【導(dǎo)讀】題目鋁塑門窗雙角鋸床的設(shè)計。學(xué)院機械工程學(xué)院。專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化。二OO八年六月十日。##大學(xué)機械工程學(xué)院

　　

【正文】 單向彎曲。同時張緊輪還應(yīng)盡量靠近大輪，以免過分影響帶在小輪上的包角。張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同，且直徑小于帶輪的直徑。 主軸的設(shè)計 軸的 設(shè)計 包括結(jié)構(gòu)設(shè)計 和工作能力計算方面的內(nèi)容。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理 地確定軸的結(jié)構(gòu)形式大學(xué)畢業(yè)論文 第三章 鋁 塑門窗雙角鋸床的機械設(shè)計 20 和尺寸。軸的工作能力計算指的是軸的強度、剛度和振動穩(wěn)定性等方面的計算。 軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。本鋸床主軸材料選 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理，具體設(shè)計過程 ]15[ ： （ 1） 求軸上的功率 P 、轉(zhuǎn)速 n 和轉(zhuǎn)矩 T 電動機功率為 ，帶輪傳動效率取 ? =。 則 ???P (kW) 1400?n r/min m m )N( ????? nPT (317) （ 2） 初步確定軸的最 小直徑 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表取 1120 ?A ，于是得 330m in ???? nPAd (mm) （ 318） 軸的最小直徑顯然是安裝帶輪的地方，帶傳動比為 1:1，兩帶輪 直徑應(yīng)相同，與電動機軸配合得帶輪孔徑是 24mm，為使 兩帶輪完全相同，主軸上的帶 輪孔徑也取 24 mm，則主軸最小軸徑是 24mm。 （ 3） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1擬定軸上零件的裝配方案如下圖 39 所示： 圖 39 軸的結(jié)構(gòu)與裝配 2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 a. 由前面所述軸的最右邊為最小軸處，直徑取 24 mm。 為了滿足帶輪的軸向定位要求，安裝右邊 套筒的軸段需制出一軸肩，故該段軸徑取為 27 mm；右端用軸端 擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D=32 mm。帶輪與軸配合的輪轂孔長度 L=28 mm，為了保證軸端擋圈只壓在帶輪上而不壓在軸的端面上，故安裝帶大學(xué)畢業(yè)論文 第三章 鋁 塑門窗雙角鋸床的機械設(shè)計 21 輪的軸段的長度要 比帶輪輪轂略短一些，現(xiàn)取該軸段長度為 26 mm。 b. 初步選擇滾動軸承。因軸承承受的力基本上都是徑向力，故選用 一對角接觸軸承。由于軸承內(nèi)徑值均是 5 的倍數(shù)，而與該軸段相鄰的安裝套筒的軸段的軸徑是 27 mm，故取安裝軸承的軸段直徑為 30 mm，再參照軸承工作要求，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙組、標準精度級的 角接觸球軸承 7206C，其尺寸為 32??? TDd mm 62? mm 16? mm，兩軸承背對背安裝 ， 之間用軸承座定位，兩邊分別用套筒定位，根據(jù)軸承座結(jié)構(gòu)取安裝軸承的軸段長度為 52 mm。 c. 由刀具與軸承座的距離、刀具寬度、刀具夾塊寬度等多次試驗取該軸段長度為 54 mm，軸徑為 26 mm。 d. 刀具靠與夾塊之間的摩擦力隨軸一塊轉(zhuǎn)動，左端夾塊用一對小圓螺母定位 。圓螺母的寬度為 8 mm，外徑為 38 mm，內(nèi)螺紋孔大徑 24 mm，故該軸段加工出外螺紋，螺紋大徑取 24 mm，該軸段寬度取為 20 mm。 至此， 已初步確定了軸的各段直徑和長度。 3軸上零件的周向定位 帶輪與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接。按安裝帶 輪軸段的直徑由手冊查得平鍵截面尺寸為 8??hb mm 7? mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 16 mm（標準鍵長見 20211095GB/T ? ），同時為了保證帶輪與軸配合有良好的對種性，故選擇帶輪輪轂與軸的配合為 67kH ； 鋸片、鋸片夾塊與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸 的直徑尺寸公差為 6k ；滾動軸承與軸的周向定位也是借過渡配合來保證 的，此處選軸的直徑尺寸公差為 6n 。 