一种简易竹材锯切展平一体机的设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 本  科  生  毕  业  设  计（论文）  （       届）  系  题     目：                               学     号：                               姓     名：                               专业班级：                               指导教师：               职称 ：           职称 ：           年      月      日  需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 本科生毕业设计（论文） 诚信承诺书  我谨在此承诺：本人所写的毕业设计（论文）均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了引用注释，如出现抄袭及侵犯他人知识产权的情况，后果由本人承担。  承诺人（签名）：         年     月     日  需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 摘要 ： 竹 材在生长期间的不同阶段都可利用 , 因此竹材已成为木材最好的替代品。如竹质人造板材质细密 , 不易开裂和变形 , 具有抗压、抗拉、抗弯等优点 , 各项性能指标均高于常用木材。发展现代竹材加工机械对我国竹材加工业乃至林业的发展具有重要的意义。  本次 设计的 简易竹材锯切展平一体机 主要由 该机主要由机架、传动带、锯切机构、动力机构、张紧机构、展平机构等部件组成 等部件组成。  本文首先 通过调查与分析核 竹材加工机械的现状、加工方法和加工工艺 提出 本次 设计方案，接着对 本 简易竹材锯切展平一体机 主要部件进行了详细的设计与校核，最后通过 图软件绘制了装配图 和 各主要零部件的零件图。  通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用机械制图软件，对今后的工作具有极大意义。  关键词： 竹材 ， 锯切 ， 展平 ， 设计  需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 be in of so as to of of is of to s of a is by of of of of on of to of of of be to to 要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 目  录  1 绪论  . 1 究背景和意义  . 1 材加工机械概论  . 1 国竹材加工机械发展历史  . 1 材加工机械的定义  . 1 材加工机械的分类方法  . 1 材加工机械发展现状  . 2 材加工机械的种类  . 2 国竹材加工机械存在的主要问题  . 2 2 总体方案设计  . 4 工工艺分析  . 4 片展平方法  . 4 平工艺 . 4 构方案设计  . 6 构方案 . 6 作原理 . 6 构特点  . 6 锯切展平于一体  . 6 材可自动上下料  . 6 平间隙及压力应可调  . 6 3 主要零部件的设计  . 7 动机的选择  . 7 择电动机类型  . 7 动机容量的选择  . 7 动机转速的选择  . 7 力参数计算  . 7 配传动比  . 7 动和动力参数计算  . 7 轮设计  . 8 轮的设计  . 10 择精度等级、材料和齿轮齿数  . 10 齿面接触疲劳强度设计计算  . 10 齿根弯曲强度设计  . 12 需要购买对应 纸  咨询 14951605 买对应的 纸  14951605 或 1304139763 何尺寸计算  . 13 筒轴的设计与校核  . 13 上的功率 P、转速 n、转矩 T . 