橫截雙圓半自動鋸片機(jī)設(shè)計

橫截雙圓半自動鋸片機(jī)設(shè)計,橫截雙圓半自動鋸片機(jī)設(shè)計,橫截雙圓,半自動,鋸片機(jī),設(shè)計 The Graduation Design for Bachelor's Degree Cross sectional double circular saw blade machine structure design Candidate：Liu Lei Specialty：Mechanical design and automation Class：08-4 Supervisor：Ma Huiliang Heilongjiang Institute of Technology 2012-06·Harbin 摘　　要 橫截雙圓半自動鋸片機(jī)（切削小木塊用）在國外應(yīng)用相當(dāng)廣泛。此圓鋸機(jī)相關(guān)技術(shù)在國外木材加工行業(yè)已經(jīng)相當(dāng)完善，但在國內(nèi)處于剛剛起步階段。小木塊平地能解決城市綠化的死角。 本文簡要的介紹了橫截雙圓半自動鋸片機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，分析了國內(nèi)同類鋸機(jī)的特點(diǎn)，說明了其特點(diǎn)和使用范圍。通過對幾種同類產(chǎn)品的分析比較，制定了橫截雙圓半自動鋸片機(jī)的總體布局和結(jié)構(gòu)方案和電機(jī)選擇等。同時，還進(jìn)行了皮帶、帶輪和軸的設(shè)計計算與校核。 本文以結(jié)構(gòu)設(shè)計為主。 關(guān)鍵詞： 橫截圓鋸機(jī)；半自動；雙軸雙鋸片；木工機(jī)械；圓鋸機(jī)；鋸片機(jī) Ⅰ Abstract Cross of dot semi-automatic saw machine (cutting small bits of wood for use in any application in a wide range of foreign countries. This circular saw related technology holzbearbeitung is very comprehensive, but at home is just the initial stage. The small wood block in the lowlands to city afforesting corner. This article provides an introduction to the horizontal dot semi-automatic saw machine status and trends of the development, analysis of the domestic saw features, describes its features and scope of use. Several kinds of analysis and comparison of the like product, developed a transversal dot semi-automatic saw in the overall layout and structure of the programme and motor preferences. At the same time, also belts, pulleys, and shafts of calculation and check of the design. This article for structural design. Keywords horizontal circular saw semi-automatic 2 axis 2-saw blade woodworking machinery Ⅱ 目　　錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 木工橫截圓鋸片機(jī)概述 1 1.1.1 木工橫截圓鋸片機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.1.2 木工鋸機(jī)的主要特點(diǎn) 3 1.1.3 木工橫截圓鋸片機(jī)設(shè)計的目的和意義 3 1.1.4 市場需求 4 1.2 本章小結(jié) 4 第2章 系統(tǒng)設(shè)計總體方案 5 2.1 主運(yùn)動與進(jìn)給運(yùn)動 5 2.1.1 圓鋸機(jī)的工作原理 5 2.1.2 主運(yùn)動 5 2.1.3 進(jìn)給運(yùn)動 6 2.2 鋸片的確定 6 2.3 原木裝卡 6 2.4 總體結(jié)構(gòu) 7 2.5 本章小結(jié) 8 第3章 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計計算 