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双端木材截锯机设计,单位: 工学院 机制042 指导老师: 龚水泉 学生姓名: 张彬,课题任务书,设计技术参数: 1.最大锯割宽度：850mm。 2.最大锯割长度：1100mm。 3.安装锯片直径：305mm。 4.锯轴转速：2800rpm。 5.功率：6.0kw。,第一章 总论,截锯机示意图如下，四个底角部分通过螺栓固定在地面上，以保持机床工作时的平稳性，动力由两台3kw的电机提供，锯割宽度的调节通过丝杆和螺母的配合实现，转动丝杆固定在铜螺母上的拖板被拖动，实现了宽度上的位移。锯割长度通过小托台和长托台之间的相对滑动实现。锯割厚度通过丝杆和电机底座的螺纹配合实现。同时，电机托板设有腰形槽，可供锯片转动一定的角度，锯割出带有一定角度的截面。,第二章 底座,底座主要的功能是承载上面的工作件部件，同时提供导轨以供工作部件运动，要求有一定的稳定性，保证机器工作时安全，平稳。 选用铸铁HT200，生产简便，成本低廉。 1. 底座上部长度的确定：根据立柱底部的长度和电机的高度确定底座上部的长度，立柱底部的长度为145mm，电机的高度为140mm，所以， 底座上部的长度 L=145+140+余量 =400mm 2.底座宽度确定：根据设计要求的最大锯割宽度和电机的长度以及沉槽壁厚确定，最大锯割宽度为850mm，电机的长度为385mm，沉槽壁厚为25mm，所以， 底座的宽度 B=3852+850+252+余量 =1700mm 3.底座高度的确定：查阅人机工程学有关数据，锯割木材属轻中工作强度操作，轻中工作台高度大概在1100mm左右，还要预留出长托台和小托台的高度。所以暂定底座高度为H=700mm。 4.细节部分的处理：丝杆安装孔：孔中心线应尽量放在居中处，所以其距底座上表面的距离为90mm。 轴承座凸台：为了保证轴承座的定位高度在沉槽内设置两个凸台。 加强肋：在底座沉槽外与支架相连接面上增设加强肋，增强机身的稳定性。,第三章 长托台,长托台被安装在中托板上，它主要用于承载上面的小托板和其上的木板，同时还要提供按钮的安装位置和供小托台运动的导轨，它的形状比较复杂，强度要求不高。选择铸铁HT200。 1.长托台长度的确定：长托台的长度主要根据最大锯割长度预留小托台长度确定，设计要求最大锯割长度为1100mm,暂留小托台长度300mm。所以， 长托台长度 L=1100+300+余量 =1500mm 2.长托台宽度的确定 ：长托台的宽度主要根据按钮的宽度和它两条导轨的宽度确定，按钮的宽度为65mm，导轨宽度为15mm，所以， 长托台的宽度为 B=652+152+余量 =200mm 3.长托台高度的确定：长托台的高度主要根据按钮的高度确定，按钮的高度为120mm，所以， 长托台的高度 H=120+余量 =200mm 4.细节部分 ：导轨：导轨设计为一条平导轨和一条V形导轨，这样方便定位。 导槽：在长托台的两侧各有一条导槽，用于小托台和长托台的联结。,第四章 小托台,小托台主要用于实现工作面板在长度方向上的移动从而实现锯割，工作时将工作面板（木板）用螺丝固定在小托台上，被加工件放置在工作面板上。如上左图 选用HT200。 小托台的高度主要根据工作台总高，中托板高度，底座高度，长托台高度来确定。工作台总高为1100mm左右，中托板高度为20mm，底座高度为700mm，长托台高200mm，所以， 小托台高度 H=1100-700-200-20-余量 =80mm 小托台的宽度要与长托台的宽度一致，长托台宽度为200mm，所以，小托台宽度 B=200mm。 小托台长度要尽量保持工作面板的平衡，所以小托台长 L=300mm。 小托台上安装有把手，方便手动拖动，如上右图。,第五章 小托台与长托台联动,小托台通过连杆和滚轴实现与长托台的联动 滚轴上安装有深沟球轴承,轴承在长托台的导槽内滚动,第六章 其它部件,1.