3855 枝椏材用小型切片機(jī)設(shè)計(jì),枝椏,小型,切片機(jī),設(shè)計(jì) I枝椏材用小型切片機(jī)設(shè)計(jì)摘 要為了適應(yīng)我國(guó)木材資源嚴(yán)重不足且分布不集中的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了這種體積小、生產(chǎn)能力大且削片合格率高的枝椏材用小型切片機(jī)，來(lái)滿足林區(qū)小型工廠的生產(chǎn)或木材家具廠的碎料加工，以節(jié)約木材資源。在此次設(shè)計(jì)中，機(jī)架、左右上蓋都采用了焊接件，降低了整機(jī)的重心，有效地增強(qiáng)了整機(jī)的穩(wěn)定性；電機(jī)和軸之間通過(guò)皮帶傳動(dòng)，緩和了載荷沖擊，防止過(guò)載給飛刀等主要部件帶來(lái)的損壞；軸通過(guò)兩個(gè)圓錐滾子軸承與機(jī)架連接，防止軸產(chǎn)生較大的跳動(dòng)影響木片合格率；刀盤(pán)和軸之間配合緊密；飛刀用壓塊夾緊，牢固穩(wěn)定，方便拆裝和更換。此削片機(jī)最適合加工枝椏材和小徑級(jí)的原木，投資小，價(jià)格低廉且見(jiàn)效快，非常適合作坊式工廠和小型個(gè)體企業(yè)生產(chǎn)。關(guān)鍵詞： 削片機(jī); 盤(pán)式削片機(jī); 木片; 刀盤(pán); 飛刀IIABSTRACTFor adapting the characteristics of the serious shortage of the wood resources and bad-distributed condition, a kind of branch chipper is designed, which has small physical volume, high efficiency and the qualification rate to meet the needs of saving the wood resources and processing fragments in micro and furniture factory.In this design, framework, the left cover and right cover are casting, which can lower the center of gravity of the whole machine and larger the stability of the whole machine. The motor is connected with the spindle by stalk belt, which can mollify the impact, prevent the damage which caused by overloading components such as the fly-cutter etc. The spindle is connected with framework by two cones rolls of sub- bearings prevents run out of operation process on the spindle. The fit between the cutting dish and the spindle is the gradient tight match, which is tight match. The stud bolts is used to press the fly-cutter. The method which is cone-shaped of connection is firm. It is convenient for dismounting and replacement.This chipper is quite suitable to process branch and the log of the footpath class, which has a small investment and low price. It can be used in the small scaled individual business enterprise produces chip.Key words: Chipper; Disc Chipper; Chip; Cutting Dish; Fly-cutter 目 錄摘要 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????IAbstract????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????II第 1 章 緒論 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1 課題背景、目的及意義 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況和相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究成果 ???????????????????????????????????????????????????????21.3 選題的設(shè)計(jì)設(shè)想、設(shè)計(jì)方法和改進(jìn) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????41.4 預(yù)期結(jié)果 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????4第 2 章 盤(pán)式削片機(jī)的總體設(shè)計(jì) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????52.1 盤(pán)式削片機(jī)的方案設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????52.2 盤(pán)式削片機(jī)的總體設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????72.3 削片原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????92.4 本章小結(jié) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????14第 3 章 主要技術(shù)參數(shù)的確定和計(jì)算 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????153.