4確定軸上圓角和倒角尺寸 查閱相關(guān)表格，取軸端倒角為 ?452? 。 （ 4） 求軸上 零件所受 的載荷 作用在帶輪上下兩邊的拉力分別為 ?F N， ?F N；刀具所受的切削力為 300982322 ??? dTFc=262(N)。 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算示意圖如下圖 310 所示： 大學(xué)畢業(yè)論文 第三章 鋁 塑門窗雙角鋸床的機械設(shè)計 22 3 5 4 1 . 8 5 0 . 4 3 0 . 8A B C D 圖 310 軸的計算示意圖 垂直面的支反力： 541 ?NVF N， 322 ?NVF N； 水平面的支反力： ?NHF N， ?NHF N。 根據(jù)軸的計算簡圖及支反力，作出軸的彎矩圖和扭矩圖如下： 圖 311 軸的載荷分析圖 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面 C 是軸的危險截面?，F(xiàn)計算出截面 C 處的 總彎矩 為： m m )N(8 4 0 208 4 0 2 222 ?????? VH MMM （ 319） 扭矩： mmN9823 ??T （ 5） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 大學(xué)畢業(yè)論文 第三章 鋁 塑門窗雙角鋸床的機械設(shè)計 23 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面 C）的強度。 軸的彎扭合成強度條件為 ][)()2(4)( 12222 ?????? ???? W TMWTWMca （ 320） 式中： ca? —— 軸的計算應(yīng)力，單位為 MPa； M —— 軸所受的彎矩，單位為 mmN? ； T —— 軸所受的扭矩，單位為 mmN? ； W —— 軸的抗彎截面系數(shù)，單位為 3mm ，其值由軸的截面形狀決定； [ 1?? ] —— 對稱循環(huán)變應(yīng)力時軸的許用彎曲應(yīng)力，其值查表可得。 ? —— 為了考慮循環(huán)特性不同的影響引入的折合系數(shù) ，當扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時，取 ?? ；當扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力時，取 ?? ；若扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力亦為對稱循環(huán)變應(yīng)力時，則取 1?? 。 由于本鋸床軸所受扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，則軸的計算應(yīng)力為： 3230)9 8 2 (8 4 0 2)(32222 ??????????WTMca(MPa) 前 面已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)制處理，查表得 60][ 1 ??? MPa。因此，][ 1????ca ，顯然軸的強度符合要求。 （ 6） 相關(guān)的校核計算 普通平鍵聯(lián)接的強度條件為： ][102 3 pp k ldT ?? ??? （ 321） 式中： T —— 傳遞的轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)矩，單位為 mN? ； k —— 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度， hk ? ，此處 h 為鍵的高度，單位為 mm； l —— 鍵的工作長度，單位為 mm； d —— 軸的直徑，單位為 mm； ][ p? —— 鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，單位為 MPa。 由于輪轂材料是鑄鐵，軸和鍵的材料都是鋼，則按鑄鐵的許用擠壓應(yīng)力校核 ： 982322 ?????? kldTp? MPa 55][ ?? p? (MPa) 可見鍵的強度足夠 ，符合要求。 大學(xué)畢業(yè)論文 第 四 章 總結(jié)與展望 24 第四章 總結(jié)與展望 總結(jié) 本文就鋁塑門窗雙角鋸床進行設(shè)計研究，其中以其機械 結(jié)構(gòu) 部分為主要研究對象。文章首先 介紹了金屬鋸切的現(xiàn)狀、鋸床的種類、鋸床的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展水平 ，提出了目前所用鋸床存在的主要問題 ； 其次 本文第二 章 總體介紹了本鋸床 的設(shè)計 內(nèi)容與設(shè)計 方案 ；第三章詳細介紹了本鋸床機械部分的設(shè)計過程 ，包括各部分零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，尺寸制定，以及 相關(guān)的設(shè)計計算等；最后本文基本滿足 設(shè)計要求， 完成了 鋸床 設(shè)計 ， 繪制了該鋸床的裝配圖及大部分非 標準零件的零件圖。 