丝杆、铜螺母及拖板的联动 丝杆和铜螺母配合，螺母固定在拖板上，转动丝杆从而带动拖板运动，以实现调节锯割宽度。丝杆在安装时丝杆选用45钢，加工成梯形螺纹，传动效率比较高并且有一定的自锁性。 螺母选用铜制成，比较耐磨。,2.拖板、塞铁拖板螺钉和定位锁紧手柄,拖板放置于底座上面，其下面设有凸台与底座导轨相接触，选用45钢。 塞铁放置于拖板和底座导轨之间，因为经常要于导轨摩擦，所以选用45钢来制造，并用调制处理。 拖板螺钉将塞铁和拖板联结，在运动过程中塞铁不至滑落。 拖板运动到某一选定位置时转动定位锁紧手柄，抵住塞铁，拖板被锁紧。如下图所示。,第七章 总结,本设计虽然经过多次校核，但是在很多细节方面都存在不足，仍然需要在实践的过程中不断改进，不过这种设计方案加工精度不高，取材价格比较低廉，从而大大降低了成本。另一方面，木工锯割对精度要求不是很高，所以本设计生产出的产品会有可观的市场需求量，可用于批量生产。 总的来说这次毕业设计是比较成功的设计，它使我学到了很多有用的东西，拓宽了知识面。头脑中开始有了真正的机械意识。在这段时间当中，我不仅对实践方面的知识有了更深入的体会，在理论上也有了较大的提高，以前的理论可以说是空的理论，只有与实践相结合的理论才能有说服力，才能让人铭记于心。这四年所学的知识运用到毕业设计当中，为我的大学生活画上了一个圆满的句号。,谢谢！,敬请各位老师给予指正!,江西农业大学毕业设计 1 目录目录摘要摘要.2第一章第一章 总论总论.3第二章第二章 底座底座.42.1.底座的选材.42.2.底座外形尺寸的确定.42.2.1 底座上部长度的确定.42.2.2 底座宽度确定.42.2.3 底座高度的确定.52.2.4 支架部分的设计.52.2.5 细节部分的处理.5第三章第三章 长托台长托台.63.1 长托台的选材.63.2 长托台外形尺寸的确定.63.2.1 长托台长度的确定.63.2.2 长托台宽度的确定.63.2.3 长托台高度的确定.73.2.4 细节部分.7第四章第四章 小托台小托台.84.1 小托台的选材.84.2 小托台外形尺寸的确定.8第五章第五章 其它部件其它部件.95.1 丝杆和螺母.95.2 拖板、塞铁、拖板螺钉和定位锁紧手柄.9第六章第六章 螺母与拖板之间螺栓连接的校核螺母与拖板之间螺栓连接的校核.106.1 螺栓组联接设计基本理论.106.2 螺栓组受力分析.10第七章第七章 电机的选择电机的选择.12第八章第八章 总结总结.13参考文献参考文献.14致致 谢谢.15江西农业大学毕业设计 2 摘要摘要 在将来的绿色环保材料的时代里，木材必将被更加广泛地应用。现阶段，市场上已经有很多种类的木材加工机器，木工机械的市场前景比较乐观，需求量将会日益增加。在众多的木工机械中，截锯机系列又是比较广泛应用的，所以双端木材截锯机的设计是非常有应用意义的设计，有广泛的市场前景。此截锯机按要求可锯割的最大宽度为 850mm，最大长度为 1100mm。机器总长为1500mm，总宽为 1700mm，总高为 1280mm。底座主要的功能是承载上面的工作件部件，同时提供导轨以供工作部件运动，要求有一定的稳定性，保证机器工作时安全，平稳。长托台被安装在中托板上，它主要用于承载上面的小托板和其上的木板，同时还要提供按钮的安装位置和供小托台运动的导轨，它的形状比较复杂，强度要求不高。小托台主要用于实现工作面板在长度方向上的移动从而实现锯割，工作时将工作面板（木板）用螺丝固定在小托台上，被加工件放置在工作面板上。其他零部件本设计虽然经过多次校核，但是在很多细节方面都存在不足，仍然需要在实践的过程中不断改进，不过这种设计方案加工精度不高，取材价格比较低廉，从而大大降低了成本。另一方面，木工锯割对精度要求不是很高，所以本设计生产出的产品会有可观的市场需求量，可用于批量生产。江西农业大学毕业设计 3 第一章第一章 总论总论木质建材具有资源可再生、可循环利用、可持续发展的特点，而且属于无公害、节省能源的环境友好材料（绿色产品） ，是最具发展前景的建筑材料之一。