普通旋切機(jī)機(jī)座與刀架部件設(shè)計(jì)【22張CAD圖紙+PDF圖】
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普通旋切機(jī)機(jī)座與刀架部件設(shè)計(jì) 院院 系：系：工學(xué)院工學(xué)院 班班 級(jí)：級(jí)：機(jī)制機(jī)制104104班班 姓姓 名：名：劉彪劉彪 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)：2010113220101132 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師：龔水泉龔水泉設(shè)計(jì)概要設(shè)計(jì)概要 本設(shè)計(jì)依據(jù)各個(gè)設(shè)計(jì)要素在旋切機(jī)中的布置和作用將機(jī)座和刀架部件細(xì)分為5個(gè)部分：棍架、電機(jī)底座、底架、刀架、導(dǎo)軌。首先提出設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和設(shè)計(jì)要求，以這些準(zhǔn)則和要求作為整個(gè)設(shè)計(jì)的方向和要點(diǎn)展開設(shè)計(jì)。然后在準(zhǔn)則和要求的前提下，對(duì)5個(gè)細(xì)分結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和尺寸的設(shè)計(jì)、制造工藝的簡單分析、材料選擇、技術(shù)要求研究以及強(qiáng)度與剛度的校核等。結(jié)構(gòu)細(xì)分設(shè)計(jì)脈絡(luò)旋切機(jī)的總體介紹旋切機(jī)的總體介紹n如圖所示，三根大小相同摩擦棍夾緊木料，使木料在摩擦力的作用下作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使在木料回轉(zhuǎn)切線方向的刀具將木料切成薄片n其中圖中三個(gè)摩擦棍的角速度相同，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示工作原理簡介旋切機(jī)的總體介紹旋切機(jī)的總體介紹旋切機(jī)的總體結(jié)構(gòu)如圖所示，旋切機(jī)主要由以下8個(gè)部分組成：1.底架、2.棍架、3.摩擦棍及齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)、4.電機(jī)及鏈傳動(dòng)系統(tǒng)、5.電機(jī)底座、6.刀架、7.液壓系統(tǒng)、8.導(dǎo)軌。其中3、4兩部分構(gòu)成旋切機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，為摩擦棍提供工況需求的扭矩和轉(zhuǎn)速。7為液壓系統(tǒng)，用于調(diào)節(jié)刀架的位置，以適應(yīng)不同直徑的大小的木料的切割。1、2、5、6、8構(gòu)成旋切機(jī)的機(jī)座與刀架部件，主要用于支撐和容納其他零部件。根據(jù)設(shè)計(jì)題目，他們也 就是本設(shè)計(jì)所要設(shè)計(jì)的部分。棍架的設(shè)計(jì)棍架的設(shè)計(jì)n棍架結(jié)構(gòu)形式的確定：一般機(jī)架類零件常用結(jié)構(gòu)形式有桿系結(jié)構(gòu)、板殼結(jié)構(gòu)、實(shí)體結(jié)構(gòu)。其中板殼類結(jié)構(gòu)由薄壁構(gòu)成，其厚度方向的尺寸小于其他方向的尺寸，適于中小型的機(jī)架，根據(jù)以上結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)，選擇棍架結(jié)構(gòu)形式為板殼類結(jié)構(gòu)。n棍架制造工藝的簡單分析：棍架屬于機(jī)座類零件，常用的制造工藝有鑄造和焊接。鑄造機(jī)架性能好，適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)的機(jī)座。焊接機(jī)架生產(chǎn)周期短，經(jīng)濟(jì)適用。根據(jù)以上工藝的特點(diǎn)結(jié)合棍架的工況要求低等特點(diǎn)選擇棍架制造工藝為焊接。n棍架材料選擇：一般類似于機(jī)座零件的常用材料為鑄鐵和碳鋼。其中鑄鐵流動(dòng)性好適合于鑄造。而碳鋼強(qiáng)度大適合于受力較大的機(jī)座。