毕业设计（论文）半自动横截双圆锯片机的设计（含全套CAD图纸）.doc

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1、全套CAD图纸，联系153893706 摘要横截双圆半自动锯片机（切削小木块用）在国外应用相当广泛。此圆锯机相关技术在国外木材加工行业已经相当完善，但在国内处于刚刚起步阶段。小木块平地能解决城市绿化的死角。本文简要的介绍了横截双圆半自动锯片机发展现状和趋势，分析了国内同类锯机的特点，说明了其特点和使用范围。通过对几种同类产品的分析比较，制定了横截双圆半自动锯片机的总体布局和结构方案和电机选择等。同时，还进行了皮带、带轮和轴的设计计算与校核。本文以结构设计为主。 关键词： 横截圆锯机；半自动；双轴双锯片；木工机械；圆锯机；锯片机 AbstractCross of dot semi-automat

2、ic saw machine (cutting small bits of wood for use in any application in a wide range of foreign countries. This circular saw related technology holzbearbeitung is very comprehensive, but at home is just the initial stage. The small wood block in the lowlands to city afforesting corner. This article

3、 provides an introduction to the horizontal dot semi-automatic saw machine status and trends of the development, analysis of the domestic saw features, describes its features and scope of use. Several kinds of analysis and comparison of the like product, developed a transversal dot semi-automatic sa

4、w in the overall layout and structure of the programme and motor preferences. At the same time, also belts, pulleys, and shafts of calculation and check of the design. This article for structural design. Keywords horizontal circular saw semi-automatic 2 axis 2-saw blade woodworking machinery 目录摘要IAb

5、stractII第1章 绪论11.1 木工横截圆锯片机概述11.1.1 木工横截圆锯片机发展现状11.1.2 木工锯机的主要特点31.1.3 木工横截圆锯片机设计的目的和意义31.1.4 市场需求4 1.2 本章小结4第2章 系统设计总体方案52.1 主运动与进给运动52.1.1 圆锯机的工作原理52.1.2 主运动52.1.3 进给运动62.2 锯片的确定62.3 原木装卡62.4 总体结构72.5 本章小结8第3章 机械系统设计计算93.1 设计参数确定93.2 运动系统的设计计算93.2.1 电机的选择103.2.2 带和带轮的计算与设计103.2.3 轴径的确定与校核153.3 本章小

6、结21第4章 双截圆锯机的使用说明书SYJ001224.1 主要用途及适用范围224.2 主要规格及技术参数224.3 主要结构及性能224.4 安装与调整224.5 使用与操作234.6 维护与保养234.7 本章小结23结论24致谢25参考文献26附录28第1章 绪论1.1 木工横截圆锯片机概述1.1.1 木工横截圆锯片机发展现状1.国内详细情况我国对该技术的研究刚起步，目前，东北林业大学借鉴小木块削制研究成果，开始对小木块坪地加工技术进行全面研究。项目启动以后，所开发的技术将迅速缩短我们和国际上的差距。2003年，东北林业大学马岩教授邀请日本教授到我们的工程中心讲学，相互交流木材小木块坪

7、地的加工技术。马岩教授在小木块削制的研究上发表了一些文章，对小木块的加工精度已经达到工业化要求，并利用这些小木块铺装出实验样地，其研究已进入到实验室研究的阶段。2.国外详细情况德国、美国和澳大利亚是最早开始研究小木块坪地工艺与技术的国家，到20世纪末，德国和澳大利亚已经形成小木块坪地的理论和实验室成果。德国于21世纪开始形成小木块原料加工的技术，以适应小木块工业的大批量和自动化生产的要求。自从Maier公司和德利斯顿大学的研究人员完成了小木块坪地技术的应用研究以后，Maier公司又开发出相关的工艺技术，世界上众多小木块加工工业发达的国家纷纷在这些项目研究上与Maier公司进行商业联合开发和学术

