泡沫混凝土保溫板橫向切割機(jī)的設(shè)計(jì)-坯料的切割裝置含9張CAD圖,泡沫,混凝土,保溫,橫向,切割機(jī),設(shè)計(jì),坯料,切割,裝置,cad 泡沫混凝土保溫板橫向切割機(jī)的設(shè)計(jì) THE DESIGN OF FOAM CONCRETE INSULATION BOARD TRANSVERSE CUTTING MACHINE 摘要 泡沫混凝土又稱為發(fā)泡混凝土，其做法是在膠凝材料、改性劑、摻合料等材料中加入發(fā)泡的化學(xué)發(fā)泡劑而成。在初步制成材料后，再經(jīng)過攪拌、澆注在磨具內(nèi)使其成型，形成的一種內(nèi)部含大量封閉氣孔的新型、保溫、輕質(zhì)的建筑材料，且是一種絕緣型材料。由于在內(nèi)部形成了諸多的封閉型氣泡孔，所以會(huì)使混凝土具有輕質(zhì)、保溫、隔熱等諸多的優(yōu)點(diǎn)。 本課題設(shè)計(jì)了一種泡沫混凝土坯料的切割裝置，其功能滿足了對(duì)泡沫混凝土保溫板坯料需切除上下廢料的要求。通過查閱相關(guān)資料及調(diào)研，擬定泡沫混凝土橫向切割機(jī)總體設(shè)計(jì)方案。采用上下雙鋸條的框架結(jié)構(gòu)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)坯料的切割；對(duì)鋸框的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)刀具在縱向間距可調(diào)；通過對(duì)刀具的選擇，實(shí)現(xiàn)可高效、經(jīng)濟(jì)的連續(xù)切割方式。水平方向的運(yùn)動(dòng)利用滾筒、滑帶與電動(dòng)機(jī)的組合實(shí)現(xiàn)對(duì)毛坯的推送。 大致描述了進(jìn)料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)機(jī)理和結(jié)構(gòu)。機(jī)器具有操作容易、方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)?？捎纱藶榛A(chǔ)上根據(jù)要求升級(jí)為所需設(shè)備。 關(guān)鍵詞 發(fā)泡水泥；保溫板；切割裝置；曲柄滑塊 Abstract Foamed concrete, also known as foamed concrete, is made by adding foaming chemical foaming agents in the materials such as cementing materials, modifiers and admixtures. After preliminary made material, through mixing, pouring in abrasive molding, formed a new type of internal contains a large number of closed pores, heat preservation, light building material, and is a type of insulating material. Due to the formation of many closed bubble holes in the interior, the concrete has many advantages such as light quality, heat preservation and insulation. In this paper, a cutting device of foam concrete billet is designed, which satisfies the requirement of removing the upper and lower waste materials for the foam concrete insulation slab. The overall design of foam concrete transverse cutting machine was developed by referring to relevant data and research. Using the frame structure of the upper and lower double saw blade, the cutting of the blank is realized by reciprocating linear motion. The crank slider mechanism is designed to convert the rotary motion of the motor to the reciprocating linear motion in the horizontal direction of the saw frame. Through the design of the saw frame the cutting tool is adjustable longitudinally. Through the choice of the tool, the efficient and economical continuous cutting mode is realized. The horizontal movement USES the combination of roller, slip belt and motor to realize the push of the blank. Reasonable design of the frame to ensure that the saw frame needs to be