《双端木材截锯机的设计(全套图纸)》.doc

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1、 摘摘 要要 在将来的绿色环保材料的时代里，木材必将被更加广泛地应用。现阶段，市场上已经 有很多种类的木材加工机器，木工机械的市场前景比较乐观，需求量将会日益增加。在众多 的木工机械中，截锯机系列又是比较广泛应用的，所以双端木材截锯机的设计是非常有应用 意义的设计，有广泛的市场前景。 此截锯机按要求可锯割的最大宽度为 850mm，最大长度为 1100mm。机器总长为 1500mm，总宽为 1700mm，总高为 1280mm。 底座主要的功能是承载上面的工作件部件，同时提供导轨以供工作部件运动，要求有一 定的稳定性，保证机器工作时安全，平稳。 长托台被安装在中托板上，它主要用于承载上面的小托板和

2、其上的木板，同时还要提供 按钮的安装位置和供小托台运动的导轨，它的形状比较复杂，强度要求不高。 小托台主要用于实现工作面板在长度方向上的移动从而实现锯割，工作时将工作面板 （木板）用螺丝固定在小托台上，被加工件放置在工作面板上。 其他零部件 本设计虽然经过多次校核，但是在很多细节方面都存在不足，仍然需要在实践的过程中 不断改进，不过这种设计方案加工精度不高，取材价格比较低廉，从而大大降低了成本。另 一方面，木工锯割对精度要求不是很高，所以本设计生产出的产品会有可观的市场需求量， 可用于批量生产。 目目 录录 摘要摘要2 第一章第一章 总论总论3 第二章第二章 底座底座4 2.1.底座的选材4

3、2.2.底座外形尺寸的确定4 2.2.1 底座上部长度的确定.4 2.2.2 底座宽度确定4 2.2.3 底座高度的确定.5 2.2.4 支架部分的设计.5 2.2.5 细节部分的处理.5 第三章第三章 长托台长托台6 3.1 长托台的选材.6 3.2 长托台外形尺寸的确定.6 3.2.1 长托台长度的确定.6 3.2.2 长托台宽度的确定.6 3.2.3 长托台高度的确定.7 3.2.4 细节部分.7 第四章第四章 小托台小托台8 4.1 小托台的选材.8 4.2 小托台外形尺寸的确定.8 第五章第五章 其它部件其它部件9 5.1 丝杆和螺母.9 5.2 拖板、塞铁、拖板螺钉和定位锁紧手柄.

4、9 第六章第六章 螺母与拖板之间螺栓连接的校核螺母与拖板之间螺栓连接的校核10 6.1 螺栓组联接设计基本理论10 6.2 螺栓组受力分析.10 第七章第七章 电机的选择电机的选择12 第八章第八章 总结总结13 参考文献参考文献14 致致 谢谢15 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 3 第一章第一章 总论总论 木质建材具有资源可再生、可循环利用、可持续发展的特点，而且属于无公害、节省能 源的环境友好材料（绿色产品） ，是最具发展前景的建筑材料之一。随着科学技术的进步和 社会的发展，对木质建材的需求量越来越大，应用范围越来越广，品种越来越多，质量也在 不断提高

5、在将来的绿色环保材料的时代里，木材必将被更加广泛地应用。现阶段，市场上已经有 很多种类的木材加工机器，木工机械的市场前景比较乐观，需求量将会日益增加。目前我国 的木工机械产品,在几何精度,外观,功能,安全,噪声指标等方面,与发达国家同类产品相比, 差别不大,但比国外同类设备的价格底多倍.如某发达国家,刨削宽度 300410mm,主轴电机 功率 3-4kw,工作台长度 15002000mm,单速或无级变速进给的低档平压刨,售价在 2600 6000 欧元不等,而我国相近产品的价格为 12002600 元/台.即使一些跨国公司在我国制造 的产品,其销售价格亦比国产设备高出很多.因此木工机械具有良好

6、的发展趋势.在众多的木 工机械中，截锯机系列又是比较广泛应用的，所以双端木材截锯机的设计是非常有应用意义 的设计，有广泛的市场前景。 上图是本设计的示意图，此截锯机按要求可锯割的最大宽度为 850mm，最大长度为 1100mm。机器总长为 1500mm，总宽为 1700mm，总高为 1280mm。 机器在四个底角部分通过螺栓固定在地面上，以保持机床工作时的平稳性，动力由两台 3kw 的电机提供，锯割宽度的调节通过丝杆和螺母的配合实现，转动丝杆固定在铜螺母上的 拖板被拖动，实现了宽度上的位移。锯割长度通过小托台和长托台之间的相对滑动实现。锯 割厚度通过丝杆和电机底座的螺纹配合实现。同时，电机托板