随着科学技术的进步和社会的发展，对木质建材的需求量越来越大，应用范围越来越广，品种越来越多，质量也在不断提高在将来的绿色环保材料的时代里，木材必将被更加广泛地应用。现阶段，市场上已经有很多种类的木材加工机器，木工机械的市场前景比较乐观，需求量将会日益增加。目前我国的木工机械产品,在几何精度,外观,功能,安全,噪声指标等方面,与发达国家同类产品相比,差别不大,但比国外同类设备的价格底多倍.如某发达国家,刨削宽度 300410mm,主轴电机功率 3-4kw,工作台长度 15002000mm,单速或无级变速进给的低档平压刨,售价在 26006000 欧元不等,而我国相近产品的价格为 12002600 元/台.即使一些跨国公司在我国制造的产品,其销售价格亦比国产设备高出很多.因此木工机械具有良好的发展趋势.在众多的木工机械中，截锯机系列又是比较广泛应用的，所以双端木材截锯机的设计是非常有应用意义的设计，有广泛的市场前景。上图是本设计的示意图，此截锯机按要求可锯割的最大宽度为 850mm，最大长度为1100mm。机器总长为 1500mm，总宽为 1700mm，总高为 1280mm。 机器在四个底角部分通过螺栓固定在地面上，以保持机床工作时的平稳性，动力由两台3kw 的电机提供，锯割宽度的调节通过丝杆和螺母的配合实现，转动丝杆固定在铜螺母上的拖板被拖动，实现了宽度上的位移。锯割长度通过小托台和长托台之间的相对滑动实现。锯割厚度通过丝杆和电机底座的螺纹配合实现。同时，电机托板设有腰形槽，可供锯片转动一定的角度，锯割出带有一定角度的截面。江西农业大学毕业设计 4 第二章第二章 底座底座 底座主要的功能是承载上面的工作件部件，同时提供导轨以供工作部件运动，要求有一定的稳定性，保证机器工作时安全，平稳。 2.1.2.1.底座的选材底座的选材 底座用于承载工作件，受压力和弯曲应力，形状复杂一点，所以选用铸铁 HT200，生产简便，成本低廉。2.2.2.2.底座外形尺寸的确定底座外形尺寸的确定2.2.12.2.1 底座上部长度的确定底座上部长度的确定如上图所示，根据立柱底部的长度和电机（见第七章）的高度确定底座上部的长度，立柱底部的长度为 145mm，电机的高度为 140mm，所以，底座上部的长度 L=145+140+余量 =400mm2.2.22.2.2 底座宽度确定底座宽度确定如上图所示，根据设计要求的最大锯割宽度和电机的长度以及沉槽壁厚确定，最大锯江西农业大学毕业设计 5 割宽度为 850mm，电机的长度为 385mm，沉槽壁厚为 25mm，所以，底座的宽度 B=3852+850+252+余量 =1700mm2.2.32.2.3 底座高度的确定底座高度的确定查阅人机工程学有关数据，锯割木材属轻中工作强度操作，轻中工作台高度大概在1100mm 左右，还要预留出长托台和小托台的高度。所以暂定底座高度为 H=700mm。2.2.42.2.4 支架部分的设计支架部分的设计支架部分分为两种方案设计方案一：立柱式支架 其结构简单，但稳定性不好方案二：板架结构 其结构稍微复杂，但稳定性好本设计要求一定的稳定性，所以选用方案二2.2.52.2.5 细节部分的处理细节部分的处理丝杆安装孔：孔中心线应尽量放在居中处，所以其距底座上表面的距离为 90mm。轴承座凸台：为了保证轴承座的定位高度在沉槽内设置两个凸台。加强肋：在底座沉槽外与支架相连接面上增设加强肋，增强机身的稳定性。第三章第三章 长托台长托台 长托台被安装在中托板上，它主要用于承载上面的小托板和其上的木板，同时还要提供江西农业大学毕业设计 6 按钮的安装位置和供小托台运动的导轨，它的形状比较复杂，强度要求不高。3.13.1 长托台的选材长托台的选材 长托台主要用于承载其上面的工作件，并且为小托台提供导轨供其运动，它的形状比较复杂。所以选择铸铁 HT200。