stable during horizontal movement cutting. In this paper, the structural design of the transverse cutting device of foam concrete insulation board is introduced, and the overall analysis of the mechanism is carried out, through the comparison of several different cutting methods, choose appropriate cutting method, and the design of group of saw.The cutting tool group consists of a belt, a group saw, an eccentric gear and a motor.The machine has the characteristics of easy operation, convenience and simple structure. It can be upgraded to the required equipment based on the requirements. Keywords Foam cement Insulation board Cutting device Crank Slider IV 目 錄 摘要 I Abstract II 1 緒論 1 1.1 概述 1 1.2 發(fā)泡水泥保溫板主要特點(diǎn) 1 1.3 發(fā)泡水泥保溫板的應(yīng)用 2 1.3.1 發(fā)泡水泥板用于防火隔音內(nèi)隔墻 2 1.3.2 發(fā)泡水泥保溫裝飾一體化板 2 1.3.3 發(fā)泡水泥復(fù)合保溫板 3 1.4 本論文主要研究?jī)?nèi)容 3 2 切割機(jī)總體方案的確定 4 2.1 切割方式的選取 5 2.1.1 鏈鋸 5 2.1.2 線鋸 5 2.1.3 鋸片 6 2.1.4 鋸條 6 2.2 傳動(dòng)系統(tǒng)及動(dòng)力源的確定 8 2.3 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 8 2.4 機(jī)架的設(shè)計(jì)要求 8 3 參數(shù)設(shè)計(jì) 9 3.1 主切削力的計(jì)算 9 3.2 泡沫混凝土切割機(jī)切割裝置四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9 3.3 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 11 3.4 切割裝置動(dòng)力源的選取和傳動(dòng)比的分配 13 3.4.1 動(dòng)力源的選取 13 3.4.2 傳動(dòng)比的分配 15 3.5 減速器的選型 15 3.6 鋸框?qū)驒C(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 16 3.7 切割機(jī)機(jī)架的選型 17 3.8 送料裝置的確定 18 4 連接件、軸的設(shè)計(jì)及潤(rùn)滑的選擇 19 4.1 螺栓連接的設(shè)計(jì) 19 4.1.1 螺栓連接的分析 19 4.1.2 螺栓受力分析及計(jì)算 19 4.2 鍵的選擇及計(jì)算 21 4.3 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 22 4.3.1 鏈輪齒數(shù)的選擇 22 4.3.2 功率的確定 23 4.3.3 鏈條型號(hào)和節(jié)距的選擇 23 4.3.4 鏈節(jié)數(shù)和中心距的確定 23 4.3.5 鏈傳動(dòng)潤(rùn)滑方式的確定 24 4.3.6 鏈輪壓軸力的計(jì)算 24 4.4 小鏈輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 25 4.4.1 小鏈輪的基本參數(shù) 25 4.4.2 小鏈輪的主要尺寸 25 4.4.3 小鏈輪的結(jié)構(gòu)尺寸 28 4.4.4 小鏈輪的材料 29 4.5 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 29 結(jié)論 33 致謝 34 參考文獻(xiàn) 35 1 緒論 1.1 概論 近幾年來，由于房地產(chǎn)和建筑行業(yè)的興起，勢(shì)必造成與此相關(guān)行業(yè)的高速發(fā)展。保溫材料成為了一種很好的選擇。發(fā)泡混凝土是一種新型材料。發(fā)泡水泥與其它不燃保溫的無機(jī)材料比起來，在成本、和節(jié)能環(huán)保等各個(gè)方面有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)。泡沫混凝土保溫板的發(fā)展從以前的稚嫩弱小到如見的成熟壯大，生產(chǎn)的技術(shù)性在不斷加強(qiáng)，建筑施工方面工藝也在不斷的完善。完成了對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)低碳技術(shù)的創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化的實(shí)現(xiàn)，對(duì)資源的保護(hù)和有效利用，實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。泡沫混泥土在該專項(xiàng)總共八個(gè)獲批的建材行業(yè)中就獨(dú)占了兩項(xiàng)，從這就可以很容易的看出國(guó)家對(duì)該行業(yè)的重視。