7、设有腰形槽，可供锯片转动一 定的角度，锯割出带有一定角度的截面。 第二章第二章 底座底座 底座主要的功能是承载上面的工作件部件，同时提供导轨以供工作部件运动，要求有一 定的稳定性，保证机器工作时安全，平稳。 2.1.2.1.底座的选材底座的选材 底座用于承载工作件，受压力和弯曲应力，形状复杂一点，所以选用铸铁 HT200，生产 简便，成本低廉。 2.2.2.2.底座外形尺寸的确定底座外形尺寸的确定 2.2.12.2.1 底座上部长度的确定底座上部长度的确定 如上图所示，根据立柱底部的长度和电机（见第七章）的高度确定底座上部的长度，立 柱底部的长度为 145mm，电机的高度为 140mm，所以，

8、 底座上部的长度 L=145+140+余量 =400mm 2.2.22.2.2 底座宽度确定底座宽度确定 如上图所示，根据设计要求的最大锯割宽度和电机的长度以及沉槽壁厚确定，最大锯 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 5 割宽度为 850mm，电机的长度为 385mm，沉槽壁厚为 25mm，所以， 底座的宽度 B=3852+850+252+余量 =1700mm 2.2.32.2.3 底座高度的确定底座高度的确定 查阅人机工程学有关数据，锯割木材属轻中工作强度操作，轻中工作台高度大概在 1100mm 左右，还要预留出长托台和小托台的高度。所以暂定底座高度为 H=70

9、0mm。 2.2.42.2.4 支架部分的设计支架部分的设计 支架部分分为两种方案设计 方案一：立柱式支架 其结构简单，但稳定性不好 方案二：板架结构 其结构稍微复杂，但稳定性好 本设计要求一定的稳定性，所以选用方案二 2.2.52.2.5 细节部分的处理细节部分的处理 丝杆安装孔：孔中心线应尽量放在居中处，所以其距底座上表面的距离为 90mm。 轴承座凸台：为了保证轴承座的定位高度在沉槽内设置两个凸台。 加强肋：在底座沉槽外与支架相连接面上增设加强肋，增强机身的稳定性。 第三章第三章 长托台长托台 长托台被安装在中托板上，它主要用于承载上面的小托板和其上的木板，同时还要提供 按钮的安装位置和

10、供小托台运动的导轨，它的形状比较复杂，强度要求不高。 3.13.1 长托台的选材长托台的选材 长托台主要用于承载其上面的工作件，并且为小托台提供导轨供其运动，它的形状比较 复杂。所以选择铸铁 HT200。 3.23.2 长托台外形尺寸的确定长托台外形尺寸的确定 3.2.13.2.1 长托台长度的确定长托台长度的确定 如上图，长托台的长度主要根据最大锯割长度预留小托台长度确定，设计要求最大锯割 长度为 1100mm,暂留小托台长度 300mm。所以， 长托台长度 L=1100+300+余量 =1500mm 3.2.23.2.2 长托台宽度的确定长托台宽度的确定 长托台的宽度主要根据按钮的宽度和它

11、两条导轨的宽度确定，按钮的宽度为 65mm，导 轨宽度为 15mm，所以， 长托台的宽度为 B=652+152+余量 =200mm 3.2.33.2.3 长托台高度的确定长托台高度的确定 长托台的高度主要根据按钮的高度确定，按钮的高度为 120mm，所以， 长托台的高度 H=120+余量 =200mm 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 7 3.2.43.2.4 细节部分细节部分 导轨：导轨设计为一条平导轨和一条 V 形导轨，这样方便定位。 导槽：在长托台的两侧各有一条导槽，用于小托台和长托台的联结。 第四章第四章 小托台小托台 小托台主要用于实现工作面板在长度方

12、向上的移动从而实现锯割，工作时将工作面板 （木板）用螺丝固定在小托台上，被加工件放置在工作面板上。如下图 1 是小托台，2 是工作面板，3 是被加工件 4.14.1 小托台的选材小托台的选材 小托台的外形尺寸稍微复杂了一点，所以选用 HT200。 4.24.2 小托台外形尺寸的确定小托台外形尺寸的确定 小托台的高度主要根据工作台总高，中托板高度，底座高度，长托台高度来确定。工作 台总高为 1100mm 左右，中托板高度为 20mm，底座高度为 700mm，长托台高 200mm，所以， 小托台高度 H=1100-700-200-20-余量 =80mm 小托台的宽度要与长托台的宽度一致，长托台宽度