各樹(shù)種單位切削力 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????153.2 切削功率的計(jì)算 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????153.3 電機(jī)的選擇 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????183.4 飛刀伸出量 的確定 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????193.5 生產(chǎn)能力的確定 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????193.6 本章小結(jié) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????19第 4 章 主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????204.1 刀盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸的確定 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????204.2 裝刀部分設(shè)計(jì)和底刀部分設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????214.3 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????224.3.1 軸的最小直徑計(jì)算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????224.3.2 軸承的選擇 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????234.4 傳動(dòng)比計(jì)算和大、小帶輪的計(jì)算 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????244.5 進(jìn)料槽設(shè)計(jì)計(jì)算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????274.6 本章小結(jié) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????27第 5 章 各部件的校核和驗(yàn)算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????285.1 軸的強(qiáng)度校核 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????285.2 刀盤(pán)的校核 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????335.3 軸承的校核 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????365.4 本章小結(jié) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????38結(jié)論 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????39參考文獻(xiàn) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????40致謝 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????41附錄 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????421第 1 章 緒 論1.1 課題背景、目的及意義我國(guó)是一個(gè)森林資源缺乏的國(guó)家，由于長(zhǎng)期的過(guò)量采伐,使得原本就有限的可采森林資源急劇減少,尤其現(xiàn)在國(guó)家所實(shí)施天然林保護(hù)工程及幾大重點(diǎn)林區(qū)封山育林,禁伐或限制采伐天然林木。但國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)與人民生活仍需大量的木材和木制品，使得木材供需矛盾成為當(dāng)前林業(yè)所面臨的主要問(wèn)題。要解決好這一矛盾，一方面要加強(qiáng)森林資源建設(shè)﹑經(jīng)營(yíng)培育與保護(hù)；另一方面通過(guò)合理有效利用森、林資源，搞好木材綜合利用，提高木材的利用率，最大限度地發(fā)揮可利用木材資源的作用，從而緩解木材供需矛盾。利用伐區(qū)剩余物的一個(gè)主要途徑是將伐區(qū)剩余物中的小徑枝椏材進(jìn)行削片加工，如此不僅可以提高森林資源利用率，還能改善林地衛(wèi)生狀況，防止發(fā)生森林病蟲(chóng)害等，加工后的削片可用作制漿﹑造紙和生產(chǎn)人造板材料。木 材 削 片 機(jī) 是 生 產(chǎn) 木 片 的 一 種 專 用 設(shè) 備 ， 木 材 削 片 機(jī) 也 叫 木 材 切 片 機(jī) ， 屬 于木 材 加 工 系 列 設(shè) 備 之 一 。 廣 泛 應(yīng) 用 于 紡 織 、 造 紙 、 制 漿 、 人 造 板 等 行 業(yè) 生 產(chǎn) 過(guò) 程 中的 備 料 工 段 。 該 機(jī) 的 主 要 切 削 原 料 是 剝 皮 后 的 小 徑 木 、 竹 材 、 板 皮 材 及 采 伐 次 薪 材余 料 等 。 但 對(duì) 于 過(guò) 粗 （ 350mm以 上 ） 過(guò) 細(xì) （ 30mm以 下 ） 過(guò) 短 （ 250mm以 下 ） 過(guò) ?。?5mm以 下 ） 及 不 規(guī) 則 原 料 （ 未 分 解 的 樹(shù) 墩 、 枝 杈 等 ） 不 充 分 具 有 均 勻 切 削 的 功 能 ，或 只 是 將 原 料 在 原 有 基 礎(chǔ) 上 切 斷 ， 對(duì) 壁 厚 低 于 5 mm竹 材 的 切 片 不 充 分 具 有 分 層 切削 的 功 能 將 森 林 采 伐 和 木 材 加 工 中 的 剩 余 物 切 削 加 工 成 工 藝 木 片 的 林 業(yè) 機(jī) 械 。然而目前生產(chǎn)的削片機(jī)在發(fā)區(qū)的削片作業(yè)常受到條件和環(huán)境的限制，因此開(kāi)發(fā)適于伐區(qū)作業(yè)的小型削片機(jī)顯得迫切需要。再有，過(guò)去城市樹(shù)木修剪所產(chǎn)生的枝椏，基本上都作為廢棄物處理，并要支出不少運(yùn)輸費(fèi)用。隨著城市綠化的迅速發(fā)展，枝椏量越來(lái)越大，為減少消納枝椏廢棄物的費(fèi)用，提高枝椏的綜合利用率，變廢為寶，近年來(lái)城市對(duì)枝丫削片機(jī)的需求量在不斷上升；在山區(qū)，隨著林果業(yè)的迅速發(fā)展，撫育量大幅增加，枝椏削片機(jī)的作用更是日益突出。