整竹去青机设计
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目录
第1章 绪论 5
1.1课题研究的目的和意义… 5
1.2 国内外研究的现状 6
1.3 论文主要研究内容 7
1.4 研究方法及具体步骤 7
第2章 去青机驱动系统设计 10
2.1 设计方案的确定 10
2.1.1 设计参数 10
2.1.2 设计方案的确定 10
2.2 电机的选择 11
2.2.1 电动机的容量 11
2.2.2 卷筒的转速 12
第3章 去青机传动系统的设计 14
3.1电动机轴齿的设计 14
3.2 内齿轮的设计 16
3.3行星齿轮的设计 18
3.4轴的设计及轴承的校核 19
3.4.1 轴的结构设计原则 19
3.4.2 轴承的选择 20
3.4.3 轴材料的选择 20
3.4.4 轴2的设计，计算及轴承的确定 20
3.4.2轴3的设计，计算及轴承的确定 23
3.5行星架的选择 23
第4章 去青机执行机构设计 25
第5章 制动器的设计 30
结论 36
致谢 37
参考文献 38
近些年由于生活水平的提高，人们对家居装饰提出了更高的要求，竹材因其强度高，耐磨性好，纹理清晰美观，而且为天然绿色环保产品大大迎合人们回归自然的心理，深受人们的喜爱，市场前景非常广阔。为了组织大规模生产，必须使用合理高效的专用加工机械，但以竹子为原料生产板材是八十年代才开始研究的课题，到目前为止，最具有代表性的展开法为半竹平板加压展开法、旋切展开法2种，对于最有经济附加值的整竹无裂纹展开因其难度较大而在国内外基木属于空白。
要想获得整竹无裂纹展开竹平板，竹筒去青是关键工艺，去青后的竹筒表面质量的好坏将直接影响竹平板的展开质量。本文所涉及就是力求在遵循竹子特点的前提下，开发出一套成本低，操作方便，生产效率高，适用于大规模生产加工的整竹无裂纹展开的竹筒技术及装备，从而获得幅面宽度为250-300mm、厚度为5-6.5mm、长度为2500mm的整竹展开竹平板、竹平板刨切薄片及薄片贴面装饰板。
本文采用通过理论与实践相结合的研究方法，首先大量查阅有关毛竹特性的资料，再直接对采自毛竹原产地的原材料进行实际的数据测量和分析。同时在考虑毛竹竹筒几何外形不规则以及材料的特殊性的基础上对目前的多种去青加工方法进行比对分析，最终选择了表现最优的砂辊磨削方法，为使所设计的加工设备与市场现有设备相比较具有更好的通用性和操作性，适用各地组织大规模竹材加工，本文依据毛竹的特点对所设计的设备的各部件进行优化，特别是对关键的竹筒的装夹设备，小型简易砂辊的特殊结构进行了详细的设计优化。
在去青磨削中，磨削力的大小是由磨头拉紧弹簧的拉力大小决定的。由于毛竹“三度”的影响，砂辊随竹筒外形的变化而浮动时，必然会引起磨削力的变化。为保证竹筒表面的磨削质量，应使在磨削过程中磨削力的变化尽量小，即拉紧弹簧的拉力变化尽量小。我们根据上述原则对拉紧弹簧的设计和安装位置的选择进行了详细分析设计。还是由于毛竹的“三度”的影响，特别是弯曲度的影响，在磨削时，竹筒自身旋转会引起砂辊的上下、左右浮动。弯曲度越大，浮动量越大，引起弹簧的拉力变化就越大，因而磨削力的变化越大，表面加工质量就越差。为了适应外形既弯曲又椭圆的竹筒去青要求，本课题设计出了一种专用的装夹装置。其结构简单、造价低廉、可靠性好。同时我们还根据磨削力的变化尽量小等原则刘‘夹具的装夹位置进行了优化设计。。一般木材磨削用的砂辊尺寸较大，结构比较复杂。而在竹材加工中，需要设计一种较小的包裹式砂辊，其磨削直径为150mm，轴向砂布宽度为100mm。我们所设计的简易砂辊是针对整竹去青设计的一种特殊砂辊，它不仅工作可靠、性能优，而且结构紧凑、重量轻，更换砂布方便、快捷。论文详细阐述了它的结构特点，并重点对砂辊中的关键零件弹性环的强度和刚度进行了理论分析和计算。本课题研究设计出了一种全新的整竹去青加工工艺及设备，加工获得整竹表面的加工质量理想，适合于无裂纹展开，具有较高的推广意义。
关键词:整竹无裂纹展开，去青，磨削，砂辊，设计
Abstract
Due to the improvement of living standards in recent years, people have decorated home a higher demand, bamboo its high strength, good abrasion resistance, texture clear appearance, but also for the natural green products to meet the people back to nature much of the psychological, deep by the people's favorite, the market prospects are very broad. To organize a large-scale production, to be rational and efficient use of dedicated processing machinery, but as raw materials to produce bamboo plate is only the beginning of the eighties study, so far, the most representative of the expansion method for the pressure plate to start a half bamboo law, two kinds of expansion method peeling, for most of the entire economic value-added bamboo and crack-free and more difficult to start because of their base at home and abroad belong to the blank wood.
