整竹去青機(jī)設(shè)計(jì) 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、摘要近些年由于生活水平的提高，人們對(duì)家居裝飾提出了更高的要求，竹材因其強(qiáng)度高，耐磨性好，紋理清晰美觀，而且為天然綠色環(huán)保產(chǎn)品大大迎合人們回歸自然的心理，深受人們的喜愛(ài)，市場(chǎng)前景非常廣闊。為了組織大規(guī)模生產(chǎn)，必須使用合理高效的專用加工機(jī)械，但以竹子為原料生產(chǎn)板材是八十年代才開(kāi)始研究的課題，到目前為止，最具有代表性的展開(kāi)法為半竹平板加壓展開(kāi)法、旋切展開(kāi)法2種，對(duì)于最有經(jīng)濟(jì)附加值的整竹無(wú)裂紋展開(kāi)因其難度較大而在國(guó)內(nèi)外基木屬于空白。要想獲得整竹無(wú)裂紋展開(kāi)竹平板，竹筒去青是關(guān)鍵工藝，去青后的竹筒表面質(zhì)量的好壞將直接影響竹平板的展開(kāi)質(zhì)量。本文所涉及就是力求在遵循竹子特點(diǎn)的前提下，開(kāi)發(fā)出一套成本低，操作方便

2、，生產(chǎn)效率高，適用于大規(guī)模生產(chǎn)加工的整竹無(wú)裂紋展開(kāi)的竹筒技術(shù)及裝備，從而獲得幅面寬度為250-300mm、厚度為5-6.5mm、長(zhǎng)度為2500mm的整竹展開(kāi)竹平板、竹平板刨切薄片及薄片貼面裝飾板。本文采用通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合的研究方法，首先大量查閱有關(guān)毛竹特性的資料，再直接對(duì)采自毛竹原產(chǎn)地的原材料進(jìn)行實(shí)際的數(shù)據(jù)測(cè)量和分析。同時(shí)在考慮毛竹竹筒幾何外形不規(guī)則以及材料的特殊性的基礎(chǔ)上對(duì)目前的多種去青加工方法進(jìn)行比對(duì)分析，最終選擇了表現(xiàn)最優(yōu)的砂輥磨削方法，為使所設(shè)計(jì)的加工設(shè)備與市場(chǎng)現(xiàn)有設(shè)備相比較具有更好的通用性和操作性，適用各地組織大規(guī)模竹材加工，本文依據(jù)毛竹的特點(diǎn)對(duì)所設(shè)計(jì)的設(shè)備的各部件進(jìn)行優(yōu)化，特別

3、是對(duì)關(guān)鍵的竹筒的裝夾設(shè)備，小型簡(jiǎn)易砂輥的特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)優(yōu)化。在去青磨削中，磨削力的大小是由磨頭拉緊彈簧的拉力大小決定的。由于毛竹“三度”的影響，砂輥隨竹筒外形的變化而浮動(dòng)時(shí)，必然會(huì)引起磨削力的變化。為保證竹筒表面的磨削質(zhì)量，應(yīng)使在磨削過(guò)程中磨削力的變化盡量小，即拉緊彈簧的拉力變化盡量小。我們根據(jù)上述原則對(duì)拉緊彈簧的設(shè)計(jì)和安裝位置的選擇進(jìn)行了詳細(xì)分析設(shè)計(jì)。還是由于毛竹的“三度”的影響，特別是彎曲度的影響，在磨削時(shí)，竹筒自身旋轉(zhuǎn)會(huì)引起砂輥的上下、左右浮動(dòng)。彎曲度越大，浮動(dòng)量越大，引起彈簧的拉力變化就越大，因而磨削力的變化越大，表面加工質(zhì)量就越差。為了適應(yīng)外形既彎曲又橢圓的竹筒去青要求，本

4、課題設(shè)計(jì)出了一種專用的裝夾裝置。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、可靠性好。同時(shí)我們還根據(jù)磨削力的變化盡量小等原則劉夾具的裝夾位置進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。一般木材磨削用的砂輥尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。而在竹材加工中，需要設(shè)計(jì)一種較小的包裹式砂輥，其磨削直徑為150mm，軸向砂布寬度為100mm。我們所設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易砂輥是針對(duì)整竹去青設(shè)計(jì)的一種特殊砂輥，它不僅工作可靠、性能優(yōu)，而且結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，更換砂布方便、快捷。論文詳細(xì)闡述了它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并重點(diǎn)對(duì)砂輥中的關(guān)鍵零件彈性環(huán)的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行了理論分析和計(jì)算。本課題研究設(shè)計(jì)出了一種全新的整竹去青加工工藝及設(shè)備，加工獲得整竹表面的加工質(zhì)量理想，適合于無(wú)裂紋展開(kāi)，具有較高的推

5、廣意義。關(guān)鍵詞:整竹無(wú)裂紋展開(kāi)，去青，磨削，砂輥，設(shè)計(jì)abstractdue to the improvement of living standards in recent years, people have decorated home a higher demand, bamboo its high strength, good abrasion resistance, texture clear appearance, but also for the natural green products to meet the people back to nature much of t

6、he psychological, deep by the peoples favorite, the market prospects are very broad. to organize a large-scale production, to be rational and efficient use of dedicated processing machinery, but as raw materials to produce bamboo plate is only the beginning of the eighties study, so far, the most re

