【導(dǎo)讀】具廠的碎料加工，以節(jié)約木材資源。適合作坊式工廠和小型個(gè)體企業(yè)生產(chǎn)。所有引用別人的觀點(diǎn)或文字，無(wú)論曾否發(fā)表，無(wú)論是紙質(zhì)或電子版，都必須注明出處或加以注釋。凡轉(zhuǎn)引文獻(xiàn)資料，應(yīng)如實(shí)說(shuō)明。偽造、篡改文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)等，均屬學(xué)術(shù)不端行為致謝一項(xiàng)科研成果或技術(shù)創(chuàng)新,往往不是獨(dú)自一人可以完成的,還需。文作者的科學(xué)態(tài)度和論文具有真實(shí)、廣泛的科學(xué)依據(jù)，也反映出該論文的起點(diǎn)和深度。2)著錄參考文獻(xiàn)能方便地把論文作者的成果與前人的成果區(qū)別開(kāi)來(lái)。3)著錄參考文獻(xiàn)能起索引作用。4)著錄參考文獻(xiàn)有利于節(jié)省論文篇幅。課程考試通過(guò)了，但論文在答辯時(shí)被評(píng)為不合格，那么就不會(huì)授予他學(xué)位。列，應(yīng)對(duì)大量的事實(shí)、材料進(jìn)行分析、研究，使感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。核心期刊審核時(shí)間一般為4個(gè)月，須經(jīng)過(guò)初審、復(fù)審、終審三道程序。國(guó)家沒(méi)有對(duì)期刊進(jìn)行級(jí)別劃分。國(guó)家級(jí)期刊主管單位是國(guó)家部門或直屬部門。

　　

【正文】 設(shè)計(jì)，以便在驅(qū)動(dòng)力的功超過(guò)切削阻力的功時(shí)，將多余的能量貯藏起來(lái)，使動(dòng)能增大時(shí)，速率增加不太大；反之，當(dāng)切削阻力的功超過(guò)驅(qū)動(dòng)力的功時(shí)，把多余的能量釋放出來(lái)，使動(dòng)能減少時(shí)，速率降低不至于太大。刀盤的作用就是使刀盤的速率波動(dòng)不至于太大。 裝刀部分設(shè)計(jì)和底刀部分設(shè)計(jì) 裝刀是首先用螺栓在試刀架上達(dá)到定位要求長(zhǎng)度時(shí)聯(lián)結(jié)在一起，而后，將飛刀和壓力塊一起用螺柱固定在刀盤上。安 刀架和安刀示意圖（圖 ）。 木片的長(zhǎng)度是通過(guò)飛刀的伸出量來(lái)調(diào)整實(shí)現(xiàn)的。設(shè)計(jì)的調(diào)整機(jī)構(gòu)是通過(guò)安刀架、定位塊間長(zhǎng)度而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的調(diào)整的。其中，上邊定位塊是固定的，而下邊定位塊是可移動(dòng)的，２把飛刀同時(shí)在該安刀架上調(diào)整后，在安裝在刀盤上，即能保證飛刀的伸出量的相等性，從而保證木片質(zhì)量。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 圖 試刀架 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的最小直徑計(jì)算 根據(jù) 文獻(xiàn) [1]實(shí)心圓軸公式，其切應(yīng) 力 ? ?TTT d nPWT ?? ???? 36 /MPa () 圖 主軸結(jié)構(gòu) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 寫(xiě)成設(shè)計(jì)公式，軸的最小直徑 ? ? 33 nP Pd T ???? ? mm () 上兩式中： TW —— 軸的抗扭截面系數(shù)， mm179。； P —— 軸傳遞的功率， KW； n —— 軸的轉(zhuǎn)速， r/min； ??T? —— 許用切應(yīng)力， MPa； C —— 與軸材料有關(guān)的系 數(shù)，可由 表 查 得。 對(duì)于受彎矩較大的軸宜取較小的 ??T? 值。當(dāng)軸上有鍵槽時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大軸徑：?jiǎn)捂I增大 %3 ，雙鍵增大 %6 。 表 軸強(qiáng)度計(jì)算公式中的系數(shù) C 軸的材料 Q235,20 Q255,Q275,35 45 40Cr,38SiMnMo τ/MPa 12 15 20 25 30 35 40 45 52 C 160 148 135 125 118 112 106 102 98 軸的最小直徑為 3 ???d mm 參照 文獻(xiàn) [14]主軸的設(shè)計(jì)，考慮到各部件間的關(guān)系，設(shè)計(jì)該軸的結(jié)構(gòu)如圖 。 