发泡水泥保温板切割机切割装置的设计

图书分号：密级：毕业设计(论文)发泡水泥保温板切割机切割装置的设计CEMENTFOAMINSULATIONBOARDCUTTERCUTTINGDEVICEDESIGN学生姓名班级学院名称专业名称指导教师毕业设计(论文)PAGEII学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名：导师签名：日期：日摘要发泡水泥保温板是种新型的A级防火的无机材料，保温隔热性很好，且质量轻，粘结性好，无毒无害，环保节能，是国家大力支持的一种新型建筑材料。设计了一种发泡水泥切割装置，实现了从发泡水泥毛坯到发泡水泥保温板的制作过程。通过对锯框的设计，实现了发泡水泥保温板切割厚度可调；通过对切割刀具的选取，实现了经济高效的连续切削方式；通过对曲柄滑块的设计，实现了电机的旋转运动到锯框的竖直方向的上下往复运动；通过对机架的设计，保证了锯框在切割时候稳定性的需求。本论文着重介绍了发泡水泥切割装置构的设计，实现对机构的总体分析，不同切割方法的比较，以及对组锯的设计，切割刀具组由皮带，偏心轮机构、组锯和电动机组成。本机器具有结构简单，操作方便，简单易用等特点，并可在此基础上升级成自动流水生产线。关键词发泡水泥；保温板；切割装置；曲柄滑块AbstractFoamcementinsulationboardisakindofnewClassAfireofinorganicmaterials,thermalinsulationisverygood,andthequalityoflight,goodadhesion,non-toxic,environmentallyfriendlyenergy,isstatesupportofanewbuilding.Wedesignedafoamcementcuttingdevice,andfromtheroughtothefoamcementfoamcementinsulationboardproductionprocess.Throughthesawframedesign,implementationfoamcementinsulationboardcuttingthicknessadjustable;bycuttingtoolselection,toachieveacost-effective,continuouscuttingmode;throughthecrank-sliderdesign,implementationoftherotationalmotionofthemotortoverticalreciprocatingmotionintheverticaldirectionofthesawframe;throughracksdesignedtoensurethestabilityofdemandforcuttingwhenthesawframe.Thispaperfocusesonthestructureofthefoamcementcuttingdevicedesignedtoachievetheorganization'soverallanalysisandcomparisonofdifferentmethodsofcutting,andthegroupsawthedesign,cuttingtoolsgroupconsistingofbelts,eccentricmechanism,thegroupsawandmotor.Themachinehasasimplestructure,easytooperate,easytouseandothercharacteristics,andcanbeupgradedtoautomaticproductionlineonthisbasis.KeywordsFoamcementInsulationboardCuttingdeviceCrankSlider毕业设计(论文)PAGE6目录27841摘要 I20031Abstract II16294目录 I287961.绪论 1150521.1概述 1167901.2发泡水泥保温板主要特点 2182921.3发泡水泥保温板的应用 3176251.3.1发泡水泥板用于防火隔音内隔墙 3180821.3.2发泡水泥保温装饰一体化板 378191.3.3发泡水泥复合保温板 3239231.4本论文主要研究内容 3290632切割机总体方案的确定 553352.1切割系统 6221272.1.1链锯 685872.1.2线锯 7321692.1.3锯条 852732.2传动系统及动力源的确定 987952.3导向机构 10174273参数计算 11301793.1主切削力的计算 11296253.2发泡水泥切割装置四杆机构的设计 11306753.3曲柄滑块机构的运动分析 