膠合板自動(dòng)四邊鋸-縱剪裝置

目錄內(nèi)容摘要 1關(guān)鍵詞 1Abstract 1Keywords 11引言 22設(shè)計(jì)要求 22.1縱剪裝置的設(shè)計(jì)參數(shù) 32.2膠合板自動(dòng)四邊鋸的總體布局 33膠合板自動(dòng)四邊鋸縱剪裝置的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì) 43.1縱剪裝置的工作分析和工藝流程 53.2膠合板自動(dòng)四邊鋸縱剪裝置的結(jié)構(gòu)分析 54膠合板自動(dòng)四邊鋸-縱剪裝置的部件設(shè)計(jì) 64.1縱剪裝置機(jī)架的分析和設(shè)計(jì) 64.2導(dǎo)向滾筒的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì) 74.3縱剪裝置前后夾送滾筒的分析與設(shè)計(jì) 84.4電鋸軸的結(jié)構(gòu)分析及設(shè)計(jì)計(jì)算 105縱剪裝置部分部件的校核計(jì)算 135.1機(jī)架載荷的校核 135.2電鋸軸上支承的校核 135.3臨界轉(zhuǎn)速的驗(yàn)算 146結(jié)束語 15致謝 16參考文獻(xiàn) 17附錄 18內(nèi)容摘要：木工設(shè)備自動(dòng)四邊鋸直接運(yùn)用于生產(chǎn)工藝過程，是家具生產(chǎn)作業(yè)線上的主題設(shè)備組成部分。自動(dòng)四邊鋸以輕便、構(gòu)造緊湊、作業(yè)范圍以點(diǎn)以及線為主、體積小、維修方便、經(jīng)久耐用等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)在市場(chǎng)多上以手動(dòng)鋸、四邊鋸為主，而自動(dòng)四邊鋸比較少,為此研究開發(fā)新型的自動(dòng)四邊鋸，從而提高運(yùn)轉(zhuǎn)速度和生產(chǎn)能力，以此來提高自動(dòng)化水平，制造方便可靠、新型、高效能的自動(dòng)木工設(shè)備滿足市場(chǎng)的需要。此項(xiàng)技術(shù)，目前在河北屬于空白，所以是很有應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：四邊鋸自動(dòng)木工機(jī)械A(chǔ)bstract：Woodworkingautomaticquadrilateralsawdirectlyapplicableproductionprocess,itisthefurnitureproductionlinesinequipmentcomponent.Automaticquadrilateralsawwithdeft,structurecompact,workscopeandgiveprioritytopointline,smallvolume,convenientmaintenance,durabilityandcharacteristicsandwidelyused.Nowonthemarketmorewiththemanualsaw,sawfourprimarily,buttobeautomaticquadrilateralsawisless,sodevelopmentofnewautomaticquadrilateralsaws,soastoimprovetheoperationspeedandproductioncapacity,inordertoimprovethelevelofautomation,convenientandreliablemanufacturing,highefficiency,thenewautomaticwoodworkingequipmenttomeettheneedsofthemarket.Thistechnology,nowinhenanisblank,soitisverypromising.Keywords:Four-sidedsawautomaticwoodworkingmachinery1引言木工鋸床廣泛應(yīng)用于各種木材的切斷，切邊，切平面等作業(yè)中，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，在家具工廠生產(chǎn)部門中得到應(yīng)用。