3.23.2 长托台外形尺寸的确定长托台外形尺寸的确定3.2.13.2.1 长托台长度的确定长托台长度的确定如上图，长托台的长度主要根据最大锯割长度预留小托台长度确定，设计要求最大锯割长度为 1100mm,暂留小托台长度 300mm。所以，长托台长度 L=1100+300+余量 =1500mm3.2.23.2.2 长托台宽度的确定长托台宽度的确定 长托台的宽度主要根据按钮的宽度和它两条导轨的宽度确定，按钮的宽度为 65mm，导轨宽度为 15mm，所以，长托台的宽度为 B=652+152+余量 =200mm3.2.33.2.3 长托台高度的确定长托台高度的确定长托台的高度主要根据按钮的高度确定，按钮的高度为 120mm，所以，长托台的高度 H=120+余量 =200mm江西农业大学毕业设计 7 3.2.43.2.4 细节部分细节部分 导轨：导轨设计为一条平导轨和一条 V 形导轨，这样方便定位。 导槽：在长托台的两侧各有一条导槽，用于小托台和长托台的联结。江西农业大学毕业设计 8 第四章第四章 小托台小托台 小托台主要用于实现工作面板在长度方向上的移动从而实现锯割，工作时将工作面板（木板）用螺丝固定在小托台上，被加工件放置在工作面板上。如下图1 是小托台，2 是工作面板，3 是被加工件 4.14.1 小托台的选材小托台的选材 小托台的外形尺寸稍微复杂了一点，所以选用 HT200。 4.24.2 小托台外形尺寸的确定小托台外形尺寸的确定 小托台的高度主要根据工作台总高，中托板高度，底座高度，长托台高度来确定。工作台总高为 1100mm 左右，中托板高度为 20mm，底座高度为 700mm，长托台高 200mm，所以，小托台高度 H=1100-700-200-20-余量 =80mm 小托台的宽度要与长托台的宽度一致，长托台宽度为 200mm，所以，小托台宽度 B=200mm。 小托台长度要尽量保持工作面板的平衡，所以小托台长 L=300mm。江西农业大学毕业设计 9 第五章第五章 其它部件其它部件5.15.1 丝杆和螺母丝杆和螺母 丝杆和螺母配合，螺母固定在拖板上，转动丝杆从而带动拖板运动，以实现调节锯割宽度。丝杆在安装时丝杆选用 45 钢，加工成梯形螺纹，传动效率比较高并且有一定的自锁性。螺母选用铜制成，比较耐磨。5.25.2 拖板、塞铁、拖板螺钉和定位锁紧手柄拖板、塞铁、拖板螺钉和定位锁紧手柄 拖板放置于底座上面，其下面设有凸台与底座导轨相接触，选用 45 钢。 塞铁放置于拖板和底座导轨之间，因为经常要于导轨摩擦，所以选用 45 钢来制造，并用调制处理。 拖板螺钉将塞铁和拖板联结，在运动过程中塞铁不至滑落。 拖板运动到某一选定位置时转动定位锁紧手柄，抵住塞铁，拖板被锁紧。如下图所示。江西农业大学毕业设计 10 第六章第六章 螺母与拖板之间螺栓连接的校核螺母与拖板之间螺栓连接的校核6.16.1 螺栓组联接设计基本理论螺栓组联接设计基本理论大多数机器的螺纹联接件都是成组使用的,设计螺栓组联接时,首先需要选定螺栓的数目及布置形式;然后确定螺栓联接的结构尺寸.在确定螺栓尺寸时,对于不重要的螺栓联接,可以参考现有的机械设备,用类比法确定,不再进行强度校核.但对于重要的联接,应根据联接的工作载荷,分析各螺栓的受力状况,找出受力最大的螺栓进行强度校核.螺栓组联接结构设计的主要目的,在于合理地确定联接接合面的几何形状各螺栓的布置形式,力求各螺栓的接合面受力均匀,便于加工和装配.为此,设计时应综合考虑以下几方面问题:1)联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状,如圆形,环形,矩形,框形,三角形等.这样不但便于加工制造,而且便于对称布置螺栓,使螺栓组的对称中心和联接接合面的形心重合,从而保证联接接合面受力比较均匀.2)螺栓的布置应使各螺栓的受力合理.对于铰制孔用螺栓联接,不要在平行于工作载荷尔蒙的方向上成排地主席团 8 个以上的螺栓,以免载荷分布过于不均.