【文章內(nèi)容簡介】 發(fā)制造，在論文階段采用理論 與實(shí)踐相結(jié)合的方法，先從各環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問題入手，基礎(chǔ)和理論分析相結(jié)合，從對(duì)該 設(shè)備的加工試驗(yàn) 得出有效理論依據(jù)，采集大量數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化分析，最后回到實(shí)踐中去加以 指導(dǎo)和改進(jìn)。 (l)、探討目前各種竹子去青工藝設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選擇合適的去青工藝及設(shè)備設(shè)計(jì) 方案 。 (2)、深入市場和工廠，根據(jù)市場的需求和工廠的現(xiàn)有的加工能力確定機(jī)床設(shè)備的基本 配置 。 (3)、利用計(jì)算機(jī)對(duì)竹材加工數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，準(zhǔn)備投入樣機(jī)生產(chǎn) 。 (4)、對(duì)所加工出樣機(jī)設(shè)備進(jìn)行大量，仔細(xì)的分析，力求最多的找出設(shè)備存在的問題， 不斷修正調(diào)試以使設(shè)備優(yōu)化。 在哪些方面有所進(jìn)展和突破 通過本課題的研究，可獲得以下進(jìn)展和突 破 : (1)、研究出一種全新的整竹去青加工工藝及設(shè)備，力求有一定的推廣意義 : (2)、所設(shè)計(jì)的加工設(shè)備與市場現(xiàn)有設(shè)備相比較有更好的通用性和操作性，適用各地組織大規(guī)模竹材加工 。 (3)、獲得整竹表面的加工質(zhì)量理想，適合于無裂紋展開的去青竹筒 。 (4)、最大限度的降低所設(shè)計(jì)的加工設(shè)備的生產(chǎn)成本，便于推廣到一些經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的竹材產(chǎn)地。第二章毛竹的特性及去青方式的優(yōu)選 9 2.，毛竹的特性 為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，我國啟動(dòng)了天然林保護(hù)工程，在生態(tài)保護(hù)區(qū)實(shí)行禁伐、限伐，大幅度削減木材采伐量。在今后一段時(shí)間，生產(chǎn)實(shí)木地板的原材料將 更加短缺。在崇尚自然和“綠色裝修”的今天，竹地板以其優(yōu)良的內(nèi)在品質(zhì)和賞心悅目的外觀，逐漸受到消費(fèi)者青睞。它的天然色澤十分美觀，富有彈性，防潮、強(qiáng)度高、韌性好、耐磨損、冬暖夏涼，用竹子的弧面作為外觀面，有一種獨(dú)特的韻味。竹地板以其獨(dú)特的魅力和風(fēng)格，成為人們對(duì)地板材料的理想選擇之一。 10 第 2章 去青機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)方案的確定 、 設(shè)計(jì)參數(shù) 磨削竹筒長度： 2500mm 磨削去青厚度： 1 mm 磨床工作效率：每臺(tái)每天工作 8 個(gè)小時(shí)，加工 150 根竹 筒 竹筒胸徑尺寸： 110mm 毛竹竹筒壁厚： 10mm 竹筒旋轉(zhuǎn)速度： 50r/min 、設(shè)計(jì)方案的確定 方案一：采用蝸桿減速器開式齒輪傳動(dòng)。蝸桿減速器均裝在滾筒外，電機(jī)和滾筒軸線不同軸。這種方案的特點(diǎn)是構(gòu)造簡單，但結(jié)構(gòu)不緊湊，占地面積大。（見圖 ） 圖 方案一圖 方案二：采用行星輪、內(nèi)、外齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。行星輪、內(nèi)、外齒輪裝在滾筒及行星架內(nèi)。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是具有重量輕、體積小、傳動(dòng)比大和效率高，因此廣泛應(yīng)用于礦山冶金等工業(yè)部門。（見圖 ） 11 圖 方案二圖 綜上比較兩種方案一、所以擇優(yōu)選方案二。 方案二在各個(gè)方面都優(yōu)于方案一。 電機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。電動(dòng)機(jī)有交流電機(jī)和直流電機(jī)之分。一般工廠都采用三相交流電，因而多采用交流電動(dòng)機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩類，異步電動(dòng)機(jī)又分為籠型的繞型兩種，其中以普通籠型異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最多。