9 3.1 設(shè)計參數(shù)確定 9 3.2 運(yùn)動系統(tǒng)的設(shè)計計算 9 3.2.1 電機(jī)的選擇 10 3.2.2 帶和帶輪的計算與設(shè)計 10 3.2.3 軸徑的確定與校核 15 3.3 本章小結(jié) 21 第4章 雙截圓鋸機(jī)的使用說明書—SYJ001 22 4.1 主要用途及適用范圍 22 4.2 主要規(guī)格及技術(shù)參數(shù) 22 4.3 主要結(jié)構(gòu)及性能 22 4.4 安裝與調(diào)整 22 4.5 使用與操作 23 4.6 維護(hù)與保養(yǎng) 23 4.7 本章小結(jié) 23 結(jié)論 24 致謝 25 參考文獻(xiàn) 26 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 第1章 緒論 1.1 木工橫截圓鋸片機(jī)概述 1.1.1 木工橫截圓鋸片機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 1.國內(nèi)詳細(xì)情況 我國對該技術(shù)的研究剛起步，目前，東北林業(yè)大學(xué)借鑒小木塊削制研究成果，開始對小木塊坪地加工技術(shù)進(jìn)行全面研究。項目啟動以后，所開發(fā)的技術(shù)將迅速縮短我們和國際上的差距。2003年，東北林業(yè)大學(xué)馬巖教授邀請日本教授到我們的工程中心講學(xué)，相互交流木材小木塊坪地的加工技術(shù)。馬巖教授在小木塊削制的研究上發(fā)表了一些文章，對小木塊的加工精度已經(jīng)達(dá)到工業(yè)化要求，并利用這些小木塊鋪裝出實(shí)驗樣地，其研究已進(jìn)入到實(shí)驗室研究的階段。 2.國外詳細(xì)情況 德國、美國和澳大利亞是最早開始研究小木塊坪地工藝與技術(shù)的國家，到20世紀(jì)末，德國和澳大利亞已經(jīng)形成小木塊坪地的理論和實(shí)驗室成果。德國于21世紀(jì)開始形成小木塊原料加工的技術(shù)，以適應(yīng)小木塊工業(yè)的大批量和自動化生產(chǎn)的要求。自從Maier公司和德利斯頓大學(xué)的研究人員完成了小木塊坪地技術(shù)的應(yīng)用研究以后，Maier公司又開發(fā)出相關(guān)的工藝技術(shù)，世界上眾多小木塊加工工業(yè)發(fā)達(dá)的國家紛紛在這些項目研究上與Maier公司進(jìn)行商業(yè)聯(lián)合開發(fā)和學(xué)術(shù)交流，并在此基礎(chǔ)上取得了大量的研究與開發(fā)成果。僅僅幾年，圍繞小木塊坪地和小木塊加工新產(chǎn)品已經(jīng)開始進(jìn)入實(shí)驗室研究，當(dāng)今世界新型小木塊加工設(shè)備都運(yùn)用了德國科學(xué)家的技術(shù)成果。小木塊坪地屬于新型小木塊加工技術(shù)在綠化方面的高科技產(chǎn)品，小木塊坪地也屬于新型小木塊加工技術(shù)的最先進(jìn)加工技術(shù)的成果產(chǎn)品，這項加工技術(shù)已經(jīng)引起全世界的注意?，F(xiàn)在，全世界已經(jīng)有幾家小木塊坪地研究單位。 下圖為瑞士街道的一角，其小木塊平地即美觀又能起到環(huán)保的作用，可以將城市的綠化死角實(shí)現(xiàn)綠化。 圖1.1 瑞士街道一角 德國也是最早實(shí)現(xiàn)小木塊坪地數(shù)控加工工業(yè)化實(shí)驗的國家。由于德國的小木塊機(jī)械工業(yè)是世界第一大產(chǎn)業(yè)，因此，該國已經(jīng)將小木塊坪地工藝與技術(shù)應(yīng)用在世界范圍內(nèi)推廣。Maier公司在數(shù)控新型小木塊的開發(fā)上實(shí)力最強(qiáng)，每年他們都推出新的研究成果。 圖1.2 德國制造的小木塊機(jī)器 如圖1-2所示，為德國制造的小木塊銑銷機(jī)器。這是在漢諾威的展銷會上拍到的照片，它的銑削刀具如圖1-3所示。 圖1.3 小直徑木粉碎機(jī)刀組圖 國外制造的小木塊粉碎機(jī)一般都采用銑銷加工，功率都比較大，也不便于隨地加工，不適合我國的市場。 設(shè)計研發(fā)半自動雙截圓鋸機(jī)，采用圓鋸片鋸削加工，功率小，效率高，而且重量輕，便于搬動，可以實(shí)現(xiàn)隨地加工。 1.1.2 木工鋸機(jī)的主要特點(diǎn) 隨著數(shù)控技術(shù)不斷發(fā)展，現(xiàn)在已有許多數(shù)控鋸機(jī)，圓鋸機(jī)應(yīng)用廣泛，是木材機(jī)械加工中最基本的設(shè)備之一。 按照切削刀具的加工特征，圓鋸機(jī)可分為：縱鋸圓鋸機(jī)，橫截圓鋸機(jī)和萬能圓鋸機(jī)。若按工藝用途分則有：鋸解原木，在剖板材，裁邊等形式。而按鋸片數(shù)量分又有單鋸片，雙鋸片和多鋸片，等等。 