7、presentative of the expansion method for the pressure plate to start a half bamboo law, two kinds of expansion method peeling, for most of the entire economic value-added bamboo and crack-free and more difficult to start because of their base at home and abroad belong to the blank wood. to obtain cr

8、ack-free to start the whole bamboo bamboo plate, bamboo is the key to green technology, to the post-green bamboo surface quality will directly affect the quality of the plate to start the quality of bamboo. in this paper, is involved in trying to follow the premise of the characteristics of bamboo,

9、the development of a set of low-cost, convenient operation, high productivity for large-scale bamboo production and processing of the whole crack-free start of the bamboo tube technology and equipment so as to attain the size width of 250-300mm, a thickness of 5-6.5mm, length 2500mm started the whol

10、e bamboo bamboo plate, bamboo plate sliced thin veneer sheets and decorative boards. in this paper, the theory and practice through a combination of research methods, first of all characteristics of a large number of bamboo have access to the information, and then directly taken from the bamboo of o

11、rigin of raw materials for the actual measurement and analysis of data. at the same time, consider bamboo bamboo irregular geometry and the material basis of the specificity of the current processing of a variety of methods to green than on analysis, the final choice of the optimal performance of th

12、e sand roller grinding methods, designed to make processing equipment and existing equipment compared to the market with better versatility and interoperability for large-scale bamboo processing throughout the organization, this article on the basis of the characteristics of bamboo equipment designe

13、d to optimize the various components, especially for the critical loading of bamboo folder equipment, a small summary of the special structure of sand roller carried out a detailed design optimization. grinding in to the green, the grinding force is stretched by the head of the tension spring the si

14、ze of the decision. as the bamboo three times the impact of sand-roll with the changes in tube shape when floating, is bound to cause changes in grinding force. in order to ensure the quality of bamboo surface grinding, grinding should be made in the course of the changes in grinding force as small

15、as possible, that is, the spring tension of the tension changes as small as possible. in line with these principles, we spring to tighten the design and installation of the choice of the location of a detailed analysis of the design. or as a result of bamboos three times, especially the effects of c

16、urvature in the grinding, the bamboo tube itself will cause rotation of the upper and lower sand roller, floating around. the greater the curvature, the greater the amount of floating, spring tension changes caused by the greater, and therefore the greater the changes in grinding force, the worse th

17、e quality of surface processing. in order to adapt to both curved and elliptical shape of the tube to green requested that the subject of a special design of the clamping device. its simple structure, low cost and reliability. at the same time we also in accordance with changes in grinding force as

18、small as possible the principles of liu fixture clamping position was optimized. . general wood grinding roller with a larger size of the sand, the structure is rather complicated. in bamboo processing, it is necessary to design a smaller package-type sand roll, the grinding diameter 150mm, emery cl

19、oth axial width of 100mm. we designed a simple sand roller bamboo for the whole design to the green sand of a special roller, it is not only reliable, excellent performance and compact structure, light weight, the replacement of emery cloth convenient, fast. paper described in detail the characteris

20、tics of its structure and focus on the key roll sand flexible parts of the strength and stiffness of ring theoretical analysis and calculation. this research designed a brand-new to the whole green bamboo processing technology and equipment, processing, access to the entire surface of the processing

21、 quality bamboo ideal, suitable for crack-free to start the promotion of high significance.key words: crack-free to start the whole penny to qing, grinding, sand roll, design第1章 緒論1.1 課題研究的目的和意義隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，社會(huì)對(duì)木質(zhì)材料的需求也大大增加，由此導(dǎo)致森林“赤字”不斷擴(kuò)大，森林資源質(zhì)量與材種急劇下降，成熟材、優(yōu)質(zhì)材、大徑材不斷減少。同時(shí)，國(guó)家為了控制生態(tài)平衡，防止水土進(jìn)一步流失，已經(jīng)實(shí)

22、施天然林保護(hù)工程，嚴(yán)禁亂砍亂伐，使得木材的供需矛盾更加尖銳。為了解決這一矛盾，急需一種新材料來(lái)替代木材的需求，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的調(diào)查和比較，竹子成為人們的第一選擇，因?yàn)榕c木材相比較，竹子的生長(zhǎng)周期短而且易于密植，資源再生速度快，物理力學(xué)性能優(yōu)越，而且我國(guó)是世界上竹子資源最豐富的國(guó)家，分布地域相當(dāng)廣泛，資源取得方便容易，因此竹子無(wú)疑成為最經(jīng)濟(jì)有效的木材替代產(chǎn)品。1956年6月，國(guó)務(wù)院發(fā)出關(guān)于保護(hù)和發(fā)展竹林的通知要求各級(jí)政府采取有效的措施保護(hù)和發(fā)展竹林，1962年在江蘇召開(kāi)全國(guó)竹子生產(chǎn)會(huì)議，1982年7月林業(yè)部在北京召開(kāi)南方12產(chǎn)竹省竹林經(jīng)營(yíng)利用匯報(bào)會(huì)議，竹子的發(fā)展進(jìn)入良性循環(huán)的軌道。在我國(guó)木材資源長(zhǎng)期短

