双端木材截锯机的设计Word格式文档下载.docx

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第二章底座4

2.1.底座的选材4

2.2.底座外形尺寸的确定4

2.2.1底座上部长度的确定4

2.2.2底座宽度确定4

2.2.3底座高度的确定5

2.2.4支架部分的设计5

2.2.5细节部分的处理5

第三章长托台6

3.1长托台的选材6

3.2长托台外形尺寸的确定6

3.2.1长托台长度的确定6

3.2.2长托台宽度的确定6

3.2.3长托台高度的确定7

3.2.4细节部分7

第四章小托台8

4.1小托台的选材8

4.2小托台外形尺寸的确定8

第五章其它部件9

5.1丝杆和螺母9

5.2拖板、塞铁、拖板螺钉和定位锁紧手柄9

第六章螺母与拖板之间螺栓连接的校核10

6.1螺栓组联接设计基本理论10

6.2螺栓组受力分析10

第七章电机的选择12

第八章总结13

参考文献14

致谢15

第一章总论

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。

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300—410mm,主轴电机功率3-4kw,工作台长度1500—2000mm,单速或无级变速进给的低档平压刨,售价在2600—6000欧元不等,而我国相近产品的价格为1200—2600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。

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。

2.1.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.底座外形尺寸的确定

2.2.1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

=400mm

2.2.2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=385×

2+850+25×

2+余量

=1700mm

2.2.3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。

2.2.4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

2.2.5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。

3.1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。

3.2长托台外形尺寸的确定

3.2.1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

=1500mm

3.2.2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=65×

2+15×

=200mm

3.2.3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

3.2.4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。

如下图

1是小托台，2是工作面板，3是被加工件

4.1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。

4.2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。

第五章其它部件

5.1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。

5.2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。

第六章螺母与拖板之间螺栓连接的校核

6.1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。

6.2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：

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

安全系数S=1.5,螺栓的相对钢度

防滑系数K=1.2.

螺栓组联接承受的倾覆力矩为

在倾覆力矩M的作用下,右边两螺栓受力较大,所受载荷

为

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

可得

右边螺栓所受的总拉力

螺栓的许用应力

螺栓危险截面的直径

因此取螺纹规格为M12的标准螺栓.

第七章电机的选择

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