也正因?yàn)槿绱?，近幾年我?guó)的發(fā)泡水泥行業(yè)發(fā)展的很快。這是在建筑材料中是一個(gè)相當(dāng)大的量。發(fā)泡水泥的應(yīng)用也十分的廣泛，主要是用在一些建筑上進(jìn)行保溫，比如路橋等。根據(jù)發(fā)泡的辦法不一樣，對(duì)它進(jìn)行劃分，有物理的，有化學(xué)的?；瘜W(xué)發(fā)泡方式產(chǎn)生的產(chǎn)物其相對(duì)強(qiáng)度較物理發(fā)泡高的多，由于他們對(duì)于強(qiáng)度的要求是很高的，主要用來對(duì)不一樣的產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)，圖紙1-1展示的就是。這也不難看出，發(fā)泡水泥保溫板必將成為建筑材料里最受歡迎的一種材料。 按化學(xué)發(fā)泡的制作方法，保溫板在生產(chǎn)出來時(shí)的主要尺寸為1250×1250×350mm，由于發(fā)泡水泥保溫板在成型過程中，上下兩面會(huì)出現(xiàn)不平整的情況，不符合下一工序的可操作情況和使用要求，故本次設(shè)計(jì)的切割機(jī)即為切除發(fā)泡水泥坯料上下廢料。 圖 1-1 發(fā)泡水泥保溫板的保溫隔熱建筑 1.2 泡沫混凝土保溫板主要特點(diǎn) （1）這種無機(jī)的材料，是最新的，可以防火的，保溫性是很好的，隔熱性也是不錯(cuò)的，并且質(zhì)量不高，站粘性很強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。其材料的生產(chǎn)和使用不產(chǎn)生有毒物質(zhì)，對(duì)人體無害，對(duì)環(huán)境無污染，節(jié)約能源，故而現(xiàn)在是我們國(guó)家乃至其他國(guó)家都在支持的一種新型的建筑材料。 （2）性價(jià)比很高，適用性好。發(fā)泡水泥與其它幾種性能相類似且非常接近的材料相比，其生產(chǎn)所需成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它材料。發(fā)泡水泥保溫板的制作過程和生產(chǎn)方法都非常簡(jiǎn)單容易，不需要經(jīng)過高溫的煅燒和其他高耗能的水平，加工成本在這么多保溫材料里面，花的錢是最少了。 （3）早強(qiáng)、高強(qiáng)。當(dāng)泡沫混凝土干密度為170kg/m3時(shí)，只需要花一天的時(shí)間，強(qiáng)度就可以到0.25，過二十八天，強(qiáng)度可以達(dá)到0.4。其達(dá)到此技術(shù)性能指標(biāo)時(shí)間快，同時(shí)間內(nèi)強(qiáng)度高，這種性能已將遠(yuǎn)超別的行業(yè)的水準(zhǔn)。 （4）粘粘性是非常好的，在發(fā)泡水泥保溫板來說，它是水泥里面最基本的一種材質(zhì)，材料的抗風(fēng)壓、抗震性能良好，和建筑主體墻材料的兼容性、親和力好，粘接不易脫落，十分牢固穩(wěn)定。并且能與基層墻體間形成可靠的連接，和保溫系統(tǒng)具有良好的相互適應(yīng)性。故而可用于外墻外保溫防火隔離帶建筑的使用，并且可以讓保溫系統(tǒng)的透氣性是很好的。 （5）施工起來非常簡(jiǎn)單，水泥板在施工的時(shí)候可以直接拿來用，也可作為屋面材料，對(duì)房屋起到保溫隔熱效果，同樣的它還可以用于外墻體的內(nèi)保溫和外保溫。發(fā)泡水泥保溫板的施工適應(yīng)性良好，且形式多種多樣十分靈活，故其應(yīng)用在生活中十分的廣泛。 （6）水泥板的可使用壽命非常長(zhǎng)，可在建筑物里一直被使用，所以不存在會(huì)在內(nèi)部老化的問題。 （7）綠色、無公害、環(huán)保且無毒，發(fā)泡水泥保溫板可以利用一切可利用的工業(yè)廢渣作為其生產(chǎn)原料，而且生產(chǎn)過程中不會(huì)產(chǎn)生廢棄物和污染物，實(shí)現(xiàn)的廢物的再次利用，具有節(jié)能環(huán)保等顯著的優(yōu)勢(shì)。 1.3 發(fā)泡水泥保溫板的應(yīng)用 1.3.1 發(fā)泡水泥板用于防火內(nèi)墻 建造防火隔音墻的時(shí)候，首先固定用工字鋼龍骨來進(jìn)行，之后按照順序把水泥保溫板插到里面，按照順序?qū)⒐ぷ咒摴潭ㄆ饋?，之后在整個(gè)墻面都建造好之后，把漿噴于外表面，再在噴了漿的面上，把纖維水泥板粘上去，之后通過螺絲將水泥纖維板在工字鋼上面進(jìn)行固定。 1.3.2 發(fā)泡水泥保溫裝飾一體化板 用生產(chǎn)的辦法，把發(fā)泡水泥板跟加強(qiáng)層，還有裝飾板防水層制成集可防水、又比較漂亮，還能夠隔熱進(jìn)行保溫的這種板材，這樣一來產(chǎn)品的組合就比較多了。施工的時(shí)候可以干掛，可以粘掛等等。 1.3.3 發(fā)泡水泥保溫裝飾一體化板 在三北地區(qū)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要達(dá)到65% 及以上才可以使用，而由于發(fā)泡水泥相比起其他有機(jī)類的保溫、隔熱材料，它的導(dǎo)熱系數(shù)是偏大的，所以只能增加發(fā)泡水泥保溫層的厚度才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。北方很多企業(yè)為了提升其保溫和隔熱性能，都開始嘗試采用將發(fā)泡水泥與其他節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)高的有機(jī)保溫材料通過的復(fù)合方式進(jìn)行加工處理起來。