鋁塑門窗雙角鋸床的設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目 鋁塑門窗雙角鋸床的設(shè)計(jì)學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 二OO八 年 六 月 十 日鋁塑門窗雙角鋸床的設(shè)計(jì)The Design For Double-head Saw For Aluminum-plastic Doors and Windows 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué) 生：指導(dǎo)教師：#大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院二零零八年六月26 / 33文檔可自由編輯打印摘 要iABSTRACTii第一章 緒論11.1 金屬鋸切加工概述11.2 鋸床的種類11.3 鋸床的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展水平2第二章 鋁塑門窗雙角鋸床的設(shè)計(jì)思想與方案確定32.1 鋁

2、塑門窗雙角鋸床的設(shè)計(jì)思想32.2 鋁塑門窗雙角鋸床的設(shè)計(jì)任務(wù)32.2.1 鋁塑門窗雙角鋸床的設(shè)計(jì)內(nèi)容32.2.2 鋁塑門窗雙角鋸床的設(shè)計(jì)要求與數(shù)據(jù)32.3 鋁塑門窗雙角鋸床整體設(shè)計(jì)方案的確定4第三章 鋁塑門窗雙角鋸床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)53.1 鋁塑門窗雙角鋸床床身的設(shè)計(jì)53.1.1 機(jī)架常用材料53.1.2 焊接機(jī)架設(shè)計(jì)中一般應(yīng)注意的問題53.1.3 焊接機(jī)架的結(jié)構(gòu)型式63.1.4鋁塑門窗雙角鋸床床身的設(shè)計(jì)63.2 床身在基礎(chǔ)上的固定和調(diào)整73.2.1床身固定方式的選擇73.2.2鋁塑門窗雙角鋸床床身的固定73.3 鋁塑門窗雙角鋸床導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)73.4 鋁塑門窗雙角鋸床工作臺(tái)的設(shè)計(jì)83.5 鋁塑門窗雙角

3、鋸床45°鋸切角度工作臺(tái)定位裝置的設(shè)計(jì)83.6鋁塑門窗雙角鋸床夾緊裝置的設(shè)計(jì)93.6.1設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)滿足的基本要求93.6.3鋁塑門窗雙角鋸床夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)103.7鋁塑門窗雙角鋸床刀具進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)113.7.1進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)常用的機(jī)構(gòu)113.7.2對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本要求113.7.3鋁塑門窗雙角鋸床刀具進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)113.8切削力與切削功率的計(jì)算133.8.1切削力的來源133.8.2切削功率133.8.3鋁塑門窗雙角鋸床切削力、切削功率的計(jì)算133.9鋁塑門窗雙角鋸床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)143.9.1電動(dòng)機(jī)的選擇143.9.2帶輪的設(shè)計(jì)153.9.3主軸的設(shè)計(jì)19第四章 總結(jié)

4、與展望244.1總結(jié)244.2展望24致 謝25參考文獻(xiàn)26摘 要切割下料是塑窗加工中必不可少的工序，鋁塑門窗雙角鋸床是主要的塑窗加工設(shè)備，主要用于鋸切鋁塑型材。近幾年來幾乎所有的建筑都使用鋁塑門窗，而鋁塑門窗雙角鋸床的應(yīng)用也越來越廣泛。本設(shè)計(jì)完成了鋸床的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計(jì)，著重從鋸床的床身、導(dǎo)軌、工作臺(tái)、夾緊裝置、刀具進(jìn)給系統(tǒng)、鋸床主傳動(dòng)系統(tǒng)等幾部分詳細(xì)論述了該鋸床的設(shè)計(jì)過程，通過計(jì)算及反復(fù)試驗(yàn)確定各個(gè)零件的尺寸，并對(duì)一些主要零件如主軸、鍵等進(jìn)行了相關(guān)的校核計(jì)算。該鋸床結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡單，能夠準(zhǔn)確鋸削45°90°的角；性能可靠，易于維護(hù)和保養(yǎng)；切削速度高，生產(chǎn)率高，加工精

5、度高；通過氣缸實(shí)現(xiàn)刀具的進(jìn)給和材料的夾緊，工作介質(zhì)是空氣，來源廣且無污染；用行程開關(guān)控制切削深度，使用起來比較方便。關(guān)鍵詞： 鋸床；切削；鋁塑門窗 ABSTRACTCutting the material is essential for producing plastic windows in the process, and aluminum-plastic doors and windows double-head saw is the main equipment for producing plastic windows, specially for cutting aluminum

6、-plastic material. In recent years,almost all the buildings have aluminum-plastic doors and windows,and aluminum-plastic doors and windows double-head saw is used more and more widely.The paper completes the design of the mechanical structure of the saw, and introduces the design process in detail f

7、ocusing on the bed, rails, table, clamping device, feed system, main driven system, and other parts of the saw. The size of every parts are made by calculating and doing experiment repeatly,and the relevant calculation of some of the major components such as the spindle, keys, etc,are checked. The s

8、aw is compact in structure and easy to operate;It have the ability to accurately sawing 45 ° 90 ° of angle; It can perform reliably and be keeped in good maintaince; It affords high cutting speed, high productivity, and high precision; It achieves the tool feed and materials clamping throu

9、gh the cylinder, and the power is the air which is easily obtained and pollution-free ;It controls the depth of cut by stroke valve, so it is more convenient to use.KEY WORDS: Saw;Cutting;Aluminum-plastic Doors and Windows第一章 緒論1.1 金屬鋸切加工概述近十幾年來，隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，切削理論也得到了很大的發(fā)展，但主要集中在車削、磨削、鉆削和銑削等方面，鋸切技術(shù)的發(fā)展

10、卻很緩慢。這主要是由于人們對(duì)鋸切技術(shù)重視不夠，通常認(rèn)為鋸切只是簡單的切斷下料，鋸切技術(shù)的進(jìn)步與否對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程影響不大。但隨著當(dāng)今現(xiàn)代化大生產(chǎn)的不斷深入和世界科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)械工業(yè)對(duì)鋸切技術(shù)的需求是前所未有的，從而促進(jìn)了鋸切技術(shù)的迅猛發(fā)展。金屬鋸切加工有三種基本形式：往復(fù)運(yùn)動(dòng)的弓子鋸、單向運(yùn)動(dòng)的帶鋸和做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的圓盤鋸。弓子鋸是靠鋸條的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)來切斷工件的，由于鋸條做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，有一半時(shí)間不做功，且鋸條切削速度較慢，所以生產(chǎn)率較低，已逐漸被淘汰；帶鋸是靠環(huán)狀帶鋸條的直線運(yùn)動(dòng)來切斷金屬的，帶鋸由于速度高、切削量小，以及加工精度高等原因，逐漸得到了較為廣泛的應(yīng)用；圓盤鋸是靠圓盤狀的圓鋸