作為木工機(jī)械中輕便靈活的自動(dòng)四邊鋸作業(yè)范圍是有線、面為主、構(gòu)造緊湊、體積小、維修方便、經(jīng)久耐用等特點(diǎn)。隨著我國制造行業(yè)的崛起，不同電鋸設(shè)備應(yīng)用越來越廣。目前電鋸設(shè)備較多，如帶鋸機(jī)、圓鋸機(jī)、框鋸機(jī)、線鋸機(jī)等，但結(jié)構(gòu)體積龐大，一次性投資與運(yùn)行成本較高，就是不能良好的滿足生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的要求，急需技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能價(jià)格良好的自動(dòng)鋸設(shè)備，自動(dòng)四邊鋸在此方面具有優(yōu)勢(shì)，但目前四邊鋸多以半自動(dòng)為主，全自動(dòng)的四邊鋸極少，特別是專用膠合板自動(dòng)四邊鋸。作為木工基地的新鄉(xiāng)，研究開發(fā)自動(dòng)四邊鋸，是很有前景的。目前，國內(nèi)外四邊鋸產(chǎn)品在構(gòu)造特征、性能配置等方面仍存在一定差異，通過對(duì)國內(nèi)外該類產(chǎn)品的比較，明示了其差異情況。國外木機(jī)的技術(shù)交流和銷售代理活躍。國內(nèi)的木工機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)走出了國門，他們?cè)谝M(jìn)國外先進(jìn)的加工、安裝和調(diào)試技術(shù)的同時(shí)，更要引進(jìn)國外先進(jìn)的宣傳、銷售和良好的售后等策略；引進(jìn)我國個(gè)別設(shè)備需要的關(guān)鍵技術(shù)；引進(jìn)數(shù)控平臺(tái)和硬件配套技術(shù)；引進(jìn)國外木工設(shè)備的降噪技術(shù)、環(huán)保技術(shù)；引進(jìn)填補(bǔ)國內(nèi)木工和人造板機(jī)械空白的技術(shù)。向智能化、集成化合信息化發(fā)展。向成套化、系統(tǒng)化、綜合化和規(guī)模化發(fā)展。向模塊化、組合化、系列化和通用化發(fā)展。向小型化、輕型化、簡(jiǎn)易化和多樣化發(fā)展。所以，膠合板自動(dòng)四邊鋸的開發(fā)研究對(duì)于我國的木工家具行業(yè)還是很有實(shí)際意義的。而這個(gè)設(shè)計(jì)題目不但可以使我們和社會(huì)科技環(huán)境接軌。雖然我們的水平有限，但是可以借此更加全面的了解木工器械的性能和工作環(huán)境，為將來的家具行業(yè)的工作做一個(gè)鋪墊。同時(shí)可以把以前學(xué)過的知識(shí)鞏固一下，把以往不太注意的基礎(chǔ)知識(shí)更加熟悉起來，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。所以，在設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)該采用新理論、新方法、新技術(shù)和新手段來提高我們的的設(shè)計(jì)質(zhì)量。2設(shè)計(jì)要求膠合板自動(dòng)四邊鋸工作流程的簡(jiǎn)要框圖如圖1所示。后液壓升降裝置撗剪裝置后送料裝置縱剪裝置前送料裝置前液壓升降裝置后液壓升降裝置撗剪裝置后送料裝置縱剪裝置前送料裝置前液壓升降裝置圖1工作流程簡(jiǎn)圖本設(shè)計(jì)主要是縱剪裝置的設(shè)計(jì)，縱剪裝置是膠合板自動(dòng)四邊鋸用來確定膠合板的寬度。膠合板由前送料裝置傳送過來，進(jìn)入縱剪電鋸，縱剪電鋸有兩個(gè)鋸片同時(shí)對(duì)膠合板的兩邊加工，得到一塊合格的膠合板。2.1縱剪裝置的設(shè)計(jì)參數(shù)本設(shè)計(jì)的膠合板自動(dòng)四邊鋸—縱剪裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的機(jī)械系統(tǒng)是根據(jù)現(xiàn)有普通電鋸的應(yīng)用情況提出要求如下：(1)膠合板自動(dòng)四邊鋸縱剪有兩個(gè)電鋸，鋸床最大高度為1.5m；(2)通過設(shè)計(jì)縱剪裝置將鋸下的膠合板規(guī)范化、精細(xì)化；(3)縱剪后的膠合板規(guī)格到達(dá)市場(chǎng)常用規(guī)格：1220*2440（mm）。