To obtain crack-free to start the whole bamboo bamboo plate, bamboo is the key to green technology, to the post-green bamboo surface quality will directly affect the quality of the plate to start the quality of bamboo. In this paper, is involved in trying to follow the premise of the characteristics of bamboo, the development of a set of low-cost, convenient operation, high productivity for large-scale bamboo production and processing of the whole crack-free start of the bamboo tube technology and equipment so as to attain the size width of 250-300mm, a thickness of 5-6.5mm, length 2500mm started the whole bamboo bamboo plate, bamboo plate Sliced thin veneer sheets and decorative boards.
In this paper, the theory and practice through a combination of research methods, first of all characteristics of a large number of Bamboo have access to the information, and then directly taken from the bamboo of origin of raw materials for the actual measurement and analysis of data. At the same time, consider bamboo bamboo irregular geometry and the material basis of the specificity of the current processing of a variety of methods to Green than on analysis, the final choice of the optimal performance of the sand roller grinding methods, designed to make processing equipment and existing equipment compared to the market with better versatility and interoperability for large-scale bamboo processing throughout the organization, this article on the basis of the characteristics of bamboo equipment designed to optimize the various components, especially for the critical loading of bamboo folder equipment, a small summary of the special structure of sand roller carried out a detailed design optimization.
Grinding in to the Green, the grinding force is stretched by the Head of the tension spring the size of the decision. As the bamboo "three times" the impact of sand-roll with the changes in tube shape when floating, is bound to cause changes in grinding force. In order to ensure the quality of bamboo surface grinding, grinding should be made in the course of the changes in grinding force as small as possible, that is, the spring tension of the tension changes as small as possible. In line with these principles, we spring to tighten the design and installation of the choice of the location of a detailed analysis of the design. Or as a result of bamboo's "three times", especially the effects of curvature in the grinding, the bamboo tube itself will cause rotation of the upper and lower sand roller, floating around. The greater the curvature, the greater the amount of floating, spring tension changes caused by the greater, and therefore the greater the changes in grinding force, the worse the quality of surface processing. In order to adapt to both curved and elliptical shape of the tube to Green requested that the subject of a special design of the clamping device. Its simple structure, low cost and reliability. At the same time we also in accordance with changes in grinding force as small as possible the principles of Liu 'fixture clamping position was optimized. . General wood grinding roller with a larger size of the sand, the structure is rather complicated. In bamboo processing, it is necessary to design a smaller package-type sand roll, the grinding diameter 150mm, emery cloth axial width of 100mm. We designed a simple sand roller bamboo for the whole design to the Green Sand of a special roller, it is not only reliable, excellent performance and compact structure, light weight, the replacement of emery cloth convenient, fast. Paper described in detail the characteristics of its structure and focus on the key roll sand flexible parts of the strength and stiffness of ring theoretical analysis and calculation.
This research designed a brand-new to the whole green bamboo processing technology and equipment, processing, access to the entire surface of the processing quality bamboo ideal, suitable for crack-free to start the promotion of high significance.