為了使軸的強(qiáng)度足夠，選 38min ?d mm。 軸承的選擇 兩個(gè)軸承支承著刀盤的重量，軸承應(yīng)能承 受較大的單向徑向力，同時(shí)由于木材對(duì)刀盤有沖擊作用，以及切削分力，都使得刀盤受到一個(gè)軸向力，同時(shí)考慮到軸的軸向位置要求 準(zhǔn)確，從而保證飛刀與底刀的間隙，故選用一對(duì)圓錐滾子軸承 (GB/T29793),軸承型 號(hào) 30210， d=50 mm， 90?D mm，寬度 20?a mm，其徑向承載能力大，滿足設(shè)計(jì)要求。 密封裝置采用毛氈式。 潤(rùn)滑采用脂潤(rùn)滑。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 傳動(dòng)比計(jì)算和大、小帶輪的計(jì)算 傳動(dòng)比 800192021 ??? nni 因?yàn)橄髌瑫r(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲，且運(yùn)轉(zhuǎn)不夠平穩(wěn)，故選用帶傳動(dòng)。 兩軸平行，回轉(zhuǎn)方向相同，傳動(dòng)比較小，速度 20?v m/s， 選用開(kāi)口傳動(dòng)。 帶傳動(dòng)是具有中間撓性件的一種傳動(dòng)，所以： 1）能緩和載荷沖擊； 2）運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)噪聲； 3）制造和安裝精度不象嚙合傳動(dòng)那么嚴(yán)格； 4）過(guò)載時(shí)，將引起帶在帶輪上打滑，因而可防止其他零件的損壞； 5）可增加帶長(zhǎng)以適應(yīng)中心距較大的工作條件（可達(dá)15m）。 帶傳動(dòng)的特點(diǎn)很適合這臺(tái)削片機(jī)的要求，故帶傳動(dòng)是很好的選擇。 由12RRi? 知 12 RR ? 定 V 帶型號(hào)和帶輪直徑 工作情況系數(shù) ?AK 計(jì)算功率 PKP Ac ? ??? kw () 選帶型號(hào) 根據(jù) cP ? kw， n=1920r/min 查文獻(xiàn) 812 此坐標(biāo)位于 B 型處 固選 普通 B 型 小帶輪直徑 取 1501 ?D mm 大帶輪直徑 800 1920210)()1( 2 112 ????? n nDD ? 355?mm （設(shè) ?? ） () 計(jì)算帶長(zhǎng) 求 mD 2 3551502 12 ???? DDD m = 求 ? 2 1503552 12 ????? DD　= 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 初取中心距 450?a mm 帶長(zhǎng) 22 ????????? ?? aaDL m 1800?dL mm () 求中心距和包角 中心距 6168)(414 22 ??????? mm DLDLa ?? mm () 小輪包角 0001201 ?????? a DD? () 求帶根數(shù) 帶速 11 ?? ????? nDv ? m/s () 帶速在 5～ 25m/s 范圍內(nèi)，合適 傳動(dòng)比 800192021 ??? nni 帶根數(shù) ?P kw， ?ak ， ?Lk ， ??P kw )( )( 00 ???????? Lac kkPP PZ () 取 Z =3 根 求軸上載荷 張緊力 ) ( )(500 220 ?????????? qvk kvZPF a ac N () 軸 上載荷 7002 i i n2 10 ?????? ?ZFF Q N () 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 帶輪材料 由于 ?v m/s25 m/s 選灰鑄鐵 HT200 鑄造 結(jié)構(gòu)形狀 鑄造大、小帶輪的結(jié)構(gòu) 如圖 所式： 下面介紹一下灰口鑄鐵的特點(diǎn)： 灰口鑄鐵的拉伸強(qiáng)度和塑性很低，這是由于片狀石墨對(duì)基體嚴(yán)重割裂作用造成的。石墨片相當(dāng)于在剛基體上形成的許多裂紋和空洞。受拉應(yīng)力作用時(shí)，裂紋尖端的曲率半徑愈小以及石墨片長(zhǎng)度愈大，則在裂紋尖端處引起的應(yīng)力力愈大，拉 伸度降低 的就也 小帶輪大帶輪 圖 帶輪結(jié)構(gòu) 愈多。受壓應(yīng)力時(shí)，因石墨片不引起大的局部應(yīng)力，因而對(duì)壓縮強(qiáng)度影響不大。變質(zhì)處理后，由于石墨片細(xì)化，石墨對(duì)基體的割裂減小，使鑄鐵的強(qiáng)度提高，但對(duì)塑性無(wú)明顯改善?；铱阼T鐵有良好的消震性。鑄鐵中的石墨對(duì)振動(dòng)的傳播起削弱作用，尤其當(dāng)石墨為片狀的時(shí)候，這是灰口鑄鐵的突出優(yōu)點(diǎn)之一。對(duì)于一般鑄鐵，在有潤(rùn)滑的條件下，含有石墨的鑄鐵是很好的耐磨材料。