23、缺的情況下，全方位高效率加工利用竹材資源以彌補(bǔ)木材資源之不足具有很重要的意義。近年來(lái)，中國(guó)竹材工業(yè)化利用和科學(xué)研究有了很大的發(fā)展，各種竹材加工企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，目前，竹制品廣泛用于建筑，裝飾，汽車等各個(gè)領(lǐng)域，按加工后的產(chǎn)品來(lái)分，可以做成竹材膠合板，竹編膠合板，竹蔑積成膠合板，竹材碎料膠合板，竹材復(fù)合板，竹材集成地板等等。特別是近些年由于生活水平的提高，人們對(duì)家居裝飾提出了更高的要求，竹材因其強(qiáng)度高，耐磨性好，紋理清晰美觀，而且為天然綠色環(huán)保產(chǎn)品大大迎合人們回歸自然的心理，深受人們的喜愛(ài)，市場(chǎng)前景非常廣闊。竹子的原材料價(jià)格低而以竹子為原料深加工后的產(chǎn)品往往價(jià)格很高，產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益好。為了組織大規(guī)模生

24、產(chǎn)，必須使用合理高效的專用加工機(jī)械，但以竹子為原料生產(chǎn)板材是八十年代才開(kāi)始研究的課題，到目前為止，最具有代表性的展開(kāi)法為半竹平板加壓展開(kāi)法、旋切展開(kāi)法2種，其中半竹平板加壓展開(kāi)法，由于展開(kāi)后存在明顯的裂紋且展開(kāi)質(zhì)量不夠理想，雖然不影響膠合板類產(chǎn)品的制造，但不適用于深加工，而旋切展開(kāi)法由于受竹筒幾何形狀的限制，旋切展開(kāi)的長(zhǎng)度只能在600mm左右，且竹材的利用率僅有20一30%。對(duì)于最有經(jīng)濟(jì)附加值的整竹無(wú)裂紋展開(kāi)因其難度較大而在國(guó)內(nèi)外基本屬于空白，因此課題由此而生。若能對(duì)去黃，去青后的整竹實(shí)現(xiàn)無(wú)裂紋展開(kāi)，即能獲得幅面長(zhǎng)度為2500，寬度為250320mm、厚度為56.5mm的無(wú)裂紋展開(kāi)竹平板，將其

25、刨切成0.20.5mm厚的薄片，粘貼在各種類型的板基上，將創(chuàng)造出一系列全新、自然美觀的裝飾材料。根據(jù)竹產(chǎn)區(qū)毛竹的市場(chǎng)價(jià)格，胸徑10cm的毛竹售價(jià)每擔(dān)(100斤/擔(dān))2022元，可截取2500mm的竹筒23根，若展開(kāi)后刨切成0.4mm厚的薄片，并考慮展開(kāi)和刨切中的廢品率各為20%，一擔(dān)毛竹也可刨得薄片約巧mz，若按照每平方米12元的價(jià)格計(jì)算，2022元一根毛竹可創(chuàng)產(chǎn)值180元，其經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。另外，我國(guó)的竹產(chǎn)區(qū)大多數(shù)在農(nóng)村及偏遠(yuǎn)山區(qū)，若能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，不僅可提高竹產(chǎn)區(qū)農(nóng)民的收入，增加就業(yè)渠道，還可以促進(jìn)落后地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，其社會(huì)效益顯著。由于整個(gè)課題比較龐大，本課題僅研究整竹無(wú)裂紋展開(kāi)加工

26、中的主要工序之一，即整竹去青技術(shù)及設(shè)備的研究。1.2國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀中國(guó)是世界上利用和加工竹子歷史最早的國(guó)家，在對(duì)西安半坡村(公元前6800一3600)和浙江新石器遺址(公元前3200一3000)的竹器出土文物考證，在五六千年前就開(kāi)始利用和加工竹子。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)開(kāi)放的不斷深化，竹業(yè)有了較大的發(fā)展，90年代發(fā)展速度之快利用之廣是空前的，全國(guó)竹業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段。竹子利用呈現(xiàn)出由傳統(tǒng)利用向現(xiàn)代化利用，單一利用向綜合利用，手工和半機(jī)械化生產(chǎn)向機(jī)械化生產(chǎn)，粗加工向精深加工，單一產(chǎn)品向系列產(chǎn)品以及低附加值向高附加值全面發(fā)展的態(tài)勢(shì)，形成了具有一定規(guī)模的竹子加工工業(yè)體系。我國(guó)是世界上竹材加工利用比較領(lǐng)先的國(guó)

27、家，目前我國(guó)的竹材人造板生產(chǎn)和品種都居世界之首，現(xiàn)有各類竹材人造板加工企業(yè)400多家，其中竹地板廠100多家，但就其規(guī)模而言，多數(shù)以中小企業(yè)為主，竹材人造板企業(yè)的年生產(chǎn)能力多數(shù)在5000耐以下，只有少數(shù)能達(dá)到10000m3，就技術(shù)設(shè)備而言，目前仍處于機(jī)械和手工作業(yè)相結(jié)合的形式，尚無(wú)高度機(jī)械化或連續(xù)化的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)效率不高，用于竹材加工的特殊機(jī)械設(shè)備比較單一，竹材展開(kāi)也大多采用四分之一或半竹展開(kāi)，這一切的原因是多方面的，既有竹子工業(yè)化利用發(fā)展的時(shí)間不長(zhǎng)也有竹子本身特性所造成的加工困難，因此即便是比較先進(jìn)的企業(yè)所采用的技術(shù)也是四分之一或半竹展開(kāi)，一般竹片展開(kāi)80一100，竹片表面一般有