1331723.4发泡水泥切割装置动力源的选取及传动比的分配 16243223.4.1动力源的选取 1675293.4.2传动比的分配 17189153.5减速器的选型 18117963.6锯框导向机构的设计 1988533.7机架的选型 2020534连接件、轴的设计及润滑的选择 22236244.1螺栓连接的设计 22106174.1.1螺栓连接的分析 2274024.1.2螺栓受力分析及计算 22181094.2键的选择及计算 23156834.3链传动的设计计算 25154574.3.1链轮齿数的选择 2568864.3.2计算功率的确定 2681684.3.3链条型号和节距的选择 26211484.3.4链节数和中心距的确定 26192034.3.5链传动润滑方式的确定 27284694.3.6链轮压轴力的计算 27239634.4小链轮的设计计算 28143114.4.1小链轮的基本参数 28218144.4.2小链轮的主要尺寸 28252524.4.3小链轮的结构尺寸 3131954.4.4小链轮的材料 32209984.5轴的设计计算 32194254.6润滑方式及润滑剂的选择 35970结论 367375致谢 3715343参考文献 38绪论概述近年来由于能源紧张，环境污染，新能源的开发不断的投入，与此同时，国家对环保节能的材料也开始大力挖掘，在建材市场环保节能的建材也开始悄然发热，保温材料成为一种新的发展方向。发泡水泥保温板作为一种新兴的兼具保温、节能、环保和不燃的新兴建材，在2013年国家发改委组织施行地建材、煤炭、电力及建筑四个行业低碳技术创新及产业化模范专项工程中，开展重点领域节能减排、清洁工艺在生产等相关技术的创新，建设了低碳技术创新和产业化示范工程推进实现传统产业低碳技术的创新和产业化，实现可持续发展。在这个专项工程中整个建材行业八个项目获批，而泡沫混泥土这个小项目独占两席，从中不难看出国家对发泡水泥保温板行业的重视。得益于此，我国发泡水泥行业这些年得到了高速的发展，据有关部门估算，2013年我国的发泡水泥总产量已经超过了2800万m³，主要应用于建筑保温、住宅及路桥等土建工程领域。发泡水泥按发泡方式的不同可分为物理发泡与化学发泡两大类，其中物理发泡主要适用于现场浇浇筑施工，如现浇地暖绝热、屋面保温隔热层、现浇墙体、垫层、回填、路桥工程、砌块等。而化学发泡方式强度相对较高，适用于制作各类制品，如发泡水泥保温板（如图1-1所示）、复合墙板、装配式住宅等。在国家标准化管理委员会于2012年底发表的强制性国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》（GB8624-2012）中，将外墙体的保温材料分为四个等级：A级（不燃）、B1级（难燃）、B2级（可燃）和B3级（易燃）4个等级。推荐性国家标准《建筑外墙外保温系统的防火性能试验方法》（GB/T29416-2012）于2013年10月1日起实施。发泡水泥保温板成为外墙建筑中炙手可热的材料。按化学发泡的保温板在其生产出来时主要尺寸是1300×1300×400mm，实际使用的保温板尺寸规格为长60/45/30cm,宽30，厚3-12，不符合实际使用要求，本次设计的切割装置即是针对发泡水泥从毛坯到成品的切割过程的机器。图1-1发泡水泥保温板及外墙外保温工程发泡水泥保温板主要特点（1）A级防火，高耐热，建筑节能可以达到65%以上。（2）性价比很高，经济适用性好。水泥发泡保温板的生产成本很低，制作及生产工艺简单，是所有的A级不燃的保温材料中最为便宜的。（3）轻质保温。产品的干密度120~230kg/m³，导热系数在在0.042-0.055W/(m•K)范围以内。（4）早强、高强。发泡水泥的干密度在170kg/m³时，1天后的强度能够达到0.25MPa，28天后强度可以达到0.40MPa，技术性能指标均超过同行业的平均水平。（5）粘接力强。发泡水泥保温板是水泥基的材料，和建筑主体墙材的相容性、亲和力好，粘接十分稳定，不容易脱落。能使保温系统具备透气性，材料的抗风压、抗震性好。（6）施工使用方便。发泡水泥保温板可以用于粘贴或者干挂施工，还可以用于外墙体的内保温、外墙体的外保温，也可以用于屋面的保温隔热，施工的形式灵活多样，适应性好，应用面广。（7）绿色环保、无公害、无污染、无毒，并可以利用工业废渣，实现废物的在此利用。（8）水泥板的使用寿命很长，不存在老化问题，与建筑物同寿命。发泡水泥保温板的应用发泡水泥板用于防火隔音内隔墙详细的施工工序是先将工字钢龙骨固定在结构内，然后将发泡水泥保温板放入，再将工字钢放入并固定，待到整个墙体成型后外表面喷浆，然后在表面贴上纤维水泥板，用螺丝将纤维水泥板固定在工字钢上，这样防火隔音内隔墙就做成了。