8、交流，并在此基础上取得了大量的研究与开发成果。仅仅几年，围绕小木块坪地和小木块加工新产品已经开始进入实验室研究，当今世界新型小木块加工设备都运用了德国科学家的技术成果。小木块坪地属于新型小木块加工技术在绿化方面的高科技产品，小木块坪地也属于新型小木块加工技术的最先进加工技术的成果产品，这项加工技术已经引起全世界的注意。现在，全世界已经有几家小木块坪地研究单位。下图为瑞士街道的一角，其小木块平地即美观又能起到环保的作用，可以将城市的绿化死角实现绿化。图1.1 瑞士街道一角德国也是最早实现小木块坪地数控加工工业化实验的国家。由于德国的小木块机械工业是世界第一大产业，因此，该国已经将小木块坪地工艺与

9、技术应用在世界范围内推广。Maier公司在数控新型小木块的开发上实力最强，每年他们都推出新的研究成果。图1.2 德国制造的小木块机器 如图1-2所示，为德国制造的小木块铣销机器。这是在汉诺威的展销会上拍到的照片，它的铣削刀具如图1-3所示。图1.3 小直径木粉碎机刀组图国外制造的小木块粉碎机一般都采用铣销加工，功率都比较大，也不便于随地加工，不适合我国的市场。设计研发半自动双截圆锯机，采用圆锯片锯削加工，功率小，效率高，而且重量轻，便于搬动，可以实现随地加工。1.1.2 木工锯机的主要特点随着数控技术不断发展，现在已有许多数控锯机，圆锯机应用广泛，是木材机械加工中最基本的设备之一。按照切削刀具

10、的加工特征，圆锯机可分为：纵锯圆锯机，横截圆锯机和万能圆锯机。若按工艺用途分则有：锯解原木，在剖板材，裁边等形式。而按锯片数量分又有单锯片，双锯片和多锯片，等等。1.1.3 木工横截圆锯片机设计的目的和意义木块坪地的研究和开发的目的是基于城市绿化过程中，由于剪枝、间伐、枯木死树处理等工序会产生大量的木质废料，这些木质废料在过去一直作为垃圾、烧柴、小木块原料处理。由于城市烧柴的用量越来越少，小木块应用的量也越来越少，实际这些废料绝大多数都作为城市垃圾处理了。如果我们设计一套专用的设备，将这些废料削成小木块。采用专用的筛选设备将加工小木块的碎料铺在小木块的下面，起到肥沃土壤的作用，使营林的全部废物

11、就地全部利用。木块坪地还具有保墒作用，会使生长在木块坪地上的植物有充足的水分供应，达到促进植物生长的目的。木块坪地的木材隔热作用可以调节土壤的温度和湿度，木块坪地覆盖了露在地表的尘土，实现防止这些尘土造成城市空气污染的目的。在城市下大雨的时候，木块坪地可以迅速地渗水，防止道路和绿地出现积水，起到调节城市排水的目的。木块坪地美观、调节气候、废物利用、促进植物生长，这些优点决定了这项技术一旦推广将产生巨大的经济效益和社会效益。开发小木块坪地绿化技术的最大意义是该技术的成本低、效益高。和草坪、灌木坪和花坪相比，其成本大幅度下降，因为它的原料成本几乎没有，这是草坪、灌木坪和花坪根本不能比拟的。该技术利

12、用城市绿化部门无法处理的废料，是经济效益和社会效益双赢的项目，这是项目开发的必要性所在和开发的意义所在。国外十几年前开始采用小木块坪地绿化，我国至今没有开展这项研究，因此，该技术研究属于国内首创，是填补国内空白和争取国际先进水平的研究，具有重大的理论意义。1.1.4 市场需求城市木块坪地削块设备是近几年国际林业机械行业出现的最新产品。现在，只有美国和德国具备制造城市木块坪地削块设备和相应的配套技术的能力。由于人们生活水平的提高，降低空气污染和提高环境质量的需求越来越高。国内治理沙尘和绿化的任务日趋严重，这就对木块坪地设备和相应的配套技术的应变能力要求越来越高。城市木块坪地削块设备和相应的配套技