11、做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行切削的，雖然圓盤鋸鋸齒較厚，切除量大，浪費(fèi)材料，但由于它的切削速度很高，線速度每分鐘可達(dá)幾千米，甚至上萬米，所以目前應(yīng)用比較廣泛，尤其是在冶金行業(yè)，特別是在焊管生產(chǎn)線中更是得到了廣泛的應(yīng)用1。1.2 鋸床的種類鋸切加工是整個(gè)機(jī)械加工的起點(diǎn)，它在整個(gè)機(jī)械加工行業(yè)中占有重要的地位。鋸床的種類也是多種多樣的，它主要包括弓形鋸床、帶鋸床、圓盤鋸床和用于V管生產(chǎn)線上的飛鋸機(jī)。弓形鋸床是將弓子鋸置于機(jī)架之上，由馬達(dá)和曲柄驅(qū)動(dòng)，使之做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)來切斷工件的。此鋸床具有切削速度慢、不能精密加工、鋸帶的松緊度不易調(diào)整、且容易損壞等缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)決定了弓形鋸床不能被廣泛應(yīng)用，己逐漸被淘汰。帶鋸床

12、是將薄而長的環(huán)形帶鋸條張緊在主、從動(dòng)輪上，由主動(dòng)輪帶動(dòng)帶鋸條連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行鋸切的，它分為立式帶鋸床和臥式帶鋸床兩種類型。立式帶鋸床的鋸架垂直設(shè)置，鋸切時(shí)，工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，可用于板狀，工件內(nèi)、外輪廓的加工，特別適用于模具的加工。臥式帶鋸床的鋸架橫向傾斜布置，以設(shè)在鋸架一端的軸為支點(diǎn)，沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)崿F(xiàn)進(jìn)給，工作時(shí)，帶鋸條借助導(dǎo)向塊被扭轉(zhuǎn)一定的角度，使鋸齒垂直于工件切入。由于帶鋸床具有速度高、切除量小以及加工精度高等優(yōu)點(diǎn)，逐漸得到了較為廣泛的應(yīng)用。圓盤鋸床是將圓盤鋸片安裝在可以高速旋轉(zhuǎn)的主軸上，圓盤鋸一面做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，一面做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，從而將工件切斷。雖然圓盤鋸鋸齒較厚，切除量較大，浪費(fèi)材料，但由于它的切削

13、速度很高，線速度每分鐘可達(dá)幾千米，甚至上萬米，所以目前應(yīng)用比較廣泛，尤其是在冶金行業(yè)，特別是在焊管生產(chǎn)線中更是得到了廣泛的應(yīng)用。飛鋸機(jī)是在線定長切割系統(tǒng)，它是冶金企業(yè)各種型材生產(chǎn)線尤其是焊管生產(chǎn)線上必不可少的重要設(shè)備。1.3 鋸床的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展水平國外對(duì)鋸床設(shè)備的研究工作進(jìn)行的比較早，從弓形鋸床、帶鋸床到圓盤鋸床，從低速到高速鋸床的發(fā)展過程中不斷更新?lián)Q代，逐步形成了一些有代表性的產(chǎn)品。我國鋸切技術(shù)同國外發(fā)達(dá)國家相比，起步較晚。在很長的一段時(shí)間內(nèi)，我國的鋸床生產(chǎn)行業(yè)始終只能生產(chǎn)鋸切速度較低的弓形鋸床。這種鋸床雖然結(jié)構(gòu)簡單，但它的切削速度、切削精度以及生產(chǎn)率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了目前技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)

14、實(shí)際的需要。直至八十年代初，我國一些大型的機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)陸續(xù)引進(jìn)了一些國外的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，才使得我國的鋸床生產(chǎn)現(xiàn)狀有了一些好轉(zhuǎn)。同時(shí)，國內(nèi)的一些科研院所在借鑒國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，發(fā)揮自己的才能自行設(shè)計(jì)和制造了各種類型的帶鋸床和圓盤鋸床。經(jīng)過國內(nèi)許多單位眾多的科研工作者的共同努力，我國在鋸床技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用上取得了很大的成績，對(duì)推動(dòng)這個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步作出了很大的貢獻(xiàn)。然而必須看到，我國目前所做的工作，無論是鋸床的電控設(shè)計(jì)方面還是機(jī)械設(shè)計(jì)方面，仍舊是仿制國外七、八十年代的同類產(chǎn)品。眾多的國內(nèi)鋸床生產(chǎn)廠家,總體上又以中低檔產(chǎn)品居多，存在設(shè)備返修率高和鋸口粗糙、加工范圍較窄等問題。由于設(shè)備生產(chǎn)商的檢修費(fèi)

15、用較高，用戶又缺少必要的技術(shù)手段與資料，導(dǎo)致設(shè)備一直不能正常工作。所以鋸床返修率高的問題已成為制約許多國內(nèi)鋸床企業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素。另一制約因素是對(duì)于有色金屬及特硬難加工材料的鋸切往往倚賴于進(jìn)口國外先進(jìn)鋸床。所以我國鋸床產(chǎn)業(yè)急需提高制造檔次，向著生產(chǎn)中、高檔鋸床產(chǎn)品的方向發(fā)展。第二章 鋁塑門窗雙角鋸床的設(shè)計(jì)思想與方案確定2.1 鋁塑門窗雙角鋸床的設(shè)計(jì)思想近幾年來幾乎所有的建筑都使用鋁塑門窗，鋁塑門窗鋸床的應(yīng)用也越來越廣泛，它的實(shí)用性和發(fā)展前景激起了設(shè)計(jì)本課題興趣。另外我國的鋸床制造水平也存在很多問題，為了提高我國鋸床的制造檔次，以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)生活對(duì)鋸床的需求，本課題試著設(shè)計(jì)一臺(tái)切削速度高、生