所以針對(duì)我國(guó)林材資源嚴(yán)重不足且分布不均，為了滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求，故設(shè)計(jì)一種體積小﹑重量輕﹑便于運(yùn)輸?shù)男⌒椭坎挠孟髌瑱C(jī)，以減少木材浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)木材的綜合利用。21.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況和相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究成果幾十年來(lái)，隨著木片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外已研制和生產(chǎn)了上百種型號(hào)的固定式和移動(dòng)式削片機(jī)，固 定 式 多 用 于 工 廠 ； 移 動(dòng) 式 一 般 用 于 林 區(qū) 山 場(chǎng) 。 按 工 作 部 件 的 結(jié) 構(gòu)形 式 分 鼓 式 削 片 機(jī) 和 盤(pán) 式 削 片 機(jī) 兩 種 ， 按 進(jìn) 料 方 式 分 又 有 斜 口 進(jìn) 料 和 平 口 進(jìn) 料 兩 種型 式 。 其結(jié)構(gòu)和性能已日趨完善，在生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。19 世紀(jì) 70 年代，北歐、北美的林業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家首先生產(chǎn)并使用的削片機(jī)僅裝有3～4 把切刀。20 世紀(jì) 40 年代，出現(xiàn) 6 把以上切刀的多刀削片機(jī)。50 年代又出現(xiàn)新型螺旋面刀盤(pán)的多刀削片機(jī)，進(jìn)一步改善了木材削片機(jī)的工作性能。近年來(lái)，國(guó)外的削片機(jī)的研制有了進(jìn)一步發(fā)展，并研制出多種新型的削片機(jī)，主要是改善進(jìn)出料機(jī)構(gòu)，改進(jìn)飛刀﹑底刀結(jié)構(gòu)及飛刀的裝夾方式，增設(shè)控制木片質(zhì)量的分離裝置，降低削片機(jī)的振動(dòng)與噪聲。增加輔助進(jìn)料槽；增加進(jìn)料槽的截面積；鉸接式安裝進(jìn)料槽；側(cè)面出料（木片） ；減少飛刀尺寸和角度，并裝刀多刀化；飛刀夾裝在刀盤(pán)上，并呈螺旋線安裝；刀盤(pán)懸臂式裝配；降低削片機(jī)噪聲；增設(shè)第二底刀及其多刃化；可調(diào)節(jié)生產(chǎn)率的削片機(jī)；改進(jìn)切削機(jī)構(gòu)和進(jìn)給方式以及適應(yīng)不同原料的削片的專用、通用、以及削片機(jī)組和削片生產(chǎn)線。這些新型的削片機(jī)起到了提高生產(chǎn)率和木片質(zhì)量﹑木片合格率以及降低噪聲﹑振動(dòng)和減少能耗的作用，獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)內(nèi)削片機(jī)的研制工作始于 60 年代，70 年代中期開(kāi)始研究伐區(qū)木片生產(chǎn)工藝與設(shè)備，中 國(guó) 林 業(yè) 部 林 業(yè) 機(jī) 械 研 究 所 于 70 年 代 研 制 成 移 動(dòng) 式 聯(lián) 合 削 片 機(jī) ， 能 同 時(shí) 完 成削 片 、 木 片 篩 選 和 將 合 格 木 片 風(fēng) 送 到 裝 料 倉(cāng) 或 運(yùn) 輸 車 中 的 作 業(yè) ， 從 而 大 大 地 提 高 了木 材 削 片 的 生 產(chǎn) 率 。 80 年代初，國(guó)家設(shè)立了“伐區(qū)枝丫木片生產(chǎn)設(shè)備及工藝的研究”攻關(guān)課題，進(jìn)行了系統(tǒng)研究，取得了可喜的成果。自 90 年代木片生產(chǎn)得到了較大的發(fā)展。目前，國(guó)內(nèi)已有 30 多家生產(chǎn)削片機(jī)的廠家，其中鎮(zhèn)江林機(jī)廠生產(chǎn)的削片機(jī)質(zhì)量較好。目前已有 9 種型號(hào)的盤(pán)式削片機(jī)，主要用于制漿﹑造紙林片加工。盤(pán) 式 削 片 機(jī) 由 刀 盤(pán) 、 切 削 刀 、 底 刀 、 刀 盤(pán) 葉 片 等 組 成 。 刀 盤(pán) 正 面 有 安 裝 切 削 刀片 的 溝 槽 ， 沿 徑 向 偏 10°～ 15°布 置 。 刀 片 底 部 墊 有 楔 形 調(diào) 整 塊 ， 用 以 調(diào) 整 刀 片的 伸 出 量 ； 后 部 裝 有 調(diào) 距 墊 塊 ， 用 以 調(diào) 整 刃 磨 后 刀 片 的 補(bǔ) 償 長(zhǎng) 度 。 在 刀 盤(pán) 上 順 著 刀刃 方 向 有 貫 通 的 縫 隙 ， 削 好 的 木 片 可 轉(zhuǎn) 到 刀 盤(pán) 的 另 一 面 。 刀 盤(pán) 外 緣 均 勻 配 置 葉 片 ，葉 片 產(chǎn) 生 的 氣 流 將 木 片 由 出 料 口 吹 出 ， 經(jīng) 過(guò) 篩 選 ， 過(guò) 大 的 進(jìn) 入 再 碎 機(jī) 粉 碎 。 該 機(jī) 有少 刀 、 多 刀 和 螺 旋 面 刀 3 種 類 型 ， 前 兩 種 切 削 的 木 片 均 勻 度 都 較 差 ， 螺 旋 面 刀 盤(pán) 式削 片 機(jī) 由 于 在 切 削 過(guò) 程 中 切 削 表 面 全 部 同 刀 盤(pán) 接 觸 ， 單 位 壓 力 較 小 ， 木 片 切 口 整 齊 ，碎 木 片 少 ， 刀 盤(pán) 磨 損 小 ， 切 削 成 的 木 片 長(zhǎng) 度 一 致 ， 切 削 木 片 合 格 率 可 達(dá) 97%左 右 。發(fā) 展 趨 勢(shì) 世 界 各 國(guó) 木 材 削 片 機(jī) 的 制 造 現(xiàn) 都 注 意 于 改 進(jìn) 切 削 機(jī) 構(gòu) 、 刀 片 的 質(zhì) 量 和 裝3卡 方 法 ， 以 減 少 刃 磨 和 換 卡 時(shí) 間 。 世 界 性 森 林 資 源 的 減 少 促 進(jìn) 了 伐 區(qū) 移 動(dòng) 式 削 片 機(jī)的 發(fā) 展 ； 而 伐 區(qū) 聯(lián) 合 削 片 機(jī) 和 全 樹(shù) 削 片 聯(lián) 合 機(jī) 的 采 用 ， 將 使 經(jīng) 濟(jì) 效 果 進(jìn) 一 步 提 高 。