（4）在機(jī)械方面完成膠合板自動(dòng)四邊鋸-縱剪裝置裝置的設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際工作情況，要注意載荷。（5）選擇材料。（6）進(jìn)行載荷的校驗(yàn)。2.2膠合板自動(dòng)四邊鋸的總體布局膠合板自動(dòng)四邊鋸由前液壓升降裝置，前給料臺(tái)，縱剪裝置，后給料臺(tái)，橫剪裝置，后液壓升降裝置和鋸末收集裝置組成。膠合板四邊鋸產(chǎn)業(yè)必須逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)以下特點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、重量輕。（2）能自動(dòng)化生產(chǎn)，工作安全、可靠。（3）在連續(xù)作業(yè)線上便于與其他設(shè)備實(shí)現(xiàn)集中控制、管理，剪切力、壓板力參數(shù)調(diào)整及操作方便。毛坯膠合板規(guī)格的市場(chǎng)常用長(zhǎng)寬規(guī)格：1300×2500（mm）膠合板的成品長(zhǎng)寬很多規(guī)格，常用的長(zhǎng)寬規(guī)格是1220×2440mm，而厚度規(guī)格一般有：3、5、9、12、15、18mm等，如表。厚度（mm)層數(shù)寬度（mm)長(zhǎng)度（mm)12至少5層915183015至少7層1220183018915213512202440選擇厚度為18mm。根據(jù)前面所選擇的膠合板規(guī)格，將各部件的尺寸如圖2所示。2550244012201300130025502440 6 1000 41000 5 32550130025501300 1 21300圖2膠合板自動(dòng)四邊鋸各部件尺寸示意圖1—前液壓升降裝置2—前給料臺(tái)3—縱剪4—后給料臺(tái)5—橫剪6—后液壓升降裝置3膠合板自動(dòng)四邊鋸縱剪裝置的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)四邊鋸主要由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)組成。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、鏈傳動(dòng)裝置組成，它的運(yùn)行機(jī)構(gòu)為前后送夾輥。而膠合板自動(dòng)四邊鋸是在四邊鋸的基礎(chǔ)上加入了自動(dòng)控制裝置，實(shí)現(xiàn)了加工工藝的自動(dòng)化。縱剪裝置總體結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖3縱剪裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖3.1縱剪裝置的工作分析和工藝流程膠合板自動(dòng)四邊鋸的縱剪裝置的工作原理，首先把不規(guī)則的膠合板放在送料臺(tái)上，由前液壓升降裝置將膠合板送往縱剪鋸的滾筒中，然后由滾筒夾緊送往工作臺(tái)進(jìn)行縱剪工作，最后在由后液壓升降裝置將膠合板送往出料臺(tái)，完成縱剪的工作?？v剪裝置的工藝流程如圖4所示。導(dǎo)向滾筒導(dǎo)向滾筒前夾送滾筒縱剪電鋸后夾送滾筒圖4縱剪裝置工藝流程圖3.2膠合板自動(dòng)四邊鋸縱剪裝置的結(jié)構(gòu)分析膠合板自動(dòng)四邊鋸-縱剪裝置主要由前夾送滾筒、電鋸、電機(jī)、后夾送滾筒等結(jié)構(gòu)組成，膠合板經(jīng)過前送料裝置送至前夾送滾筒，在導(dǎo)向輪的牽引下送至縱剪電鋸，并在此約束下穩(wěn)定向前運(yùn)動(dòng)，完成切割，再由后夾送滾筒約束并送至后送料裝置。前后夾送滾筒的目的主要是送料和保持其運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性兩個(gè)作用。在此過程中，各部件協(xié)調(diào)工作，通過各個(gè)部件的不同作用來實(shí)現(xiàn)最終膠合板自動(dòng)切割的目的。