深度加工的旋切機(jī)卻較少,特別是在南方竹木林區(qū)。因此竹木旋切機(jī)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)是具有廣泛的市場(chǎng)前景的。目前全世界都在大力提倡綠色環(huán)保,保護(hù)生態(tài)。綠色樹(shù)木不僅是綠色環(huán)保的對(duì)象,同時(shí)也是人們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡牟牧?。在我?guó)森林木材資源極度匱乏,但是目前處于發(fā)展中國(guó)家的我國(guó)急需綠色環(huán)保,又能重復(fù)利用的木材。在南方木材相對(duì)稀缺,但是盛產(chǎn)竹木,因此竹木在一定程度上可以用來(lái)作為木制品加工材料。在竹木的深度加工中仿照林木旋切機(jī),同喬木相比,竹木在材質(zhì)上更韌性,在直徑上較小,在致密度更小.因此在仿照過(guò)程之中采用了一系列的措施使得我們的設(shè)計(jì)可以很好的完成切削加工任務(wù).本文中我們?cè)O(shè)計(jì)的竹木旋切機(jī)多用于對(duì)竹木的深度加工利用。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我們仿照喬木旋切機(jī)的結(jié)構(gòu),同時(shí)又具有竹木加工的特點(diǎn)使得本文設(shè)計(jì)的竹木旋切機(jī)具有體積適中,質(zhì)量輕,加工效率高,加工質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn),非常適合南方地區(qū)竹木的深度加工
1.2 竹木旋切機(jī)的功能
竹木旋切機(jī)主要是利用摩擦導(dǎo)輥對(duì)竹木予以?shī)A緊,在摩擦導(dǎo)輥的摩擦力的作用下,一起旋轉(zhuǎn)。在刀具的作用下,竹木被切成薄皮(其厚度大約為(0.4-4),產(chǎn)品見(jiàn)圖1。本機(jī)床適用于旋切毛竹薄皮的專用設(shè)備,毛竹經(jīng)軟化后在本機(jī)床上用旋切的方法能從外到內(nèi)的將竹片薄皮旋切下來(lái),所旋切的竹薄皮可廣泛用于家具、建材等的裝飾貼面。做為樹(shù)木的旋切機(jī)的產(chǎn)品是單板主要用于生產(chǎn)膠合板
圖1
1.3 竹木旋切機(jī)基本參數(shù)
綜合目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的一系列竹木旋切機(jī)其參考基本參數(shù)如下
旋切單板厚度(無(wú)級(jí)
摩擦導(dǎo)輥功率
機(jī)床重量
旋切速度
最大旋切長(zhǎng)度
最大旋切直徑
外型尺寸
0.4~4mm
10.5kw
4500kg
15~30m/min
1400mm
¢150mm
2900×1600×1050mm
2 旋切機(jī)整體設(shè)計(jì)
2.1 旋切機(jī)的種類和各自的特點(diǎn)
木工旋切機(jī)大體分為無(wú)卡木工旋切機(jī)和有卡木工旋切機(jī)
無(wú)卡木工旋切機(jī)(見(jiàn)圖2 )就是把一定長(zhǎng)度的木材平放入機(jī)臺(tái)內(nèi),前后兩側(cè)有滾軸轉(zhuǎn)動(dòng),用擠壓轉(zhuǎn)動(dòng)木材的方法從而達(dá)到旋切目的。無(wú)卡木工旋切機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于產(chǎn)品厚度比較均勻,容易裝夾。缺點(diǎn)在于由于裝夾力不夠大而造成跑刀,另外最大的缺點(diǎn)是剩木直徑較大
有卡木工旋切機(jī): 就是把一定長(zhǎng)度的木材平放入機(jī)臺(tái)上,左右兩側(cè)分別都有卡頭,都可旋轉(zhuǎn),兩側(cè)卡頭把木材擠住,開(kāi)始旋轉(zhuǎn)旋切,達(dá)到旋切目的。其優(yōu)點(diǎn)在于可以獲得較大的裝夾力,剩木直徑也較小。但其缺點(diǎn)在于產(chǎn)品的厚薄容易受到裝夾的影響,不太均勻。
由于竹木旋切機(jī)的產(chǎn)品是薄皮要求厚薄較為均勻,因此在此設(shè)計(jì)中選擇了無(wú)卡的方式。
圖2
2.2 旋切機(jī)刀架推動(dòng)方式
旋切機(jī)刀架放置于機(jī)身上,由于無(wú)卡方式需要利用摩擦導(dǎo)輥在徑向施加夾緊力,同時(shí)竹木在刀具切割的作用下直徑在不斷的減小。因此刀架需要在一定得推力作用下移動(dòng),同時(shí)也要求刀架是在以恒定的速度移動(dòng)。旋切機(jī)推動(dòng)方式主要有以下兩種