1.1.3 木工橫截圓鋸片機(jī)設(shè)計的目的和意義 木塊坪地的研究和開發(fā)的目的是基于城市綠化過程中，由于剪枝、間伐、枯木死樹處理等工序會產(chǎn)生大量的木質(zhì)廢料，這些木質(zhì)廢料在過去一直作為垃圾、燒柴、小木塊原料處理。由于城市燒柴的用量越來越少，小木塊應(yīng)用的量也越來越少，實(shí)際這些廢料絕大多數(shù)都作為城市垃圾處理了。如果我們設(shè)計一套專用的設(shè)備，將這些廢料削成小木塊。采用專用的篩選設(shè)備將加工小木塊的碎料鋪在小木塊的下面，起到肥沃土壤的作用，使?fàn)I林的全部廢物就地全部利用。 木塊坪地還具有保墑作用，會使生長在木塊坪地上的植物有充足的水分供應(yīng)，達(dá)到促進(jìn)植物生長的目的。木塊坪地的木材隔熱作用可以調(diào)節(jié)土壤的溫度和濕度，木塊坪地覆蓋了露在地表的塵土，實(shí)現(xiàn)防止這些塵土造成城市空氣污染的目的。在城市下大雨的時候，木塊坪地可以迅速地滲水，防止道路和綠地出現(xiàn)積水，起到調(diào)節(jié)城市排水的目的。木塊坪地美觀、調(diào)節(jié)氣候、廢物利用、促進(jìn)植物生長，這些優(yōu)點(diǎn)決定了這項技術(shù)一旦推廣將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 開發(fā)小木塊坪地綠化技術(shù)的最大意義是該技術(shù)的成本低、效益高。和草坪、灌木坪和花坪相比，其成本大幅度下降，因為它的原料成本幾乎沒有，這是草坪、灌木坪和花坪根本不能比擬的。該技術(shù)利用城市綠化部門無法處理的廢料，是經(jīng)濟(jì)效益和社會效益雙贏的項目，這是項目開發(fā)的必要性所在和開發(fā)的意義所在。國外十幾年前開始采用小木塊坪地綠化，我國至今沒有開展這項研究，因此，該技術(shù)研究屬于國內(nèi)首創(chuàng)，是填補(bǔ)國內(nèi)空白和爭取國際先進(jìn)水平的研究，具有重大的理論意義。 1.1.4 市場需求 城市木塊坪地削塊設(shè)備是近幾年國際林業(yè)機(jī)械行業(yè)出現(xiàn)的最新產(chǎn)品。現(xiàn)在，只有美國和德國具備制造城市木塊坪地削塊設(shè)備和相應(yīng)的配套技術(shù)的能力。由于人們生活水平的提高，降低空氣污染和提高環(huán)境質(zhì)量的需求越來越高。國內(nèi)治理沙塵和綠化的任務(wù)日趨嚴(yán)重，這就對木塊坪地設(shè)備和相應(yīng)的配套技術(shù)的應(yīng)變能力要求越來越高。城市木塊坪地削塊設(shè)備和相應(yīng)的配套技術(shù)正是適應(yīng)了這個形式而誕生的高科技產(chǎn)品。城市木塊坪地削塊設(shè)備和相應(yīng)的配套技術(shù)是直接針對城市綠化營林加工需求的。 1.2本章小結(jié) 本章主要介紹了橫截式雙圓鋸片機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與主要特點(diǎn)，分析了橫截式雙圓鋸片機(jī)的市場需求。 第2章 系統(tǒng)設(shè)計總體方案 2.1 主運(yùn)動與進(jìn)給運(yùn)動 2.1.1 圓鋸機(jī)的工作原理 圖2.1 雙截圓鋸機(jī)工作原理圖 1電機(jī)；2過度軸；3鋸軸；4主傳動軸；5減速機(jī) 圖2.1所示為圓鋸機(jī)切削機(jī)構(gòu)的運(yùn)動原理。鋸軸借助于皮帶，由電機(jī)驅(qū)動。在切削過程中電機(jī)1帶動過度軸2，軸2帶動主軸4，在由主軸4驅(qū)動鋸軸3帶動鋸片進(jìn)行切削運(yùn)動。過度軸2還帶動減速機(jī)（1：35），在由減速機(jī)帶動軸1使 整個傳動系統(tǒng)做圓周運(yùn)動。此鋸機(jī)為雙工位工作的機(jī)器。 2.1.2 主運(yùn)動 從工件上切除切屑，形成新表面所需要的最基本運(yùn)動，稱之為主運(yùn)動。 與進(jìn)給運(yùn)動相比，主運(yùn)動速度高消耗功率大。主運(yùn)動用切削速度V表示，通常主運(yùn)動由刀具完成。主運(yùn)動可以是直線，如刨削，也可以是回轉(zhuǎn)運(yùn)動，如銑削。 主運(yùn)動為回轉(zhuǎn)運(yùn)動時，主運(yùn)動速度的的計算公式為 （2.1） 式中：D——刀具（工件）或鋸輪直徑（mm）； n——刀具（工件）或鋸輪轉(zhuǎn)速（r/min） Error! No bookmark name given. 圓鋸機(jī)的主運(yùn)動為原理圖內(nèi)的軸3繞自身的軸線做圓周運(yùn)動對原木進(jìn)行切削運(yùn)動。此鋸機(jī)為雙軸雙鋸片鋸機(jī)。 2.1.3 進(jìn)給運(yùn)動 此圓鋸機(jī)的進(jìn)給運(yùn)動為減速機(jī)帶動軸1以軸1的軸線為軸心所作的圓周運(yùn)動。