发泡水泥保温装饰一体化板将发泡水泥裸板与加强层、防水层、装饰层，通过深加工制成保温装饰一体化板，集保温、防水、装饰等多功能于一体，实现产品的预制化、标准化、组合多样化、施工装配化、可以干挂、粘挂或粘锚施工。发泡水泥复合保温板与有机类保温材料相比，发泡水泥的导热系数偏大，三北地区要达到65%甚至更高的节能标准才可以使用，发泡水泥保温层厚度将很大。为了提高发泡水泥的保温性能，北方很多企业尝试采用与有机保温材料复合的方式，最常用的是与保温性能好的聚氨酯复合，如：“发泡水泥+聚氨酯+发泡水泥”复合保温板。本论文主要研究内容首先根据市场调研拟定切割装置总体方案设计，绘制发泡水泥切割装置切割装置构的工作原理图，传动系统图。再通过相关计算，确定主要技术参数，完成切割装置切割装置的结构设计，最后绘制切割装置切割装置装配图及主要零件图。本次设计主要包含一下内容：选择了合适的切割方式切割发泡水泥保温板，同时兼顾了适应水泥保温杯毛坯尺寸较大的需求和快速高效的工作；通过对刀具分度装置与锯框的设计实现了刀具横向间距调整与切割刀具竖直方向往复运动的整合，确定了切割装置的总体结构；选择了曲柄滑块机构将电机通过减速器输出的旋转运动变为刀具整体的竖直的往复直线运动。切割机总体方案的确定。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4.1润滑方式及润滑剂的选择润滑的目的是为了减小有相互接触的零件表面间的摩擦、散热以及保护零件的工作精度，以及降低摩擦阻力而在机械设备相对运动的表面间加入润滑剂，从而可以延长机器的使用寿命，保证机器的正常运转。有许多的润滑方式，润滑的润滑方法，合理选择和寿命延长机器的设备和系统的设计，具有非常重要的意义，起码可以使机器保持良好的工作状态按照本次机器设计的状况，确定减速器中选用油浴润滑,储油量根据内腔体积确定1.4L。而曲柄滑块机构由于采用开式设计，工作条件恶劣，因此选用脂润。结论通过对切割方式的选取，选择了锯片作为切割刀具，实现了经济，高效且节约材料的切削；通过对锯框的设计，实现了切割厚度5mm/10mm/12mm可调，可以适应不同的市场需求；通过对减速装置的设计选择，实现了电机到输出端的25：1的降速调节；通过对曲柄滑块机构的设计，实现了电机旋转运动到锯框直线往返运动的转变，锯框的运动频率为120次/min；通过对曲柄滑块机构的运动分析，得出了曲柄滑块机构的死点位置，并提出通过增大曲柄装置的重量来使机构度过死点位置；通过机架的选型，实现了机器整体的固定及切割装置零件在机器中的定位；通过螺栓连接的设计计算，实现了电机在机架上的连接与紧固；通过对键连接的设计计算实现了曲柄装置的周向固定；通过对链传动的设计分析，实现了在恶劣环境下，从减速器到曲柄装置的动力传递；通过对轴的设计实现了链轮到曲柄装置动力的传递。发泡水泥保温板是一种节能环保、防火性能优异的材料，目前已广泛应用于建筑领域。伴随这国家对环保建材方面的政策的不断推进，发泡水泥保温板行业必将迎来自己的春天。然而针对发泡水泥保温板的生产设备的设计制造仍然处于初步的开始阶段。现有发泡水泥板切割设备大多采用带锯式切割结构，存在安全性不高、生产效率低、使用和维护成本高等问题。本文针对以上的问题，认真对市场需求进行调研，努力设计和市场对口的机器设备，而且目前市场上对于本类机器的需求只是处于最基本的阶段，设备较为简易，研发的周期短，研发和制造成本要求的很低。现今的发泡水泥保温板的生产大都停留在手工锯切，切割的精度不高，而且生产效率很低，此次设计的切割装置可大幅提高劳动生产效率，保温板的切割精度，节约劳动力，降低综合成本。由于时间有限，且笔者的设计经验不足，未能设计出一台尽善尽美的机器。锯框和总体方案地策划都参考了黄阳,张文信的发泡水泥隔墙板简易切割装置的设计，而且此次锯框的总体方案的设计使得机器没有自动控制系统，对于工人的参与度要求很高，只能适合小作坊生产，并不能适合规模化的工厂生产需要，而未来实现设备的若要升级换代，需求应进一步的集中在进出料的自动化控制和切割装置进给的协调方面，因此未来升级的重点主要是整个系统的自动化控制。致谢参考文献[1]李应权,王明轩,扈士凯等.我国发泡水泥行业新进展[J].混凝土世界,2014,58(4):10-27.[2]周明杰,王娜娜，赵晓艳，赵晓辉.发泡水泥的研究和应用最新进展[J].实用技术2009年第四期总第234期）[3]黄阳,张文信.发泡水泥隔墙板简易切割装置的设计[J].机电产品开发与创新,2013,26(1):37-38.[4]CopurH.Linearstonecuttingtestswithchiseltoolsforidentificationofcuttingprinciplesandpredictingperformanceofchainsawmachines[J].IntJRockMechMinSci2010;47:104–120.[5]AliSariisikandGencaySariisik，Invest