第一種是在電動(dòng)機(jī)和減速器的作用下利用渦輪和絲桿,對(duì)刀架進(jìn)行恒定推動(dòng)。
第二種是利用液壓泵和液壓缸對(duì)刀架進(jìn)行恒定推動(dòng)
在本設(shè)計(jì)中考慮到經(jīng)濟(jì)和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的因素,選擇了利用液壓泵和液壓缸對(duì)刀架進(jìn)行恒定推動(dòng)。
2.3 竹木旋切機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖
竹木旋切機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖(見(jiàn)圖3)
圖3
2.4 竹木旋切機(jī)的工作原理
竹木旋切機(jī)的工作原理(見(jiàn)圖4):其工作原理與卷筆刀的工作原理有點(diǎn)相似,在摩擦導(dǎo)輥的摩擦力的作用下,竹木的主運(yùn)動(dòng)——旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生,與刀具鋒刃的作用下產(chǎn)生切削。
圖4
3旋切機(jī)刀架設(shè)計(jì)
3.1刀架功用
在竹木旋切機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們是團(tuán)體合作來(lái)完成的,整個(gè)設(shè)計(jì)被分成了三個(gè)部分,機(jī)身的設(shè)計(jì),刀架的設(shè)計(jì),液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。我選擇了刀架的設(shè)計(jì)。刀架在整個(gè)竹木旋切機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中式最重要的一個(gè)部分。刀架的作用是將刀具固定,同時(shí)要攜帶一個(gè)摩擦導(dǎo)輥和減速機(jī),另外還需要在滑軌上移動(dòng),因此整個(gè)刀架的作用主要是支撐和移動(dòng)。所以在刀架的設(shè)計(jì)過(guò)程中結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是最重要的。
3.2減速機(jī)的選擇
查看國(guó)內(nèi)的現(xiàn)有產(chǎn)品,大多數(shù)生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)竹木旋切時(shí)要求所加工的竹木的旋轉(zhuǎn)速度大約為15到20。在本設(shè)計(jì)中我們?cè)O(shè)計(jì)的磨擦輥的直徑為105(見(jiàn)零件圖)。因此我們需要的轉(zhuǎn)速大約為86到115。查看減速機(jī)的產(chǎn)品樣本標(biāo)準(zhǔn),我們選擇擺線針輪減速機(jī)。這類減速機(jī)具有傳動(dòng)比大,傳動(dòng)效率高,結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn),在絕大多數(shù)情況下已替代兩級(jí),三級(jí)普通圓柱齒輪減速機(jī)。在本設(shè)計(jì)中我們根據(jù)其設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速要求86到115。我們選擇了XWD4-11-3-6P。
其基本參數(shù)如下表:
型號(hào)
輸出軸許用徑向力
輸出軸許用轉(zhuǎn)矩
輸出轉(zhuǎn)速
XWD4-11-3-6P
3460N
490
91
3.3焊接鋼板的材料選擇
在本設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)任務(wù)要求我設(shè)計(jì)的是竹木旋切機(jī)機(jī)架部分。由于加工材料的特殊性,要求在加工過(guò)程中竹木具有一定的長(zhǎng)度,以提高加工效率。因此整個(gè)機(jī)架部分具有一定的長(zhǎng)度,厚度,所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)機(jī)架部分的過(guò)程之中不能對(duì)機(jī)架采用鑄造的方法來(lái)生產(chǎn),而是采用焊接的方式來(lái)加工機(jī)架??紤]到作為承受中等載荷的結(jié)構(gòu)件,我們選擇了Q235作為我們主要的材料。Q235屬于碳素結(jié)構(gòu)鋼,含碳量低。這類鋼通常在熱軋空冷狀態(tài)下使用,其塑性高,可焊性高等特點(diǎn)。
3.4鍵的選擇
3.4.1鍵的類型選擇:
木工機(jī)械傳遞的力矩較小,振動(dòng)沖擊也較小,因此選用較為實(shí)用的普通平鍵,具有對(duì)中良好,裝拆方便的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用廣泛,能夠承受高精度,高速的特點(diǎn),因此適合次場(chǎng)合。我們選擇的時(shí)普通平鍵-B型
3.4.2 鍵的尺寸選擇:
由于我們選擇的減速機(jī)類型為XWD4-11-3-6P,其輸出軸的直徑為45.輸出軸的長(zhǎng)為74.根據(jù)機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)。其尺寸如下
鍵寬b
鍵高h(yuǎn)
鍵長(zhǎng)l
14
9
60
3.4.3鍵的強(qiáng)度校核
其中依據(jù)減速機(jī)產(chǎn)品樣品手冊(cè),可知輸出軸的許用轉(zhuǎn)矩為
依據(jù)下列表知
許用擠壓應(yīng)力許用壓力
聯(lián)接工作方式
鍵或轂軸的材料
載荷性質(zhì)
靜載荷
輕微沖擊
沖擊
靜聯(lián)接
鋼
120-150
100-120
60-90
鑄鐵
70-80
50-60
30-45
動(dòng)聯(lián)接
鋼
50
40
30
由表查得許用擠壓應(yīng)力,取平均值
由于,所以選擇這個(gè)鍵是合適的
3.5 關(guān)于鏈條與鏈輪的計(jì)算與選擇(選用三圓弧一直線齒形鏈輪)
3.5.1 選擇鏈輪齒數(shù)與傳動(dòng)比
由于摩擦導(dǎo)輥低速轉(zhuǎn)動(dòng),因此我們采用的動(dòng)力源來(lái)自于擺線針輪減速機(jī)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求摩擦導(dǎo)輥的轉(zhuǎn)速為30到50 。而根據(jù)減速機(jī)產(chǎn)品樣品說(shuō)明書減速機(jī)的轉(zhuǎn)速為91 。因此我們預(yù)選擇傳動(dòng)比為2。
另外根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)同時(shí)摩擦導(dǎo)輥的要求轉(zhuǎn)速大約為0.25-0.33 ,優(yōu)先選用以下系列17,19,21等系列。因此選擇小鏈輪的齒數(shù)
3.5.2 確定計(jì)算功率
減速機(jī)的型號(hào)為:XWD4-11-3-6P
從產(chǎn)品樣品手冊(cè)易知其許用輸入功率為,許用輸出轉(zhuǎn)矩為:
3.5.3鏈的節(jié)距
允許采用的鏈條節(jié)距要根據(jù)功率和小鏈輪的轉(zhuǎn)速來(lái)選擇
由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),預(yù)選擇節(jié)距
3.5.4鏈傳動(dòng)的中心距和鏈節(jié)數(shù)
對(duì)中心距不能調(diào)整的傳動(dòng)
根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)要求,通過(guò)幾何計(jì)算初步估計(jì) 。
鏈節(jié)數(shù)與中心距之間的關(guān)系為:
最終圓整為:
理論中心距即:
中心距圓整為:
3.5.5小鏈輪轂孔最大直徑
鏈與鏈輪的節(jié)距:,
小鏈輪的齒數(shù)為
則鏈輪的結(jié)構(gòu)和各部分基本尺寸
分度圓直徑:
齒頂圓直徑:
齒根圓直徑:
3.5.6鏈與鏈輪的選擇
根據(jù)以上數(shù)據(jù),查找鏈與鏈輪產(chǎn)品樣品說(shuō)明書選擇以下型號(hào):
鏈輪
型號(hào):12B
齒部基本尺寸():
節(jié)距 19.05 滾子外徑 12.07
齒側(cè)半徑 19 倒角寬度 2
齒寬 11.1 齒寬 10.08
齒全寬 30.3 齒全寬 49.8
大小鏈輪的基本參數(shù)如下表:
齒數(shù)
齒頂圓直徑
分度圓直徑
齒側(cè)凸緣直徑
19
124.2
115.75
80
38
239
230.69
100
鏈條
型號(hào):
鏈條的基本參數(shù)如下表:
節(jié)距
滾子直徑
內(nèi)節(jié)內(nèi)寬
銷軸直徑
內(nèi)鏈板高度
19.05
12.07
11.68
5.72
16.13
3.5.7鏈傳動(dòng)作用在軸上的力
鏈傳動(dòng)作用在軸上的壓軸力可近似取為:
已知減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為:
在理論設(shè)計(jì)上,忽略了軸與孔間的轉(zhuǎn)矩?fù)p失,則可近似認(rèn)為鏈輪傳遞的轉(zhuǎn)矩等于