以下例舉一些國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的設(shè)備或資料：1) BX117-4 ,福建林機(jī)廠生產(chǎn)，主要技術(shù)性能如下：刀盤(pán)直徑 700 mm轉(zhuǎn)速 800 r/min飛刀數(shù)量 4 把最大切削原料直徑 130 mm木片長(zhǎng)度 15-25 mm生產(chǎn)能力 10 km3/h電機(jī) 30 kw單位動(dòng)力匹配 9 kwh/m32) BX118-4,8451 機(jī)械廠生產(chǎn) ,主要技術(shù)性能如下：刀盤(pán)直徑 750 mm進(jìn)料口尺寸 160 mm × 170 mm飛刀數(shù)量 4 把木片長(zhǎng)度 15-25 mm生產(chǎn)能力 4-6 km3/h電機(jī) 37 kw單位動(dòng)力匹配 6.2-9.3 kwh/m33) BX116A,蘇福馬生產(chǎn)，主要技術(shù)性能如下：刀盤(pán)直徑 630 mm轉(zhuǎn)速 800 r/min飛刀數(shù)量 3 把最大切削原料直徑 100 mm木片長(zhǎng)度 15-25 mm生產(chǎn)能力 2-3 km3/h電機(jī) 22 kw此外還有以下幾種型號(hào)：（1）BX117C 盤(pán)式削片機(jī);(2) BX1107/4 盤(pán)式削片機(jī);(3) BX116 盤(pán)式削片機(jī);(4) BX1108/3 盤(pán)式削片機(jī)等以及極少量的 BX1710B 盤(pán)式削片機(jī)和BX1112 盤(pán)式削片機(jī)等。目前，盤(pán)式切片機(jī)在我國(guó)造紙行業(yè)中占有著非常重要的地位，然而我國(guó)對(duì)現(xiàn)在多數(shù)的盤(pán)式削片機(jī)都存在效率低和木片合格率差等缺點(diǎn)。由于我國(guó)是4一個(gè)缺少木材的國(guó)家，所以每年都要從外國(guó)進(jìn)口許多木材，尤其是近幾年，隨著木材工業(yè)和家具業(yè)在我國(guó)的迅猛發(fā)展，木材資源的缺乏日益嚴(yán)重，滿足不了木材需求量。木片是造紙、生產(chǎn)人造板的原材料，在國(guó)際市場(chǎng)上需求量很大，每年日本和南韓要從國(guó)外買(mǎi)進(jìn)大量的木片，木片的制備顯得尤為重要。1.3 選題的設(shè)計(jì)設(shè)想、設(shè)計(jì)方法和改進(jìn)削片機(jī)是人造板、造紙行業(yè)中最基本的設(shè)備，用以制備工藝木片。自 40 年代以來(lái)，隨著森林資源的日益減少和伐區(qū)剩余物利用水平的不斷提高，以及全樹(shù)采伐利用新工藝的出現(xiàn)，工藝木片的原料已從利用原木轉(zhuǎn)向更多地利用枝椏材、小徑木、加工剩余物、劣質(zhì)材或進(jìn)行全樹(shù)削片。工藝木片的生產(chǎn)也逐漸從制漿造紙、人造板企業(yè)轉(zhuǎn)向伐區(qū)、森林采運(yùn)企業(yè)。木片逐漸成為采運(yùn)企業(yè)的一種重要輸出商品形態(tài)，并形成木片產(chǎn)業(yè)。此次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)國(guó)內(nèi)外削片機(jī)的性能作出改進(jìn)，并設(shè)計(jì)出一種能適應(yīng)現(xiàn)有的木材加工設(shè)備。此次設(shè)計(jì)的主要目的是設(shè)計(jì)一臺(tái)結(jié)構(gòu)合理，功能完整且精度滿足要求的枝椏材用小型切片機(jī)。切削木片的質(zhì)量要符合規(guī)格，木片長(zhǎng)度為 10-20mm。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，進(jìn)料口和出料口有了改進(jìn)，刀盤(pán)加葉片保證削片的輸送。確定了生產(chǎn)能力后選擇電機(jī)，并計(jì)算其切削功率。對(duì)飛刀的伸出量進(jìn)行了精確的調(diào)整，保證削片的質(zhì)量。選用圓錐滾子軸承和主軸配合，利用皮帶傳動(dòng)進(jìn)行加工。具體設(shè)計(jì)見(jiàn)第 2-4 章。進(jìn)料槽的結(jié)構(gòu)型式有了很大改進(jìn)，以使其能適應(yīng)各種規(guī)格原料削片，并可提高生產(chǎn)率和木片質(zhì)量。帶有傾斜進(jìn)料槽的普通盤(pán)式削片機(jī)（傾角 45°～52°）是一種國(guó)內(nèi)外常用的削片機(jī)。加工小徑材、枝椏材以料長(zhǎng)在 2.5 mm-3 mm 及剩余物制材時(shí)效果最佳。削片機(jī)的工作噪聲高達(dá) 110dB 左右。削片機(jī)降低噪聲為：加厚機(jī)罩（刀罩）體的厚度，以提高隔聲效果；縮短主軸二軸承的間距，提高主軸剛度，減小振動(dòng)。1.4 預(yù)期結(jié)果為適應(yīng)造紙、纖維板、刨花板行業(yè)對(duì)木片長(zhǎng)度的不同要求，木片長(zhǎng)度可在一定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。此削片機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊合理，操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)能力大，木片合格率高，單位木片產(chǎn)量能耗低，是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)出口木片的理想設(shè)備。5第 2 章 盤(pán)式削片機(jī)的方案設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)2.1 盤(pán)式削片機(jī)的方案設(shè)計(jì)根據(jù)此次木材削片機(jī)的技術(shù)要求，應(yīng)用功能設(shè)計(jì)法,對(duì)木材削片機(jī)的功能進(jìn)行分解，并建立了木材削片機(jī)的形態(tài)學(xué)矩陣，以確定此次削片機(jī)的設(shè)計(jì)方案。一般思路: “問(wèn)題抽象— 建立功能結(jié)構(gòu)(黑箱)—功能分析—尋找作用原理,以實(shí)現(xiàn)各分功能—進(jìn)行組合尋求原理方案解—評(píng)價(jià)與決策” 。a 建立木材削片機(jī)黑箱木材削片機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)要求為:把伐區(qū)剩余物如枝丫材、小徑材（直徑小于 100mm的木材） ，保證穴處削出木片的長(zhǎng)短，薄厚均勻，木片規(guī)格一般為:長(zhǎng) 10 mm～20 mm厚為 3 mm～5 mm，寬度不需要控制，但是也不應(yīng)該超過(guò) 20 mm，木片的合格率在 85%以上。