目前應(yīng)用最廣的是 Y系列自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單、起動(dòng)性能好、工作可靠、價(jià)格低廉，維護(hù)方便，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體、無特殊要求的場合，如運(yùn)輸機(jī)、機(jī)床、風(fēng)機(jī)、農(nóng)機(jī)、輕工機(jī)械等。在經(jīng)常需要起動(dòng)、制動(dòng)和正、反轉(zhuǎn)的場合（如起重機(jī) ），則要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、過載能力大，應(yīng)選用起重及冶金用三相異步電動(dòng)機(jī) YZ 型（籠型）或 YZR型（繞線型）。 去青機(jī)為一般起重設(shè)備，電動(dòng)機(jī)的工作載塔為中級(jí)，啟動(dòng)反轉(zhuǎn)頻繁，工作環(huán)境較差。故采用 Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。 、 電動(dòng)機(jī)的容量 電動(dòng)機(jī)輸出功率 P0=Pw/η=FV/1000ηw = 103 （ 1000 ） = 12 額定功率 P.=（ 1～ ） P0=(1～ ) =～ 查資料取 。 ． 卷筒的轉(zhuǎn)速 nw=60 V/（ ｎ D） =60 （ ｎ 300） =查《機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊》可得電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為 Y160M6。 nm=970r/min。 、計(jì)算總傳動(dòng)比，分配各級(jí)傳動(dòng)比 （ 1）總傳動(dòng)比 I=nm/nw=970/= （ 2）分配各級(jí)傳動(dòng)比 取 ib=, Ig=i/ib/（ 3）計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) ① 各軸的轉(zhuǎn)速 nI=970r/min nIII=nI/ib=970/= nIII=nII/ig=②各軸的功率 pI=pm= pIII= = pIII= = ③各軸的轉(zhuǎn)矩 TI=9550 TIII=9550 = TIII=9550 = 最后，將所度算的結(jié)果填入下表 ： 13 參 數(shù) 軸 名 電動(dòng)機(jī) I II軸 滾筒軸 (III) 轉(zhuǎn)速 n（ r/min） 970 970 功率 P/kw 轉(zhuǎn)矩（ ） 傳動(dòng)比 i 1 效率 η 表 軸的工況表 14 第 3章 去青機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)軸齒輪 的設(shè)計(jì) 15 內(nèi)齒輪的設(shè)計(jì) 行星齒輪的設(shè)計(jì) 選定齒輪的傳動(dòng)類型、精度等級(jí)、材料、熱處理方式、確定許用應(yīng)力。 由所設(shè)計(jì)的傳動(dòng)方案選直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，因它所傳遞的功率羅大，所以齒輪選用硬齒面，材料為 20Cr，滲碳淬火，硬度為 56∽ 62HRS，齒輪的制造精度為 8級(jí)。查表取 [σ ]H1im=1500NP， [σ ]F1im=460MP 按齒面接觸疲勞計(jì)算 由公式 d1≥ {[2KT1（ u+1） /Ψ] (ZE+ZH+Zε/[σ ]H)2}1/3 （ 2）確定公式內(nèi)各參數(shù)的值 因滾動(dòng)軸承對(duì)稱 分布，做 Ψd= 因此齒輪為減速傳動(dòng)，故 u= （ 2）計(jì)算齒輪的名義轉(zhuǎn)矩 T3=9550P3/n3=9550 ?m 16 （ 3）初步選定齒輪參數(shù) Z1=17 Z2=u i= 17=40 （ 4）計(jì)算載荷系數(shù) K及其它參數(shù) KA=1， Kv=， Ka=, Kβ = K=KAKvK a K223。