13 步确定轴的最小直径  . 14 的结构设计  . 14 上的载荷  . 15 确校核轴的疲劳强度  . 16 筒轴承的选择与校核  . 18 算轴承受到的径向载荷  . 18 算轴承轴向力  . 18 轴承的当量动载荷  . 18 算轴承的寿命  . 19 他主要部件的设计  . 19 筒  . 19 臂  . 19 切机构 . 20 送机构 . 21 紧机构 . 21 总  结  . 22 参考文献  . 23 致  谢  . 24 浙江农林大学天目学院毕业设计  买对应的 纸  14951605 或 1304139763 1 绪论   究背景 和 意义  我国是世界上竹类资源最为丰富、竹林面积最大、竹子产量最多、栽培利用历史悠久的国家，素有“竹子王国”之称，现有竹子 40 多属， 500 余种。全国现有竹林面积达 520 多万  5 年来更以年均 13 万 上的速度增长。全国现在约有 3500 万农民直接从事竹林培育、竹制品加工等生产经营 1。  竹产业涉及建筑、建材、家居等 10 多个领域，竹产品形成 100 多个系列数千个品种，其中竹地板年产量 612 万 胶板年产量 627 万 口到 30 多个国家和地区。 2006 年，我国竹产业年产值达 660 多亿元，出口额 11 亿美元。以中国竹产业发达的浙江省为例，该省竹业经济总产值 8年翻了两番，从 1999 年 55 亿元发展到 2006 年的 210 多亿元 2。  随着我国竹材工业的蓬勃发展，对竹材加工机械提出了新的要求。目前，我国竹材工业的研究主要集中在材料及工艺方面，竹材加工机械方面研究相对较少。我国林业科学和技术“十一五”发展规划明确提出，将重点推广木（竹）材综合加工和高效利用，非木质资源培育与综合加工和高效利用以及林业先进装备等十大类技术。发展现代 竹材加工 机械对我国竹材加工业乃至林业的发展具有重要的意义。  材加工 机 械概论  国 竹材加工 机械发展历史  在 20 世纪 70 年代以前，我国竹材加工业经历了几千年漫长历史的一把篾刀、一支手钻、一把手锯的传统落后生产方式。 70 年代初期，我国开始采用热压机生产竹席胶合板，供包装、建筑行业使用。 1984 年我国大陆首次从海外转口引进中国台湾省锦荣机器厂的卫生筷生产线 3。与此同时，我国科技人员经过国外和跨行业引进消化技术，竹材加工机械设备的研制工作也随之起步，而且发展较快、形成规模，竹材加工业由传统手工作坊逐步向机械化、工业化生产转变，从初加工向综合利用转变。如目前，浙江安吉响 铃竹木机械公司研发的超高速竹片四面精刨机以及浙江德迈竹木机械公司开发的竹板坯双面修直机等；西南林学院开发竹大片刨花板成套加工设备；南京林业大学等开发了新型竹材人造板、竹炭和竹醋液等成套加工设备。  材加工 机械的定义  竹材加工 机械是指以竹材为加工对象的机械或设备，一般指竹材初加工机械、 竹材加工 机床。此外还包括竹材人造板设备、竹制品、竹纤维及竹化学加工设备等。  材加工 机械的分类方法  按照 竹材加工 机械的加工方法可以分为：锯切加工、劈裂加工、切削加工、磨削加工、碾压加工、高温加工、化学加工 、加工成纤维等竹材加工机械 4。  按照 竹材加工 机械的加工用途可以分为：竹材初加工设备、竹材人造板设备、竹编凉席、竹质工艺品设备等 。  浙江农林大学天目学院毕业设计  买对应的 纸  14951605 或 1304139763 材加工机械发展现状  材加工 机械的种类  现行最常用的 竹材加工 机械分类方法是按照 竹材加工 机械的加工用途进行分类。因此，本文将根据 竹材加工 机械的加工用途进行分类介绍：  （ 1）竹材初加工设备。主要包括竹瓦机械、竹条机械、竹片机械。如断竹机、裂竹机、去节机、去隔机、剖竹机、拉丝机、剖篾机、分片机等。  （ 2）竹材人造板加工设备  竹胶合板成套加工设备。主要有竹材初 加工设备、展平机、去青去黄机、定型干燥机、刨平机、涂胶机、热压机、铣边机、接长机、裁边机等单机。  竹帘胶合板成套加工设备。