其縱剪裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示。圖5縱剪裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1機(jī)架2導(dǎo)向輪3前夾送滾筒4后夾送滾筒5縱剪電鋸6電動(dòng)機(jī)4膠合板自動(dòng)四邊鋸-縱剪裝置的部件設(shè)計(jì)縱剪裝置是用來實(shí)現(xiàn)圓鋸片的縱向切削的，是任何四邊鋸不可缺少的部分，因而也是四邊鋸最主要、也是最基本的機(jī)構(gòu)?？v剪裝置的安全狀態(tài)的好壞將直接地關(guān)系到自動(dòng)四邊鋸作業(yè)的安全，是防止電鋸事故的關(guān)鍵。縱剪裝置的機(jī)構(gòu)主要包括:機(jī)架、導(dǎo)向滾筒、前后夾送滾筒和縱剪電鋸兩部分組成。4.1縱剪裝置機(jī)架的分析和設(shè)計(jì)目前市場(chǎng)上常用的膠合板的規(guī)格是1220*2440㎜，依據(jù)允許的誤差以及機(jī)架比膠合板大的原則，在膠合板的每邊留40mm的余料，毛坯選為1300*2520mm，所以縱剪裝置機(jī)架的結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示。（見附錄Ⅰ）基本尺寸定為：長(zhǎng)：2550㎜寬度：1350㎜高度：1300㎜材料選為45號(hào)鋼，因?yàn)?5號(hào)鋼是強(qiáng)度較高的一種中碳優(yōu)質(zhì)鋼，淬透性差，一般以正火狀態(tài)使用，機(jī)械性能要求較高時(shí)，采用調(diào)質(zhì)處理。冷變形塑性中等，退火和正火的切削加工性比調(diào)質(zhì)的好。用于制造強(qiáng)度要求較高的零件。圖6機(jī)架示意圖1滾筒架2機(jī)架3電動(dòng)機(jī)平臺(tái)縱剪裝置機(jī)架部分主要由支撐架、滾軸、聯(lián)軸器等結(jié)構(gòu)組成，機(jī)架的尺寸以及剛度等特性決定了整個(gè)裝置運(yùn)行的平穩(wěn)性及加工結(jié)果的準(zhǔn)確性。機(jī)架式支承著整個(gè)縱剪裝置的重量，所以機(jī)架是否能夠承受整個(gè)設(shè)備及加工道具的重量是整個(gè)設(shè)備能否正常運(yùn)行的基本保證，這里邊包括滾筒的重量，機(jī)架自身的重量，夾送輥的重量，電機(jī)的重量，電鋸的重量以及所涉及的多個(gè)部分的重量，所以在設(shè)計(jì)時(shí)保證機(jī)架所能承受的載荷在所承受實(shí)際載荷之上。4.2導(dǎo)向滾筒的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)滾筒是帶式輸送機(jī)的重要部件，按在輸送機(jī)中所起的作用滾筒可分為傳動(dòng)滾筒和改向滾筒兩大類。改向滾筒包括用于輸送機(jī)端部改向的改向滾筒、增加傳動(dòng)滾筒包角的增面滾筒和用于拉緊裝置的拉緊滾筒。導(dǎo)向滾筒屬于滾筒中的改向滾筒，沒有什么特殊要求。一般地，傳動(dòng)滾筒的表面覆蓋有橡膠或鑲有陶瓷以增大滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)。導(dǎo)向滾筒的典型結(jié)構(gòu)如圖7所示。（a）焊接結(jié)構(gòu)滾筒（b）鑄焊結(jié)構(gòu)滾筒圖7傳動(dòng)滾筒典型結(jié)構(gòu)圖導(dǎo)向滾筒主要用來對(duì)前送料裝置輸送過來的膠合板進(jìn)行定向和定位，沒有太高的精度要求，因?yàn)楹附咏Y(jié)構(gòu)的滾筒成本較低，穩(wěn)定性能較好，所以本設(shè)計(jì)縱剪裝置宜選用（a）方案的傳動(dòng)滾筒，焊接結(jié)構(gòu)滾筒。4.3縱剪裝置前后夾送滾筒的分析與設(shè)計(jì)夾送滾筒是用來將膠合板平穩(wěn)的送到縱剪電鋸平臺(tái)的裝置，因此夾送滾筒應(yīng)該有很好的穩(wěn)定性，夾送滾筒的表面應(yīng)該有很高的表面粗超度。4.3.1夾送滾筒的設(shè)計(jì)夾送滾筒裝置是中厚板生產(chǎn)線上關(guān)鍵設(shè)備之一,主要用于雙邊剪坯料的夾緊和輸送?，F(xiàn)有的夾送滾筒裝置普遍存在跑偏現(xiàn)象,嚴(yán)重影響膠合板切邊、定尺質(zhì)量和產(chǎn)量的提高。