16、產(chǎn)率高、加工精度高，使用起來非常方便的小型鋸床。鋁塑門窗雙角鋸床雖然其結(jié)構(gòu)較為簡單，但切削速度高，生產(chǎn)率高，加工精度高；通過氣缸實(shí)現(xiàn)刀具的進(jìn)給和材料的夾緊，用行程開關(guān)控制切削深度。通過設(shè)計(jì)該機(jī)床可進(jìn)一步加深自己對(duì)專業(yè)知識(shí)的了解，使大學(xué)四年的知識(shí)得以鞏固，也把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際聯(lián)系起來，為將來走向工作崗位作了很好的鋪墊。2.2 鋁塑門窗雙角鋸床的設(shè)計(jì)任務(wù)2.2.1 鋁塑門窗雙角鋸床的設(shè)計(jì)內(nèi)容鋁塑門窗的廣泛應(yīng)用，為鋁塑門窗雙角鋸床的發(fā)展前景提供了廣闊的發(fā)展空間。為適應(yīng)我國鋁塑門窗事業(yè)的發(fā)展，參考國外機(jī)型而開發(fā)設(shè)計(jì)新的雙角鋸床。設(shè)計(jì)的機(jī)床刀具使用硬質(zhì)合金齒鋸片；切削速度高，生產(chǎn)率高，加工精度高；鋸

17、頭可轉(zhuǎn)動(dòng)90°角，可以加工出與型材端面成45°90°的任意角。本設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：（1）鋁塑門窗雙角鋸床總體方案與裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（2）運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化；（3）傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力計(jì)算與運(yùn)動(dòng)分析計(jì)算，關(guān)鍵件的選型或強(qiáng)度計(jì)算；（4）相應(yīng)零部件的設(shè)計(jì)。2.2.2 鋁塑門窗雙角鋸床的設(shè)計(jì)要求與數(shù)據(jù)機(jī)床的結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡單，性能可靠，技術(shù)先進(jìn)，且要易于維護(hù)和保養(yǎng)；切削速度高，生產(chǎn)率高，加工精度高；通過氣缸實(shí)現(xiàn)刀具的進(jìn)給和材料的夾緊，用行程開關(guān)控制切削深度。主電機(jī)：功率 kW 轉(zhuǎn)速 1400r/min工作壓力：MPaMPa供氣量：大于200L/min最大鋸切長度：

18、4000mm最大鋸切寬度：120mm最大鋸切高度：200mm鋸切角度；45°90°進(jìn)刀速度：無級(jí)調(diào)速650mm/s鋸片規(guī)格：外形尺寸：4500mmmmmm 2.3 鋁塑門窗雙角鋸床整體設(shè)計(jì)方案的確定參考國內(nèi)外其它鋸床的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)雙角鋸床的設(shè)計(jì)思想，吸取它們的優(yōu)點(diǎn)，試著設(shè)計(jì)一臺(tái)新型雙角鋸床。從降低成本，提高性能方面看，是采用機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的一個(gè)典型范例。從總體結(jié)構(gòu)上分為機(jī)械部分和控制系統(tǒng)兩大部分，本設(shè)計(jì)重點(diǎn)介紹機(jī)械部分，即機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，通過對(duì)雙角鋸床的工作機(jī)理的研究，側(cè)重對(duì)機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)、夾具、傳動(dòng)裝置和鋸切系統(tǒng)等主要部分進(jìn)行系統(tǒng)分析，對(duì)其結(jié)構(gòu)

19、進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。第三章 鋁塑門窗雙角鋸床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任何一臺(tái)機(jī)床都包括機(jī)械部分和控制部分，為了使所設(shè)計(jì)的鋸床滿足各項(xiàng)技術(shù)要求，同時(shí)又滿足結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡單，性能可靠，且要易于維護(hù)和保養(yǎng)，切削速度高，生產(chǎn)率高，加工精度高等要求，本文詳細(xì)介紹了鋸床的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程。整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)部分采用CAXA電子圖板繪圖，CAXA電子圖板繪圖，是一種高效、專業(yè)水準(zhǔn)的開發(fā)工具，可服務(wù)于所有需要繪圖和設(shè)計(jì)的領(lǐng)域。同傳統(tǒng)的手工繪圖相比，CAXA電子圖板繪圖近讀高、速度快，大大提高了繪圖效率，縮短了設(shè)計(jì)周期。具有開放式的體系結(jié)構(gòu)。本課題設(shè)計(jì)的鋸床的機(jī)械部分主要有以下幾部分組成：（1）床身，其上裝有兩個(gè)鋸頭。左

20、鋸頭用螺釘固定在導(dǎo)軌上，右鋸頭可用手搖手柄在導(dǎo)軌上左右移動(dòng)，并可鎖定在需要的位置上；（2）刀具進(jìn)給裝置，鋸頭靠氣缸和行程開關(guān)實(shí)現(xiàn)刀具的進(jìn)給；（3）工件夾緊裝置，工件的上面和側(cè)面分別由兩個(gè)小氣缸實(shí)現(xiàn)夾緊；（4）鋸切45°角工作臺(tái)鎖緊裝置；（5）工作臺(tái)，工作臺(tái)由兩部分組成，中間的圓盤圍繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)不同角度的鋸切。3.1 鋁塑門窗雙角鋸床床身的設(shè)計(jì)3.1.1 機(jī)架常用材料材料的選用，主要是根據(jù)機(jī)架的使用要求。多數(shù)機(jī)架形狀較復(fù)雜，故一般采用鑄造，由于鑄鐵的鑄造性能好、低廉和吸振能力強(qiáng)，所以應(yīng)用最廣。重型機(jī)架常采用鑄鋼，當(dāng)要求重量較輕時(shí)，可以用鑄造或壓鑄鋁合金等輕金屬制造。焊接機(jī)架具有制造

21、周期短、重量輕和成本低等優(yōu)點(diǎn)，故在機(jī)器制造業(yè)中，焊接機(jī)架日益增多。焊接機(jī)架主要有鋼板、型鋼或鑄鋼件等焊接而成。有的機(jī)架則易用非金屬材料。3.1.2 焊接機(jī)架設(shè)計(jì)中一般應(yīng)注意的問題（1）材料的可焊性：焊接件鋼材的選擇要考慮可焊性，可焊性差的材料會(huì)造成焊接困難，是焊縫可靠性降低。一般碳含量0.25的碳鋼（如Q235-A,20及25鋼）和含碳量0.2的低合金鋼（如Q345及Q390等）可焊性良好。（2）合理布置焊縫：焊縫應(yīng)位于低應(yīng)力區(qū)，以獲得承載能力大，變形小的構(gòu)件；為減小焊縫應(yīng)力集中和變形，焊縫布置盡可能對(duì)稱，最好至中性軸的距離相等；盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸，且焊線要短；焊縫不要布置在加工面和需要