石墨本身有良好的潤(rùn)滑作用和減摩性；尤其是石墨周圍的孔隙中可以儲(chǔ)存潤(rùn)滑劑，使摩 擦面積始終保持良好的潤(rùn)滑條件。鑄鐵成分一般控制在共晶成分附近，因此流動(dòng)性能好，熔點(diǎn)比鋼低得多，易于制造薄壁復(fù)雜形狀的零件。鑄鐵凝固時(shí)由于析出了石墨，體積膨脹，減少了鑄件的凝固收縮。體積減小可減小鑄件黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 的內(nèi)應(yīng)力避免變形和開(kāi)裂，同時(shí)可大大減少補(bǔ)縮用的冒口，簡(jiǎn)化鑄造工藝，容易得到質(zhì)量可靠的鑄件。 由于鑄鐵有上述優(yōu)點(diǎn)，很適合大、小帶輪的制造材料，故選用 HT200 來(lái)鑄造。 進(jìn)料槽的設(shè)計(jì)計(jì)算 進(jìn)料槽的尺寸根據(jù)刀盤的直徑確定，方形進(jìn)料槽的寬度一般為51~41倍的刀盤直徑，其長(zhǎng)度取 決于原料的長(zhǎng)短。 11546041 ?? mm 9246051 ?? mm 由于本次設(shè)計(jì)的削片機(jī)主要是切削成捆的枝椏材，故設(shè)計(jì)進(jìn)料槽的尺寸為100mm? 135mm? 350mm，進(jìn)料槽的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，方便自由進(jìn)料。只要把成捆的原料扔進(jìn)進(jìn)料槽，便可實(shí)現(xiàn)自由進(jìn)料。 本章小結(jié) 本章主要介紹了刀盤的結(jié)構(gòu)和尺寸的確定，裝刀和底刀的部分設(shè)計(jì)，主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，傳動(dòng)比和大、小帶輪的設(shè)計(jì)和計(jì) 算，進(jìn)料槽和出料口的設(shè)計(jì)計(jì)算。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 第 5章 各部件的校核 和 驗(yàn)算 軸的強(qiáng)度校核 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ為軸的四個(gè)截面 圖 軸結(jié)構(gòu)圖 計(jì)算支承反力 水平面受力 分析見(jiàn)圖 水平支 反力 ?????RF N 0 1 82 ????RF N 圖 水平面受力圖 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 垂直面受力 分析見(jiàn)圖 垂直面反力 70126 )(1 ?? ???????RFN 3 0 1 6 ＝??????RF N 圖 垂直面受力圖 畫(huà)軸彎矩圖 水平面彎矩 分析見(jiàn)圖 圖 水平面彎矩圖 垂直面彎矩 分析見(jiàn)圖 圖 垂直面彎矩圖 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 合成彎矩 分析見(jiàn)圖 畫(huà)軸轉(zhuǎn)矩圖 軸受轉(zhuǎn)矩 84890?T Nmm 圖 合成彎矩圖 轉(zhuǎn)矩 分析見(jiàn)圖 圖 轉(zhuǎn)矩圖 許用應(yīng)力 用 文獻(xiàn) [14]查得： ? ? ?b? MPa 許用應(yīng)力值 ? ? 601 ?? b? MPa 應(yīng)力校正系數(shù) ? ?? ? ??? ? bb??? 畫(huà)當(dāng)量彎矩圖 當(dāng)量彎矩 5 0 0 9 08 4 8 9 ???T? Nmm 當(dāng)量彎矩 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 110600)( 22 ???? TMM IV ?Nmm () 11000)( 22 ????? TMM III ?Nmm () 當(dāng)量彎矩分析見(jiàn)圖 圖 當(dāng)量彎矩圖 校核軸徑 設(shè)計(jì)的最小直徑 45min ?d mm 軸徑 ? ? 33 1 ????? ? bIVIV Md ?mm () ? ? 000 33 1 ????? ??? bIIIIII Md ?mm () ??? ? IIIIV dd mm 判斷危險(xiǎn)截面 初步分析 I 、 II 、 III 、 IV 四個(gè)截面有較大的應(yīng)力和應(yīng)力集中，下面以截面 III 為例進(jìn)行安全系數(shù)校核。 軸材料選用 45鋼調(diào)質(zhì)， 650?B? MPa， 360?S? MPa 對(duì)稱循環(huán)疲勞極限 2 8 66 5 ????? Bb ?? MPa ????? B?? MPa 脈動(dòng)循環(huán)疲勞極限 10 ???? ? bb ?? MPa 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 3 1 21 9 10 ???? ??? MPa 等效系數(shù) 486 48628622 0 01 ?????? ? b bb? ??? ? 