本設(shè)計(jì)根據(jù)夾送滾筒的機(jī)械結(jié)構(gòu),推導(dǎo)出輥筒身微變形和壓力之間的定量關(guān)系,依據(jù)夾送滾筒的設(shè)計(jì)和改造理論為依托。設(shè)計(jì)錐形中間套夾送滾筒機(jī)構(gòu),以消除傳統(tǒng)中間筒套和軸徑配合所產(chǎn)生的不同心造成的跑偏，采用柔性自適應(yīng)夾送滾筒鉸接機(jī)構(gòu),以適應(yīng)來料變化,避免夾送滾筒輸送膠合板跑偏現(xiàn)象的出現(xiàn)。根據(jù)整個(gè)縱剪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求和查閱相關(guān)資料后將夾送滾筒的直徑定為80mm,厚度取10mm,示意圖如圖8所示。圖8夾送滾筒示意圖4.3.2前后夾送滾筒材料的選擇因?yàn)榍昂髪A送滾筒送料為膠合板，沒有什么特殊要求，HT200有較高的強(qiáng)度，基體為珠光體，強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性均較好，減振性也良好，因此夾送滾筒的材料選用HT200。4.3.3夾送滾筒兩端軸承的選擇（1）輕型孔徑在50~100mm；輕型滾筒的結(jié)構(gòu)是軸與輪轂之間采用過盈配合（或配單鍵），輻板與筒體焊接，其中輪轂與軸采用鍵連接的結(jié)構(gòu)用于傳動(dòng)滾筒。（2）中型孔徑在120~180mm；中型滾筒的結(jié)構(gòu)是軸與輪轂用脹套連接，輻板與筒體焊接。（3）重型孔徑在200~220mm；重型滾筒的結(jié)構(gòu)是軸與輪轂采用脹套連接，這種結(jié)構(gòu)的滾筒是筒體的一部分、輻板、輪轂鑄成一體的接盤與筒體的另一部分焊接而成，也就是鑄焊滾筒。因其送料為膠合板，沒有什么特殊要求，因此選用輕型滾筒即可，軸承內(nèi)孔徑為70mm。選用型號(hào)為2314的球面調(diào)心滾子軸承。4.3.4送夾滾筒軸的功率傳動(dòng)滾筒軸功率(PA)按下式計(jì)算：（1）傳動(dòng)滾筒的最大扭矩(Mmax)按下式計(jì)算：(2)式中D——傳動(dòng)滾筒直徑，D=80mm。根據(jù)送夾滾筒的輸送軸功率，參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選擇的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y90L-2的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為2.2kw，最大額定轉(zhuǎn)矩為2.3kN/m。4.3.5主要阻力輸送機(jī)的主要阻力FH是物料及輸送帶移動(dòng)和承載分支及回程分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的阻力的總和。可由下式計(jì)算：(3)式中f——模擬摩擦系數(shù)，根據(jù)工作條件及制造安裝水平?jīng)Q定；L——輸送機(jī)長(zhǎng)度(頭尾滾筒中心距)，單位m；g——重力加速度，取g=9.8N/kg；qR0——承載分支托輥組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，kg/m，用下式計(jì)算：=0.896kg/m(4)其中G1——承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，單位kg；a0——承載分支托輥間距，單位m；qRU——回程分支托輥組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，單位kg/m，用下式計(jì)算：(5)其中G2——回程分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量，單位kg；au——回程分支托輥間距，單位m；qR——每米長(zhǎng)度輸送帶質(zhì)量單位kg/m；qG——每米長(zhǎng)度輸送物料質(zhì)量，單位kg/m；(6)δ——輸送機(jī)傾角，單位度。