所以徑向圓周力
3.5.8 確定鏈條的傳遞速率
已知減速機(jī)的許用輸出轉(zhuǎn)速為
則
由于竹木的干徑較小,因此在旋切的過(guò)程之中不宜采用較高的轉(zhuǎn)速。另一方面較高的轉(zhuǎn)速也還會(huì)帶來(lái)刀具的磨損加快。綜合國(guó)內(nèi)的各類型竹木旋切機(jī)的轉(zhuǎn)速約為0.25——0.33又因?yàn)殒湕l的傳遞速度為0.55。所以我們?cè)谶\(yùn)動(dòng)傳遞的過(guò)程之中,我們選擇了傳動(dòng)比為2。則摩擦導(dǎo)輥的速度為0.28,而我們的大鏈輪的齒數(shù)選擇為
3.5.9 低速鏈傳動(dòng)的靜力強(qiáng)度計(jì)算
對(duì)于鏈速小于0.6的低速鏈傳動(dòng),因其抗拉靜力強(qiáng)度不夠而破壞的幾率比較大故需進(jìn)行抗拉靜力強(qiáng)度計(jì)算
即強(qiáng)度符合條件
3.6軸承與軸承座的選擇和校核
3.6.1軸承類型選擇
鑒于摩擦導(dǎo)輥的轉(zhuǎn)速為低速轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)兼顧使用壽命的考慮。此刀架上的軸承的類型為圓柱滾子軸承
3.6.2預(yù)期計(jì)算壽命
每日工作8小時(shí)并且利用率較高的機(jī)械如金屬切削機(jī)床,木材加工機(jī)械,預(yù)期計(jì)算壽命為20000——30000小時(shí)
3.6.3 軸承的選擇
根據(jù)簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)初步選擇
選擇理由如下:軸承所受的載荷的大小,方向,和性質(zhì)是選擇軸承類型的主要依據(jù)
在竹木旋切機(jī)中,其工作原理為利用三個(gè)摩擦導(dǎo)輥對(duì)竹木予以加緊,利用導(dǎo)輥的摩擦力帶動(dòng)竹木旋轉(zhuǎn),使竹木在刀具上切割。因此從上述情況來(lái)考慮,軸承受到的徑向力遠(yuǎn)比軸向力要大的多,其次導(dǎo)輥的轉(zhuǎn)速較低。利用導(dǎo)輥的直徑為40,查看手冊(cè)選擇: 其基本參數(shù)如下:
軸承代號(hào)
外形尺寸
安裝尺寸
額定動(dòng)載荷
額定靜載荷
d
D
B
D1
D2
N208E
40
80
18
1.1
0.6
48
73
51.5
33.2
3.6.4 軸承校核
由上述給定條件,易知
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì):當(dāng)量動(dòng)載荷,當(dāng)量靜載荷
刀架在液壓缸的作用下順著滑軌往復(fù)運(yùn)動(dòng),而摩擦導(dǎo)輥對(duì)木頭實(shí)施夾緊。在竹木旋切機(jī)的整體設(shè)計(jì)中要求液壓缸所能提供的壓強(qiáng)為,另外活塞直徑。
軸承受到的徑向力為
當(dāng)量動(dòng)載荷
當(dāng)量靜載荷
又知預(yù)期計(jì)算壽命
根據(jù),則所需的軸承應(yīng)具有的基本額定動(dòng)載荷。
計(jì)算得出
因此選擇的軸承符合條件
3.6.5軸承座的選擇
根據(jù)各廠家的軸承座產(chǎn)品樣品手冊(cè),由于圓柱滾子軸承的外徑80mm。因此查得軸承座型號(hào)和基本參數(shù)為(如下表)(見(jiàn)圖5)
型號(hào)
圖5
3.7 摩擦導(dǎo)輥軸的設(shè)計(jì)
進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí),應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況,采取相應(yīng)的計(jì)算方法,并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力。軸1主要承受扭矩,應(yīng)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件來(lái)計(jì)算。
軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為:,由上式可得軸的直徑為:;
式中:τT—扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,單位為MPa;
T—軸所受的扭矩,單位為N?mm;
WT—軸的抗扭截面系數(shù),單位為mm;
n—軸的轉(zhuǎn)速,單位為r/min;
P—軸傳遞的功率,單位為kW;
d—計(jì)算截面處軸的直徑,單位為mm;
[τT]—許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,單位為MPa。