輸出枝 丫 小 徑能 量信 號(hào) 切 削 木 材 合 格 木 片圖 2.1 木材削片機(jī)黑箱表示 b 木材削片機(jī)功能分解由于一般機(jī)器都是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)、控制操作系統(tǒng)及制成部件等構(gòu)成,其技術(shù)過(guò)程通常是：“原動(dòng)機(jī) → 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) → 控制操作 → 執(zhí)行機(jī)構(gòu)” 。并且以上這些機(jī)構(gòu)都裝在支撐件上,木材削片機(jī)功能的分解依據(jù)所設(shè)計(jì)的技術(shù)系統(tǒng)過(guò)程。木材削片機(jī)的功能是完成伐區(qū)枝丫材削片，其功能可分解為：進(jìn)料、切削、能量轉(zhuǎn)換、信號(hào)控制以及傳動(dòng)方式以及行走方式等幾個(gè)子功能，將功能與子功能、功能員之間的關(guān)系亦功能樹(shù)來(lái)表達(dá)有：6伐區(qū)木材削片 進(jìn) 料能 量 轉(zhuǎn) 換傳 動(dòng) 方 式切 削行 走 方 式 帶 傳 動(dòng)齒 輪 減 速 器機(jī) 械 進(jìn) 料人 工 進(jìn) 料切 削 元 件切 削 運(yùn) 動(dòng) 變 換圖 2.2 木材削片機(jī)功能樹(shù)c 功能元求解經(jīng)查閱文獻(xiàn)及分析已有的技術(shù)系統(tǒng)并利用形態(tài)綜合法建立如下形態(tài)學(xué)矩陣: 功 能 元編 號(hào) 名 稱 1能 量 轉(zhuǎn) 換傳 動(dòng) 方 式人 工 進(jìn) 料出 料 方 式切 削 元 件切 削 運(yùn) 動(dòng)行 走 方 式 汽 油 機(jī)帶 傳 動(dòng)自 重 方 式上 出 料固 定 式 刀回 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng)自 帶 動(dòng) 力 行走 功 能 元 解2其 他 動(dòng) 力 牽引往 復(fù) 直 線 運(yùn)動(dòng) 3柴 油 機(jī)電 機(jī) 直 通 過(guò)聯(lián) 軸 器 直 接聯(lián) 接人 工 手 持下 出 料可 調(diào) 飛 刀 電 動(dòng) 機(jī)圓 形 飛 刀 4液 壓 馬 達(dá)齒 輪 減 速 器側(cè) 出 料圖 2.3 木材削片機(jī)的形態(tài)學(xué)矩陣7上面形態(tài)學(xué)矩陣中可以組合出的整體方案數(shù)從理論上計(jì)算如下:S=4 x 3 x 2 x 3x 3 x 2 x 2=864可見(jiàn)組合方案數(shù)目非常大，在這些組合中，存在著不可行的“虛解”和可行的“實(shí)解” 。在對(duì)實(shí)解的評(píng)價(jià)分析中，我通過(guò)模糊評(píng)價(jià)法最終確定了下面的設(shè)計(jì)方案:A3 — B2 — C1 — D1— E1 — F1 — G2電動(dòng)機(jī)—帶傳動(dòng)—自重進(jìn)料—上出料—固定式刀—回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)—其他動(dòng)力牽引2.2 盤(pán)式削片機(jī)的總體設(shè)計(jì)根據(jù)以上方案設(shè)計(jì)的結(jié)果,繪制削片機(jī)總體布置草圖如下:圖 2.4 木材削片機(jī)總體布置草圖此盤(pán)式削片機(jī)主要由電機(jī)、刀盤(pán)、進(jìn)料槽、出料筒、傳動(dòng)裝置和機(jī)殼等部分組成。刀盤(pán)套裝在主軸上，主軸由兩個(gè)裝在軸承座中的軸承支承，由電動(dòng)機(jī)通過(guò)三角皮帶減速傳動(dòng)。刀盤(pán)除作為切削機(jī)構(gòu)切削木料外，還起飛輪作用，使飛刀在間斷切削時(shí)，速度波動(dòng)不大，因此要求刀盤(pán)有較大質(zhì)量。大刀盤(pán)的材料一般采用 30、35 號(hào)鑄鋼；當(dāng)切削速度大于 50 m/s 時(shí)采用 A4、A5 鍛鋼。鑄鋼件須退火處理，鍛鋼件須正火處理；8粗加工后進(jìn)行探傷檢查，在開(kāi)口處不允許有降低使用性能的缺陷。主軸的毛坯應(yīng)為鍛件，不應(yīng)有降低使用性能的缺陷。此盤(pán)式削片機(jī)的刀盤(pán)上裝有 2 把飛刀，飛刀在刀盤(pán)上的安裝一般使其刀刃相對(duì)刀盤(pán)半徑沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向向前傾斜 8°～15° 布置。在安裝每把飛刀下面的刀盤(pán)上，沿刃口方向開(kāi)有一條寬度為 40 mm 左右的長(zhǎng)縫。飛刀和楔形墊塊用螺栓固定在刀盤(pán)上。墊塊的作用是保證飛刀有一定的后角，一般為 5°左右。飛刀材料一般采用鉻鎳合金工具鋼或優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼，熱處理后刃口部分的硬度為 HRC52～56。飛刀的刃磨角（楔角）取30°～40°，凍材、硬材取較大值。飛刀刃口突出刀盤(pán)平面的高度稱為刀片的伸出量（又稱裝刀高度） ，其大小影響木片的長(zhǎng)度，因此刀盤(pán)上所有飛刀刃口的伸出量必須相等。飛刀更換或 刃磨后，應(yīng)保持伸出量不變。 圖 2.5 切削機(jī)構(gòu)示意圖盤(pán)式削片機(jī)是由安裝在刀盤(pán)上的飛刀和安裝在進(jìn)料槽上的底刀和旁底刀形成剪切機(jī)構(gòu)的( 如圖 2.5)底刀和旁底刀的刃口有的是用硬質(zhì)合金堆焊而成。為防止有較大的沖擊力損壞刃口，底刀的刃磨角較大，一般為 85°～ 90°，也有的大于 90°（采用 90°的底刀，四角可輪換使用） 。進(jìn)料槽側(cè)壁下方裝有旁底刀，旁底刀的刃磨角一般為 60°～65° ，與進(jìn)料槽的偏角 a2 有關(guān)，旁底刀刃磨后硬度要求為 HRC56～60。飛刀與底刀和旁底刀的間隙一般為 0.3 mm～1.0 mm，這取決于削片機(jī)的精度和刀盤(pán)直徑的大小等因素。由于削片時(shí)原料尾端在進(jìn)料槽中抬起，為獲得要求的木片長(zhǎng)度，實(shí)際裝刀高度 應(yīng)h9比計(jì)算值小 2 mm 左右。 削片機(jī)的進(jìn)料槽與刀盤(pán)成一定的安裝角度，因?yàn)榈侗P(pán)與進(jìn)料槽之間的相互配置以及幾何角度的大小，直接影響到削出木片的幾何形狀，并與削片機(jī)的動(dòng)力消耗有一定關(guān)系。此削片機(jī)的喂料槽是傾斜安裝的，稱為斜喂料?？