對原木進(jìn)行切斷。此圓鋸機(jī)為雙鋸片機(jī)，大大的增加了其工作效率。兩個鋸片同時切削，還實(shí)現(xiàn)了立的平衡，故此鋸機(jī)工作時，運(yùn)動平穩(wěn)，振動輕。 2.2 鋸片的確定 我國生產(chǎn)的平面鋸身圓鋸片，外徑為150-1500mm，內(nèi)凹鋸身圓鋸片的外徑為200-500mm，兩種圓鋸片都是每隔50mm進(jìn)一級。 孔徑是圓鋸片的一個安裝尺寸。圓鋸片的中心孔孔徑隨圓鋸片外徑增加而增加。我國普通圓鋸片的孔徑為30mm，50mm，75mm等。 根據(jù)機(jī)械的結(jié)構(gòu)和鋸切原木的直徑，鋸片直徑選用350mm。鋸機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作環(huán)境選孔徑為30mm。 2.3 原木裝卡 1、夾板 2、彈簧 3、料口 圖2.2 進(jìn)料壓緊結(jié)構(gòu)圖 木料從料口放入進(jìn)料口，靠自身的重力進(jìn)料，夾板1在撥料桿的撥動下，靠彈簧2的作用實(shí)現(xiàn)自動的卡緊。撥料桿隨著主軸旋轉(zhuǎn)動力也由電動機(jī)來。當(dāng)撥料桿轉(zhuǎn)過之后卡板載彈簧的作用下又回到原來的位子將木料卡緊。 2.4 總體結(jié)構(gòu) 機(jī)械本體部分是圓鋸機(jī)的骨架。在保證整個機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)械剛性的前提下，為了簡化設(shè)計的機(jī)構(gòu)，減輕整機(jī)重量，縮短產(chǎn)品的設(shè)計和制造的周期，其主體框架采用槽鋼，用焊接的方法將其連接。同時，由于我所做的為一畢業(yè)設(shè)計，只是一個試驗課題，在框架的設(shè)計上不能采用鑄造方法進(jìn)行。因為鑄造還需要一個針對機(jī)床框架模具的開發(fā)過程。無論是成本，還是生產(chǎn)周期上考慮，均不合適。雖然鑄造在生產(chǎn)加工過程中抗震性能好，加工出來的產(chǎn)品質(zhì)量好，但我們?nèi)圆扇『附拥臋C(jī)架機(jī)構(gòu)。 圖2.3 機(jī)架結(jié)構(gòu)圖 2.5本章小結(jié) 本章對橫截式雙圓鋸片機(jī)的工作原理進(jìn)行了分析與介紹，確定了鋸片的尺寸和鋸片機(jī)的總體結(jié)構(gòu) 第3章 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計計算 3.1 設(shè)計參數(shù)確定 鋸片直徑是圓鋸機(jī)的主要參數(shù)。通常的圓鋸機(jī)直徑是300-900mm。 鋸軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度：一般圓鋸機(jī)的鋸軸轉(zhuǎn)速在900-3000r/min，機(jī)動進(jìn)給速度在10-100m/min。鋸片直徑一定，鋸軸轉(zhuǎn)速越高，切削轉(zhuǎn)速越高；切削速度和進(jìn)給速度要匹配，否則將影響圓鋸機(jī)的生產(chǎn)效率。 部分國產(chǎn)圓鋸機(jī)的主要參數(shù) MJ104 MJ106 MJ224 MJ256 MJ263 MJ264 鋸片直徑（mm） 400 600 400 650 275 400 鋸軸轉(zhuǎn)速（r/min） 3000 1500 2930 1550 5700 4142 主電機(jī)功率（kw） 3 4 3.2 4.5 2.2 3 機(jī)床重量（kg） 330 400 475 280 300 1800 由任務(wù)書得: 技術(shù)要求如下 1、鋸切前原木直徑 φ30～φ80mm 2、鋸切前原木長度 200 ～ 1200 mm 3、鋸切主軸轉(zhuǎn)速 800～1200 r/min 4、撥料軸轉(zhuǎn)速 10～15 r/min 5、出料口最大尺寸為 φ80 x 800 m 由于此圓鋸機(jī)正處于研究設(shè)計階段故先選用鋸切軸轉(zhuǎn)速1000r/min，撥料軸轉(zhuǎn)速10.19r/min來試制樣機(jī)。試驗成功后可把電機(jī)換成步進(jìn)電機(jī)，來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。 3.2 運(yùn)動系統(tǒng)的設(shè)計計算 3.2.1 電機(jī)的選擇 機(jī)械的電機(jī)功率除了一部分用作有效功率外，另一部分將成為傳動鏈中的各種摩擦損耗。 主電機(jī)的功率為： （3.1） 式中：——總電機(jī)功率； ——有效功率； ——空載功率（可以用試驗的方法確定）； ——摩擦損耗功率。 （3.2） 由式（2—1）得速度==18.32（m/s） 由《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》表9.1得軸承的效率為0.98，帶的效率為0.96 0.55 故得=0.52（KW） 此圓鋸機(jī)為雙軸雙鋸片，所以其總的有效功率為2倍的等于1.04kw，由試驗得空載功率為0.223kw，摩擦功率為0.186kw。故總功率由式（3—1）得1.04+0.223+0.186=1.449kw。 由《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》表15.1選擇電機(jī)Y90L—4額定功率為1.5kw，滿載轉(zhuǎn)速1400r/min。 3.2.2 帶和帶輪的計算與設(shè)計 電機(jī)功率為1.5kw，轉(zhuǎn)速為1400r/min。鋸軸轉(zhuǎn)速為1000r/min可得傳動比i=1400/1000=1.4 （1） 確定設(shè)計功率。由《機(jī)械設(shè)計》表7.6查得工作情況系數(shù)=1.2. （2）選擇帶型。根據(jù)P和n查《機(jī)械設(shè)計》圖7.11選擇z型帶。 （3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》表7.7薦用最小基準(zhǔn)直徑，可選小帶輪直徑=80mm，則大帶輪直徑為 （4）驗算帶的速度 =5.86（m/s）<25（m/s） （3.3） 故符合要求。 （5）確定帶長度和中心距。根據(jù)0.7（+）≤≤2（+）初步確定中心距 0.7（80+112）=134.4≤≤2（80+112）=384 要求結(jié)構(gòu)緊湊，故取偏小值=295mm 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》式（7.4）計算V帶基準(zhǔn)長度 =792.31mm （3.4） 《機(jī)械設(shè)計》中表7.2選V帶基準(zhǔn)長度為=800mm。 由《機(jī)械設(shè)計》中式（7.22）計算實(shí)際中心距a =295.434mm （3.5） （6）計算小輪包角。有《機(jī)械設(shè)計》中式（7.3）得 （7）確定V帶根數(shù)。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》中式（7.23）計算帶的根數(shù)。由《機(jī)》中表7.3差取單根V帶所能傳遞的功率為=0.35kw。 由《機(jī)械設(shè)計》中式（7.19）計算功率增量。 由《機(jī)械設(shè)計》中表7.4查得 由《機(jī)械設(shè)計》中表7.5查得 故得 （3.6） 由《機(jī)械設(shè)計》中表7.8查得 由《機(jī)械設(shè)計》中表7.2查得 則帶的根數(shù)為 （3.7） 注：此鋸機(jī)為雙軸雙鋸片工作故上式中的 應(yīng)該取一半。 取Z=2根。 （8）計算出拉力 由《機(jī)械設(shè)計》中表7.1查得m=0.06 （9）計算作用在軸上的壓力。由《機(jī)》中式(7.25)得 （10）帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計。 圖3.1 小帶輪結(jié)構(gòu)圖 帶輪直徑較小故采用實(shí)心輪，外徑為80mm。 槽的尺寸可由《機(jī)械設(shè)計》中表7.9確定。 電機(jī)功率為1.5kw，轉(zhuǎn)速為1400r/min。鋸軸轉(zhuǎn)速為1000r/min可得傳動比i=1400/1000=1.4，帶的傳遞效率為0.96 （1）確定設(shè)計功率。由《機(jī)械設(shè)計》表7.6查得工作情況系數(shù)=1.2. （2）選擇帶型。根據(jù)P和n查《機(jī)械設(shè)計》圖7.11選擇z型帶。 （3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)轉(zhuǎn)速的需要兩個帶輪均選擇112mm。 （4）驗算帶的速度 =5.86（m/s）<25（m/s） 故符合要求。 （5）確定帶長度和中心距。根據(jù)0.7（+）≤≤2（+）初步確定中心距 0.7（112+112）=156.8≤≤2（112+112）=448 要求結(jié)構(gòu)緊湊，考慮需要安裝張緊機(jī)構(gòu)。故取=455 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》式（7.4）計算V帶基準(zhǔn)長度 =1234.45mm 由《機(jī)械設(shè)計》中表7.2選V帶基準(zhǔn)長度為=1250mm。 由《機(jī)械設(shè)計》中式（7.22）計算實(shí)際中心距a =462.775mm （6）計算小輪包角。有《機(jī)》中式（7.3）得 （7）確定V帶根數(shù)。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》中式（7.23）計算帶的根數(shù)。