4.3.6滾筒的校核根據(jù)設(shè)計(jì)要求和經(jīng)驗(yàn)，將滾筒的直徑取為80mm，厚度取10mm,故有以下計(jì)算校核：kg根據(jù)整個(gè)縱剪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求和查閱相關(guān)資料后將夾送棍的直徑定為30mm,厚度取7mm,由此可得：每一根夾送棍的體積總共四根夾送棍，因此總重4.3.7前后夾送滾筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前后送夾滾筒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖9所示。（見附錄Ⅱ）圖9夾送滾筒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖4.4電鋸軸的結(jié)構(gòu)分析及設(shè)計(jì)計(jì)算目前木工機(jī)床的主軸設(shè)計(jì)一般是按經(jīng)驗(yàn)確定尺寸，再進(jìn)行剛度校核和臨界轉(zhuǎn)速驗(yàn)算，軸的尺寸一般較大，不合理?，F(xiàn)利用一種綜合方法針對(duì)自動(dòng)四邊鋸床進(jìn)行鋸軸的設(shè)計(jì)。4.4.1載荷計(jì)算作用在鋸軸上的載荷有扭矩，鋸片所受的切向力和徑向力皮帶輪的壓力?？v剪裝置鋸片為兩片，鋸片寬為3.5mm，鋸片直徑為205mm，鋸路寬度為4.5mm，鋸路高度為50mm，鋸軸轉(zhuǎn)速為4000r/min，板材進(jìn)給速度為4-16m/min。常見工況為：鋸路高度H=50mm，鋸片數(shù)Z=2，進(jìn)給速度V=10m/min，切削比功K=J/cm3。鋸片的切削速度:V=3.14Dn/60=3.14×0.205×4000/60=43(m/s);（7）鋸片所受的切向力：P=ZkbHU/60V=2×80×4.5×50×10/60/43=140(N);（8）鋸軸上的扭矩：T=Pd/2=140×0.205/2=14.35(N?m)（9）鋸軸電機(jī)的功率：N=Tω/1000/η=14.35×4000×2×3.14/60/1000/0.95=6.32(kW)鋸片所受的徑向力：Pr=mP，m為刀具變鈍系數(shù)。鋸齒中等銳利時(shí)，m取0.5，Pr=0.5×140=70（N）。鋸片所受的合力：F1=(EQP2+Pr2)1/2=157(N)（10）對(duì)從動(dòng)皮帶輪，取D=140mm，圓周力Pt=6×107/3.14Dn=750(N)皮帶輪的壓力：F2=1.2Pt=900(N)（11）4.4.2鋸軸軸徑的設(shè)計(jì)鋸軸設(shè)計(jì)成階梯軸，前端安裝鋸套，有結(jié)構(gòu)確定尺寸為Φ50mm，后端尺寸最小，以扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來確定直徑，按下列公式粗略計(jì)算：d=91（N/n[ψ]）1/4，（12）[ψ]為單位長(zhǎng)度允許扭轉(zhuǎn)的角度，這里取為0.5o，帶入公式，d=29.5mm。經(jīng)綜合考慮，后端直徑取為36mm，后徑為40mm，前徑為45mm，前端為50mm，整個(gè)鋸軸當(dāng)量直徑為43mm。4.4.3跨距的計(jì)算以抗彎剛度來確定支撐之間的跨距，所設(shè)計(jì)的跨距應(yīng)使鋸軸前端中部的彎曲量在許可范圍內(nèi)。[y]取為跨距的萬分之一。在進(jìn)行皮帶傳動(dòng)布置時(shí)，使皮帶壓力與鋸片所受力成反方向布置。鋸軸計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖10所示。圖中a，b由結(jié)構(gòu)而定，取a=160mm，b=120mm。圖10鋸軸計(jì)算載荷簡(jiǎn)圖兩支撐的反力：R1=546+195360/l，R2=900+195360/l兩支撐采用向心推力軸承，前支撐剛度K1=74632N/mm,后支撐剛度：K2=K1/1.4=53309N/mm。假定支撐為剛性，鋸軸為彈性時(shí)，鋸軸前端中部的彎曲量：y1=F1a2（l+a）/3EI-F2lab/3EI（13）I=0.05de4=0.05×0.0434,E=2.1×1011（14）y1=0.0208-3.074×10-5l（15）假定支撐為彈性、鋸軸為剛性時(shí)，鋸軸前端中部的彎曲量：y2=R1(l+a)/K1l+R2a/K2l=0.0073+6.49/l+1005.17/l按y=y1+y2=[y]=l/10000去求解跨距l(xiāng)，得l=392mm。