22、表面處理的部位上；若條件允許應(yīng)將工作焊縫變成聯(lián)系焊縫；避免焊縫匯交和密集，讓次要焊縫中斷，主要焊縫連續(xù)。3.1.3 焊接機(jī)架的結(jié)構(gòu)型式（1）型鋼結(jié)構(gòu)：機(jī)架主要由槽鋼、角鋼、矩形鋼、工字鋼等型鋼焊接而成。這種結(jié)構(gòu)的質(zhì)量輕、成本低、材料利用充分。適用于中小型機(jī)架。（2）板焊結(jié)構(gòu)：機(jī)架主要由鋼板拼焊而成，廣泛應(yīng)用于各類機(jī)床，如鍛壓設(shè)備的床身、水壓機(jī)、金屬切削機(jī)床的床身、立柱以及柴油機(jī)機(jī)身等。3.1.4鋁塑門窗雙角鋸床床身的設(shè)計(jì)本鋸床主要切削塑窗設(shè)備，工件相對(duì)較輕，切削力也不大，故床身承受的力不大，為達(dá)到質(zhì)量輕、成本低、材料利用充分的目的，本鋸床床身采用焊接機(jī)架，結(jié)構(gòu)型式采用型鋼結(jié)構(gòu)。選用的型鋼為矩形

23、鋼，材料為焊接性良好的Q235，橫截面尺寸有三種，如下圖3-1所示：圖3-1 型鋼截面形狀機(jī)架上要放導(dǎo)軌，與導(dǎo)軌相接觸的面需要精加工，由于導(dǎo)軌長度是4500mm，不好加工，采取在機(jī)架上每隔一定距離焊接一凸臺(tái)來安裝導(dǎo)軌，這樣只需對(duì)凸臺(tái)進(jìn)行精加工即可滿足要求。機(jī)架上每隔500mm設(shè)置一凸臺(tái)，長度方向共設(shè)9個(gè)凸臺(tái)的加工面粗糙度要求為1.6um。導(dǎo)軌與凸臺(tái)用M10的外六角螺釘聯(lián)結(jié)。3.2 床身在基礎(chǔ)上的固定和調(diào)整3.2.1床身固定方式的選擇機(jī)床在基礎(chǔ)上的固定可分為用地腳螺栓固定和不用地腳螺栓固定兩大類。不用地腳螺栓固定，系指將機(jī)床直接安放在基礎(chǔ)或混凝土地面上。適用范圍：（1）機(jī)床剛性好、穩(wěn)定性好、切削

24、力也較小的機(jī)床。（2）機(jī)床工作狀態(tài)平穩(wěn)、切削時(shí)振動(dòng)小的機(jī)床。（3）樓面上安裝的機(jī)床。用地腳螺栓固定，是將機(jī)床床身底座緊固在基礎(chǔ)或混凝土地面上。機(jī)床固定到基礎(chǔ)上可用死螺栓、可卸式螺栓及錨固式螺栓。適用范圍：（1）機(jī)床的剛性、穩(wěn)定性較差，且振動(dòng)也較大。（2）機(jī)床外形狹長，部件重量偏于一側(cè)，或機(jī)床加工部位對(duì)底面偏心較大時(shí)。（3）機(jī)床加工時(shí)，有較大的往復(fù)載荷，或產(chǎn)生垂直或水平方向的沖擊；或機(jī)床具有高速旋轉(zhuǎn)的不平衡部件，離心力較大時(shí)。3.2.2鋁塑門窗雙角鋸床床身的固定鋁塑門窗雙角鋸床床身采用Q235材料的矩形鋼焊接成，機(jī)床重心較低，偏心量也不大，床身穩(wěn)定性好，且切削力小，工作狀態(tài)平穩(wěn)，切削時(shí)振動(dòng)小，故

25、本鋸床采用不用底腳螺栓的安裝結(jié)構(gòu)，其床身高度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)采用下圖3-2結(jié)構(gòu)：圖3-2 底腳螺栓3.3 鋁塑門窗雙角鋸床導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)導(dǎo)軌應(yīng)滿足下列要求：精度高；壽命長；剛度及承載能力大；摩擦阻力小，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；結(jié)構(gòu)簡單，便于加工、裝配、調(diào)整、維修；成本低。用于導(dǎo)軌的材料應(yīng)具有良好的耐磨性、摩擦系數(shù)小和動(dòng)摩擦系數(shù)差校。加工和使用時(shí)的內(nèi)應(yīng)力小，尺寸穩(wěn)定性好等性能。機(jī)床導(dǎo)軌常用材料主要是灰鑄鐵和耐磨鑄鐵。灰鑄鐵通常以HT200或HT300做固定導(dǎo)軌，以HT150或HT200做動(dòng)導(dǎo)軌。本鋸床的導(dǎo)軌為固定導(dǎo)軌，選用材料HT200。本鋸床導(dǎo)軌截面形狀如下圖3-3所示：圖3-3 導(dǎo)軌截面形狀本鋸床的滑動(dòng)工作臺(tái)通過四個(gè)

26、滾動(dòng)軸承沿導(dǎo)軌的兩外側(cè)面滾動(dòng)達(dá)到導(dǎo)向目的，依靠四個(gè)滾輪與導(dǎo)軌上表面接觸，床身上方所有裝置的重量都通過這四個(gè)滾輪傳遞到導(dǎo)軌上。則導(dǎo)軌上表面以及兩側(cè)面的加工精度要求都比較高，要求其粗糙度值為1.6um。幾何精度主要是指導(dǎo)軌的直線度和導(dǎo)軌間的平行度、垂直度等，具體要求見圖紙LSJC-4000-16。3.4 鋁塑門窗雙角鋸床工作臺(tái)的設(shè)計(jì)本鋸床的工作臺(tái)包括方形工作臺(tái)座和中間圓盤狀工作臺(tái)兩部分，材料選HT200。具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見總裝配圖：圓盤工作臺(tái)豎直方向靠方形座的大的圓盤定位，橫向靠方形座的中間小圓孔定位，由于圓盤狀工作臺(tái)經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)，故兩者之間配合選間隙配合H7/f6。3.5 鋁塑門窗雙角鋸床45°