13、为 200mm，所以，小托台宽度 B=200mm。 小托台长度要尽量保持工作面板的平衡，所以小托台长 L=300mm。 第五章第五章 其它部件其它部件 5.15.1 丝杆和螺母丝杆和螺母 丝杆和螺母配合，螺母固定在拖板上，转动丝杆从而带动拖板运动，以实现调节锯割宽 度。丝杆在安装时丝杆选用 45 钢，加工成梯形螺纹，传动效率比较高并且有一定的自锁性。 螺母选用铜制成，比较耐磨。 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 9 5.25.2 拖板、塞铁、拖板螺钉和定位锁紧手柄拖板、塞铁、拖板螺钉和定位锁紧手柄 拖板放置于底座上面，其下面设有凸台与底座导轨相接触，选用 45

14、钢。 塞铁放置于拖板和底座导轨之间，因为经常要于导轨摩擦，所以选用 45 钢来制造，并 用调制处理。 拖板螺钉将塞铁和拖板联结，在运动过程中塞铁不至滑落。 拖板运动到某一选定位置时转动定位锁紧手柄，抵住塞铁，拖板被锁紧。如下图所示。 第六章第六章 螺母与拖板之间螺栓连接的校核螺母与拖板之间螺栓连接的校核 6.16.1 螺栓组联接设计基本理论螺栓组联接设计基本理论 大多数机器的螺纹联接件都是成组使用的,设计螺栓组联接时,首先需要选定螺栓的数目 及布置形式;然后确定螺栓联接的结构尺寸.在确定螺栓尺寸时,对于不重要的螺栓联接,可以 参考现有的机械设备,用类比法确定,不再进行强度校核.但对于重要的联接

15、,应根据联接的工 作载荷,分析各螺栓的受力状况,找出受力最大的螺栓进行强度校核. 螺栓组联接结构设计的主要目的,在于合理地确定联接接合面的几何形状各螺栓的布置 形式,力求各螺栓的接合面受力均匀,便于加工和装配.为此,设计时应综合考虑以下几方面问 题: 1)联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状,如圆形,环形,矩形,框形,三 角形等.这样不但便于加工制造,而且便于对称布置螺栓,使螺栓组的对称中心和联接接合面 的形心重合,从而保证联接接合面受力比较均匀. 2)螺栓的布置应使各螺栓的受力合理.对于铰制孔用螺栓联接,不要在平行于工作载荷尔 蒙的方向上成排地主席团 8 个以上的螺栓,以免载

16、荷分布过于不均.当螺栓联接承受弯矩或转 矩时,应该使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘,以减小螺栓的受力.如果同时承受轴的 载荷和较大的横向载荷,应采用销,套筒,键等抗剪零件来承受横向载荷,以减小螺栓的预紧力 及基结构尺寸. 3) 螺栓的排列应有合理的间距,边距.布置螺栓时,各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁 间的最小距离,应根据扳手所需的活动空间的大小来决定.扳手的空间的尺寸可查阅有关的标 准.对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接,螺栓的间距不得大所推荐的数值. 4)分布在同一圆周上的螺栓数目,应取成 4.6.8 等偶数,以便在圆周上钻孔时的分度和画 线.同螺栓组中的螺栓的材料,直径和长度均

17、应相同. 5)避免螺栓承受附加的弯曲载荷.除了要在结构上设法保证载荷不偏心外,还应在工艺上 保证被联接件.螺母和螺栓头部的支承面平整,并与螺栓轴线相垂直.在铸,锻件等的粗糙表面 上安装螺栓时,应制成凸台或沉头座.当支承面为倾斜表面时,应采用斜面垫圈等. 螺栓组的结构设计,除综合考虑以上各点外,还包括根据联接的工作条件合理地选择螺栓 组的防松装置。 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 11 6.26.2 螺栓组受力分析螺栓组受力分析 综合考虑以上各点,现在将设计 4 个螺栓,其布置如图所示： 设接合面的摩擦系数 f=0.2,螺栓材料为 Q235 钢,螺栓材料的屈服极

18、限,240 s Mpa 安全系数 S=1.5,螺栓的相对钢度,防滑系数 K=1.2.0.3 b bm C CC 螺栓组联接承受的倾覆力矩为 1907600 1901444000MpNmm 在倾覆力矩 M 的作用下,右边两螺栓受力较大,所受载荷为 max F max max2 2 2 50 1444000 2 14440 50 4 2 z i ML FN L 在横向力 P 作用下,支架与立柱接合面可能产生滑移,根据不滑移条件 0maxs fFK F 可得 max 0 1.2 7600 11400 0.2 4 s K F FN f 右边螺栓所受的总拉力为 2 F 20 114000.3 14440