根據(jù)兩種材料的特性結(jié)合棍架的制造工藝，確定棍架材料選擇碳鋼，而在 碳鋼中Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼具有高的塑性、韌性且焊 接性能良好。因此最終確定棍架的材料選擇Q235 碳素結(jié)構(gòu)鋼。n最后根據(jù)棍架的工況要求及相關(guān)零件的尺寸 確定棍架各部分尺寸。棍架的強(qiáng)度與剛度校核棍架的強(qiáng)度與剛度校核 根據(jù)棍架及其所承載的各零件的密度和體積估算出棍架所受載荷為G=2KN。G均布作用于整個(gè)棍架。由此作出棍架所受剪力圖和彎矩圖。根據(jù)棍架截面形狀尺寸，由面積法求出截面形心，然后由形心位置求出截面形心主慣性矩。由剪力圖求出棍架所受最大彎矩，由公式 求出棍架所受最大彎曲正應(yīng)力 查閱資料得Q235的許用應(yīng)力=160MPa 由此可知強(qiáng)度滿足要求 依據(jù)簡單載荷的梁變形表得撓度 代入相關(guān)數(shù)據(jù)得出撓度值與允許撓度值比較 在允許撓度范圍內(nèi)，滿足剛度要求電機(jī)底座的設(shè)計(jì)電機(jī)底座的設(shè)計(jì) 由于電機(jī)底座與棍架結(jié)構(gòu)類似，因此其結(jié)構(gòu)類型，材料，工藝等設(shè)計(jì)同于棍架的設(shè)計(jì)。電機(jī)底座的設(shè)計(jì)電機(jī)底座的設(shè)計(jì) 電機(jī)底座的強(qiáng)度校核電機(jī)底座的強(qiáng)度校核分析可知電機(jī)底座主要受力G1、G2和F3、F4的作用，根據(jù)各已知力的大小和如下受力簡圖，求出電機(jī)底座受力情況根據(jù)以上力的大小作出電機(jī)底座剪力圖 ；由剪力圖作出彎矩圖如下同樣根據(jù)電機(jī)底座的截面及其尺寸求出其形心，進(jìn)而求出形心主慣性矩，然后由公式求出最大彎曲正應(yīng)力由此可知出電機(jī)底座滿足強(qiáng)度要求底架的設(shè)計(jì)底架的設(shè)計(jì)由于底架作用主要就是支撐其他零部件，其比較單一，因此結(jié)構(gòu)以經(jīng)濟(jì)適用為主。由此選擇底架由18#熱軋槽鋼焊接而成桿系結(jié)構(gòu)。底架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料選擇底架的強(qiáng)度校核由于底架由槽鋼構(gòu)成，因此進(jìn)行強(qiáng)度校核之前首先對(duì)其穩(wěn)定進(jìn)行討論，根據(jù)底架尺寸求出其長細(xì)比查閱相關(guān)資料得槽鋼的由此可知不用對(duì)槽鋼穩(wěn)定性進(jìn)行校核因此直接根據(jù)底架所受的軸力對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行校核得最大應(yīng)力 由此可知底架滿足強(qiáng)度刀架的設(shè)計(jì)刀架的設(shè)計(jì)刀架的工藝分析：刀架結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜不適合焊接，因而確定刀架采用鑄造工藝加工。由于刀架工況要求較高，因而鑄造獲得毛坯后還需進(jìn)行機(jī)加工。刀架的材料選擇：由刀架的加工工藝可知刀架材料應(yīng)具有良好的鑄造性能和機(jī)加工性能，查閱相關(guān)資料得ZG270-500鑄鋼具有良好的鑄造性能和機(jī)加工性能。因而選擇刀架材料為ZG270-500。導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)n導(dǎo)軌的類型選擇：根據(jù)常用導(dǎo)軌類型和導(dǎo)軌截面選擇導(dǎo)軌為矩形截面的普通滑動(dòng)導(dǎo)軌，這種導(dǎo)軌具有結(jié)構(gòu)簡單、結(jié)構(gòu)工藝性好、精度適中、使用維修方便等特點(diǎn)。適合于旋切機(jī)對(duì)導(dǎo)軌的工況要求。n導(dǎo)軌材料選擇：根據(jù)導(dǎo)軌對(duì)材料的要求-導(dǎo)軌材料應(yīng)具有良好的耐磨性、動(dòng)靜摩擦系數(shù)小、尺寸穩(wěn)定性好等。選擇導(dǎo)軌材料為QT500-7球墨鑄鐵，其強(qiáng)度和塑性中等，硬度為170-230HBW 敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正！謝 謝！
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