31219522 0 01 ?????? ?? ??? ? 截面 III 上的應(yīng)力 彎矩 88000)5525(11001 ????M Nmm 彎曲應(yīng)力幅 88000 31 ????? WMa ?? MPa 彎曲平均應(yīng)力 0?m? 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 84890 3 ???? TWT? MPa 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力幅和平均切應(yīng)力 ???? ??? ma MPa 應(yīng)力集中系數(shù) 有效應(yīng)力集中系數(shù) 因在此 截面處，有軸直徑變化，過(guò)度圓角半徑 2?r mm ，由 ??dD ， ??dr 和 650?B? MPa，經(jīng)文獻(xiàn) [1]查得 ??k ， ??k 。 如果一個(gè)截面上有多種產(chǎn)生應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)，則分別求 出其有效應(yīng)力集中系數(shù)，從而取最大值。 表面狀態(tài)系數(shù) 由文獻(xiàn) [5]查得 ( ?? aR? 181。m, σB=650MPa) 由文獻(xiàn) [5]查得 , ?? r??? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 安全系數(shù) 彎曲安全系數(shù) 1?Nk 28611 ??????? ?mabNk kS?????????? () 扭轉(zhuǎn)安全系數(shù) 19511 ????????? ?mNk kS??????????? () 復(fù)合安全系數(shù) 2222 ???????? SS SSSaa () ? ?SS ?? 以上分析說(shuō)明，軸是完全符合要求的。 刀盤的校核 按照 文獻(xiàn) [12]中有孔圓盤公式計(jì)算切向和徑向應(yīng)力值 切向應(yīng)力： ?????? ??????? )1(3 318 )3( 222222 ???? ? baruubu () 式中： ? ——材料密度； ? ——刀盤角速度， S1； a ——內(nèi)孔直徑， mm； b ——刀盤直徑， mm； r ——變量半徑； ? ——系數(shù)， ?? 。 在 ar? 處， ?b 達(dá)到最大值 ?????? ????? 222m a x 314 )3( auubub ??? () 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 )3( 222m a x ??????? ??????? ub ? MN/m2 徑向應(yīng)力 ???????? ????? 22 22222 )3( rr babaub r ??? () 在 abr? 處， rb 達(dá)到最大值 ? ? ? ? ? ? ? ? 2222m a x ???????? abub r ?? MN/m2 由離心力牽引起的在刀盤上被刀槽削弱處斷裂的應(yīng)力作用在 AA? 斷面上的離心力： 22 ??gGQ? () 式中： G —— 刀盤重 量， kg； ? ——刀盤旋轉(zhuǎn)軸線至半個(gè)刀盤的質(zhì)量中心的距離， mm； 4 ?????? RR?? mm ? ——刀盤旋轉(zhuǎn)角速度， S1。 離心力 2 ?????? ??gGQ N 在 AA? 斷面上的應(yīng)力： ? ?? AAFQ? () 式中： ? ?AAF —— AA? 斷面上的總面積； 2 7560 ???????? ???????? ? AAFm2 ???? ?? AAFQ? kg/m2 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 安全系數(shù)： 1028 66 ????? ?? Sn 刀盤連接處，由切應(yīng)力引起的剪應(yīng)力計(jì)算 近似計(jì)算 公式： ???? )( III FFKp () 式中： ?? —— 剪應(yīng)力， kg/cm178。； K —— 動(dòng)載荷系數(shù)，取 ?K p —— 最大切削力 有兩把刀工作時(shí)， ??? Zpp kg IIF? ， IIIIF? —— 相鄰兩刀槽之間的斷面 II? 與 IIII? 的面積； 1535 ????IIF cm2 216827 ???? IIIIF cm2 剪應(yīng)力 ??????? III FF Kp? kg/cm2 扭轉(zhuǎn)力矩所引起的平均剪應(yīng)力的計(jì)算 在斷面 II? 處，計(jì)算平均 剪應(yīng)力公式： pjII RFMMn ??