28、展平裂紋，不適宜作為裝飾用材。對(duì)于最具市場(chǎng)前景的整竹無(wú)裂紋展開(kāi)在國(guó)內(nèi)外還基本是空白。全世界范圍內(nèi)森林資源遭受嚴(yán)重破壞以至木材的供應(yīng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的需求，為了有效的替代人們對(duì)木材的需求，達(dá)到“以竹代木”，“以竹勝木”的目的，國(guó)外政府也投入大量的資金和人力積極的探索竹子加工和利用的新方法和新工藝，其中以日本和菲律賓為最深入，已經(jīng)形成一套比較合理的加工方法和工藝，開(kāi)發(fā)出許多竹材加工專用設(shè)備，比如日本研制的竹材旋切板技術(shù)就比較先進(jìn)，但這些國(guó)家目前所采用的竹材展開(kāi)方式仍是四分之一或半竹展開(kāi)，對(duì)于整竹展開(kāi)技術(shù)設(shè)備也仍處于開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)階段。本課題正是基于此而提出，力求在遵循竹子特點(diǎn)的前提下，開(kāi)發(fā)出一套適用于

29、大規(guī)模生產(chǎn)加工整竹無(wú)裂紋展開(kāi)的新設(shè)備，從而獲得幅面長(zhǎng)度為2500mm。、寬度為250320mm厚度為56.5mm的整竹展開(kāi)竹平板，由此竹平板刨切成薄片粘貼在各種類型的板基上獲得薄片貼面裝飾板，以填補(bǔ)市場(chǎng)空白，滿足市場(chǎng)的需求。1.3論文主要研究的內(nèi)容本課題著重于整竹無(wú)裂紋展開(kāi)去青技術(shù)與裝備的研究與開(kāi)發(fā)，在研究時(shí)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。經(jīng)過(guò)潛心研究、反復(fù)試驗(yàn)后，首先在長(zhǎng)50mm的短竹筒上實(shí)現(xiàn)了無(wú)裂紋展開(kāi)，使我們的信心倍增。這一結(jié)果證明只要保證去黃、去青質(zhì)量，獲得一個(gè)較為理想的竹筒，經(jīng)過(guò)開(kāi)縫、軟化處理后，實(shí)現(xiàn)整竹無(wú)裂紋展開(kāi)是完全可能的。對(duì)于展平后的無(wú)裂紋竹平板板材膠合后可以加工成竹地板，也可繼續(xù)將成型

30、竹平板刨切成0.2一0.5mm厚的薄片(每片板材可以刨切820片)，貼在其它各種板基上制成竹木復(fù)合裝飾板。要想獲得整竹無(wú)裂紋展開(kāi)竹平板，竹筒去青是關(guān)鍵工序，去青后的竹筒表面質(zhì)量的好壞將直接影響竹平板的展開(kāi)質(zhì)量。在竹子中，尤其在竹青和竹黃中含有大量的sio2，還有少量的脂肪，形成“臘質(zhì)層”，影響竹材的膠合及無(wú)裂紋展開(kāi)所以必須去除。但是“臘質(zhì)層”用常規(guī)溶劑不起作用，目前較有效的方法是機(jī)械去除。課題所涉及的去青部分研究的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1)、去青加工工藝方法的選擇。在多種加工方法中優(yōu)選，例如車削加工，刨削加工，刮削加工，磨削加工等。根據(jù)竹子和竹青的特點(diǎn)，如何在最短的加工時(shí)間將竹青完全去除

31、，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率同時(shí)降低加工成本，本課題初步擬選砂帶磨削的辦法去除竹青部分，但隨課題的深入研究和遇到的問(wèn)題仍可靈活調(diào)整;(2)、砂輥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。由于砂布磨損較快，生產(chǎn)中需經(jīng)常更換，必須設(shè)計(jì)一種工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、便于更換砂布的特殊砂輥;(3)、竹子裝夾設(shè)備的選擇。由于竹子的特點(diǎn)比較特殊，即竹子是中空的，較脆，每根竹子的粗細(xì)不同而且由于植物生長(zhǎng)的特性使得竹子兩頭的粗細(xì)也不同，另外最重要的是竹子并不是規(guī)范的幾何圓形，此外還有如何裝夾才能最大限度的出材，這樣的特點(diǎn)使得竹材加工不可能使用現(xiàn)有的用于裝夾普通機(jī)械零件的夾具，必須重新設(shè)計(jì);(4)、加工使用機(jī)床主體的選擇。在保證機(jī)器工作性能的前提下，

32、力求成本低，易制造;(5)、其它。機(jī)床電氣控制設(shè)備的優(yōu)選，本著盡量使機(jī)床控制簡(jiǎn)單化，安全化，生產(chǎn)效率最大化的原則，對(duì)機(jī)床電氣部分進(jìn)行優(yōu)選。1.4研究方法及具體步驟1.4.1研究的方法及手段在缺少相關(guān)資料的情況下，為使本課題的研究與開(kāi)發(fā)順利進(jìn)展，擬采取以下方法和手段去解決問(wèn)題。(l)、廣泛查閱有關(guān)竹子的特性數(shù)據(jù)，力求在最大程度上把握竹子加工與普通機(jī)械零件加工工藝上的不同，為制定去青工藝及設(shè)備的設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和理論依據(jù);(2)、廣泛研究國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的有關(guān)竹材加工工藝設(shè)備方面的文獻(xiàn)，通過(guò)各種形式，深入市場(chǎng)調(diào)研，對(duì)市場(chǎng)需求進(jìn)行分析，廣泛收集資料，從經(jīng)濟(jì)性等各方面出發(fā)最終確定整竹去青加工設(shè)備的最優(yōu)方案