27、;鋸切角度工作臺(tái)定位裝置的設(shè)計(jì)在鋁塑型材的切割中，角度的選擇是經(jīng)常遇到問題，普通的角度定位裝置調(diào)整比較困難，目前沒有既能方便操作、又能快速準(zhǔn)確地對(duì)回鋸切角度進(jìn)行的修正的角度定位裝置。45°鋸切角度為塑窗加工中常用的角度，根據(jù)濟(jì)南德佳機(jī)器有限公司的江玉超發(fā)明的專利（2.1）鋸床鋸切角度定位裝置7，本鋸床也專門設(shè)計(jì)了45°鋸切角度工作臺(tái)位置定位裝置。結(jié)構(gòu)件如下圖3-4所示：圖3-4 45°鋸切角度工作臺(tái)位置定位裝置1. 活動(dòng)工作臺(tái)2. 固定工作臺(tái)3. 裝置固定座4. 定位銷軸5. 壓縮彈簧6. 把手本鋸床45°鋸切角度工作臺(tái)位置定位裝置：固定工作臺(tái)上安裝著該

28、裝置的固定座，固定座上部固定一把手，內(nèi)部設(shè)有鎖緊觸頭，所述鎖緊觸頭上部設(shè)有一位于固定座內(nèi)的壓縮彈簧。當(dāng)活動(dòng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)到45°位置時(shí)正好有一個(gè)圓錐形的孔正對(duì)銷軸，這時(shí)靠壓縮彈簧的彈力把銷軸頂?shù)交顒?dòng)工作臺(tái)的圓錐孔里，這時(shí)擰緊工作臺(tái)鎖緊手柄，這樣就把工作臺(tái)位置準(zhǔn)確固定了。該定位裝置，既方便操作，又能快速準(zhǔn)確的對(duì)回鋸切角度進(jìn)行的修正，具有定位準(zhǔn)確、調(diào)整方便的特點(diǎn)。3.6鋁塑門窗雙角鋸床夾緊裝置的設(shè)計(jì)3.6.1設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)滿足的基本要求機(jī)床夾具是一種能保證加工質(zhì)量和加速生產(chǎn)過程的一種工藝裝備。設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足以下要求：（1）應(yīng)具有足夠夾緊力，并有較高的加緊剛度，以保證整個(gè)加工過程中不應(yīng)由于

29、切削力和自重的作用而產(chǎn)位移，從而保證加工精度。夾緊力的大小應(yīng)能調(diào)節(jié)。（2）應(yīng)具有自鎖性能，在動(dòng)力源切斷后，還能可靠的加緊，以保證安全。（3）夾緊時(shí)不應(yīng)使被夾緊部件產(chǎn)生過大的變形，為此應(yīng)正確選擇夾緊力的作用點(diǎn)。（4）夾緊時(shí)，被夾緊部件不應(yīng)產(chǎn)生額外的移動(dòng)，以保證定位精確。（5）夾緊機(jī)構(gòu)松開時(shí)，被夾緊部件移動(dòng)時(shí)的阻力應(yīng)很小。操縱方便，易于實(shí)現(xiàn)集中或遠(yuǎn)距離操縱。3.6.3鋁塑門窗雙角鋸床夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)本鋸床采用自動(dòng)夾緊裝置，為滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)為了保證加工精度，本鋸床采用氣動(dòng)夾具。此夾具易控制，可按照具體情況控制夾緊力大小且夾緊力均勻，滿足設(shè)計(jì)要求。（1）氣壓夾具的組成<1>能源裝置：為系

30、統(tǒng)提供壓縮空氣，作為氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源。<2>定位部分：夾具固定部分，作用使工件在夾具中處于正確位置。<3>夾緊部分：氣壓缸，作用是保證加工過程中工件定位的穩(wěn)定性和可靠性。<4>輔助部分：是對(duì)壓縮空氣進(jìn)行凈化、潤滑、消聲以及用于元件之間連接等所需輔件，如各種過濾器、油霧器、消聲器、管件等。（2）夾緊部分夾緊部分是在氣壓缸的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)夾緊，夾緊部分應(yīng)滿足下列基本要求：<1>有足夠的夾緊力，較多的夾緊剛度，保證整個(gè)加工過程中不應(yīng)由于切削力而產(chǎn)生位移。<2>夾緊工件時(shí)，不應(yīng)使工件受力產(chǎn)生過大變形。<3>夾緊動(dòng)作應(yīng)迅速。（3）定

31、位部分的設(shè)計(jì)定位部分直接由工作臺(tái)中間的擋板定位，該擋板用螺釘固定在總作臺(tái)座上，它的位置不動(dòng)，起定位作用。其結(jié)構(gòu)如下圖3-5所示：圖3-5 工件定位板（4）工件的夾緊把要加工的型材放到該機(jī)工作臺(tái)面上，將兩鋸頭的夾緊氣缸調(diào)整至對(duì)工件夾緊最合適的位置，電磁閥通電后，壓縮空氣進(jìn)入單作用氣缸，工件被夾緊；當(dāng)鋸片切割完畢退回時(shí)，碰到行程開關(guān)，電磁閥斷電，換向，控制夾緊氣缸松開，整個(gè)加工工序完畢。3.7鋁塑門窗雙角鋸床刀具進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.7.1進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)常用的機(jī)構(gòu)不同類型的機(jī)床，由于加工對(duì)象、成形運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給精度和平穩(wěn)性以及生產(chǎn)率等要求不同，實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)方案類型很多，由機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、

32、伺服進(jìn)給傳動(dòng)等。機(jī)械進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)雖其結(jié)構(gòu)一般較復(fù)雜，制造及裝配工作量較大，但由于工作可靠，便于檢查和維修，因而仍是很多機(jī)床最常用的。3.7.2對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本要求（1）保證實(shí)現(xiàn)規(guī)定的進(jìn)給量。（2）能傳遞要求的扭矩（恒扭矩傳動(dòng)）。（3）有足夠的靜剛度和動(dòng)剛度。（4）保證要求的進(jìn)給傳動(dòng)精度。（5）低速、微量進(jìn)給系統(tǒng)要保證運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和靈敏度。（6）結(jié)構(gòu)緊湊、便于操縱，容易維修，加工及裝配工藝性好。3.7.3鋁塑門窗雙角鋸床刀具進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)刀具進(jìn)給采用液壓系統(tǒng)完成。液壓傳動(dòng)用液體作為傳動(dòng)介質(zhì)，能在運(yùn)行中實(shí)行無級(jí)調(diào)速，調(diào)速方便且調(diào)速范圍比較大，可達(dá)100:12000:1，在同等體積和重量下能產(chǎn)生