13、术正是适应了这个形式而诞生的高科技产品。城市木块坪地削块设备和相应的配套技术是直接针对城市绿化营林加工需求的。1.2本章小结本章主要介绍了横截式双圆锯片机的发展现状与主要特点，分析了横截式双圆锯片机的市场需求。第2章 系统设计总体方案2.1 主运动与进给运动2.1.1 圆锯机的工作原理图2.1 双截圆锯机工作原理图1电机；2过度轴；3锯轴；4主传动轴；5减速机图2.1所示为圆锯机切削机构的运动原理。锯轴借助于皮带，由电机驱动。在切削过程中电机1带动过度轴2，轴2带动主轴4，在由主轴4驱动锯轴3带动锯片进行切削运动。过度轴2还带动减速机（1：35），在由减速机带动轴1使 整个传动系统做圆周运动。

14、此锯机为双工位工作的机器。2.1.2 主运动 从工件上切除切屑，形成新表面所需要的最基本运动，称之为主运动。与进给运动相比，主运动速度高消耗功率大。主运动用切削速度V表示，通常主运动由刀具完成。主运动可以是直线，如刨削，也可以是回转运动，如铣削。主运动为回转运动时，主运动速度的的计算公式为 （2.1）式中：D刀具（工件）或锯轮直径（mm）； n刀具（工件）或锯轮转速（r/min） Error! No bookmark name given.圆锯机的主运动为原理图内的轴3绕自身的轴线做圆周运动对原木进行切削运动。此锯机为双轴双锯片锯机。2.1.3 进给运动此圆锯机的进给运动为减速机带动轴1以轴1

15、的轴线为轴心所作的圆周运动。对原木进行切断。此圆锯机为双锯片机，大大的增加了其工作效率。两个锯片同时切削，还实现了立的平衡，故此锯机工作时，运动平稳，振动轻。2.2 锯片的确定我国生产的平面锯身圆锯片，外径为150-1500mm，内凹锯身圆锯片的外径为200-500mm，两种圆锯片都是每隔50mm进一级。孔径是圆锯片的一个安装尺寸。圆锯片的中心孔孔径随圆锯片外径增加而增加。我国普通圆锯片的孔径为30mm，50mm，75mm等。根据机械的结构和锯切原木的直径，锯片直径选用350mm。锯机的结构和工作环境选孔径为30mm。2.3 原木装卡1、夹板 2、弹簧 3、料口图2.2 进料压紧结构图木料从料

16、口放入进料口，靠自身的重力进料，夹板1在拨料杆的拨动下，靠弹簧2的作用实现自动的卡紧。拨料杆随着主轴旋转动力也由电动机来。当拨料杆转过之后卡板载弹簧的作用下又回到原来的位子将木料卡紧。2.4 总体结构机械本体部分是圆锯机的骨架。在保证整个机械系统的机械刚性的前提下，为了简化设计的机构，减轻整机重量，缩短产品的设计和制造的周期，其主体框架采用槽钢，用焊接的方法将其连接。同时，由于我所做的为一毕业设计，只是一个试验课题，在框架的设计上不能采用铸造方法进行。因为铸造还需要一个针对机床框架模具的开发过程。无论是成本，还是生产周期上考虑，均不合适。虽然铸造在生产加工过程中抗震性能好，加工出来的产品质量好

17、，但我们仍采取焊接的机架机构。 图2.3 机架结构图2.5本章小结本章对横截式双圆锯片机的工作原理进行了分析与介绍，确定了锯片的尺寸和锯片机的总体结构第3章 机械系统设计计算3.1 设计参数确定锯片直径是圆锯机的主要参数。通常的圆锯机直径是300-900mm。锯轴转速和进给速度：一般圆锯机的锯轴转速在900-3000r/min，机动进给速度在10-100m/min。锯片直径一定，锯轴转速越高，切削转速越高；切削速度和进给速度要匹配，否则将影响圆锯机的生产效率。部分国产圆锯机的主要参数MJ104MJ106MJ224MJ256MJ263MJ264锯片直径（mm）400600400650275400