=1 = ZE=， ZH=， Zε =[（ ） /3]1/2= v′ =3m/s， v′ Z1/100=4 17/100=所以 d1≥ {[2KT1（ u+1） /Ψd u] （ ZE+ZH+Z ε /[σ ]H2}1/3 =[（ 2 100000 ] ( )1/3= 取 d1=112mm M=d1/Z1=112/17= 取 m=7 （ 5）確定齒輪的幾何尺寸 d1=m Z1=7 17=119 mm d2=m 22=7 40=280mm a=m（ Z1+Z2） /2=7（ 17+40） /2= b2=b= 119= b1=+（ 5∽ 10） =∽ b1=68 a=200， ha*=1， c*= da1=133mm， df1= da2=294mm， df2= （ 6）校核齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 oF=2KT1YFSY ε /bd1m YFs1=， YFs2=， Yε =+σ F=2KT1YFsYε /bd1m=2 100000 119 7=≤ [σ F]=450MP （ 7）驗(yàn)算齒輪的實(shí)際速度 V==π d1nl/60 1000=η119 1000=vˊ =4m/s 合適。 軸的設(shè)計(jì)及軸承的選擇 17 、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 軸的結(jié)構(gòu)主要取決于：軸上載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況：軸上零件的類型、數(shù)量、尺寸、安裝位置、定位及固定方式：軸的加工及裝配工藝等。由于影響思想因素很多，具體情況各 異，所以軸沒有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是在滿足工作能力要求的前提下，針對(duì)不同情況，綜合考慮上述各種因素，合理確定軸的結(jié)構(gòu)形狀和全部尺寸。其應(yīng)遵循的一般原則是： （ 1）軸的受力合理，有利于提高軸的強(qiáng)度和剛度； （ 2）軸上零件相對(duì)于軸、軸、相對(duì)于機(jī)架，應(yīng)定位準(zhǔn)確，固定可靠； （ 3）軸便于制造，軸上零件便于裝拆和調(diào)整； （ 4）盡量減小應(yīng)力集中，并節(jié)省材料、減輕重量。 、軸承的選擇 軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)是選擇軸類型的主要依據(jù)，一般原則是： （ 1）軸承受輕、中及較平衡的 載荷時(shí)，宜選用球軸承；載荷大、有沖擊時(shí)，則宜選用滾子軸承； （ 2）軸承受純徑向載荷時(shí)，可選用徑向接觸軸承，如深溝球軸承、圓柱滾子軸承、滾針軸承等；受純軸向載荷時(shí)，一般選用軸向接觸軸承，如推力球軸承、推力圓柱滾子軸承，但在高速時(shí)，可考慮用深溝球軸承或角接觸球軸承來代替； （ 3）軸承同時(shí)受徑向載荷和軸向載荷時(shí)，若軸向載荷相對(duì)較小，可選用深溝球軸承或小接觸角的向心角接觸軸承；若軸向載荷相對(duì)較大，則選用較大接觸角的向心角接觸軸承，或選用徑向接觸軸承和軸向接觸軸承的組合，分別承擔(dān)徑向載荷和軸向載荷。 、軸材 料的選擇 由電動(dòng)機(jī)功率選 45 鋼，正火處理。查表 σ b=600MP， [σ b]1=55M 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初估軸的最小直徑，由表查得 A=110 、軸 II的設(shè)計(jì)、計(jì)算及軸承的確定 （ 1） d≥ A（ p/n） 1/3=110（ ） 1/3=, d=35mm （ 2）確定齒輪和軸承的潤滑，由于 V1=π mZn/60 1000π 2 17 100000/60 1000=3m/s 所以齒輪采用油浴管潤滑，軸承采用脂潤 滑。 18 （ 3）軸 II 各段軸向尺寸的確定 小齒輪的寬度 b=48mm 又因?yàn)榇溯S向尺寸與軸齒輪相配合，它的軸向尺寸一般略小于傳動(dòng)零件的輪轂寬度。 取 b=46mm 小內(nèi)齒輪端面至卷賂內(nèi)壁距離 △ =10∽ 15mm，取 △ =10mm 又小內(nèi)齒輪與軸承相配合，它的尺寸為 50mm，查表選深溝球軸承，代號(hào)碼為6410。所為軸承寬度 B=31mm，取擋油板厚為 1mm， 所以 B=31+1=32mm。 所以軸的總長度為 L=46+32+32+10=110mm （ 4）軸 II 的強(qiáng)度校核 ①計(jì)算齒輪受力 分度 圓直徑 d=196mm， 轉(zhuǎn)矩 T= 齒輪切向力 Ft=2T/d=2 100000/196=4296N 齒輪徑向力 Fr=Fttan a/cosβ =4296tan200/=1664N 齒輪軸向力 Fx=Fttanβ =ON ②繪制軸的受力簡圖（見圖 ） ③計(jì)算支承反力（見圖 ） 水平平面 FH1=（ Fxd/2+65Fr） /110=65 1664/110=983N FH2=FrFH1=1664983=681N 垂直平面 Fv1=Fv2=Ft/2=4296/2=2146N ④繪制彎矩圖（見圖 ） 水平平面彎矩圖， b 戴面 Mˊ Hb=65FH1=65 983= MHb= Mˊ HbFxd/2=638950=63895N? 垂直