33、更多動(dòng)力，適于傳遞較大的力和轉(zhuǎn)矩。液壓油具有吸振和潤滑作用，能低速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，且潤滑良好，液壓裝置簡單，易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜動(dòng)作。但液壓傳動(dòng)損失較大，效率較低；且液壓傳動(dòng)對(duì)油溫和負(fù)載變化敏感，不宜在低、高溫度下使用，對(duì)污染很敏感，出現(xiàn)故障也不易排查。刀具進(jìn)給采用氣壓系統(tǒng)完成。氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的介質(zhì)是空氣，它取之不盡用之不竭，用后的空氣可以排到大氣中去，不會(huì)污染環(huán)境，則氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)成本較液壓系統(tǒng)低。氣壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)粘度很小，流動(dòng)阻力很小，壓力損失小，便于集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送，因此使用方便。氣壓傳動(dòng)工作環(huán)境適應(yīng)性好。在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)輻射、振動(dòng)等惡劣工作環(huán)境下，仍能可靠地工作。氣壓傳動(dòng)有較好的自保持能力

34、。氣壓傳動(dòng)在一定的超負(fù)載工況下運(yùn)行也能保證系統(tǒng)安全工作，并不易發(fā)生過熱現(xiàn)象。氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作壓力低，因此氣壓傳動(dòng)裝置的推力一般不宜大于1040kN，僅適用于小功率場合，在相同輸出力的情況下，氣壓傳動(dòng)裝置比液壓傳動(dòng)裝置尺寸大。但由于空氣的可壓縮性大，氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的速度穩(wěn)定性差，這樣會(huì)給位置和速度控制精度帶來很大影響。由于鋸削切斷的鋁塑型材還要進(jìn)行焊接，對(duì)切削精度要求不是很嚴(yán)格。則本設(shè)計(jì)對(duì)鋸床刀具進(jìn)給速度控制精度要求不高，則本設(shè)計(jì)可以采用氣壓傳動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具進(jìn)給的控制；若只進(jìn)行小量切割，也可以采用手動(dòng)進(jìn)給。氣壓傳動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案：氣源裝置的選用： 氣源裝置的主體是空氣壓縮機(jī)，選用空氣壓縮機(jī)

35、的依據(jù)是氣動(dòng)系統(tǒng)所需的工作壓力和流量。此系統(tǒng)選用額定壓力為1Mpa的低壓空氣壓縮機(jī)。氣動(dòng)執(zhí)行元件的選用：氣動(dòng)執(zhí)行元件的作用是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換并對(duì)外做功的元件。包括氣缸和氣動(dòng)馬達(dá)，氣缸用以實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)，氣馬達(dá)用于實(shí)現(xiàn)連續(xù)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本鋸床的鋸頭進(jìn)給過程：氣源由橡膠管接入機(jī)床的氣源處理器，通過內(nèi)部管道分接到各處需氣點(diǎn)。其工作原理可簡述如下：電磁閥通電后換向，壓力空氣進(jìn)入氣缸后腔使鋸片前進(jìn)，到位后電磁閥斷電，二位五通電磁閥復(fù)位，壓力空氣進(jìn)入氣缸前腔，鋸片退回。刀具進(jìn)給過程中刀具的安全護(hù)罩隨著刀具下降而逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使得護(hù)罩不會(huì)妨礙切削，這一過程靠一四桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，該機(jī)構(gòu)具體

36、結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖3-6 護(hù)罩旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3.8切削力與切削功率的計(jì)算3.8.1切削力的來源在金屬切削時(shí)，刀具切入工件，使被加工材料發(fā)生變形并成為切屑所需的力，稱為切削力。切削力來源于三個(gè)方面：（1）克服被加工材料彈性變形的抗力；（2）克服被加工材料塑性變形的抗力；（3）克服切屑對(duì)前刀面的摩擦力和刀具后刀面對(duì)過渡表面與已加工表面之間的摩擦力。上述各力的總和形成作用在刀具上的合力F。為了實(shí)際應(yīng)用，F(xiàn)可分解為相互垂直的（進(jìn)給力）、（背向力）和（主切削力或切向力）三個(gè)分力。 由于加工條件及加工過程中受力情況較復(fù)雜，切削力的精確值最好能根據(jù)實(shí)際加工條件測定，也可以利用已有的切削數(shù)據(jù)計(jì)算確定。計(jì)算主銑削力（

37、指平均銑削力）的經(jīng)驗(yàn)公式如下（工件材料是鋼、鋁合金、可鍛鑄鐵等）：<1>高速鋼刀具銑削時(shí)，計(jì)算式為： （3-1） <2>硬質(zhì)合金刀具銑削時(shí)， （3-2）每齒進(jìn)給量，單位為mm； 背吃刀量，刀寬，單位為mm；銑削寬度，加工深度，單位為mm；Z 銑刀齒數(shù)；銑刀直徑，單位為mm；轉(zhuǎn)速，單位為r/min。3.8.2切削功率消耗在切削過程中的切削功率稱為切削功率。切削功率為力和所消耗的功率之河，因方向沒有位移，所以不消耗功率。由于在進(jìn)給中消耗功率，他相對(duì)于所消耗的功率很小，一般為1%2%，因此可以略去不計(jì)，則切削功率計(jì)算式為：3.8.3鋁塑門窗雙角鋸床切削力、切削功率的計(jì)算本鋸床

38、選用硬質(zhì)合金刀具，齒數(shù)Z是75，故計(jì)算切削力應(yīng)選用上述公式（3-2）。上述公式的使用條件是切削材料是鋼或鑄鐵，當(dāng)鋸削鋁塑材料時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在應(yīng)在公式前乘以四分之一，則本鋸床的切削力為： =54.057(N)本鋸床的銑削速度為：(m/s) （3-3）本鋸床的切削功率為： （3-4） =1.189(kW) 3.9鋁塑門窗雙角鋸床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主傳動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)、鋸片、皮帶等部件組成，主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的兩末端件是主電動(dòng)機(jī)與主軸，他的功用是把動(dòng)力源的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力傳給主軸，使主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)。3.9.1電動(dòng)機(jī)的選擇本鋸床的切削功率為1.189kW，由電動(dòng)機(jī)到刀具主軸，中間只經(jīng)過一級(jí)帶傳動(dòng)，帶的傳動(dòng)效率