紤]到制造方便，此喂料槽的橫截面為方槽形，其截面積的大小及形狀實(shí)際上取決于該削片機(jī)所切削的原木的最大直徑。盤(pán)式削片機(jī)的排料分為上排料和下排料兩種形式。上排料是在刀盤(pán)的外緣安裝６個(gè)～８?jìng)€(gè)葉片，它在刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生氣流，把削出的木片沿機(jī)殼的切口方向吹送出去，落入木片料倉(cāng)。當(dāng)葉片的速度為 27 m/s～28 m/s 時(shí)，木片的拋出高度可達(dá) 4 m～5 m。2.3 削片原理a 原木被削成木片的過(guò)程原木在削片 機(jī)中受到飛刀與底刀的剪切作用， 在切下一個(gè)木餅的同時(shí)，由于木 餅受到飛刀給予的沿纖維方向的 擠壓力，圓餅受剪而被分裂成木 塊，進(jìn)而分裂成木片。如（圖 2.6）所示:圖 2.6 原木分裂成木片10通過(guò)觀察和研究證明，盤(pán)式削片機(jī)在削片過(guò)程中，木料的被切削面緊貼在飛刀的后面，并沿著飛刀后面滑動(dòng)，直到與刀盤(pán)平面相遇。當(dāng)木料的上端與刀盤(pán)表面接觸后，被切平面則由斜面變成平行于刀盤(pán)表面的直面，最后被切表面形成了一個(gè)折面。因此，盤(pán)式削片機(jī)的削片過(guò)程并不是過(guò)去人們認(rèn)為的那樣，原料的被切平面始終平行于刀盤(pán)的平面。在削片時(shí)，木料沿著進(jìn)料槽的移動(dòng)，主要是由于飛刀對(duì)木料的作用力在進(jìn)給方向的分力（牽引力）的作用而致。理論上可以證明：若原木靠自重移向刀盤(pán)，那么在相鄰兩把飛刀切削原木的時(shí)間間隔內(nèi)，原木只能移動(dòng)一段很短的距離，然而實(shí)際上原木移動(dòng)的距離（即木片的長(zhǎng)度）要比靠自重移動(dòng)的距離大得多。很顯然原木在切削過(guò)程中除了受重力作用外，還受到飛刀給予原木的作用力，飛刀把原木拉向刀盤(pán)的作用力稱為牽引力。牽引力的大小雖與木料的樹(shù)種、含水率等因素有關(guān)，但其大小足以帶動(dòng)木料克服摩擦阻力向刀盤(pán)方向進(jìn)給。因此大多數(shù)盤(pán)式削片機(jī)不采用強(qiáng)制進(jìn)給機(jī)構(gòu)，并且適宜加工厚度和徑級(jí)較大的木料。b 削片機(jī)喂料槽與刀盤(pán)之間的幾何關(guān)系(圖 2.7)設(shè) X-O-Z 為刀盤(pán)平面， O 為飛刀刃口上某一點(diǎn)，Y-O-X 為過(guò)刀刃上 O 點(diǎn)且垂直 O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向 的平面。那么:投入角 ε──喂料槽軸線在Y-O-Z 平 面的投影與刀盤(pán)的夾角；投木偏 角 α 2──喂料槽軸線在 Y-O-Z 平面的夾角；喂料角 ω──喂料槽軸線與刀盤(pán)的夾角。 (如圖 2.7)11圖 2.7 削片機(jī)喂料槽與刀盤(pán)之間的幾何關(guān)系圖對(duì)于斜喂料槽削片機(jī)一般只給出投入角 ε 和投木偏角 α 2 來(lái)表示削片機(jī)的特征。而實(shí)際上原木的被切削狀態(tài)可以通過(guò)喂料角 ω 完全反映出來(lái)。這個(gè)三角關(guān)系可以從圖2.7 求得。根據(jù)每個(gè)角度的定義從圖 2.7 可以得出： OACGBDA?2cosins???由后二式相乘并代入前式即得：2cosinsia???有時(shí)，投入角 ε 可以用另一種形式表示，這時(shí)引進(jìn)另一角度——虎口角 α 1虎口角 α 1——喂料槽軸線在 Y-O-Z 平面的投影與 X-O-Y 平面的夾角，它與投入角 ε互為余角。那么上式也可表示為： 21cossina??如上圖所示，O B ’ B D 為刀盤(pán)平面，AO 為進(jìn)料槽的中心線， CD 平行于刀盤(pán)軸線，其值等于飛刀伸出量，則木片的長(zhǎng)度 l 為：12(2.1)21'1coscosaOCaAOl??即　　　　　　　　　　 (2.2)21cosahl式中：h——飛刀伸出量；由于削片時(shí)原料尾端在進(jìn)料槽中抬起，為獲得要求的木片長(zhǎng)度，實(shí)際裝刀高度應(yīng)比計(jì)算值小 2 mm 左右。原木被牽引的距離、牽引速度和切削速度之間的關(guān)系取決于飛刀的后角 α 和投入角 ε.從圖 2.8 中可以找到它們之間的關(guān)系。刀的后面與刀的運(yùn)動(dòng)方向的夾角稱為飛刀的后角 α。刀的后面與刀的前面的夾角稱為刀刃角 β。設(shè)飛刀的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)棰瘢?3圖 2.8 原木的切削方向 圖 2.9 切削時(shí)原木位 移量的計(jì)算14圖 2.10 飛刀作用在原木上的力原木的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)棰颍秾?duì)原木的切削方向?yàn)棰?，飛刀的運(yùn)動(dòng)方向Ⅰ與刀對(duì)原木的切削方向Ⅲ的夾角稱為牽引角 δ。牽引角的大小受到飛刀的后角的限制，它接近于飛刀的后角或等于后角。若原木的直徑為 d，飛刀在原木上所經(jīng)過(guò)的路程為 AB，從圖 2.9 可以求出飛刀每切削一次時(shí)，原木沿著喂料槽軸向被牽引的距離 i:(2.3) )sin(i????d并且由飛刀速度 V 可以求得原木的被牽引速度 Va和切削速度 Vδ :(2.4))sin(a????V(2.5))i(δ沿著切削方向從原木切下的木餅又如何分裂成木片呢?木片的厚度主要取決于削片機(jī)的幾何參數(shù)，此外還取決于原木的物理機(jī)械性質(zhì)。從圖 2.10 可知當(dāng)飛刀沿著切削面切入原木時(shí)，原木受到飛刀的作用力 P 作用，它由二個(gè)分力組成: P1 是垂直于刀的后面的作用力，P 2 是垂直于刀的前面的作用力。P 1 不參與木片的分裂，只有 P2 才使木餅沿纖維方向撕裂。15P2 又可分解成二個(gè)分力，沿木材纖維方向的作用力 P3 和垂直纖維方向的作用力P4。飛刀切入原木一定深度后，P 3 隨 P2 增加到一定限度時(shí)就引起木材的縱向破裂，木餅撕裂成木片。若飛刀沿切削面切入深度為 oa 時(shí)，木餅開(kāi)始分裂成木片，則木片的厚度為 ob。在撕裂瞬間木片主要尺寸的相互關(guān)系有:△aob 和△cod 由于頂角相等，二個(gè)直角三角形相似，那么(2.6)oabP?23因此，木片的厚度 t=ob 有 :(2.7)23t?