18、锯轴转速（r/min）300015002930155057004142主电机功率（kw）343.24.52.23机床重量（kg）3304004752803001800由任务书得: 技术要求如下 1、锯切前原木直径 3080mm2、锯切前原木长度 200 1200 mm3、锯切主轴转速 8001200 r/min 4、拨料轴转速 1015 r/min5、出料口最大尺寸为 80 x 800 m由于此圆锯机正处于研究设计阶段故先选用锯切轴转速1000r/min，拨料轴转速10.19r/min来试制样机。试验成功后可把电机换成步进电机，来实现调速。3.2 运动系统的设计计算3.2.1 电机的选择机械的

19、电机功率除了一部分用作有效功率外，另一部分将成为传动链中的各种摩擦损耗。 主电机的功率为： （3.1）式中：总电机功率；有效功率；空载功率（可以用试验的方法确定）；摩擦损耗功率。 （3.2） 由式（21）得速度=18.32（m/s） 由机械设计课程设计表9.1得轴承的效率为0.98，带的效率为0.96 0.55 故得=0.52（KW） 此圆锯机为双轴双锯片，所以其总的有效功率为2倍的等于1.04kw，由试验得空载功率为0.223kw，摩擦功率为0.186kw。故总功率由式（31）得1.04+0.223+0.186=1.449kw。由机械设计课程设计表15.1选择电机Y90L4额定功率为1.5k

20、w，满载转速1400r/min。3.2.2 带和带轮的计算与设计电机功率为1.5kw，转速为1400r/min。锯轴转速为1000r/min可得传动比i=1400/1000=1.4（1） 确定设计功率。由机械设计表7.6查得工作情况系数=1.2. （2）选择带型。根据P和n查机械设计图7.11选择z型带。 （3）确定带轮的基准直径。根据机械设计表7.7荐用最小基准直径，可选小带轮直径=80mm，则大带轮直径为（4）验算带的速度 =5.86（m/s）25（m/s） （3.3）故符合要求。（5）确定带长度和中心距。根据0.7（+）2（+）初步确定中心距 0.7（80+112）=134.42（80+

21、112）=384要求结构紧凑，故取偏小值=295mm根据机械设计式（7.4）计算V带基准长度 =792.31mm （3.4）机械设计中表7.2选V带基准长度为=800mm。由机械设计中式（7.22）计算实际中心距a =295.434mm （3.5）（6）计算小轮包角。有机械设计中式（7.3）得（7）确定V带根数。根据机械设计中式（7.23）计算带的根数。由机中表7.3差取单根V带所能传递的功率为=0.35kw。由机械设计中式（7.19）计算功率增量。 由机械设计中表7.4查得 由机械设计中表7.5查得故得 （3.6） 由机械设计中表7.8查得由机械设计中表7.2查得则带的根数为 （3.7）注：

22、此锯机为双轴双锯片工作故上式中的 应该取一半。取Z=2根。（8）计算出拉力由机械设计中表7.1查得m=0.06 （9）计算作用在轴上的压力。由机中式(7.25)得（10）带轮结构设计。 图3.1 小带轮结构图带轮直径较小故采用实心轮，外径为80mm。槽的尺寸可由机械设计中表7.9确定。电机功率为1.5kw，转速为1400r/min。锯轴转速为1000r/min可得传动比i=1400/1000=1.4，带的传递效率为0.96 （1）确定设计功率。由机械设计表7.6查得工作情况系数=1.2. （2）选择带型。根据P和n查机械设计图7.11选择z型带。 （3）确定带轮的基准直径。根据转速的需要两个带

23、轮均选择112mm。（4）验算带的速度=5.86（m/s）S,故此剖面安全。 5.校核轴承寿命 有机械设计手册查7008C轴承得C=19800N，=13800N。(1)根据前面轴的计算可知，只校核轴承2即可。(2) 计算当量动载荷。由=0.015,查机械设计中表11.12得e=0.38 因为大于e所以X=0.44，Y=1.36 当量动载荷0.4489.5+1.3660.674=121.89N (3)校核轴承寿命。轴承在以下工作，查机中表11.9得=1.载荷变动小，查机械设计中表11.10，得=1.5. 轴承2的寿命=211673.4（h）预期使用年限应该在10年左右，每日的工作量不定，需要根据