39、選0.96，則所需電動(dòng)機(jī)的功率為：P= （3-5） = =1.238 (kW) Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)是按照國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，具有國際互換性的特點(diǎn)。該系列電動(dòng)機(jī)為一般用途全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，具有防止灰塵、鐵屑或其他雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部之特點(diǎn)，適用于無特殊要求的機(jī)械上，如機(jī)床、泵、風(fēng)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械等。故根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果選擇本鋸床的主電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y90L-4，其額定功率為1.5kW，滿載轉(zhuǎn)速為1400r/min。電動(dòng)機(jī)的安裝型式為B3，為此設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)座的具體結(jié)構(gòu)如下圖3-7所示：圖3-7 電動(dòng)機(jī)座3.9.2帶輪的設(shè)計(jì)在帶傳動(dòng)中，常用的有平帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)、多楔帶傳

40、動(dòng)和同步帶傳動(dòng)等。平帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)最簡單，帶輪也容易制造，在傳動(dòng)中心距較大的情況下應(yīng)用較多。在一般機(jī)械傳動(dòng)中，應(yīng)用最廣的是V帶傳動(dòng)。V帶的橫截面呈等腰梯形，帶輪上也做出相應(yīng)的輪槽。傳動(dòng)時(shí)，V帶只和輪槽的兩個(gè)側(cè)面接觸，即以兩側(cè)面為工作面。根據(jù)槽面摩擦原理，在同樣的張緊力下，V帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力。并且V帶傳動(dòng)允許的傳動(dòng)比較大，結(jié)構(gòu)較緊湊，V帶多已標(biāo)準(zhǔn)化并且大量生產(chǎn)，使得V帶傳動(dòng)應(yīng)用比平帶傳動(dòng)廣泛得多。V帶有普通V帶、窄V帶、聯(lián)組V帶、齒形V帶、大楔角V帶、寬V帶等多種類型，其中普通V帶應(yīng)用最廣，近年來窄V帶也得到廣泛應(yīng)用。普通V帶的截型分為Y、Z、A、B、C、D、E七種，窄V帶的截型分

41、為SPZ、SPA、SPB、SPC四種。本鋸床的主運(yùn)動(dòng)由電機(jī)經(jīng)皮帶傳動(dòng)到鋸片，傳動(dòng)過程中有打滑現(xiàn)象，瞬時(shí)傳動(dòng)比不固定，但傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡單，傳動(dòng)平穩(wěn)，費(fèi)用較齒輪傳動(dòng)少，還可以緩沖吸振。鋸切鋁塑棒料運(yùn)動(dòng)簡單，不需要準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，從經(jīng)濟(jì)方面考慮可以選用帶傳動(dòng)，而且當(dāng)進(jìn)給量過大或其他原因引起夾鋸現(xiàn)象時(shí)， 皮帶可以打滑，從而避免了鋸片打齒、電機(jī)損毀等事故的發(fā)生。設(shè)計(jì)V帶輪時(shí)應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量?。唤Y(jié)構(gòu)工藝性好；無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力；質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時(shí)要經(jīng)過動(dòng)平衡；輪槽工作面要精細(xì)加工，以減少帶的磨損；各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。帶輪的材料主要采用鑄鐵，常用材料的牌號(hào)為HT150

42、或HT200；轉(zhuǎn)速較高時(shí)宜采用鑄鋼（或用鋼板沖壓后焊接而成）；小功率時(shí)可用鑄鋁或塑料。本鋸床的主傳動(dòng)系統(tǒng)的帶輪材料選用HT200，傳動(dòng)比為1:1。V帶傳動(dòng)傳遞的功率P為1.5kW，帶傳動(dòng)兩端連接電機(jī)軸和刀具主軸，即帶傳動(dòng)轉(zhuǎn)速為1400 r/min。帶輪的具體設(shè)計(jì)過程如下：（1）確定計(jì)算功率計(jì)算功率是根據(jù)傳遞的功率P，并考慮到載荷性質(zhì)和每天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長短等因素的影響而確定的。即 （3-6）式中：計(jì)算功率，單位為kW； P 傳遞的額定功率（如電動(dòng)機(jī)的額定功率），單位為kW； 工作情況系數(shù)。則本鋸床的計(jì)算功率為：(kW)（2）選擇帶型根據(jù)計(jì)算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速選定帶型：窄V帶SPZ型。（3）確定帶輪的基

43、準(zhǔn)直徑和<1>初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑根據(jù)V帶截型，查表選取。為了提高V帶的壽命，宜選取較大的直徑。由于=63mm,取=75 mm。<2>驗(yàn)算帶的速度v計(jì)算帶的速度，并應(yīng)使v。對(duì)于普通V帶=2530m/s；對(duì)于窄V帶，=3540 m/s。如，則離心力過大，即應(yīng)減??；如v過小，則表示所選過小，這將使所需的有效拉力過大，即所需帶的根數(shù)z過多，于是帶輪的寬度、軸徑及軸承的尺寸都要隨之增大。一般以v20 m/s為宜。帶的速度：(m/s)<35m/s （3-7）<3>計(jì)算從動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑=(mm) （3-8）（4）確定中心距和帶的基準(zhǔn)長度如果中心距未給出，可根據(jù)傳動(dòng)

44、的結(jié)構(gòu)需要初定中心距，取 （3-9）即 則 112m/s<<320m/s取mm。取定后，根據(jù)帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系，按下式計(jì)算所需帶的基準(zhǔn)長度： （3-10）=835.6(mm)根據(jù)查表選取和相近的V帶的基準(zhǔn)長度=800mm。在根據(jù)來計(jì)算實(shí)際中心距。由于V帶傳動(dòng)的中心距一般是可以調(diào)整的，故可采用下式作近似計(jì)算，即 （3-11）=282.2 (mm)考慮安裝調(diào)整和補(bǔ)償預(yù)緊力（如帶伸長而松弛后的張緊）的需要，中心距的變動(dòng)范圍為：(mm)(mm)（5）驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角對(duì)包角的要求應(yīng)保證 （3-12）而符合要求。（6）確定帶的根數(shù)z （3-13）式中：考慮包角不同時(shí)的影響系數(shù)，簡稱包角系數(shù)；考