主要有竹材初加工设备、成型机、编织机、涂胶机、热压机、裁边机等单机，有的还配有立式浸胶机。  竹地板成套加工设备。主要有竹材初加工设备、去青去黄机、连环修平机、拼板热压机、压刨机、开榫机、砂光机、淋漆干燥机等单机。  竹碎料板成套加工设备。主要有粗粉碎机、干燥机、细粉碎机、施胶机、铺装机、预压机、热压机、裁边机等单机。  （ 3）竹编凉席成套加工设备。主要有竹材初加工设备、成型机、抛光机、 编织机、热压机（有的厂家称背糊机）等单机。  （ 4）竹筷、签棒加工设备。主要有竹材初加工设备、冲坯机、磨光机、抛光机、磨刀机等单机。  （ 5）竹化学加工设备，包括竹炭加工设备、竹醋液提取设备、竹饮品设备等。  目前我国的竹炭加工设备除了竹初加工设备外，主要是“土窑法”的土窑设备、“燃烧炉法”的燃炉设备和“高质炭窑”的引进设备。  竹醋液和竹饮品加工设备除了竹初加工设备外，主要包括预热塔、燃烧炉、蒸馏塔和冷凝装置等。  （ 6）竹纤维加工设备除了竹初加工设备外，还有专用碾压机、成型机和热磨机等。  （ 7）其他竹制品加工 设备如水果叉成型机、竹饭匙分片粗坯机、竹饭匙精坯成型机、竹饭匙自动仿形成型机、花签削尖机、编织针削尖机、全自动沾棉机等。  国 竹材加工 机械存在的主要问题  （ 1） 简单的采用木工机械，科技含量低  由于竹材具有中空、竹节、易生虫、霉变、干裂等特殊的生理和物理构造，与木材相差甚大，因此无论就其加工工艺还是加工机械而言，竹材和木材有很大的区别 4。由于技术和成本等因素的限制，现在很大一部分的 竹材加工 机械是简单的从木工机械直接改造而来的，这些机械不能很好适合竹材的加工，不仅对产品质量、效率、成本、设备的可 靠性、耐用性、自动化程度等造成影响，而且在生产过程中安全性较低，甚至危及人身安全。  （ 2）竹材加工 机械缺乏相应的标准  浙江农林大学天目学院毕业设计  买对应的 纸  14951605 或 1304139763 竹材加工 机械在我国的起步较晚，但发展迅速，与此同时竹材加工机械标准化工作也随之展开，但由于种种原因，我国的 竹材加工 机械标准化进展缓慢。由南京林业大学竹材工程研究中心负责编制的林业行业标准竹材加工机械型号编制方法于 1999 年发布实施。由于当时竹加工技术的限制，该标准只将竹材加工机械分为 8 类 44 组 264 个 5。进入 21 世纪，随着现代竹材加工业的发展和 竹材加工 机械技术的革新，原有的林业行业标 准已不能完全适应现代 竹材加工 机械的发展要求，相关标准体系不够完整。  （ 3）竹材加工 机械生产布局不合理  经过多年的努力，我国的 竹材加工 机械总体技术水平有了大幅度的提高。但目前我国的 竹材加工 机械加工企业主要集中在南方少数地区，而突出地区又主要集中在浙江省的几个县市。在南方其他广大的竹产区， 竹材加工 机械加工非常落后，这就造成我国 竹材加工 机械和竹材加工技术的地方差异性，严重阻碍了技术交流和全国整体竹材综合加工利用技术的进步。  浙江农林大学天目学院毕业设计  买对应的 纸  14951605 或 1304139763 2 总体 方案 设计  工工艺分析  竹材 的高温软化及展平是竹材胶合板生产的主要工艺 , 竹材通过高温软化、展平成竹片 , 再通过一定的加工方法 , 加工成所需厚度和宽度的规格竹片 , 进而生产出强度高、刚性好、耐磨损的工程结构用的竹材胶合板。  片展平方法  竹片展平是将经过水煮和高温软化后的半圆形竹筒在压力作用下展成平直状的竹片。竹片的内表面会有若干条不贯穿厚度方向的展开裂缝 , 但竹片仍保持连续成块状态 , 以便于各后续工序的加工。  竹片加压展平可采用以下三种方法。  一次加压展平 : 将半圆形竹筒放在单层或多层展平机内 , 一次加压展平。此法设备 和工艺都比较简单 ,但展平过程中应力大 , 竹片的裂缝深 , 质量较差。  分段加压展平 : 将半圆形竹筒分成若干段 , 在展平机的压板间依次分段进给加压展平。此法展平效果比较理想 , 但展平机压板单边受力 , 载荷不均匀 , 且生产效率低 , 难以满足生产要求。  