Key words: crack-free to start the whole Penny to Qing, grinding, sand roll, design
第1章 绪论
1.1 课题研究的目的和意义
随着经济的发展和人们生活水平的提高，社会对木质材料的需求也大大增加，由此导
致森林“赤字”不断扩大，森林资源质量与材种急剧下降，成熟材、优质材、大径材不断
减少。同时，国家为了控制生态平衡，防止水土进一步流失，已经实施天然林保护工程，
严禁乱砍乱伐，使得木材的供需矛盾更加尖锐。为了解决这一矛盾，急需一种新材料来替
代木材的需求，经过长期的调查和比较，竹子成为人们的第一选择，因为与木材相比较，
竹子的生长周期短而且易于密植，资源再生速度快，物理力学性能优越，而且我国是世界
上竹子资源最丰富的国家，分布地域相当广泛，资源取得方便容易，因此竹子无疑成为最
经济有效的木材替代产品。1956年6月，国务院发出《关于保护和发展竹林的通知》要
求各级政府采取有效的措施保护和发展竹林，1962年在江苏召开全国竹子生产会议，1982
年7月林业部在北京召开南方12产竹省竹林经营利用汇报会议，竹子的发展进入良性循
环的轨道。在我国木材资源长期短缺的情况下，全方位高效率加工利用竹材资源以弥补木
材资源之不足具有很重要的意义。
近年来，中国竹材工业化利用和科学研究有了很大的发展，各种竹材加工企业应运而生，目前，竹制品广泛用于建筑，装饰，汽车等各个领域，按加工后的产品来分，可以做
成竹材胶合板，竹编胶合板，竹蔑积成胶合板，竹材碎料胶合板，竹材复合板，竹材集成
地板等等。特别是近些年由于生活水平的提高，人们对家居装饰提出了更高的要求，竹材
因其强度高，耐磨性好，纹理清晰美观，而且为天然绿色环保产品大大迎合人们回归自然
的心理，深受人们的喜爱，市场前景非常广阔。
竹子的原材料价格低而以竹子为原料深加工后的产品往往价格很高，产品的经济效益
好。为了组织大规模生产，必须使用合理高效的专用加工机械，但以竹子为原料生产板材
是八十年代才开始研究的课题，到目前为止，最具有代表性的展开法为半竹平板加压展开
法、旋切展开法2种，其中半竹平板加压展开法，由于展开后存在明显的裂纹且展开质量
不够理想，虽然不影响胶合板类产品的制造，但不适用于深加工，而旋切展开法由于受竹
筒几何形状的限制，旋切展开的长度只能在600mm左右，且竹材的利用率仅有20一30%。
对于最有经济附加值的整竹无裂纹展开因其难度较大而在国内外基本属于空白，因此课题
由此而生。若能对去黄，去青后的整竹实现无裂纹展开，即能获得幅面长度为2500~，宽度为250~320mm、厚度为5~6.5mm的无裂纹展开竹平板，将其刨切成0.2~0.5mm厚的薄片，粘贴在各种类型的板基上，将创造出一系列全新、自然美观的装饰材料。根据竹产区毛竹的市场价格，胸径10cm的毛竹售价每担(100斤/担)20~22元，可截取2500mm的竹筒2~3根，若展开后刨切成0.4mm厚的薄片，并考虑展开和刨切中的废品率各为20%，一担毛竹也可刨得薄片约巧mZ，若按照每平方米12元的价格计算，20~22元一根毛竹可创产值180元，其经济效益相当可观。另外，我国的竹产区大多数在农村及偏远山区，若能实现工业化生产，不仅可提高竹产区农民的收入，增加就业渠道，还可以促进落后地区的经济发展，其社会效益显著。由于整个课题比较庞大，本课题仅研究整竹无裂纹展开加工中的主要工序之一，即整竹去青技术及设备的研究。
总结
本课题在大量查阅国内外相关资料的基础上，通过理论分析和反复试验，找到了一种较为合理的去青工艺，并研制出一台新型、简单、操作方便、高效的整竹去青加工设备，具有较高的推广意义。所设计的加工设备与市场现有设备相比较有更好的通用性和操作性，适用各地组织大规模竹材加工，加工后获得的整竹去青质量理想，适合后续的无裂纹展开的要求，兼顾了最大限度的降低加工设备的生产成本和提高了设备的通用性，便于推广到一些经济欠发达的竹材产地。