其中 T1=3.941×10 N?mm, T2=u?T1=13/9×3.941×10 N?mm, p1=7.5kW,n1=164r/min。代人各值得 =110×=39.4mm,
對(duì)于直徑100mm的軸,有一個(gè)鍵槽時(shí),軸徑增大5%—7%,然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑,則d1min=40mm,,軸1形狀和其他尺寸見(jiàn)零件圖。
軸常用幾種材料的[τT]及A0值
軸的材料
Q235-A、20
Q275、35
(1Cr18Ni9Ti)
45
40Cr、35SiMn
38SiMnMo
[τT]/MPa
15-25
20-35
25-45
35-55
A0
149-126
135-112
126-103
112-97
3.8微調(diào)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
從工作原理易知,在竹木旋切機(jī)中產(chǎn)品的厚度是由刀架上部的摩擦導(dǎo)輥和刀具的刀尖間距離決定的,因此厚度的調(diào)整需要一個(gè)微調(diào)機(jī)構(gòu)。綜合多方面因素的考慮,特別是精度和力學(xué)方面,由于精度要求較低,同時(shí)在受力較小。在本設(shè)計(jì)中采用了較為普通的微調(diào)設(shè)計(jì)——微調(diào)螺栓。
另外在刀具裝夾裝置中,由于刀具的磨損,導(dǎo)致刀具的長(zhǎng)度減小,容易造成產(chǎn)品的厚度增大,因此采用上述同樣的微調(diào)設(shè)計(jì)
4總結(jié)
本設(shè)計(jì)雖然經(jīng)過(guò)多次校核,但是在很多細(xì)節(jié)方面都存在不足,仍然需要在實(shí)踐的過(guò)程中不斷改進(jìn),不過(guò)這種設(shè)計(jì)方案加工精度不高,取材價(jià)格比較低廉,從而大大降低了成本。另一方面,木工鋸割對(duì)精度要求不是很高,所以本設(shè)計(jì)生產(chǎn)出的產(chǎn)品會(huì)有可觀的市場(chǎng)需求量,可用于批量生產(chǎn)。
本設(shè)計(jì)從開(kāi)始設(shè)計(jì)到結(jié)束任務(wù)的這一段時(shí)期,我學(xué)到了很多知識(shí),對(duì)我的專業(yè)有了更深入的了解,頭腦中開(kāi)始有了真正的機(jī)械意識(shí)。在沒(méi)有接觸實(shí)際的設(shè)計(jì)時(shí),我還只是停留在理論的層面,并且沒(méi)有接觸實(shí)際的理論也是比較容易被遺忘的,在剛剛開(kāi)始設(shè)計(jì)任務(wù)的那段時(shí)間里,我是非常著急的,因?yàn)楹芏嗬碚撋系臇|西不知道怎么與設(shè)計(jì)結(jié)合,并且因?yàn)闆](méi)有實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn),很多機(jī)構(gòu)都想象不出來(lái),不知道設(shè)計(jì)怎樣的機(jī)構(gòu)才能達(dá)到目的要求。所以我就多次到金工實(shí)習(xí)工廠去接觸我們?cè)?jīng)見(jiàn)過(guò)但是都沒(méi)有留心的各種機(jī)器,深刻了解各種機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理,并且我的指導(dǎo)老師有著淵博的理論知識(shí)和長(zhǎng)期的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),從他那里我學(xué)到了很多知識(shí),老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和認(rèn)真的工作態(tài)度都深刻地影響到了我,我想,這段時(shí)期從老師那里學(xué)到的東西無(wú)論是在今后的工作上還是在生活上對(duì)我都將具有非常重要的意義,我會(huì)銘記在心,時(shí)刻不忘老師對(duì)我的教導(dǎo)。在這段時(shí)間當(dāng)中,我不僅對(duì)實(shí)踐方面的知識(shí)有了更深入的體會(huì),在理論上也有了較大的提高,以前的理論可以說(shuō)是空的理論,只有與實(shí)踐相結(jié)合的理論才能有說(shuō)服力,才能讓人銘記于心。同時(shí),在繪圖方面也有了較大的提高,不善電腦繪圖的我在這段時(shí)間當(dāng)中對(duì)電腦輔助繪圖了解的更加透徹了,開(kāi)始的時(shí)候?qū)@方面的知識(shí)還比較生疏,遇到問(wèn)題我就及時(shí)去請(qǐng)教老師和同學(xué),盡量在我的能力范圍之內(nèi)將我的圖紙完成到最好,將設(shè)計(jì)完善到更好的標(biāo)準(zhǔn)。