当螺栓联接承受弯矩或转矩时,应该使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘,以减小螺栓的受力.如果同时承受轴的载荷和较大的横向载荷,应采用销,套筒,键等抗剪零件来承受横向载荷,以减小螺栓的预紧力及基结构尺寸.3) 螺栓的排列应有合理的间距,边距.布置螺栓时,各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的最小距离,应根据扳手所需的活动空间的大小来决定.扳手的空间的尺寸可查阅有关的标准.对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接,螺栓的间距不得大所推荐的数值.4)分布在同一圆周上的螺栓数目,应取成 4.6.8 等偶数,以便在圆周上钻孔时的分度和画线.同螺栓组中的螺栓的材料,直径和长度均应相同.5)避免螺栓承受附加的弯曲载荷.除了要在结构上设法保证载荷不偏心外,还应在工艺上保证被联接件.螺母和螺栓头部的支承面平整,并与螺栓轴线相垂直.在铸,锻件等的粗糙表面上安装螺栓时,应制成凸台或沉头座.当支承面为倾斜表面时,应采用斜面垫圈等. 螺栓组的结构设计,除综合考虑以上各点外,还包括根据联接的工作条件合理地选择螺栓组的防松装置。 6.26.2 螺栓组受力分析螺栓组受力分析 综合考虑以上各点,现在将设计 4 个螺栓,其布置如图所示：江西农业大学毕业设计 11 设接合面的摩擦系数 f=0.2,螺栓材料为 Q235 钢,螺栓材料的屈服极限,240sMpa安全系数 S=1.5,螺栓的相对钢度,防滑系数 K=1.2.0.3bbmCCC螺栓组联接承受的倾覆力矩为1907600 1901444000MpNmm在倾覆力矩 M 的作用下,右边两螺栓受力较大,所受载荷为maxFmaxmax2225014440002144405042ziMLFNL在横向力 P 作用下,支架与立柱接合面可能产生滑移,根据不滑移条件 0maxsfFK F可得 max01.2 7600114000.2 4sK FFNf右边螺栓所受的总拉力为2F20114000.3 1444015732bbmCFFNCC螺栓的许用应力 2401601.5sMpaS螺栓危险截面的直径 04 1.34 1.3 1573211.7160Fdmm江西农业大学毕业设计 12 因此取螺纹规格为 M12 的标准螺栓.第七章第七章 电机的选择电机的选择因为安装功率为 6.0kw,锯机有两个电机,所以每个电动机的功率为 3.0kw.再由锯轴转速和锯割要求可选择 Y2 系列(IP54)三相异步电动机.该型号电动机可以传动在启动及性能上无特殊要求的机器与设备,如水泵,鼓风机,金属切削机床及运输机械等.还能用于灰尘多水土飞溅的场所如球磨机,辗米机,脱谷机及其它农业机械矿山机械等.电动机的尺寸如下图： （单位：mm）AA/2BCD1608014063 2.028+0.009 -0.004EFGHK60 0.378 2410012ABACADHDL205215180270385江西农业大学毕业设计 13 第八章第八章 总结总结 本设计虽然经过多次校核，但是在很多细节方面都存在不足，仍然需要在实践的过程中不断改进，不过这种设计方案加工精度不高，取材价格比较低廉，从而大大降低了成本。另一方面，木工锯割对精度要求不是很高，所以本设计生产出的产品会有可观的市场需求量，可用于批量生产。 本设计从开始设计到结束任务的这一段时期，我学到了很多知识，对我的专业有了更深入的了解，头脑中开始有了真正的机械意识。在没有接触实际的设计时，我还只是停留在理论的层面，并且没有接触实际的理论也是比较容易被遗忘的，在刚刚开始设计任务的那段时间里，我是非常着急的，因为很多理论上的东西不知道怎么与设计结合，并且因为没有实践的经验，很多机构都想象不出来，不知道设计怎样的机构才能达到目的要求。所以我就多次到金工实习工厂去接触我们曾经见过但是都没有留心