由《機(jī)》中表7.3差取單根V帶所能傳遞的功率為=0.35kw。 由《機(jī)械設(shè)計》中式（7.19）計算功率增量。 由《機(jī)械設(shè)計》中表7.4查得 由《機(jī)械設(shè)計》中表7.5查得 故得 由《機(jī)械設(shè)計》中表7.8查得 由《機(jī)械設(shè)計》中表7.2查得 則帶的根數(shù)為 注：此鋸機(jī)為雙軸雙鋸片工作故上式中的 應(yīng)該取一半。 取Z=2根。 （8）計算出拉力 由《機(jī)械設(shè)計》中表7.1查得m=0.06 （9）計算作用在軸上的壓力。由《機(jī)械設(shè)計》中式(7.25)得 （10）帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計。 圖3.2 大帶輪結(jié)構(gòu)圖 帶輪結(jié)構(gòu)采用孔板式結(jié)構(gòu)，外徑為112。 槽的尺寸可由《機(jī)械設(shè)計》中表7.9確定。 3.2.3 軸徑的確定與校核 圖3.3 鋸軸的結(jié)構(gòu)草圖 1.選擇軸的材料 因為傳遞功率不大，并對質(zhì)量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故選用常用材料45剛，調(diào)質(zhì)處理。 2.結(jié)構(gòu)設(shè)計 （1）軸承部件的結(jié)構(gòu)形式：因為傳遞功率較小，鋸機(jī)的效率較高，發(fā)熱下，估計軸不會長，故軸承部件的故定方式可采用兩端固定方式。由此，所設(shè)計的軸承部件的結(jié)構(gòu)形式如《機(jī)械設(shè)計》中圖10.7所示。然后，可按軸上零件的安裝順序開始設(shè)計。 （2）軸段②的確定：軸段②的尺寸根據(jù)鑲在其上的鋸片內(nèi)孔徑可以確定其軸徑為=30mm，根據(jù)裝配要求，軸的長度應(yīng)比鑲在其上的鋸片的厚度短1—2mm，故長度確定為=38mm。 （3）軸承與軸段④及軸段⑥的確定：根據(jù)裝配方式可知軸上支撐點(diǎn)即受軸向力又收徑向力，軸承類型選角接觸球軸承。軸段④上安裝軸承，其直徑應(yīng)既便于安裝，又符合軸承內(nèi)徑系列?，F(xiàn)暫取軸承型號7008C，查軸承手冊，內(nèi)徑d=40mm，外徑D=68mm，寬B=18mm，定位軸肩直徑=47mm，軸上定位端面的圓角半徑=1mm。故軸段④的直徑=40mm。軸段④上還裝有軸承端蓋和密封圈。 圖3.4 軸承端蓋結(jié)構(gòu)圖 根據(jù)軸徑由《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》中表14.4查得氈圈內(nèi)徑為39mm，外徑為52mm，寬度為5mm，溝槽的尺寸D為52mm，=41mm，寬度為11mm。 軸承端蓋尺寸：由氈圈的尺寸可以初步確定端蓋的尺寸，上圖的槽的尺寸為氈圈的溝槽尺寸，突出的5mm是固定軸承的。故端蓋的總寬度為16mm。 根據(jù)軸承的寬度和軸承端蓋的寬度，可以確定軸段④長度為=38mm。 通常同一根軸上的兩個軸承取相同型號，故軸段⑥的軸徑=40mm，軸段⑥和軸段④的長度也相同，故取軸段⑥長度=38mm。 （4）軸段①的確定：軸段①的作用是鎖緊鋸片，將鋸片固定在軸上，為了安裝故軸段①的直徑應(yīng)比軸段②的直徑略小，故選軸徑①直徑為=27mm，長度不應(yīng)過長，螺紋長度和退刀槽的總長度定位=14mm。 （5）軸段③的確定：軸段③在裝配過程中使用。其上洗個20×20的小平面。根據(jù)拆裝要求其直徑應(yīng)位于軸段②與軸段④之間，故取軸段③的直徑=38mm，長度比小平面略大就可，故取=28mm。 （6）軸段⑦的確定：軸段⑦與前面所確定的大帶輪配合，故其直徑應(yīng)按照大帶輪的內(nèi)孔徑來確定。大帶輪的內(nèi)孔為35mm，故軸段⑦的直徑=35mm。長度應(yīng)比大帶輪的寬度小些，考慮到鍵的安裝，故取軸段⑦的長度=42mm。 （7）軸段⑤的確定：軸段⑤的直徑應(yīng)比軸段④的略大，但是不能超過軸承的內(nèi)圈直徑，故去軸段⑤的直徑=48mm，對軸承起到固定的作用。根據(jù)軸在裝備中的位子和安裝尺寸可確定軸的總長度應(yīng)為297mm。故軸段⑤的長度為=99mm。 （8）鍵連接：大帶輪與軸段⑦的軸向連接采用普通平鍵，為鍵10×36GB1096—1990. 3.軸的受力分析 軸及其附屬零件受的總重力為60.674N，經(jīng)分析得軸承1上受的力非常小，故忽略不計，軸承2上的力N，= 89.5N,作用在帶輪上的力為，水平力=76.58N。 ① 畫軸的受力簡圖（圖3-5b） ② 計算支承反力。 在水平面上 =-=-76.58N 負(fù)號表示的方向與方向相反。 在垂直平面上 =75.65N 解得=- 385.85N 負(fù)號表示受力方向相反。 