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（完稿）普通旋切机机座与刀架部件设计（CAD全套）

上任何点的应力都不得大于允许应力。.稳定性准则，对于细长的或薄壁的受压结构及受弯压结构存在失稳问题，些板壳也存在失稳问题或局部失稳问题。失稳对结构会产生很大的破坏，设计时必须校核。.美观，对机器的要求不仅要能完成特定的工作，还要使外形美观。.其他要求，除上述准则外，机座设计时还有散热要求防腐蚀及特定环境的要求，对于精密机械仪表等热变形小的要求等。对于旋切机而言，其工作环境良好，基本载荷平稳无重大冲击载荷，精度要求般。因此在旋切机机座设计过程中主要考虑的工况准则刚度准则稳定性准则以及美观的要求。对于强度准则只需在设计完成后进行校核确保强度足够即可。.机座部件的设计要求在满足机座设计准则的前提下，必须根据机座的不同用途和所处环境，考虑以下各项要求，并有所偏重。.机座的重量尽量轻，材料选择合适，成本低。.结构合理，便于制造。.结构应使机座上的零部件安装调试修理和更换方便。.结构设计合理，工艺性好，还应使机座本身的应力小，由温度变化引起的变形应力小。.抗振性好。.耐腐蚀使机座结构在服务期限内尽量少修理。.有导轨的机座要求导轨面受力合理，耐磨性好。根据旋切机的用途和工况，对于机座部件的设计重点考虑材料工艺成本调试维修这几个方面的要求。电机底座整体的强度与刚度校核底架的设计.底架的结构设计.底架的尺寸确定及结构细节设计大底板的尺寸确定小底板的尺寸确定槽钢的尺寸选择大肋板尺寸确定小肋板的尺寸确定.底架强度与刚度校核横梁的强度与刚度校核刀架部件的设计.刀架部件的设计概要.刀架部件的结构设计及材料选择.刀架零件的尺寸确定及结构细节设计刀架的尺寸确定及结构细节设计刀架侧板的尺寸确定及结构细节设计导轨的设计.导轨的类型选择.导轨截面形状的确定.导轨材料的选择.导轨的尺寸确定与技术要求总结与致谢参考文献前言竹木旋切机是利用旋转的摩擦棍夹紧木料旋转以使木料在刀具上切片的机器。它的应用使得原本珍贵的木材的利用率得到极大提高，对缓解我国木材供给紧张起到了极大作用。本文对竹木旋切机设计中的机座和刀架部件以及导轨的设计过程进行了详细的介绍。全文可分为四分部分。第部分为旋切机总体介绍，主要讲解了旋切机的功用原理及大致结构第二部分为机座的设计部分，该部分首先对机架设计的准则和要求进行了阐述，然后在准则和要求的指导下进行机座的具体设计，设计过程主要介绍了机座的结构设计尺寸设计及材料选择，然对机座的强度和刚度进行了校核第三部分为刀架和导轨的设计，该部分主要介绍了机架和导轨的结构设计及尺寸确定以及技术要求最后部分为总结，介绍了设计过程中的收获。通过本文可以对旋切机机架的设计过程有全面的了解，并为旋切机机架的生产过程提供指导。旋切机的总体介绍.旋切机的功用介绍竹木旋切机主要是利用三根摩擦棍在摩擦力的作用下带动夹在摩擦棍中间的木材旋转，然后利用在木材切线方向的刀具将木材切成厚度均匀连续的木片。竹木旋切机的发明，给木材的合理高效利用带来了极大的便利。利用旋切机切下的木片，我们可以将它作为各种家具器具甚至汽车内饰件等的表面装饰。这样就实现的木材价值利用的最大化，并且发挥了木材纹理的美观性。对于我们中国这种森林资源匮乏的国家，竹木旋切机在缓解木材资源的匮乏是非常有价值的。图旋切机切片效果.旋切机的原理介绍如图所示，周围三实线圆代表三根摩擦棍，中间紫色双点划线为加工木料。三根摩擦棍的直径大小转动角速度的大小均相等，而他们各自的转动方向如图所示。待加工木料在三根摩擦棍的挤压和转动产生的摩擦力的作用下向按如图所示的方向转动。而刀具则安装在的木料转动的切线方向上，通过刀具与木料的相对运动实现对木料的切割。其中图中的摩擦棍的动力由同个电机提供，中间通过齿轮传动实现动力的传递。他们安装在个固定机座上。