由于時間 倉促并受到 其他各種條件 制約 ， 以及作者在 設(shè)計 理論上與 實踐 經(jīng)驗上的局限性， 本設(shè)計尚存在較多缺點和不足 ， 仍 需進一步改進和完善。 展望 隨著社會的發(fā)展與科技的進步，國內(nèi)市場的進一步打開，對鋸床的需求越 來越大，要求也越來越高。但國內(nèi)鋸床普遍效率低，如果靠引進國外相似設(shè)備，不僅價格很高，也不是長久之計。因此深入研究鋸切 原理和 鋸床 結(jié)構(gòu)設(shè)計理論與方法， 進行大量的實驗與分析，同時借鑒國外廠家的先進經(jīng)驗，對于提高我國鋸床的質(zhì)量，趕超國外 先進水平 ，具有重大而深遠的意義 ，并最終為繁榮發(fā)展我國塑窗行 業(yè)發(fā)揮重要作用 。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 致謝 25 致 謝 不知不覺，已經(jīng)在美麗的 濟南 大學(xué)渡過了 四 年的光陰。當年懷著深切的期盼和美好的憧憬踏入 濟 大校園，而在 濟 大所得到的比我期望的更多。 在此，首先衷心的感謝我的導(dǎo)師 老師。 本 課題 的 設(shè)計與 研究及撰寫工作是在導(dǎo)師 樊寧 老師 的直接關(guān)懷下完成的。在 做畢業(yè)設(shè)計 的三個月里 ， 老師耐心、細致的指導(dǎo)，并將多年積累的教學(xué)和實踐經(jīng)驗毫無保留的傳授給我，使我學(xué)到了不少知識，這也是我這次畢業(yè)設(shè)計得以順利完成的關(guān)鍵所在。 在此，特向?qū)熤乱陨钌畹木匆?！ 同時還要感謝這幾個月一直和我一起同組設(shè)計的同學(xué)，在遇到問 題時大家都會互相幫助、共同討論，所以他們也給與了我很大的幫助。 四年學(xué)習(xí)馬上結(jié)束，在此向四年中所有教過我的老師、所有幫助過我的同學(xué)表示感謝，你們不僅教會了我書本上的知識，還有做人處事的 道理，無論以后多久，這些都是我最寶貴的財富！ 大學(xué)畢業(yè)設(shè) 計 參考文獻 26 參考文獻 [1] 張四前 .高速鋸切機床及其切削機理的研究 [D].沈陽 :沈陽工學(xué)院 ,2021. [2] 郭北濤 .國 內(nèi)外金 切鋸床 的現(xiàn) 狀與發(fā) 展趨勢 [J]. 制造 技術(shù)與 機床 ,2021(5):3233. [3] 杜 明 乾 . 一 種 雙 角 鋸 床 . 中 華 人 民 共 和 國 知 識 產(chǎn) 權(quán) 局 , [P].20210521. [4] 徐飛 .關(guān)于鋁材高速經(jīng)濟切割的研究 [J]. 制造技術(shù)與機床 .2021(4):4749. [5] Suzuki,Akira(Tokyoto,JP). The Hard Realities Of Sawing Soft Aluminum[EB/OL].(202110) [6] 汪星橋 ， 盛伯浩 ， 遇立基 .機床設(shè)計手冊 [M].北京：機械工業(yè)出版社 ,1982. [7] 江玉超 . 鋸 床 鋸 切 角 度 定 位 裝 置 . 中 華 人 民 共 和 國 知 識 產(chǎn) 權(quán)局 ,[P].20210516. [8] 張東華 .高速鋁棒切斷鋸床設(shè)計 [J].機床與液壓 ,2021(5):212213. [9] 劉延俊 ,王守城 ,楊前明 ,蘇杭 .液壓與氣壓傳動 [M]. 北京 :機械工業(yè)出版社 ,2021. [10] Sugimoto,Tadahiro(Amagasaki,JA). Method for controlling the cuttingfeed of a saw frame of bandsawing machine or similar States Patent,4016787[P].1977412. [11] 鄭志斌 ,吳鳳和 .一種新型的高速鋸床 [J].新技術(shù)新工藝 ,2021(3):1516. [12] 屈金平 , 潘睦安 . 新 型 鋁 棒 高 速 鋸 床 的 設(shè) 計 與 應(yīng) 用 [J]. 輕金屬 ,2021(6):3435. [13] 袁榮娟 . G6010 型圓鋸床改裝成高速鋁棒切斷鋸床 [J].機床與液壓 ,2021.(6):258. [14] 吳宗澤 ,羅圣國 .機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 [M].北京 :高等教育出版社 ,2021. [15] 濮良貴 ,紀明剛 .機械設(shè)計 [M].北京 :高等教育出版社 ,2021.