一、论文所做的工作和创新点
本课题在理论分析研究的基础上进行实际工艺设备的开发制造，在论文阶段采用理论与实践相结合的方法，先从各环节可能出现的问题入手，基础和理论分析相结合，再对该设备的加工试验所采集的大量数据进行优化分析，最后回到实践中去加以指导和改进。
(l)、广泛查阅有关毛竹的特性数据，对毛竹的特性数据进行数据统计，在最大程度上把握毛竹加工与普通机械零件加工工艺上的不同，为加工设备的设计提供了准确的数据和理论依据，做到了有的放矢;
(2)、广泛研究国内外现有的有关竹材加工工艺设备方面的文献，通过各种形式，深入市场调研，对市场需求进行分析，广泛收集资料，从经济性等各方面出发进行比较最终确定竹子去青加工设备的最优方案为砂辊磨削加工方法，研制出适合毛竹“三度”要求的浮动磨头和一种较简单实用的小型砂辊及适合竹筒特点的特殊装夹设备，同时深入市场和工厂，根据市场的需求和工厂的现有的加工能力确定机床设备的基本配置;
(3)、组织人力对设备设计的可行性做最终论证，深入工厂加工出设备雏形，通过小试、中试以取得了较多可靠的数据，同时有选择性地吸收国内外类似研究的数据和成果，并以此作为本课题的参照;
(4)、对设计出的机床各部分在理论和试验的基础上进行了优化。
二、要进一步研究和完善的工作
(1)、由于试验设备和经费的限制，本设备试验时所使用的毛竹是产地是浙江，数量有限，所做的试验对设备的检验还不完善，设备在将来推光到其他地区时，还需根据当地的毛竹“三度”的情况对个别部件作适当调整;
(2)、本论文所设计的设备对于竹筒的夹紧装置采用的是手动夹紧，在今后设备大批量投入生产时将改为气动夹紧的装置;
(3)、至于文中的疏忽和错误之处，恳请各位老师、同学、以及其他阅读拙作的诸位专家指正。
毕业设计是培养我综合运用所学理论知识技能来解决实际问题的能力的一个重要环节。对我来说，这是一种综合能力测试的时候。而且我受到老师精心培养和自我实践能力（包括实际动手能力、查阅文献与撰写论文能力等）下，一种自我创新的好机会。
此次我毕业设计历时共50天。毕业设计是一种综合性较强的专业实践环节，它具知识面宽、学科广、综合性强等特点。它不仅把我大学几年所学的基础知识及专业知识有机的联系起来，还把书本知识与实践联系起来。通过这次毕业设计，我巩固了以前学过的知识，提高了查阅资料的能力，使我更认识到毕业设计的重要性，从而提高了我理论联系实际上的设计能力和动手能力。为我今后走向工作岗位打下了一定的基础。
本次设计在老师的细心指导下完成。由于我本人水平有限，有许多不足之处，还望各位老师指点。在此感谢老师及教育我的其他老师的许多帮助，同时也感谢学校对我的辛勤培育。
参考文献
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致 谢
在本次毕业设计过程中，我碰到了很多的问题，考虑总是时不够全面，在毕业设计开始时，进行得不够顺利。在指导老师的指导和帮助下，在同学们给予我很大的支持和帮助下，在系时给予我们毕业班很大的支持和帮助下，考虑到我们的实际问题，使我们的毕业设计得以顺利和成功的进行。在此对他们表示衷心的感谢。
另外，感谢这几年来培养了我的老师们，在你们的辛勤教育下，使我具备了一定的有关机械方面知识，为我以后走入社会打下了坚实的基础。还教会了我将来该怎样更好的适应这个社会。在大学几年中，我学到了很多的知识，这些知识将使我受益终生。在此，对培育了我们的老师们再次给予我衷心的感谢。通过本次毕业设计，使我更好的把理论和实践相结合了起来。
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