4.4.4電鋸軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖電鋸主軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖11所示。（見附錄Ⅲ）圖11縱剪電鋸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖5縱剪裝置部分部件的校核計(jì)算校核計(jì)算是每一個(gè)設(shè)計(jì)的必不可缺的部分，沒有校核的設(shè)計(jì)就不是完美的設(shè)計(jì)，是經(jīng)不起推敲的設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)是沒有什么意義的，下面是對(duì)此縱剪裝置的部分校核計(jì)算。5.1機(jī)架載荷的校核機(jī)架式支承著整個(gè)縱剪裝置的重量，所以機(jī)架是否能夠承受整個(gè)設(shè)備及加工道具的重量是整個(gè)設(shè)備能否正常運(yùn)行的基本保證，這里邊包括滾筒的重量，機(jī)架自身的重量，夾送輥的重量，電機(jī)的重量，電鋸的重量以及所涉及的多個(gè)部分的重量，所以在設(shè)計(jì)時(shí)保證機(jī)架所能承受的載荷在所承受實(shí)際載荷之上。由本設(shè)計(jì)前面部分所計(jì)算的部分知：機(jī)架設(shè)計(jì)所能承受載荷>木板重+機(jī)架重+夾送輥重+電機(jī)重+電鋸重+滾筒重+其它部分重即木板重=所以所以根據(jù)設(shè)計(jì)要求將機(jī)架的承載能力設(shè)計(jì)為100kg,這樣就可以保證整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)的安全與平穩(wěn)5.2電鋸軸上支承的校核為了提高傳動(dòng)軸臨界轉(zhuǎn)速、避免共振以及考慮整車總體布置上的需要，常將傳動(dòng)軸分段，有時(shí)為了提高傳動(dòng)系的彎曲剛度、改善傳動(dòng)系彎曲振動(dòng)特性、減小噪聲、也將傳動(dòng)軸分成兩段。傳動(dòng)軸分段時(shí)，需加設(shè)中間支承。中間支承通常安裝在車架橫梁上或車身底架上，以補(bǔ)償傳動(dòng)軸軸向和角度方向的安裝誤差以及車輛行駛過程中由于發(fā)動(dòng)機(jī)竄動(dòng)或車架等變形所引起的位移。日前廣泛采用的橡膠彈性中間支承，其結(jié)構(gòu)中采用單列滾珠軸承。橡膠彈性元件能吸收傳動(dòng)軸的振動(dòng)，降低噪聲。這種彈性中間支承不能傳遞軸向力，它主要承受傳動(dòng)軸不平衡、偏心等因素引起的徑向力，以及萬向節(jié)上的附加彎矩所引起的徑向力。當(dāng)這些周期性變化的作用力的頻率等于彈性中間支承的固有頻率時(shí)，便發(fā)生共振。圖為擺臂式中間支承，擺臂機(jī)構(gòu)能適應(yīng)中間傳動(dòng)軸軸線在縱向平面的位置變化改善了軸承的受力狀況，橡膠襯套能適應(yīng)傳動(dòng)軸軸線在橫向平面內(nèi)少量的位置變化。中間支承的固有頻率可按下式計(jì)算，（16）式中，為中間支承的固有頻率(Hz)；為中間支承橡膠元件的徑向剛度(N／mm)；m為中間支承的懸置質(zhì)量(kg)，它等于傳動(dòng)軸落在中間支承上的一部分質(zhì)量與中間支承軸承及其座所受質(zhì)量之和。在設(shè)計(jì)中間支承時(shí)，應(yīng)合理選擇橡膠彈性元件的徑向剛度，使固有額率對(duì)應(yīng)的臨界轉(zhuǎn)速n＝60盡可能低于傳動(dòng)軸的常用轉(zhuǎn)速范圍，以免共振，保證隔振效果好。一般許用臨界轉(zhuǎn)速為1000—2000r／min，轎車取下限。當(dāng)中間支承的固有頻率依此數(shù)據(jù)確定時(shí)，由于傳動(dòng)軸不平衡引起的共振轉(zhuǎn)速為1000—2000r／min，而由于萬向節(jié)上的附加彎矩引起的共振轉(zhuǎn)速為500—1000r／min。