沿木纖維方向的作用力 P3 的值，可以從木材纖維方向的撕裂深度來(lái)計(jì)算：P3=l×e×t (2.8)式中 l ——木片長(zhǎng)度e ——飛刀切入原木的平均寬度r ——木材沿纖維方向的撕裂深度系數(shù)垂直于飛刀前面的作用力 P2 的值，可以從垂直于刀的前面擠壓木餅的強(qiáng)度來(lái)計(jì)算：P2= oa×e×σ (2.9)式中 σ ——垂直于刀的前面劑壓木餅的強(qiáng)度系數(shù)把 P3、 P2 的值代回原式，可得出木片厚度 t(2.10)??lt?從上式可以看出，對(duì)于一定幾何參數(shù)的削片機(jī)，木片的厚度隨木片的長(zhǎng)度增大而增加，隨木片沿纖維方向的抗剪能力的增大而增加，隨作用在垂直于切削平面上的作用力增加而減小。木片厚度不僅取決于木片長(zhǎng)度和木材的物理機(jī)械性能等因素，還與進(jìn)料槽及飛刀的安裝角度和飛刀的刃磨角等因素有關(guān)。當(dāng)飛刀的刃磨角和安裝后角較大時(shí)，則削出的木片較厚，反之，較薄。2.4 本章小結(jié)本章主要介紹了削片機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，普通盤(pán)式削片機(jī)的組成和組裝。木片16的長(zhǎng)度和厚度計(jì)算，排料方式的選擇為上出料，木料被飛刀牽引向前進(jìn)給的速度計(jì)算。第 3 章 主要技術(shù)參數(shù)的確定和計(jì)算3.1 各樹(shù)種單位切削力鑒于對(duì)同一削片機(jī)，不同種木材的機(jī)械物理性質(zhì)不同,在切削時(shí)其單位切削力、木片厚度等參數(shù)都各不相同所以以下取一種木材參數(shù)作計(jì)算示例，其他可依此類推。表 3.1 常見(jiàn)樹(shù)種枝丫單位切削力3.2 切削功率的計(jì)算由文獻(xiàn)[4]可知計(jì)算公式kw （3.1）?sin60ZAFPcxc????17βδε圖 3.1 飛刀對(duì)木材的作用如圖 3.1 所示：圖中表示削片時(shí)飛刀對(duì)木材的總切削力。刀盤(pán)對(duì)木材的支承力降低了后刀面對(duì)木材的支承力，互相影響，所以也包括在總作用力中?？傋饔昧?分解F為切向分力 及法向分力 。在切削過(guò)程中， 隨木片的變化而變化，其短時(shí)平均xFy xF值為 。 與寬度成正比，有： xavFbxav???式中： ——切削寬度，m；b——單位寬度平均切向阻力，N/m。 可通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得，據(jù)表 2 知：對(duì)群眾xFxF楊，約 N/mm。97.3? ??? 00/ 9sin()9cos()tan()ta(2 )tacos(i ???????????? ??? ?????? ????? pfppl csx（3.2）式中： ——木片纖維長(zhǎng)度(m)；l——木材順纖維抗剪強(qiáng)度，N/m2 ；/?——有法向正壓力時(shí)，木材順紋剪切附加阻力系數(shù)；cf、 、 ——飛刀安裝后角、飛刀楔角、進(jìn)料槽傾斜角；???、 、 ——木材前刀面、后刀面、進(jìn)料槽壁摩擦角。?ps18α 2α 1圖 3.2 進(jìn)料槽的傾斜角當(dāng) 時(shí)， 09??????p(3.3) ??)tan()tan(2tsico/ ?????????? pplFsx一把飛刀一次切削功耗為： (3.4)AFWx???1式中： ——切口面積，(m2)。 ， ——木料橫斷面積，m2)A?sin(cAc如果進(jìn)料槽在通過(guò)主軸線的兩個(gè)相互垂直平面內(nèi)的投影傾斜角分別為 和 （如1?23.2 圖所示） ，則 由下式確定：?(3.5)212221sinsinisin1 ??????切削功率為(3.6)?sin60ZAFPcxc????式中： ——刀盤(pán)轉(zhuǎn)速，r/min；n——飛刀數(shù)。Z19對(duì)于原木有： (3.7)??sin240???ZdFPxc式中： ——原木直徑，m 。d考慮木材徑級(jí)不同大小不一時(shí)，可經(jīng)計(jì)算取其平均直徑 (m)??2iavd式中： ——各徑級(jí)木材直徑，(m)；i——各徑級(jí)木材長(zhǎng)度占總木材數(shù)的比例。ia考慮木段之間的空隙時(shí)間應(yīng)增加一個(gè)切削連續(xù)性系數(shù) ，則切削功率為：c(3.8)??sin240ZdFPavxc ????值由下式確定： (3.9)c ??ricitt式中： ——每段木材切削時(shí)間，s ；cit——相鄰木段之間的間隙時(shí)間，s 。ri對(duì)于松木： N/mm 10?xF當(dāng) 時(shí)，有：052?kwcP6052sin240871.3???7.5?3.3 電機(jī)的選擇削片機(jī)所需電機(jī)功率為Pd (3.10)η c?式中：P d——削片機(jī)實(shí)際需要的電動(dòng)機(jī)輸出功率；Pc——削片機(jī)需要的輸入功率；η——電動(dòng)機(jī)到切削機(jī)構(gòu)間傳動(dòng)裝置的總效率；總效率 η 為：η =η 1 η 2?20η 1——帶傳動(dòng)效率；η 2——軸承傳動(dòng)效率；則 η =0.96 0.98=0.94?Pd= 5.39 kw 因此選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132S-4 型，額定功率 5.5kw，額定轉(zhuǎn)速 1920r/min。各軸的轉(zhuǎn)速 n =n =1920r/minImn I= i= =800r/min41920各軸的輸入功率 P =P =5.5kwIdP = P η=II?kw17.598.065.??各軸轉(zhuǎn)矩計(jì)算電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩 dT=d mNnmd ????36.271905.950I 軸 NTd?36.271II 軸 iII ????? 78.6.4.?3.4 飛刀伸出量的確定由 2.3 盤(pán)式削片機(jī)削片原理分析知(3.11)21cos?hl?mm ， ， ，則 mm20?l0152?06.1?3.5 生產(chǎn)能力的確定非強(qiáng)制進(jìn)料的盤(pán)式削片機(jī)的生產(chǎn)能力 (實(shí)積 m3/h)為QnZlFKQ321806???（3.12）21式中： ——設(shè)備時(shí)間利用系數(shù)，取 ；1K5.0~31?K——工作時(shí)間利用系數(shù)，取 ；2 872——原料形態(tài)影響系數(shù)，成捆枝椏材取 ，其他原料取 1；3 7.3——刀盤(pán)轉(zhuǎn)速，r/min；n——飛刀數(shù)量；Z——木片平均長(zhǎng)度，mm；l——原料的斷面積，mm2；F則 (km3/h)6.14/701.352807.5.016 28 ??????Q3.6 本章小結(jié)本章主要介紹了盤(pán)式削片機(jī)的各個(gè)參數(shù)確定，包括生產(chǎn)能力，切削功率，電機(jī)，切削力，飛刀伸出量的確定。