24、实际的情况来定不过大概时间应为103658=29200（h）显然，远大于，故轴承寿命相当充裕.3.3本章小结本章设计了锯片机运动参数，确定了电机的型号为Y90L4。计算了带、带轮、轴的基本参数。第4章 双截圆锯机的使用说明书SYJ001 4.1 主要用途及适用范围SYJ-001是生产小木块平地生产设备之一，这种设备在国际上已经受到相当大的重视，4.2 主要规格及技术参数1、锯切前原木直径 3080mm2、锯切前原木长度 200 1200 mm3、锯切主轴转速 8001200 r/min 4、拨料轴转速 1015 r/min5、出料口最大尺寸为 80 x 800 m6、电机功率1.5kw 转速1

25、440r/min4.3 主要结构及性能SYJ-001半自动双截圆锯机由机架、主传动系统、进料装置、出料装置、等部分组成。其中：1. 机架采用角钢、槽钢和钢板焊接而成。并制成箱式结构。2. 主传动系统：主要由电动机、皮带传动组成。用于传递动力。3. 进料装置：主要用于木料的装入和自动卡紧。4. 出料装置：切削后的小木块通过此处运送到需要应用的地方。4.4 安装与调整1. 机器安装机器采取整机现场安装，具体安装过程如下：（1）安装机架。固定机架底座，可根据地基的实际情况，将底座与地基上的砧板焊接在一起，或通过地脚膨胀螺栓(4-M12X150)将底座连接到地基上。(2)接线。在安装过程中的具体细节参

26、考相关的技术图纸。2. 机器调整(1)带传动的张紧:直接调整张紧螺栓张紧。4.5 使用与操作1. 开机前，检查皮带的张紧程度及各传动件上的紧固件是否按规定的预紧力拧紧。2. 总电源是否接通。3. 按润滑规定，对各润滑点注油。4. 将工作台退出工作位置，空运转5分钟，若无异声，开始生产。5. 启动电机开关，主传动进入切削。6. 在加工过程中，应及时启动除尘开关清理木屑，以免发生堵塞。7. 关闭总电源，清理机器。4.6 维护与保养1. 定期清理进出料口，保持正常的工作状态。2. 开机前，必须将电机开关的接地线与PE线接通。3. 开机前，检查各部位是否有松动或损坏。4. 连续工作一个月后，轴承需加注

27、黄油。5. 电机每半年清擦一次，轴承处清洗后更换黄油。6. 圆锯片磨钝后，应及时卸下刃磨或更换。4.7 本章小结本章汇总了锯片机的各个参数，介绍了其使用方法和维修保养，编写了锯片机的说明书。结论我本次毕业设计的内容为半自动横截双圆锯机的设计。在这一学期的时间内，通过自己的努力和指导教师的指导下，顺利地完成了毕业设计。在这近三个月的毕业设计中， 通过在这次毕业设计中参考、查阅各种与木工机械相关方面的资料，了解了更多的锯机结构和工作原理等。本文的主要工作总结如下1.介绍了目前国内外木工机械的发展状况及发展趋势。特别是国外小木块加工机床。 2.对横截半自动双截圆锯机的机构进行了设计，尤其对其主要零件

28、如轴、皮带等作了细致的分析论证。 3.对截半自动双截圆锯机的动力部分的选择确定。由于小木块生产机器现在在国外应用比较广泛，国内没有，而且涉及范围很广，需对各方面知识进行综合研究，所以在本设计中难免有不足之处，本人将在今后的研究和学习中逐渐完善。致谢首先，我要感谢我的导师马惠良老师，他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样，给了起到了指明灯的作用；他循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪，让我很快就感受到了设计的快乐并融入其中。其次我要感谢同组的答辩老师们，他们多次不辞辛苦的审查让我的设计可以按期顺利完成。此次毕业设计历时三个月，是我大学学习中遇到过的时段最长、涉及内容最广、