33、，明確本課題中用到的有關(guān)知識(shí)，擬訂詳細(xì)的試驗(yàn)計(jì)劃:(3)、組織人力進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)可行性的最終論證，深入工廠加工出設(shè)備雛形，通過(guò)小試、中試以取得較多可靠的數(shù)據(jù)，同時(shí)有選擇性地吸收國(guó)內(nèi)外類似研究的數(shù)據(jù)和成果，并以此作為本課題的參照;(4)、在對(duì)大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)加工處理的基礎(chǔ)上對(duì)試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析，找出存在的問(wèn)題，不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)，將設(shè)備優(yōu)化。1.4.2研究步驟本課題在理論分析研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)際工藝設(shè)備的開(kāi)發(fā)制造，在論文階段采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的方法，先從各環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問(wèn)題入手，基礎(chǔ)和理論分析相結(jié)合，從對(duì)該設(shè)備的加工試驗(yàn)得出有效理論依據(jù)，采集大量數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化分析，最后回到實(shí)踐中去加以指導(dǎo)和改進(jìn)。(l)、探

34、討目前各種竹子去青工藝設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選擇合適的去青工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)方案;(2)、深入市場(chǎng)和工廠，根據(jù)市場(chǎng)的需求和工廠的現(xiàn)有的加工能力確定機(jī)床設(shè)備的基本配置;(3)、利用計(jì)算機(jī)對(duì)竹材加工數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，準(zhǔn)備投入樣機(jī)生產(chǎn);(4)、對(duì)所加工出樣機(jī)設(shè)備進(jìn)行大量，仔細(xì)的分析，力求最多的找出設(shè)備存在的問(wèn)題，不斷修正調(diào)試以使設(shè)備優(yōu)化。1.4.3在哪些方面有所進(jìn)展和突破通過(guò)本課題的研究，可獲得以下進(jìn)展和突破:(1)、研究出一種全新的整竹去青加工工藝及設(shè)備，力求有一定的推廣意義:(2)、所設(shè)計(jì)的加工設(shè)備與市場(chǎng)現(xiàn)有設(shè)備相比較有更好的通用性和操作性，適用各地組織大規(guī)模竹材加工;(3)、獲得整竹表面的加

35、工質(zhì)量理想，適合于無(wú)裂紋展開(kāi)的去青竹筒;(4)、最大限度的降低所設(shè)計(jì)的加工設(shè)備的生產(chǎn)成本，便于推廣到一些經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的竹材產(chǎn)地。第二章毛竹的特性及去青方式的優(yōu)選2.，毛竹的特性為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，我國(guó)啟動(dòng)了天然林保護(hù)工程，在生態(tài)保護(hù)區(qū)實(shí)行禁伐、限伐，大幅度削減木材采伐量。在今后一段時(shí)間，生產(chǎn)實(shí)木地板的原材料將更加短缺。在崇尚自然和“綠色裝修”的今天，竹地板以其優(yōu)良的內(nèi)在品質(zhì)和賞心悅目的外觀，逐漸受到消費(fèi)者青睞。它的天然色澤十分美觀，富有彈性，防潮、強(qiáng)度高、韌性好、耐磨損、冬暖夏涼，用竹子的弧面作為外觀面，有一種獨(dú)特的韻味。竹地板以其獨(dú)特的魅力和風(fēng)格，成為人們對(duì)地板材料的理想選擇之一。第2章 去青機(jī)

36、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)方案的確定2.1.1、設(shè)計(jì)參數(shù)磨削竹筒長(zhǎng)度：2500mm 磨削去青厚度：1 mm磨床工作效率：每臺(tái)每天工作8個(gè)小時(shí)，加工150根竹筒竹筒胸徑尺寸：110mm毛竹竹筒壁厚：10mm竹筒旋轉(zhuǎn)速度：50r/min2.1.2、設(shè)計(jì)方案的確定方案一：采用蝸桿減速器開(kāi)式齒輪傳動(dòng)。蝸桿減速器均裝在滾筒外，電機(jī)和滾筒軸線不同軸。這種方案的特點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，但結(jié)構(gòu)不緊湊，占地面積大。（見(jiàn)圖2.1） 圖2.1 方案一圖方案二：采用行星輪、內(nèi)、外齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。行星輪、內(nèi)、外齒輪裝在滾筒及行星架內(nèi)。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是具有重量輕、體積小、傳動(dòng)比大和效率高，因此廣泛應(yīng)用于礦山冶金等工業(yè)部門(mén)。（