第 4 章 主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 刀盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸的確定22圖 4.1 刀盤(pán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 4.1 所示，將刀盤(pán)看作實(shí)心圓盤(pán)，根據(jù)文獻(xiàn)[15]計(jì)算公式，計(jì)算刀盤(pán)應(yīng)有的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：(4.1)?2wAJ?式中： ——刀盤(pán)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的盈虧功;A取 (P 為切削功率)57.810?P——刀盤(pán)的角速度, ；wn??2?——速度不均勻系數(shù)， ；?0?則 kgm-221857.9?J.?刀盤(pán)直徑為 460mm 。由文獻(xiàn)[5] (4.2)22)(1DgGmRJ?得： kg28J? 8.746.02189??23即刀盤(pán)重量為 77.8kg由文獻(xiàn)[7] (4.3) ??BDG42?式中： ——飛輪材料的比重?——飛輪的寬度得： m??24DB?0596.18.746.01332??　取 mm60?B為防止輪緣破裂，驗(yàn)證輪緣的圓周速度m/s106max??nv 3.190684.3??鋼制飛輪的最大圓周速度：60m/s 故刀盤(pán)強(qiáng)度滿足要求。刀盤(pán)的材料選用 ，刀盤(pán)結(jié)構(gòu)各部位是根據(jù)力的要求和安裝葉片而設(shè)計(jì)的，飛45ZG刀經(jīng)夾緊機(jī)構(gòu)夾緊。由于少刀盤(pán)式削片機(jī)屬于間歇運(yùn)動(dòng)，故實(shí)際消耗功率是變化的，因此，將刀盤(pán)看作飛輪設(shè)計(jì)，以便在驅(qū)動(dòng)力的功超過(guò)切削阻力的功時(shí)，將多余的能量貯藏起來(lái)，使動(dòng)能增大時(shí)，速率增加不太大；反之，當(dāng)切削阻力的功超過(guò)驅(qū)動(dòng)力的功時(shí)，把多余的能量釋放出來(lái)，使動(dòng)能減少時(shí)，速率降低不至于太大。刀盤(pán)的作用就是使刀盤(pán)的速率波動(dòng)不至于太大。4.2 裝刀部分設(shè)計(jì)和底刀部分設(shè)計(jì)裝刀是首先用螺栓在試刀架上達(dá)到定位要求長(zhǎng)度時(shí)聯(lián)結(jié)在一起，而后，將飛刀和壓力塊一起用螺柱固定在刀盤(pán)上。安刀架和安刀示意圖（圖 4.2） 。木片的長(zhǎng)度是通過(guò)飛刀的伸出量來(lái)調(diào)整實(shí)現(xiàn)的。設(shè)計(jì)的調(diào)整機(jī)構(gòu)是通過(guò)安刀架、定位塊間長(zhǎng)度而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的調(diào)整的。其中，上邊定位塊是固定的，而下邊定位塊是可移動(dòng)的，２把飛刀同時(shí)在該安刀架上調(diào)整后，在安裝在刀盤(pán)上，即能保證飛刀的伸出量的相等性，從而保證木片質(zhì)量。241.定位塊 2.飛刀 3.壓力塊 4.固定定位塊圖 4.2 試刀架4.3 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.3.1 軸的最小直徑計(jì)算根據(jù)文獻(xiàn)[1]實(shí)心圓軸公式，其切應(yīng)力 MPa (4.4)??TTdnPW?????362.0/159圖 4.3 主軸結(jié)構(gòu)25寫(xiě)成設(shè)計(jì)公式，軸的最小直徑mm (4.5) ??3362.0159nPcdT?????上兩式中： ——軸的抗扭截面系數(shù)，mm3；TW——軸傳遞的功率，KW；P——軸的轉(zhuǎn)速，r/min；n——許用切應(yīng)力，MP a；??T?——與軸材料有關(guān)的系數(shù)，可由表 4.1 查得。C對(duì)于受彎矩較大的軸宜取較小的 值。當(dāng)軸上有鍵槽時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大軸徑：?jiǎn)??T?鍵增大 ，雙鍵增大 。%36表 4.1 軸強(qiáng)度計(jì)算公式中的系數(shù) C軸的材料 Q235,20 Q255,Q275,35 45 40Cr,38SiMnMoτ/MPa 12 15 20 25 30 35 40 45 52C 160 148 135 125 118 112 106 102 98軸的最小直徑為mm8.3607.5183???d參照文獻(xiàn)[14]主軸的設(shè)計(jì)，考慮到各部件間的關(guān)系，設(shè)計(jì)該軸的結(jié)構(gòu)如圖 4.3 所示。為了使軸的強(qiáng)度足夠，選 mm。min4.3.2 軸承的選擇兩個(gè)軸承支承著刀盤(pán)的重量，軸承應(yīng)能承受較大的單向徑向力，同時(shí)由于木材對(duì)刀盤(pán)有沖擊作用，以及切削分力，都使得刀盤(pán)受到一個(gè)軸向力，同時(shí)考慮到軸的軸向位置要求準(zhǔn)確，從而保證飛刀與底刀的間隙，故選用一對(duì)圓錐滾子軸承(GB/T297-93),軸承型號(hào) 30210，d=50 mm， mm，寬度 mm，其徑向承載能力大，滿足90?D20?a設(shè)計(jì)要求。密封裝置采用毛氈式。26潤(rùn)滑采用脂潤(rùn)滑。4.4 傳動(dòng)比計(jì)算和大、小帶輪的計(jì)算傳動(dòng)比 4.280192?ni因?yàn)橄髌瑫r(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲，且運(yùn)轉(zhuǎn)不夠平穩(wěn)，故選用帶傳動(dòng)。兩軸平行，回轉(zhuǎn)方向相同，傳動(dòng)比較小，速度 m/s，選用開(kāi)口傳動(dòng)。0?v帶傳動(dòng)是具有中間撓性件的一種傳動(dòng)，所以：1）能緩和載荷沖擊；2）運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)噪聲；3）制造和安裝精度不象嚙合傳動(dòng)那么嚴(yán)格；4）過(guò)載時(shí)，將引起帶在帶輪上打滑，因而可防止其他零件的損壞；5）可增加帶長(zhǎng)以適應(yīng)中心距較大的工作條件（可達(dá) 15m） 。帶傳動(dòng)的特點(diǎn)很適合這臺(tái)削片機(jī)的要求，故帶傳動(dòng)是很好的選擇。由 知 12Ri?14.定 帶型