軸承1不受力忽略不計 軸承2的總支承反力 =393.38N （3）畫彎矩圖（圖3—5c、d、e） 在水平面上 在垂直平面上 合成彎矩 (4)畫轉(zhuǎn)矩圖（圖3-5f） 圖3.5 軸的受力分析 4.校核軸的強(qiáng)度 鋸片鑲嵌出，因彎矩大，還有轉(zhuǎn)矩，還有鍵槽引起的應(yīng)力集中，故此為 危險剖面。 由《機(jī)械設(shè)計》中附表10.1，抗彎面模量 抗扭剖面模量 彎曲應(yīng)力 扭剪應(yīng)力 對于調(diào)質(zhì)處理的45鋼，由表《機(jī)械設(shè)計》中10.1查得，，；由表《機(jī)械設(shè)計》中10.1注②查得材料的等效系數(shù)，。 鍵槽引起的應(yīng)力集中系數(shù)，由《機(jī)械設(shè)計》中附表10.4查得 。 絕對尺寸系數(shù)，由《機(jī)械設(shè)計》中附圖10.1查得，。 軸磨削加工時的表面質(zhì)量系數(shù)，由《機(jī)械設(shè)計》中附圖10.2查得。 安全系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計》中表10.5得許用安全系數(shù)[S]=1.5～1.8，顯然S>[S],故此剖面安全。 5.校核軸承壽命 有機(jī)械設(shè)計手冊查7008C軸承得C=19800N，=13800N。 (1)根據(jù)前面軸的計算可知，只校核軸承2即可。 (2) 計算當(dāng)量動載荷。由=0.015,查《機(jī)械設(shè)計》中表11.12得e=0.38 因為大于e所以X=0.44，Y=1.36 當(dāng)量動載荷0.44×89.5+1.36×60.674=121.89N (3)校核軸承壽命。軸承在以下工作，查《機(jī)》中表11.9得=1. 載荷變動小，查《機(jī)械設(shè)計》中表11.10，得=1.5. 軸承2的壽命 =211673.4（h） 預(yù)期使用年限應(yīng)該在10年左右，每日的工作量不定，需要根據(jù)實(shí)際的情況來定不過大概時間應(yīng)為10×365×8=29200（h） 顯然，遠(yuǎn)大于，故軸承壽命相當(dāng)充裕. 3.3本章小結(jié) 本章設(shè)計了鋸片機(jī)運(yùn)動參數(shù)，確定了電機(jī)的型號為Y90L—4。計算了帶、帶輪、軸的基本參數(shù)。 第4章 雙截圓鋸機(jī)的使用說明書—SYJ001 4.1 主要用途及適用范圍 SYJ-001是生產(chǎn)小木塊平地生產(chǎn)設(shè)備之一，這種設(shè)備在國際上已經(jīng)受到相當(dāng)大的重視， 4.2 主要規(guī)格及技術(shù)參數(shù) 1、鋸切前原木直徑 φ30～φ80mm 2、鋸切前原木長度 200 ～ 1200 mm 3、鋸切主軸轉(zhuǎn)速 800～1200 r/min 4、撥料軸轉(zhuǎn)速 10～15 r/min 5、出料口最大尺寸為 φ80 x 800 m 6、電機(jī)功率1.5kw 轉(zhuǎn)速1440r/min 4.3 主要結(jié)構(gòu)及性能 SYJ-001半自動雙截圓鋸機(jī)由機(jī)架、主傳動系統(tǒng)、進(jìn)料裝置、出料裝置、等部分組成。其中： 1. 機(jī)架采用角鋼、槽鋼和鋼板焊接而成。并制成箱式結(jié)構(gòu)。 2. 主傳動系統(tǒng)：主要由電動機(jī)、皮帶傳動組成。用于傳遞動力。 3. 進(jìn)料裝置：主要用于木料的裝入和自動卡緊。 4. 出料裝置：切削后的小木塊通過此處運(yùn)送到需要應(yīng)用的地方。 4.4 安裝與調(diào)整 1. 機(jī)器安裝 機(jī)器采取整機(jī)現(xiàn)場安裝，具體安裝過程如下： （1）安裝機(jī)架。固定機(jī)架底座，可根據(jù)地基的實(shí)際情況，將底座與地基上的砧板焊接在一起，或通過地腳膨脹螺栓(4-M12X150)將底座連接到地基上。 (2)接線。 在安裝過程中的具體細(xì)節(jié)參考相關(guān)的技術(shù)圖紙。 2. 機(jī)器調(diào)整 (1)帶傳動的張緊:直接調(diào)整張緊螺栓張緊。 4.5 使用與操作 1. 開機(jī)前，檢查皮帶的張緊程度及各傳動件上的緊固件是否按規(guī)定的預(yù)緊力擰緊。 2. 總電源是否接通。 3. 按潤滑規(guī)定，對各潤滑點(diǎn)注油。 4. 將工作臺退出工作位置，空運(yùn)轉(zhuǎn)5分鐘，若無異聲，開始生產(chǎn)。 5. 啟動電機(jī)開關(guān)，主傳動進(jìn)入切削。 6. 在加工過程中，應(yīng)及時啟動除塵開關(guān)清理木屑，以免發(fā)生堵塞。 7. 關(guān)閉總電源，清理機(jī)器。 4.6 維護(hù)與保養(yǎng) 1. 定期清理進(jìn)出料口，保持正常的工作狀態(tài)。 2. 開機(jī)前，必須將電機(jī)開關(guān)的接地線與PE線接通。 3. 開機(jī)前，檢查各部位是否有松動或損壞。 