傳動(dòng)軸不平衡是傳動(dòng)系彎曲振動(dòng)的一個(gè)激勵(lì)源，當(dāng)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，將產(chǎn)生明顯的振動(dòng)和噪聲。萬向節(jié)中十字軸的軸向竄動(dòng)、傳動(dòng)軸滑動(dòng)花鍵中的間隙、傳動(dòng)釉總成兩端連接處的定心精度、高速回轉(zhuǎn)時(shí)傳動(dòng)軸的彈性變形、傳動(dòng)軸上點(diǎn)焊平衡片時(shí)的熱影響等因素，都能改變傳動(dòng)軸總成的不平衡度。提高滑動(dòng)花鍵的耐磨性和萬向節(jié)花鍵的配合精度、縮短傳動(dòng)軸長(zhǎng)度增加其彎曲剛度，都能降低傳動(dòng)軸的不平衡度。為了消除點(diǎn)焊平衡片的熱影響，應(yīng)在冷卻后再進(jìn)行動(dòng)平衡檢驗(yàn)。傳動(dòng)軸的不平衡度，對(duì)于轎車，在3000—6000r／min時(shí)應(yīng)不大于25—35g·cm；對(duì)于貨車，在1000—4000r／min時(shí)不大于50—100g·cm。另外，傳動(dòng)軸總成徑向全跳動(dòng)應(yīng)不大于0.5—0.8mm。5.3臨界轉(zhuǎn)速的驗(yàn)算鋸軸的振型主要是彎矩（扭矩的固有頻率很高，不必考慮）。在鋸軸為4000r/min時(shí)，它的實(shí)際頻率為419rad/s。鋸軸前端由于鋸片偏心而產(chǎn)生的離心力所引起不彎振的固有頻率：?1=（K/m）1/2,K=3EI/a2(l+a),m=7850×10×0.0035×3.14×0.10252=9.064,?1=917rad/s，同理，鋸軸后端皮帶輪處：?2=1100rad/s。實(shí)際頻率遠(yuǎn)離固有頻率20%以上，所以鋸軸的臨界轉(zhuǎn)速驗(yàn)算合格。6結(jié)束語本次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)膠合板自動(dòng)四邊鋸加工系統(tǒng)的縱剪裝置的設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)以達(dá)到全自動(dòng)生產(chǎn)為目標(biāo)。這個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備造價(jià)低，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。先進(jìn)的控制技術(shù)以PLC可編程控制器為主機(jī)的控制系統(tǒng)對(duì)升降，送料，加工，除塵等生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，功能齊全，穩(wěn)定可靠，自動(dòng)化程度高較。最重要的是進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了膠合板自動(dòng)四邊鋸的自動(dòng)加工，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。由于本設(shè)計(jì)還處于設(shè)計(jì)階段，沒有進(jìn)入生產(chǎn)階段，可能在以后的生產(chǎn)中還會(huì)出現(xiàn)其他的沒有考慮周全的問題，這在以后生產(chǎn)中遇到了需要具體問題具體解決，使膠合板自動(dòng)四邊鋸的自動(dòng)化程度更高。致謝在這次設(shè)計(jì)過程中，我綜合運(yùn)用了在大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，從而對(duì)這些知識(shí)有了進(jìn)一步地理解和把握。同時(shí)我還掌握了機(jī)械傳動(dòng)及一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法與基本步驟，培養(yǎng)了自身獨(dú)立思考問題、分析問題以及解決問題的能力。改進(jìn)設(shè)計(jì)期間，通過與同組人員的交流討論，使我更快地投入到設(shè)計(jì)中去，在技術(shù)上也少走了不少彎路。在老師的悉心指導(dǎo)以及同學(xué)們的熱情幫助下，我的思路得到進(jìn)一步的拓寬，不再局限于一種方案的選擇，雖然