37、見(jiàn)圖2.2） 圖2.2 方案二圖綜上比較兩種方案一、所以擇優(yōu)選方案二。方案二在各個(gè)方面都優(yōu)于方案一。2.2 電機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。電動(dòng)機(jī)有交流電機(jī)和直流電機(jī)之分。一般工廠都采用三相交流電，因而多采用交流電動(dòng)機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩類，異步電動(dòng)機(jī)又分為籠型的繞型兩種，其中以普通籠型異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最多。目前應(yīng)用最廣的是y系列自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、起動(dòng)性能好、工作可靠、價(jià)格低廉，維護(hù)方便，適用于不易燃、不易爆、無(wú)腐蝕性氣體、無(wú)特殊要求的場(chǎng)合，如運(yùn)輸機(jī)、機(jī)床、風(fēng)機(jī)、農(nóng)機(jī)、輕工機(jī)械等。在經(jīng)常需要起動(dòng)、制動(dòng)和正、反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合（如起重機(jī)），則要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小

38、、過(guò)載能力大，應(yīng)選用起重及冶金用三相異步電動(dòng)機(jī)yz型（籠型）或yzr型（繞線型）。去青機(jī)為一般起重設(shè)備，電動(dòng)機(jī)的工作載塔為中級(jí)，啟動(dòng)反轉(zhuǎn)頻繁，工作環(huán)境較差。故采用y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。2.2.1、電動(dòng)機(jī)的容量電動(dòng)機(jī)輸出功率p0=pw/=fv/1000w =7.51030.67/（10000.960.9730.992）=5.79kw額定功率p.=（11.3）p0=(11.3) 5.79=5.797.53kw查資料取p.為7.5kw。2.22、卷筒的轉(zhuǎn)速 nw=60v/（d）=600.67/（300）=42.68t/min查機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)可得電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為y160m-

39、6。 nm=970r/min。2.2.3、計(jì)算總傳動(dòng)比，分配各級(jí)傳動(dòng)比（1）總傳動(dòng)比 i=nm/nw=970/42.68=22.73（2）分配各級(jí)傳動(dòng)比 取ib=5.54, ig=i/ib/22.73/5.54=4.1（3）計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)各軸的轉(zhuǎn)速 ni=970r/min niii=ni/ib=970/5.54=175.09 niii=nii/ig=175.09/4.1=42.68各軸的功率pi=pm=7.5kw piii=7.50.990.97=7.2kwpiii=7.20.990.97=6.92kw各軸的轉(zhuǎn)矩ti=9550 7.5/970=73.84n.m tiii=9550

40、7.2175.09=392.7 n.mtiii=95506.9242.69=1549.5 n.m最后，將所度算的結(jié)果填入下表2.1： 參 數(shù)軸 名電動(dòng)機(jī)iii軸滾筒軸(iii)轉(zhuǎn)速n（r/min）970970175.0942.68功率p/kw7.57.57.26.92轉(zhuǎn)矩（n.m）73.8473.84392.71549.5傳動(dòng)比i5.544.11效率0.970.990.99表2.1軸的工況表第3章 去青機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1 電動(dòng)機(jī)軸齒輪的設(shè)計(jì)3.2 內(nèi)齒輪的設(shè)計(jì)3.3 行星齒輪的設(shè)計(jì)選定齒輪的傳動(dòng)類型、精度等級(jí)、材料、熱處理方式、確定許用應(yīng)力。由所設(shè)計(jì)的傳動(dòng)方案選直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，因它所傳遞

41、的功率羅大，所以齒輪選用硬齒面，材料為20cr，滲碳淬火，硬度為5662hrs，齒輪的制造精度為8級(jí)。查表取h1im=1500np，f1im=460mp按齒面接觸疲勞計(jì)算 由公式d12kt1（u+1）/(ze+zh+z/h)21/3（2）確定公式內(nèi)各參數(shù)的值 因滾動(dòng)軸承對(duì)稱分布，做 d=0.5 因此齒輪為減速傳動(dòng)，故 u=2.35（2）計(jì)算齒輪的名義轉(zhuǎn)矩t3=9550p3/n3=95506.92/42.7=15.18knm（3）初步選定齒輪參數(shù)z1=17 z2=ui=2.3517=40（4）計(jì)算載荷系數(shù)k及其它參數(shù) ka=1， kv=1.2， ka=1.2, k=1.1k=kakvk a k=

42、11.21.21.1=1.584ze=189.8， zh=2.5， z=（4-1.71）/31/2=0.903v=3m/s，v z1/100=417/100=0.68m/s所以 d12kt1（u+1）/du （ze+zh+z /h21/3=（21.58415.481000002.35/0.51.35(189.82.50.903/1500)1/3=111.68mm取 d1=112mm m=d1/z1=112/17=6.59 取m=7（5）確定齒輪的幾何尺寸 d1=mz1=717=119mm d2=m22=740=280mm a=m（z1+z2）/2=7（17+40）/2=199.5mmb2=b=

43、0.5119=59.5mmb1=59.5+（510）=64.569.5 b1=68a=200， ha*=1， c*=0.25da1=133mm， df1=101.5mm da2=294mm， df2=262.5mm（6）校核齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 of=2kt1yfsy /bd1m yfs1=4.25，yfs2=3.95， y=0.25+0.75/1.792=0.668f=2kt1yfsy/bd1m=21.58415.481000004.250.69/59.51197=290.16mpf=450mp（7）驗(yàn)算齒輪的實(shí)際速度v=d1nl/601000=11942.7/601000=0.27m/sv=4