總的來(lái)說(shuō)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是比較成功的設(shè)計(jì),它使我學(xué)到了很多有用的東西,拓寬了知識(shí)面。這四年所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中,為我的大學(xué)生活畫上了一個(gè)圓滿的句號(hào)。
5參 考 文 獻(xiàn)
[1]
于就泗,齊發(fā)主編.機(jī)械工程材料.大連:大連理工大學(xué),2003
[2]
吳宗澤主編.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.11
[3]
吉林大學(xué)傳動(dòng)鏈傳動(dòng)研究所等編.中國(guó)鏈條,鏈輪產(chǎn)品樣本.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.6
[4]
濮良貴,紀(jì)名剛主編。機(jī)械設(shè)計(jì)。北京:高等教育出版社,2001
[5]
曾志新主編。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)。武漢:武漢理工大學(xué)出版社,2004
[6]
譚建榮等編。圖學(xué)基礎(chǔ)教程。北京:高等教育出版社,1999.10
[7]
唐金松編。簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2000.10
[8]
汝元功,唐照民主編。機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。北京:高等教育出版社,1995
[9]
劉景泉主編。機(jī)械實(shí)用手冊(cè)。北京:人民交通出版社,1998.8
[10]
烏爾曼著;黃靖遠(yuǎn)等譯。機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程。北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.6
[11]
孫巖,陳曉羅,熊涌主編。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)。北京:北京理工大學(xué)出版社,2007.3
6 致 謝
在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我的指導(dǎo)老師龔水泉老師給了我很大的幫助,在我遇到不明白或者不會(huì)的知識(shí)的時(shí)候及時(shí)的幫我講解,雖然我問(wèn)的問(wèn)題都很簡(jiǎn)單,但龔老師還是耐心的一點(diǎn)一點(diǎn)給我講解,讓我以便于及時(shí)的進(jìn)行我的設(shè)計(jì)。還有教過(guò)我的各位老師像吳彥紅,曾一凡,張廬陵、郭一彪、吳瑞梅、雷軍波等老師,雖然這些老師不是我的指導(dǎo)老師,但是他們教了我很多專業(yè)知識(shí),謝謝這些老師多年的培養(yǎng)。還有還有我的同學(xué)韋斯,馮彬,陳張,當(dāng)我向他們請(qǐng)教問(wèn)題的時(shí)候也是及其耐心的給我講解,幫助我解決了許多疑難問(wèn)題。如果不是老師及同學(xué)的幫助,我可能現(xiàn)在還沒(méi)做好設(shè)計(jì),真的謝謝大家,都不厭其煩地幫助我。在這里還要感謝一位無(wú)言的老師:圖書館。我在那里查閱了許多的專業(yè)書籍,并且在電子閱覽室:中國(guó)知網(wǎng)里面看了很多專業(yè)期刊雜志,掌握了大量的關(guān)于液壓及升降臺(tái)方面的知識(shí),沒(méi)有它的幫助我也不會(huì)這么順利的完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。對(duì)于上述的各位教授講師同學(xué),我在這里再一次向你們表示最為真誠(chéng)的感謝,我想老師需要的不是學(xué)生們給你們說(shuō)了多好聽(tīng)的話,你們最希望看到的是你們的學(xué)生會(huì)在今后的道路上更加的努力,有一個(gè)美好的明天。我想對(duì)你們說(shuō):敬愛(ài)的老師,你們放心,我會(huì)努力做好的,在未來(lái)的學(xué)習(xí)中我會(huì)嚴(yán)格要求自己。把最衷心的感謝再一次獻(xiàn)給你們。