而摩擦棍的动力则由另个电机提供，动力传输通过链传动实现。它和刀具的位置保持固定，并且它被安装在另个通过液压控制的可以在导轨上移动的机座上，利用机座位置的改变实现切割不同直径的木料时的运动进给。图旋切机原理示意图.旋切机的结构组成旋切机的总体结构如下图所示。为底架，主要由槽钢和肋板构成。通过地脚螺栓与地面接触，起固定和支撑整机的作用。为摩擦棍架及齿轮传动系统，主要由座板和齿轮等构成。通过螺栓和焊接与底架连接，其作用为支撑和固定摩擦棍及摩擦棍相关的传动系统，提供动力传递。摩擦棍，主要由棍底座摩擦棍棍轴轴承等构成。其通过螺栓与摩擦棍架连接，主要作用为支撑摩擦棍。为电机及链传动系统，主要由电机链条链轮等构成。其与电机底座通过螺栓连接，为右侧单棍提供动力源及动力传递。为电机底座，主要由些座板和肋板构成。其通过螺栓与刀架连接，布置在刀架的上方。其作用为支撑电机和固定右侧单棍。为刀架部分，主要由刀架及两侧支撑板构成。其布置在导轨上，可以在导轨上滑动，起支撑刀具和确定刀具位置的作用。为液压系统，其与刀架和底座相连，作用是为适应不同直径的木料的切割，通过该系统的提供动力来精确的控制和改变刀架的位置。为矩形导轨，由上下导轨面构成，其主要作用为支撑刀架和约束刀架的运动轨迹。图旋切机的结构组成.底架.摩擦棍架及齿轮传动系统.摩擦棍.电机及链传动系统.电机底座.刀架部分.液压系统.矩形导轨机座部件设计的概要.机座部件设计的准则.工况准则，机座的设计首先必须保证机器的特定工作要求。如保证机器上安装的零部件的正常运转，保证上下料的要求，人工操作的方便及安全等。.刚度准则，在保证特定外形的条件下，必须保证机座的刚度要求。旋切机机座的刚度决定了旋切加工的效率和加工木料的质量。.强度准则，对于般设备的机座，刚度达到要求，同时也能满足强度的要求。除重载设备在满足刚度要求的同时还必须保证机器在运转中可能发生的最大载荷情况下，机器上任何点的应力都不得大于允许应力。.稳定性准则，对于细长的或薄壁的受压结构及受弯压结构存在失稳问题，些板壳也存在失稳问题或局部失稳问题。失稳对结构会产生很大的破坏，设计时必须校核。.美观，对机器的要求不仅要能完成特定的工作，还要使外形美观。.其他要求，除上述准则外，机座设计时还有散热要求防腐蚀及特定环境的要求，对于精密机械仪表等热变形小的要求等。对于旋切机而言，其工作环境良好，基本载荷平稳无重大冲击载荷，精度要求般。因此在旋切机机座设计过程中主要考虑的工况准则刚度准则稳定性准则以及美观的要求。对于强度准则只需在设计完成后进行校核确保强度足够即可。.机座部件的设计要求在满足机座设计准则的前提下，必须根据机座的不同用途和所处环境，考虑以下各项要求，并有所偏重。.机座的重量尽量轻，材料选择合适，成本低。.结构合理，便于制造。.结构应使机座上的零部件安装调试修理和更换方便。.结构设计合理，工艺性好，还应使机座本身的应力小，由温度变化引起的变形应力小。.抗振性好。.耐腐蚀使机座结构在服务期限内尽量少修理。.有导轨的机座要求导轨面受力合理，耐磨性好。根据旋切机的用途和工况，对于机座部件的设计重点考虑材料工艺成本调试维修这几个方面的要求。.机座部件的整体分析机座是指设备的底架或部件，用于支撑容纳其他零部件，以便设备的使用或安装附件而设计。本设计中的机座部件的主要作用就是支撑棍底座电机刀架传动部件液压部件以其他的些附加件。根据上述定义以及图可知旋切机的机座部件包含以下三部分.棍架，图中中支撑和固定摩擦棍底座的部分。.电机底座，即图中的支撑和固定电机及单棍座的底座。.底架，即图中固定和支撑整机的底架.棍架的设计.棍架的结构设计在进行棍架结构设计之前，首选对棍架的作用进行分析。棍架的主要作用是支撑摩擦棍以及摩擦棍相连的传动系统。因此棍架属于机座类部件中的机架零件，般机架类部件的结构形式有以下三种杆系结构板壳结构实体结构。