普通旋切機機座與刀架部件設(shè)計【22張CAD圖紙+PDF圖】
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普通旋切機機座與刀架部件設(shè)計 院院 系：系：工學(xué)院工學(xué)院 班班 級：級：機制機制104104班班 姓姓 名：名：劉彪劉彪 學(xué)學(xué) 號：號：2010113220101132 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師：龔水泉龔水泉設(shè)計概要設(shè)計概要 本設(shè)計依據(jù)各個設(shè)計要素在旋切機中的布置和作用將機座和刀架部件細分為5個部分：棍架、電機底座、底架、刀架、導(dǎo)軌。首先提出設(shè)計準(zhǔn)則和設(shè)計要求，以這些準(zhǔn)則和要求作為整個設(shè)計的方向和要點展開設(shè)計。然后在準(zhǔn)則和要求的前提下，對5個細分結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)和尺寸的設(shè)計、制造工藝的簡單分析、材料選擇、技術(shù)要求研究以及強度與剛度的校核等。結(jié)構(gòu)細分設(shè)計脈絡(luò)旋切機的總體介紹旋切機的總體介紹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)運動，進而使在木料回轉(zhuǎn)切線方向的刀具將木料切成薄片n其中圖中三個摩擦棍的角速度相同，轉(zhuǎn)動方向如圖所示工作原理簡介旋切機的總體介紹旋切機的總體介紹旋切機的總體結(jié)構(gòu)如圖所示，旋切機主要由以下8個部分組成：1.底架、2.棍架、3.摩擦棍及齒輪傳動系統(tǒng)、4.電機及鏈傳動系統(tǒng)、5.電機底座、6.刀架、7.液壓系統(tǒng)、8.導(dǎo)軌。其中3、4兩部分構(gòu)成旋切機的傳動系統(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)成旋切機的機座與刀架部件，主要用于支撐和容納其他零部件。根據(jù)設(shè)計題目，他們也 就是本設(shè)計所要設(shè)計的部分。棍架的設(shè)計棍架的設(shè)計n棍架結(jié)構(gòu)形式的確定：一般機架類零件常用結(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，適于中小型的機架，根據(jù)以上結(jié)構(gòu)形式的特點，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：棍架屬于機座類零件，常用的制造工藝有鑄造和焊接。鑄造機架性能好，適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)的機座。焊接機架生產(chǎn)周期短，經(jīng)濟適用。根據(jù)以上工藝的特點結(jié)合棍架的工況要求低等特點選擇棍架制造工藝為焊接。n棍架材料選擇：一般類似于機座零件的常用材料為鑄鐵和碳鋼。其中鑄鐵流動性好適合于鑄造。而碳鋼強度大適合于受力較大的機座。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。棍架的強度與剛度校核棍架的強度與剛度校核 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)，滿足剛度要求電機底座的設(shè)計電機底座的設(shè)計 由于電機底座與棍架結(jié)構(gòu)類似，因此其結(jié)構(gòu)類型，材料，工藝等設(shè)計同于棍架的設(shè)計。電機底座的設(shè)計電機底座的設(shè)計 電機底座的強度校核電機底座的強度校核分析可知電機底座主要受力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，求出電機底座受力情況根據(jù)以上力的大小作出電機底座剪力圖 ；由剪力圖作出彎矩圖如下同樣根據(jù)電機底座的截面及其尺寸求出其形心，進而求出形心主慣性矩，然后由公式求出最大彎曲正應(yīng)力由此可知出電機底座滿足強度要求底架的設(shè)計底架的設(shè)計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)計與材料選擇底架的強度校核由于底架由槽鋼構(gòu)成，因此進行強度校核之前首先對其穩(wěn)定進行討論，根據(jù)底架尺寸求出其長細比查閱相關(guān)資料得槽鋼的由此可知不用對槽鋼穩(wěn)定性進行校核因此直接根據(jù)底架所受的軸力對其強度進行校核得最大應(yīng)力 由此可知底架滿足強度刀架的設(shè)計刀架的設(shè)計刀架的工藝分析：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行機加工。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加工性能。因而選擇刀架材料為ZG270-500。導(dǎo)軌的設(shè)計導(dǎo)軌的設(shè)計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。適合于旋切機對導(dǎo)軌的工況要求。n導(dǎo)軌材料選擇：根據(jù)導(dǎo)軌對材料的要求-導(dǎo)軌材料應(yīng)具有良好的耐磨性、動靜摩擦系數(shù)小、尺寸穩(wěn)定性好等。選擇導(dǎo)軌材料為QT500-7球墨鑄鐵，其強度和塑性中等，硬度為170-230HBW 敬請各位老師批評指正！謝 謝！
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