44、m/s合適。3.4 軸的設(shè)計(jì)及軸承的選擇3.4.1、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則軸的結(jié)構(gòu)主要取決于：軸上載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況：軸上零件的類型、數(shù)量、尺寸、安裝位置、定位及固定方式：軸的加工及裝配工藝等。由于影響思想因素很多，具體情況各異，所以軸沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是在滿足工作能力要求的前提下，針對(duì)不同情況，綜合考慮上述各種因素，合理確定軸的結(jié)構(gòu)形狀和全部尺寸。其應(yīng)遵循的一般原則是：（1）軸的受力合理，有利于提高軸的強(qiáng)度和剛度；（2）軸上零件相對(duì)于軸、軸、相對(duì)于機(jī)架，應(yīng)定位準(zhǔn)確，固定可靠；（3）軸便于制造，軸上零件便于裝拆和調(diào)整；（4）盡量減小應(yīng)力集中，并節(jié)省材料、減輕重量。3.4

45、.2、軸承的選擇 軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)是選擇軸類型的主要依據(jù)，一般原則是： （1）軸承受輕、中及較平衡的載荷時(shí)，宜選用球軸承；載荷大、有沖擊時(shí)，則宜選用滾子軸承；（2）軸承受純徑向載荷時(shí)，可選用徑向接觸軸承，如深溝球軸承、圓柱滾子軸承、滾針軸承等；受純軸向載荷時(shí)，一般選用軸向接觸軸承，如推力球軸承、推力圓柱滾子軸承，但在高速時(shí)，可考慮用深溝球軸承或角接觸球軸承來(lái)代替；（3）軸承同時(shí)受徑向載荷和軸向載荷時(shí)，若軸向載荷相對(duì)較小，可選用深溝球軸承或小接觸角的向心角接觸軸承；若軸向載荷相對(duì)較大，則選用較大接觸角的向心角接觸軸承，或選用徑向接觸軸承和軸向接觸軸承的組合，分別承擔(dān)徑向載荷和軸向載

46、荷。3.4.3、軸材料的選擇 由電動(dòng)機(jī)功率選45鋼，正火處理。查表b=600mp，b-1=55m 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初估軸的最小直徑，由表查得a=1103.4.4、軸ii的設(shè)計(jì)、計(jì)算及軸承的確定（1）da（p/n）1/3=110（7.275/302.75）1/3=31.72mm, d=35mm（2）確定齒輪和軸承的潤(rùn)滑，由于 v1=mzn/6010002170.74100000/601000=0.13m/s3m/s 所以齒輪采用油浴管潤(rùn)滑，軸承采用脂潤(rùn)滑。（3）軸ii各段軸向尺寸的確定 小齒輪的寬度b=48mm 又因?yàn)榇溯S向尺寸與軸齒輪相配合，它的軸向尺寸一般略小于傳動(dòng)零件的輪轂寬度。取b=46mm小

47、內(nèi)齒輪端面至卷賂內(nèi)壁距離=1015mm，取=10mm又小內(nèi)齒輪與軸承相配合，它的尺寸為50mm，查表選深溝球軸承，代號(hào)碼為6410。所為軸承寬度b=31mm，取擋油板厚為1mm， 所以b=31+1=32mm。所以軸的總長(zhǎng)度為l=46+32+32+10=110mm（4）軸ii的強(qiáng)度校核計(jì)算齒輪受力 分度圓直徑 d=196mm， 轉(zhuǎn)矩 t=421.35n.m 齒輪切向力ft=2t/d=24.21100000/196=4296n 齒輪徑向力fr=fttan a/cos=4296tan200/=1664n 齒輪軸向力fx=fttan=on繪制軸的受力簡(jiǎn)圖（見(jiàn)圖3.1 ）計(jì)算支承反力（見(jiàn)圖3.1） 水平

48、平面fh1=（fxd/2+65fr）/110=651664/110=983n fh2=fr-fh1=1664-983=681n 垂直平面fv1=fv2=ft/2=4296/2=2146n繪制彎矩圖（見(jiàn)圖3.1）水平平面彎矩圖，b戴面mhb=65fh1=65983=63895n.mmmhb=mhb-fxd/2=63895-0=63895n垂直平面彎矩圖mvb=65fv1=652146=13949on.mm合成彎矩圖mb=（m2hb+m2vb）=（638952+1394902）=2354000n.mm= mb繪制轉(zhuǎn)矩圖t=421.35n.m繪制當(dāng)量彎矩圖因軸為雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，所以a=0.5at=0.54

49、.211000000=210.5n.mb截面meb= m2b+(at)2 =23540002+2105002=236339n.mmmeb=meb=236339n.mm 核校截面b因截面a只受扭矩作用，雖然健槽、軸肩及過(guò)渡配合引起應(yīng)力集中將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于量小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕的確定，所以截面a無(wú)需校核，只校核截面b。db=(meb/0.1-1) =(236339/0.155)=32.69mm考慮鍵槽，db=1.0532.69=34.32mm，所以實(shí)際直徑為db=35mm，合適。圖3.1軸的截荷分析圖3.4.5、軸的設(shè)計(jì)、計(jì)算及軸承的確定(1)da(p/n) =110(6.92/4