其中板壳结构由薄壁构件组成，而薄壁构件的厚度小于其他方向的尺寸，适于大小适中的机架类结构。而杆系结构适于特大型机架，实体结构适于小型紧凑型机架。由于摩擦棍座的跨度约，高度约为。据此可知整个棍架的前侧面大小中等。根据上面的分析可知，棍架宜选用板壳式结构。同时为获得良好的抗弯惯性矩，初步确定棍架由四个侧面薄板和个顶部薄板构成，而为保证棍座与底架的稳定支承和牢固连接，底部设计两块座板连接底架。根据以上分析再结合图可知，棍架的组成有前后侧板左右侧板顶板两个座板两个棍座支承板。.棍架的材料选择查阅有关材料手册得知，类似于机座类零件的常用材料为铸铁或碳钢。其中铸铁的流动性良好，体收缩和线收缩较小，容易获得形状复杂的铸件，其切削性良好，价格便宜适合大批量生产。而碳钢相对于铸铁则相反，其流动性差，抗震性能不如铸铁，但其弹性模量大，强度比铸铁大，故碳钢适合于受力较大的机座。由于棍架的其结构简单但需要承受定的弯矩和轴力的作用，故选择材料为碳钢。在确定具体选用哪种材料之前，需对棍架的制造工艺进行简单分析。般机座类部件的制造工艺有两种，铸造机座和焊接机座。由于铸造机座的性能好价廉吸振能力强，因此对于复杂的大批量生产的对抗振要求较高的机座类零件常采用铸造的形式。而焊接机座则具有生产周期短重量轻成本低等优点，因而在般的机座类零件的制造中焊接机座更经济适用。对于旋切机的机座而言，其结构相对简单，对抗震性的要求不高，且生产批量不大。因而最终确定本设计中的机座采用焊接机座。考虑到机座的制造工艺为焊接式的机座，因而所选的材料应具有良好的焊接性能。其中型碳素结构钢具有高的塑性韧性和焊接性能冷冲压性能，以及定的强度好的冷弯性能，广泛用于般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆连杆销轴螺钉螺母套圈支架机座建筑结构桥梁等。本着材料经济适用的原则，最终确定棍架的材料选用。.棍架的尺寸确定及结构细节设计棍架侧板及顶板的尺寸确定询问竹木加工厂的工作人员了解到般的竹木取段长度为㎝，竹木直径为㎝。根据以上获得的信息结合安装在棍架上的其他零件的尺寸大小，确定侧板及顶板构成的立方体的基本尺寸为。考虑到棍座支承板要与侧板进行焊接连接，为使焊接过程便于实施和焊缝的牢靠，应使棍座支承板与单个侧板进行焊接，因此只能前侧板与棍座支承板有接触，同时为减少不同零件的个数便于零件的加工和外购，确定前后侧板的基本尺寸为。进而左右侧板基本尺寸为。顶板基本尺寸为。棍座支承板的尺寸确定由于本设计由多人合作完成，根据其他设计者提供的棍座的底平面尺寸为，为保证棍座在棍座支承板上的安装方便和稳定支承确定棍座支承板的基本尺寸为。根据机座结构应便于安装调试拆卸维修的要求，确定棍座与棍座支承板之间通过螺栓连接，此处螺栓根据经验类比选取普通粗牙螺纹，因此支承板应钻出个螺纹孔。同时为了安装时的定位方便需打出两个销钉孔。此电机底座可归结为机架类零件。根据棍架的设计中所提到的机架类零件的结构形式，选择电机底座的结构形式为板壳结构。确定机座为板壳类结构后，根据板壳类结构的特点，确定底座应该有侧面四块侧板和顶部块顶板构成主体部分而考虑到安装调试维修等的方便，不直接将单棍座安装在电机底座上，而是在单棍座和电机底座之间设计块棍座支撑板，因此电机底座的前侧板上还有两块支撑根据其他设计者提供的电机的参数知电机底部宽度为，为了减轻底座重量节省材料用量电机底座的宽度设计不直接定位，而是短于，同时为了稳固支撑电机，短出部分设计两块肋板加强支撑，因此底座还包括两块肋板。由以上分析知电机底座主要包括以下部分前后侧板左右侧板顶板两块棍座支承板两块肋板。.电机底座的材料选择由电机底座的结构分析可知，电机底座结构简单，但需承受定弯矩作用，因此对强度和刚度要求比较高。根据棍架设计中提到的，类似于电机底座这类机座零件的常用材料为铸铁和碳钢。其中碳钢弹性模量大，强度刚度大，适合于作为电机