连续加压展平 : 利用连续加压展平机 , 使竹筒在沿圆弧切线方向进给的同时受压展平。此法展平的竹片裂缝多 , 但分散且不贯穿到竹片表面 , 能满足连续化生产要求 , 生产效率高。  由于竹材有大小头、尖削度和弯曲度 , 因此设计和制造连续式展平机有一定的难度 , 目前生产主要采 用一次加压展平的方法。图 1 为竹筒加压展平方法示意图。  图 1 竹筒加压展平方式  1 2压板 ; 3 45平工艺  目前竹材胶合板生产中的竹片展平工艺有以下两种。  加压展平保压 : 该工艺是将经过水煮和高温软化的竹片 , 送入多层 ( 4 5 层 ) 展平机内一次加压展平 , 展平后压板张开 , 排除水分 , 让竹片自由收缩 , 再加压并保压 1 2卸出 , 送至压刨进行刨削加工。竹片的含水率和温度是保证展平效果的关键。此法主要的缺点 : 一是由于竹材具有尖削度 , 竹片两头厚薄不均 , 而加压时是刚性加压 , 竹片不能完全展平 , 使刨削加工中残留的竹青、竹黄量多 , 影响胶合质量和外观质量 ; 若要把残留的竹青、竹黄全部去净 , 则会过多刨去竹肉部分 , 影响产品的机械强度和竹片利用率 ; 二是为了提高展平机的生产能力 , 采用多层展平机自下而浙江农林大学天目学院毕业设计  买对应的 纸  14951605 或 1304139763 上加压 , 难于实现连续化生产 ; 三是为了提高展平效果 , 热压板内需通蒸汽加温至 150 , 能耗较多 , 且由于热压板频繁上下运动 , 加热蒸汽管接头易损坏。  展平辊压 : 该工艺是将软化后的竹片先送入展平机一次加压展平 , 不经保压立即卸出 , 然后送入竹材辊压成型机压平。此法主要的优点 : 一是由于辊子和竹片为线接触 , 竹片所有位置均能受压 , 展平效果较前者有很大提高 , 竹青、竹黄的刨削量大大减少 , 提高了竹片的利用率和表面质量 ; 二是展平机的上下钢板不需要加热 ,减少了热能消耗 ;三是由于展平机采用上压板加压的单层 结构 , 实现了“软化展平辊压”的连续化生产。  图 2 竹片“软化 - 展平 - 辊压”连续化生产流程  1 2 34图 2 是竹片软化展平辊压连续化生产流 程示意图。经过水煮后的竹片 , 按规格依次排放在连续式软化机的进料链条上 , 链条启动后 , 竹片自动进入软化机进行高温加热 , 当竹片达到加热要求的温度进入展平机的下压板后 , 链条停止运动 , 上压板下降加压 , 达到竹片展平压力 3s 后 , 上压板上升 , 链条启动 , 竹片滚入纵向输送机内被送至辊压机前 , 输送链条停止运动 , 竹片进入辊压机辊压 ; 此后至输送链条重新启动 , 展平机完成一次展平的工作循环 , 时间约为 30 40s; 在链条停止运动的时间内 , 进料端不断有新展平的竹片进入输送链条 , 依次反复 , 实现了连续化生 产。  在竹片软化展平辊压连续化生产中 , 竹片辊压成型机是关键设备 , 其结构如图 3 所示。  图 3 竹片辊压成型机结构简图  1 2 3 45浙江农林大学天目学院毕业设计  买对应的 纸  14951605 或 1304139763 构方案设计  构方案  该机 主要由 机架 、 传动带 、 锯切机构 、 动力 机构 、 张紧机构 、 展平机构 等部件组成 （如下图）。  图 2材锯切展平一体机 结构方案  1 2 3 4构 ； 5 6作原理  竹材从传送带进入锯切机构 下方，在盘型锯由电机带动高速旋转把竹材锯成所需长度，锯断的竹材在传送带带动下进入展平机构，展平滚筒在动力机构带动下转动，进入展平机构的竹材由滚动的滚筒边辗压边向前传送，就这样一步步竹材被展平。展平机构可以通过调节张紧机构调节上下滚筒之间间隙与张紧力以适应不同直径的竹材 。  构特点  锯切展平于一体  本 锯切展平一体 机 集锯切与展平与一体，竹材在传动带的传送下，先被锯切再被展平。其中锯切是由图 2 3平是由图 2 6 材可自动上 下 料  本 锯 切展平一体 机从进料口到展平滚筒之间由传送带传送，展平滚筒到出料口由展平滚筒自身传送。