29、 工作量最大的一次设计。虽然有一定的课程实际基础，但是当我真的开始着手时，还的确是困难重重。当每次遇到不懂得问题时，我都会第一时间记在本子上面，然后等答疑的时候问指导老师，老师对于我提出来的问题都一一解答，从来都不会因为我的问题稍过简单加以责备，而是一再的告诫我做设计该注意的地方，从课题的选择到项目的最终完成，老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持，他真正起到了“传道授业解惑疑”的作用，让人油然而生的敬佩。除此之外，我们组和老师还有另外两个交流途径：打电话和上网，为此老师还特意建立一个群，以便大家第一时间接收到毕业设计的最新消息和资料，每次大家都在群不亦乐乎的讨论着毕业设计的事情。多少个日日夜

30、夜，老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩老师的专业水平外，他们的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向马惠良老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意! 最后我还要感谢机电工程学院和我的母校黑龙江工程学院四年来对我的栽培。参考文献1 南京林业大学.木工机械.中国林业出版社.19942 李黎等.木工加工设备.中国林业出版社.20053 李志仁等.木工机床结构.东北林业大学出

31、版社.1990 4 王知行等.机械原理.高等教育出版社.2006 5 席振鹏.机械CAD基础教程.哈尔滨工业大学出版社.20076 吴佩年.机械制图.哈尔滨工业大学出版社.20047 陈铁鸣.机械设计.哈尔滨工业大学出版社.20088 刘品.机械精度设计与检测基础. 哈尔滨工业大学出版社.20059 王连明，宋宝玉.机械设计课程设计. 哈尔滨工业大学出版社.200810 耿洪滨，吴宜勇.新编工程材料. 哈尔滨工业大学出版社.200711 王启平.机械制造工艺学. 哈尔滨工业大学出版社.200812 刘子林.电机与电气控制.电子工业出版 1 徐春芝.圆锯片选择. J 木材加工机械 2006.04

32、 13 周远志、李秉生.连续式两锯片横截锯结构与设计J.省林业设计研究院.200814 吴宗泽，罗圣国机械设计课程设计手册S.北京：高等教育出版社,200615 郭爱莲新编机械工程技术手册S北京：经济日报出版社,2007.16 林石.锯切机设计计算方法（一）、（二）J.南京林业大学,2006.17 洪德纯，于志宏，祝悦红国外锯切机的新进展J.吉林：吉林林学院,200818 南京林业大学.木材切削原理与刀具M.北京：中国林业出版社,200719 庞庆海.人造板机械设备M.哈尔滨：东北林业大学出版社,2007.20 李黎等.木工加工设备M.中国林业出版社.200521 张绍和，杨仙、陈平.不同形状

33、结构锯片锯切性能对比分析J.2006，0522 郭晓磊，曹平祥，王厚立.圆锯片噪声产生机理及降噪技术J.木材加工机械.2006.02 23王宝金，丁建文，郭晓磊，曹平祥，双锯片径切板制材圆锯机的设计J.林产工业2009.0424 . Barck, A. Okajov, J. Svore and V. Bahl. The influence of temperature upon the natural static frequencies of saw blades.J. European Journal of Wood and Wood Products, 2000, Volume 58,

34、Number 3, Pages 191-19525 S. R. Bradbury and D. B. Lewis. A Comparison of the performance and wear characteristics of high-speed steel circular saw blades machining Nimonic PK31, AISI O1 Tool Steel, Inconel 600L, and AISI 1018 Carbon SteelJ. Journal of Materials Science, 2000, Volume 35, Number 6, P

35、ages 1511-1524社.2007附 录我国对该技术的研究刚起步，目前，借鉴小木块削制研究成果，开始对小木块坪地加工技术进行全面研究。项目启动以后，所开发的技术将迅速缩短我们和国际上的差距。2003年，东北林业大学马岩教授邀请日本教授到中国来讲学，相互交流木材小木块坪地的加工技术。马岩教授在小木块削制的研究上发表了一些文章，对小木块的加工精度已经达到工业化要求，并利用这些小木块铺装出实验样地，其研究已进入到实验室研究的阶段。2.国外详细情况德国、美国和澳大利亚是最早开始研究小木块坪地工艺与技术的国家，到20世纪末，德国和澳大利亚已经形成小木块坪地的理论和实验室成果。德国于21世纪开始形成小木块原料加工的技术，以适