50、2.7) =59.97mm，取d=60mm(2)軸各段軸向尺寸的確定小齒輪的寬度b=48mm又因?yàn)榇溯S向尺寸與軸齒輪相配合，它的軸向尺寸一般略小于傳動(dòng)零件的輪轂寬度。取b=47mm小內(nèi)齒輪端面至卷筒內(nèi)壁距離=1015mm，取=1015mm又小內(nèi)齒輪與軸承相配合，它的尺寸為55mm，查表選取深溝球軸承，代號(hào)為6411。所以軸承寬度b =33mm，取擋油板厚為1mm，所以b=33+1=34mm。所以軸承的總長(zhǎng)度為l=47+34+34+15=130mm。同理按軸的方法校核軸的強(qiáng)度合適。3.5 行星架的選擇3.5.1、最基本的行星輪系包括三個(gè)基本構(gòu)件，即兩個(gè)中心輪和一系桿選擇輪系的類型時(shí)，主要從傳動(dòng)比

51、、效率、機(jī)構(gòu)復(fù)雜程度及外廊尺寸等幾個(gè)方面綜合考慮。負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)的效率都較高，故用于動(dòng)力傳動(dòng)中；但負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比較小，在動(dòng)力傳動(dòng)中若需具有較大的傳動(dòng)化，可將幾個(gè)負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)串聯(lián)起來(lái)，或采用負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)與定軸輪系組成的復(fù)合輪系。正號(hào)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是傳動(dòng)比大，但效率低，故一般用于非動(dòng)力傳動(dòng)或短期動(dòng)力傳動(dòng)中。例如磨床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)、軋鋼機(jī)的指示器等其他儀表傳動(dòng)中。因行星輪的分度圓直徑為161，且其中需按轉(zhuǎn)安裝軸承，所以采用雙壁整體式結(jié)構(gòu)。這種行星架的主要特點(diǎn)是受載后的變型小，即剛性好。這一特點(diǎn)有利于行星輪上的載荷沿齒寬方向的均勻分布，減少震動(dòng)的噪聲。為了保證剛度，通常取s=(0.160.28)a=(0.160.28)1

52、40=22.439.2mm3.5.2 各行星輪軸孔的相鄰孔距差的公差f1f1是對(duì)行星輪間載荷分配均勻影響較大的因素，可按下式計(jì)算f14.5(a)/1000um=4.5(140) /1000um對(duì)行星架的技術(shù)要求有：(1)鑄件無(wú)夾渣、氣孔、缺肉等缺陷。(2)鑄造圓角r3-r10由各處工藝結(jié)構(gòu)自定。(3)正火處理。第4章 去青機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.1 鋼絲繩的設(shè)計(jì)鋼絲繩是起重機(jī)械的重要零件之一，它具有強(qiáng)度高、自重輕、運(yùn)行平穩(wěn)適于高速、彈性較好、極少突然斷折等優(yōu)點(diǎn)，廣泛運(yùn)用于機(jī)械、采礦等各方面。4.1.1、鋼絲繩之所以易于彎曲，主要是由于采用了直徑較小的細(xì)鋼絲， m=eia/r上公式是將直徑d的鋼絲彎

53、曲為半徑為r的圓環(huán)時(shí)所需的彎矩可以看出鋼絲繩直徑d愈小，彎曲所需力矩m愈小，更易于彎成較小的曲率半徑r。4.1.2、鋼絲繩的受力分析(1)拉應(yīng)力 11.2s/i(/4)d2=1.2s/(/4)d12式中：s鋼絲繩的拉伸載荷；d鋼絲繩的直徑；i鋼絲繩的鋼絲總數(shù)；d1鋼絲繩的直徑；充滿率，=i(/4)d2/(/4)d120.43(8股點(diǎn)接觸繩) 0.47(6股點(diǎn)接觸繩)0.47(8股點(diǎn)接觸繩) 0.51(6股點(diǎn)接觸繩)(2)繞上卷筒的彎曲應(yīng)力當(dāng)鋼絲繩繞上卷筒時(shí)，鋼絲受到彎曲，由于它是螺旋形，彎曲應(yīng)力比直鋼絲繞上圓筒時(shí)小，約為其值的40%，故w0.4ed1/d式中e=2.1105n/mm2d卷筒直徑

54、。(3)鋼絲繩在擠壓載荷p的作用下產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力為=0.388(pe22)1/3式中：接觸折合率；e折合彈性模數(shù)。e=2e1e2/ e1+e2 (e1=2.1105n/mm2,e2=1105n/mm2)鋼絲繩根據(jù)不同工作條件應(yīng)有一定的安全系數(shù)。即fmaxsfp (1)fp=fo (2) 所以 fofmaxs/fmax鋼絲繩最大靜拉力；fo鋼絲繩破斷拉力綜合；鋼絲繩破斷拉力換算系數(shù)；s鋼絲繩的安全系數(shù)；由以上公式及有關(guān)數(shù)據(jù)，查起重機(jī)械可得下述型號(hào)的鋼絲繩鋼絲繩的直徑d=14.0mm鋼絲直徑d=0.9mm鋼絲總斷面積s=40.29mm2鋼絲繩參考質(zhì)量m=68.50kg/100m4.2 卷筒的設(shè)計(jì)卷筒在起升機(jī)構(gòu)或牽引機(jī)械中用來(lái)卷繞鋼絲繩，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)。它也是起重機(jī)械的重要零件之一。4.2.1、卷筒的主要尺寸卷筒的主要尺寸為：直徑d、長(zhǎng)度l、厚度b。(1)卷筒的直徑d卷筒的名義直徑是繩槽底的直