45、慮帶的長度不同時(shí)的影響系數(shù)，簡稱長度系數(shù)； 單根V帶的基本額定功率；計(jì)入傳動(dòng)比的影響時(shí)，單根額定功率的增量（因是按，即的條件計(jì)算的，而當(dāng)傳動(dòng)比越大時(shí)，從動(dòng)輪直徑就越比主動(dòng)輪直徑大，帶繞上從動(dòng)輪時(shí)的彎曲應(yīng)力就越比繞上主動(dòng)輪時(shí)的小，故其傳動(dòng)能力即有所提高）。確定V帶的根數(shù)z時(shí) ，為了使各根V帶受力均勻 ，根數(shù)不宜太多（通常），否則應(yīng)改選帶的截型，重新計(jì)算。則 z取z=2即可滿足要求。（7）確定帶的預(yù)緊力(N)（3-14）（8）確定帶兩邊的拉力帶輪所能傳遞的功率（單位為kW）為，式中為有效拉力，單位為N；為帶的速度，單位為m/s。則，N，單根帶的有效拉力為136.36N。所以，帶兩邊的拉力分別為：(

46、N) （3-15） （3-16）（9）V帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鑄鐵制V帶輪的典型結(jié)構(gòu)有以下幾種形式：（1）實(shí)心式；（2）腹板式；（3）孔板式；（橢圓輪輻式）。帶輪基準(zhǔn)直徑（d為軸的直徑，單位為mm）時(shí)，可采用實(shí)心式；mm時(shí)，可采用腹板式（當(dāng)mm時(shí)，可采用孔板式）；mm時(shí)，可采用輪輻式。由于帶輪基準(zhǔn)直徑是75mm，輪轂直徑是24 mm，剛好滿足做成腹板式的要求，但帶輪總體尺寸不大，為了方便，也可做成實(shí)心式。其具體結(jié)構(gòu)如下圖3-8所示：圖3-8 帶輪（10）V帶傳動(dòng)的張緊裝置各種材質(zhì)的V帶都不是完全的彈性體，在預(yù)緊力的作用下，經(jīng)過一定時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)后，就會(huì)由于塑性變形而松弛，使預(yù)緊力降低。為了保證帶傳動(dòng)的能力

47、，應(yīng)定期檢查預(yù)緊力的數(shù)值。如發(fā)現(xiàn)不足時(shí)，必須重新張緊，才能正常工作。常見的張緊裝置有以下幾種。<1>定期張緊裝置：采用定期改變中心距的方法來調(diào)節(jié)帶的預(yù)緊力，使帶重新張緊。在水平或傾斜不大的傳動(dòng)中，可將裝有帶輪的電動(dòng)機(jī)安裝在制有滑道的基板上，旋動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘就可調(diào)節(jié)帶的預(yù)緊力。本鋸床的帶傳動(dòng)裝置就可采用此方法，具體結(jié)構(gòu)見圖紙LSJC-3700。在垂直的或接近垂直的傳動(dòng)中，可將裝有帶輪的電動(dòng)機(jī)安裝在可調(diào)的擺架上。<2>自動(dòng)張緊裝置：將裝有帶輪的電動(dòng)機(jī)安裝在浮動(dòng)的擺架上，利用電動(dòng)機(jī)的自重，使帶輪隨同電動(dòng)機(jī)繞固定軸擺動(dòng)，以自動(dòng)保持張緊力。<3>采用張緊輪的裝置：當(dāng)中心距

48、不能調(diào)節(jié)時(shí)，可采用張緊輪將帶張緊。張緊輪一般應(yīng)放在松邊的內(nèi)側(cè)，使帶只受單向彎曲。同時(shí)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。3.9.3主軸的設(shè)計(jì)軸的設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作能力計(jì)算方面的內(nèi)容。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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)形式和尺寸。軸的工作能力計(jì)算指的是軸的強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性等方面的計(jì)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(jì)過程：（1）求軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)功率為1.5kW，帶輪傳動(dòng)效率取=0.96。則(kW)r/min (3-1

49、7) （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，于是得(mm) （3-18）軸的最小直徑顯然是安裝帶輪的地方，帶傳動(dòng)比為1:1，兩帶輪直徑應(yīng)相同，與電動(dòng)機(jī)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(jì)<1>擬定軸上零件的裝配方案如下圖3-9所示：圖3-9 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，

50、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(dòng)軸承。因軸承承受的力基本上都是徑向力，故選用一對(duì)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(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的角接觸球軸承7206C，其尺寸為mmmmmm，兩軸承背對(duì)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

51、 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(yàn)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(dòng)，左端夾塊用一對(duì)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(cè)查得平鍵截面尺寸為mmmm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為16 mm（標(biāo)準(zhǔn)鍵長見），同時(shí)為了保證帶輪與軸配合有良好的對(duì)種性，故選擇帶輪輪轂與軸的配合為；鋸

52、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；滾動(dòng)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。<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。（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N，N；刀具所受的切削力為=262(N)。根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算示意圖如下圖3-10所示：圖3-10 軸的計(jì)算示意圖垂直面的支反力：N，N；水平面的支反力：N，N。根據(jù)軸的計(jì)算簡圖及支反力，作出軸的彎矩圖和扭矩圖如下：圖3-11 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(xiǎn)截面?，F(xiàn)計(jì)算出截面C處的總彎

53、矩為： （3-19）扭矩： （5）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度。軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為 （3-20）式中： 軸的計(jì)算應(yīng)力，單位為MPa； 軸所受的彎矩，單位為； 軸所受的扭矩，單位為； 軸的抗彎截面系數(shù)，單位為，其值由軸的截面形狀決定； 對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)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(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)，??；當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，?。蝗襞まD(zhuǎn)切應(yīng)力亦為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，則取。由于本鋸床軸所受扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，則軸的計(jì)算應(yīng)力為：(MPa)前面已選定軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，查表得MPa。因此，顯然軸的強(qiáng)度符合要求。（6）相關(guān)的校核計(jì)算普通平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件為： （3-21）式中： T 傳遞的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，單位為； 鍵與輪轂鍵槽的