其中自动上料是由图 2 2动下料是由图 2 6 平间隙及压力应可调  为了适应不同直径的竹材，展平机构应该具有 展平间隙及压力应可调 的功能，本 锯切展平一体机该功能是通过 调节 图 2 5 浙江农林大学天目学院毕业设计  买对应的 纸  14951605 或 1304139763 3 主要零部件的设计  动机的选择  择电动机类型  电动机是标准部件。 本机器 因为 在 室内工作，运动载荷 比较 平稳， 因此 选择 Y 系列一般用途的全封闭型三相异步电动机。  动机容量的选择  根据参考的核桃 去皮 机 已知配套动力为 查机械设计手册 动机转速的选择  对比查阅 现有竹材锯切展平机滚筒 工作转速 为 400r/00r/初步选取 滚筒轴 工作转速 ：  00 rn w  展开式 单 级 齿轮 荐的传动比为： 411 i  链传动 的传动比为： 412 i  得总推荐传动比 为： 16121  因此 电动机实际转速的推荐值为： m  0 0 05 0 0 符合这一范围的同步转速为 750、 1000、 1500、 3000r/ 综合考虑传动机构 的 紧凑性和经济性，选用同步转速 为 1000r/电 动 机。  综上 所 述选择 型号为 电动机 ， 其 满载转速 70 ， 额定 功率   力参数计算  配传动比  （ 1） 总传动比  满载 转速 70 。 因此 总传动比为：   2） 分配传动比  为使传动装置 的 尺寸协调、结构匀称、不发生干涉 的 现象，选 链传动 的 传动比： i ；  则 齿轮传动 的传动比为： 1 2     动和动力参数计算  （ 1） 各轴的转速  1 轴   m i n/9 7 01 m ；  浙江农林大学天目学院毕业设计  买对应的 纸  14951605 或 1304139763 2 轴   m i n/ 27 2  0112 ；  滚筒轴  m  0 01 2  2223 （ 2） 各轴的输入功率  1 轴   ；  2 轴   ；  滚筒轴   ；  （ 3） 各轴的输入转矩  1 轴       5 09 5 5 0111；  2 轴      5 09 5 5 0222；  滚筒轴      05 0  5 09 5 5 0333；  （ 4） 整理列表  轴名  功率  转矩 )/( 传动比  1 轴  70 1 2 轴  筒轴  00 轮设计  已知主动链轮转速为 701  ，选用的传动比为 i  （ 1）链轮齿数：取 201 z 则  35 （ 2）设计功率  3由机械设计手册表 12的 K ， 3.1d  （ 3）选择链条型号和节距  根据 及 703  查机械设计课本图 9选 20A。查表 9条的节距为  浙江农林大学天目学院毕业设计  买对应的 纸  14951605 或 1304139763 （ 4）确 定链条的链节数 定中心距 030(0 ，取 62300 则链节数为：  77)2 1845(302 184560)2(22 21202100 p  圆整为偶数取 76  （ 5）确定链条长度及中心距  p 9 3 0  0 0  0 0   9)2(8)2()2(4 21222121 中心距减少量 a    实际中心距   4 7'  （ 6）演算链速   与假设速度相符  20A 滚子链规格和主要参数   （  链号  节距  p 滚子直径  链节内宽  轴直径  链板厚度  排据  20A  7）链轮轮廓计算  链轮基本参数和主要尺寸  1）基本参数  链轮齿数： 201 z  配用链条的节距：  配用链条的滚子外径 d：   2）分度圆直径 d 7180s 80s  3）齿顶圆直径 a  m a x  浙江农林大学天目学院毕业设计  买对应的 纸  14951605 或 1304139763 a 1m i n  4）齿根圆直径f  21  5）分度圆弦齿高 a m a x  a m  （ 8）链轮材料及热处理  材料 15、 20 钢，热处理：渗碳、淬火、回火 。  轮的设计   精度等级、材料和 齿轮 齿数  选 用 7 级精度 ， 由表 择小齿轮