4. 連續(xù)工作一個月后，軸承需加注黃油。 5. 電機(jī)每半年清擦一次，軸承處清洗后更換黃油。 6. 圓鋸片磨鈍后，應(yīng)及時卸下刃磨或更換。 4.7 本章小結(jié) 本章匯總了鋸片機(jī)的各個參數(shù)，介紹了其使用方法和維修保養(yǎng)，編寫了鋸片機(jī)的說明書。  結(jié)　　論 我本次畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容為半自動橫截雙圓鋸機(jī)的設(shè)計。在這一學(xué)期的時間內(nèi)，通過自己的努力和指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，順利地完成了畢業(yè)設(shè)計。 在這近三個月的畢業(yè)設(shè)計中， 通過在這次畢業(yè)設(shè)計中參考、查閱各種與木工機(jī)械相關(guān)方面的資料，了解了更多的鋸機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理等。 本文的主要工作總結(jié)如下 1.介紹了目前國內(nèi)外木工機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢。特別是國外小木塊加工機(jī)床。 2.對橫截半自動雙截圓鋸機(jī)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計，尤其對其主要零件如軸、皮帶等作了細(xì)致的分析論證。 3.對截半自動雙截圓鋸機(jī)的動力部分的選擇確定。 由于小木塊生產(chǎn)機(jī)器現(xiàn)在在國外應(yīng)用比較廣泛，國內(nèi)沒有，而且涉及范圍很廣，需對各方面知識進(jìn)行綜合研究，所以在本設(shè)計中難免有不足之處，本人將在今后的研究和學(xué)習(xí)中逐漸完善。  致　　謝 首先，我要感謝我的導(dǎo)師馬惠良老師，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣，給了起到了指明燈的作用；他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪，讓我很快就感受到了設(shè)計的快樂并融入其中。其次我要感謝同組的答辯老師們，他們多次不辭辛苦的審查讓我的設(shè)計可以按期順利完成。此次畢業(yè)設(shè)計歷時三個月，是我大學(xué)學(xué)習(xí)中遇到過的時段最長、涉及內(nèi)容最廣、 工作量最大的一次設(shè)計。雖然有一定的課程實(shí)際基礎(chǔ)，但是當(dāng)我真的開始著手時，還的確是困難重重。當(dāng)每次遇到不懂得問題時，我都會第一時間記在本子上面，然后等答疑的時候問指導(dǎo)老師，老師對于我提出來的問題都一一解答，從來都不會因為我的問題稍過簡單加以責(zé)備，而是一再的告誡我做設(shè)計該注意的地方，從課題的選擇到項目的最終完成，老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，他真正起到了“傳道授業(yè)解惑疑”的作用，讓人油然而生的敬佩。除此之外，我們組和老師還有另外兩個交流途徑：打電話和上網(wǎng)，為此老師還特意建立一個群，以便大家第一時間接收到畢業(yè)設(shè)計的最新消息和資料，每次大家都在群不亦樂乎的討論著畢業(yè)設(shè)計的事情。多少個日日夜夜，老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩老師的專業(yè)水平外，他們的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向馬惠良老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意! 最后我還要感謝機(jī)電工程學(xué)院和我的母校黑龍江工程學(xué)院四年來對我的栽培。 參考文獻(xiàn) [1] 南京林業(yè)大學(xué).木工機(jī)械.中國林業(yè)出版社.1994 [2] 李黎等.木工加工設(shè)備.中國林業(yè)出版社.2005 [3] 李志仁等.木工機(jī)床結(jié)構(gòu).東北林業(yè)大學(xué)出版社.1990 [4] 王知行等.機(jī)械原理.高等教育出版社.2006 [5] 席振鵬.機(jī)械CAD基礎(chǔ)教程.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2007 [6] 吳佩年.機(jī)械制圖.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2004 [7] 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