19、15732 b bm C FFN CC 螺栓的许用应力 240 160 1.5 s Mpa S 螺栓危险截面的直径 0 4 1.34 1.3 15732 11.7 160 F dmm 因此取螺纹规格为 M12 的标准螺栓. 第七章第七章 电机的选择电机的选择 因为安装功率为 6.0kw,锯机有两个电机,所以每个电动机的功率为 3.0kw.再由锯轴转速 和锯割要求可选择 Y2 系列(IP54)三相异步电动机. 该型号电动机可以传动在启动及性能上无特殊要求的机器与设备,如水泵,鼓风机,金属切削 机床及运输机械等.还能用于灰尘多水土飞溅的场所如球磨机,辗米机,脱谷机及其它农业机 械矿山机械等. 电动

20、机的尺寸如下图： （单位：mm） AA/2BCD 1608014063 2.028+0.009 -0.004 EFGHK 60 0.378 2410012 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 13 ABACADHDL 205215180270385 第八章第八章 总结总结 本设计虽然经过多次校核，但是在很多细节方面都存在不足，仍然需要在实践的 过程中不断改进，不过这种设计方案加工精度不高，取材价格比较低廉，从而大大降低了成 本。另一方面，木工锯割对精度要求不是很高，所以本设计生产出的产品会有可观的市场需 求量，可用于批量生产。 本设计从开始设计到结束任务的这一段时

21、期，我学到了很多知识，对我的专业有了 更深入的了解，头脑中开始有了真正的机械意识。在没有接触实际的设计时，我还只是停留 在理论的层面，并且没有接触实际的理论也是比较容易被遗忘的，在刚刚开始设计任务的那 段时间里，我是非常着急的，因为很多理论上的东西不知道怎么与设计结合，并且因为没有 实践的经验，很多机构都想象不出来，不知道设计怎样的机构才能达到目的要求。所以我就 多次到金工实习工厂去接触我们曾经见过但是都没有留心的各种机器，深刻了解各种机构的 运动原理，并且我的指导老师有着渊博的理论知识和长期的实际工作经验，从他那里我学到 了很多知识，老师严谨的作风和认真的工作态度都深刻地影响到了我，我想，这

22、段时期从老 师那里学到的东西无论是在今后的工作上还是在生活上对我都将具有非常重要的意义，我会 铭记在心，时刻不忘老师对我的教导。在这段时间当中，我不仅对实践方面的知识有了更深 入的体会，在理论上也有了较大的提高，以前的理论可以说是空的理论，只有与实践相结合 的理论才能有说服力，才能让人铭记于心。同时，在绘图方面也有了较大的提高，不善电脑 绘图的我在这段时间当中对电脑辅助绘图了解的更加透彻了，开始的时候对这方面的知识还 比较生疏，遇到问题我就及时去请教老师和同学，尽量在我的能力范围之内将我的图纸完成 到最好，将设计完善到更好的标准。 总的来说这次毕业设计是比较成功的设计，它使我学到了很多有用的东

23、西，拓宽 了知识面。这四年所学的知识运用到毕业设计当中，为我的大学生活画上了一个圆满的句号。 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 15 参考文献参考文献 1于永泗，齐发主编.机械工程材料M. 第六版,大连理工大学,2006 2谭建荣，张树有，陆国栋，施岳定主编.图学基础教程M. 高等教育出版社 3邓星钟主编.机电传动控制M.第三版，华中科技大学出版社 4杨明忠，朱家诚主编.机械设计M.武汉理工大学 5严霖元主编.机械制造基础M.中国农业大学 6郑文纬，吴克坚主编.机械原理M.高等教育出版社 7王启义主编.中国机械设计大典M.江西科学技术出版社 8徐灏主编.机械设计

24、手册M.机械工业出版社 9刘一星，王逢瑚主编.木质建材手册M.化学工业出版社 致致 谢谢 大学四年的学习生活使我慢慢的成长了起来，无论在学识方面或是在生活阅历方面我都收获 很多，我想这都是我的第二故乡、我的母校，在我即将迈出校门、走上工作岗位之即，我要感谢母校对 我的培养，感谢辛勤浇灌我的园丁我的老师们，因为有您的谆谆教导和严厉指正才成就了我的今天。 本设计的顺利完成离不开我的指导老师龚水泉老师的细心指导，在这里我要特别感谢龚老师 对我不厌其烦引导和指正，谢谢您！ 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 17 附件图纸 总装图 小托台 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 19 长托台 底座 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 21 螺母 小手柄 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 23 中托板 图纸总汇共计 20 张 毕业设计说明书论文(全套 CAD 图纸) QQ 36396305 25