目前最為常見的就是將發(fā)泡水泥與聚氨酯通過復(fù)合的形式進(jìn)行處理加工。 1.4 本論文主要研究?jī)?nèi)容 對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查，將切割機(jī)的總方案確定下來，將它橫向切割機(jī)切割機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖和工作原理圖。本論文的設(shè)計(jì)目的是將長(zhǎng)寬高為1250×1250×350的坯料沿橫向切去上下廢料而成為1250×1250×300的坯料，再經(jīng)過相關(guān)設(shè)計(jì)與計(jì)算，確定其主要技術(shù)和參數(shù)，完成泡沫混凝土保溫板橫向切割機(jī)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出來，之后將它的總裝配圖還有零件圖紙都畫出來。 論文中寫的東西有： （1） 通過查閱相關(guān)資料和調(diào)研，擬定泡沫混凝土橫向切割機(jī)總體設(shè)計(jì)方案，選擇了合適的切割方式實(shí)現(xiàn)對(duì)坯料的切割，以及適應(yīng)泡沫混凝土保溫板毛坯尺寸大、工作效率高的切割要求，同時(shí)造價(jià)及維修成本較低。 （2） 通過對(duì)鋸框的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)刀具在縱向間距可調(diào)；通過對(duì)刀具的選擇，實(shí)現(xiàn)可高效、經(jīng)濟(jì)的連續(xù)切割方式。按設(shè)計(jì)要求確定刀具位置，并確定切割裝置的總體結(jié)構(gòu)。大致設(shè)計(jì)和描述簡(jiǎn)易的人工送料裝置。 （3）選擇曲柄連桿機(jī)構(gòu)，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)鋸框使得刀具可在水平方向進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)保溫板的連續(xù)切割。 2 切割機(jī)總體方案的確定 近些年來，國(guó)家對(duì)節(jié)能環(huán)保的材料開始大力挖掘。發(fā)泡水泥保溫板屬于國(guó)家A級(jí)的可防火建筑材料，并且它的熱阻基本上是一般水泥的二十倍到三十倍，可以節(jié)省能量，并且對(duì)溫度的保持也不錯(cuò)，所以發(fā)泡水泥保溫板正是符合這種需求的建材。目前主要是用在外墻的外保溫，跟里面墻的保溫上。正常發(fā)泡水泥的密度在180-250kg/m3，是一般混凝土的1/5~1/8，抗壓強(qiáng)度在0.9~4.5MPa,不過發(fā)泡水泥保溫板的使用時(shí)間跟建筑相同。 泡沫混凝土其做法是在膠凝材料、改性劑、摻合料等材料中加入發(fā)泡的化學(xué)發(fā)泡劑而成。在初步制成材料后，再經(jīng)過攪拌、澆注在磨具內(nèi)使其成型，形成的一種內(nèi)部含大量封閉氣孔的新型、保溫、輕質(zhì)的建筑材料，且是一種絕緣型材料。在五分鐘到十五分鐘之后，毛坯就有了，毛坯全干了之后，擺到運(yùn)輸部分，之后切割不一樣，那么就可以將毛坯編程保溫板。2-1里面就是切割機(jī)的總方案。 圖2-1切割裝置的總體方案 論文設(shè)計(jì)的這個(gè)機(jī)器，毛坯大小1250*1250*350，切去上下廢料而成為尺寸規(guī)格為1250*1250*300的毛坯。切割裝置的總方案設(shè)計(jì)圖如下圖2-2所示。 圖2-2切割裝置總體方案圖 2.1 切割方式的選取 對(duì)于這個(gè)機(jī)器來說，切割系統(tǒng)是非常重要的，現(xiàn)在市面用的比較多的切割辦法有三個(gè)，下面對(duì)他們的好處，不好來進(jìn)行分析。 2.1.1 線鋸 線鋸是利用繩可以鋸斷木頭的原理，從而設(shè)計(jì)出來的一種可針對(duì)硬且十分脆的材料進(jìn)行切割的工具。 因?yàn)橛玫尿?qū)動(dòng)動(dòng)力裝置為液壓切割設(shè)備，所以可以對(duì)比較厚實(shí)且不易于對(duì)混凝土進(jìn)行切割。甚至可以做到水下切割。由于現(xiàn)如今有液壓金剛繩，所以現(xiàn)在也廣泛應(yīng)用于保護(hù)性的拆除和工程的改造和加固是一種高級(jí)的工程工具。液壓線鋸還可以應(yīng)用于堅(jiān)硬材質(zhì)的切割。液壓線鋸的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾方面：因?yàn)橛玫氖且簤候?qū)動(dòng)，所以動(dòng)力很大，這樣切削能力就變強(qiáng)了，生產(chǎn)率變高了；可減小勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度；操縱性能好且安全可靠、方便簡(jiǎn)單，且具備保護(hù)過載的功能；因?yàn)橐簤合到y(tǒng)工作非常穩(wěn)定，安全性好，可靠性高，這樣一來機(jī)器的成本就降低了。 線鋸生產(chǎn)盡管精度比較高，切口很整齊，不過損耗的原材料是很少的，要想將損耗變低一些，所以工作時(shí)候要加研磨液，之后加工成為產(chǎn)品的時(shí)候，要多根鋸絲同時(shí)一起工作。整套切割裝置總體算下來，需要的成本較高，不符合經(jīng)濟(jì)的要求。 2.1.2 鏈鋸 鏈鋸在生活中一般也被人們稱為油鋸，是一種靠鏈上L型葉片的橫向運(yùn)動(dòng)對(duì)交錯(cuò)的鋸鏈實(shí)現(xiàn)剪切運(yùn)動(dòng)，以汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的便攜式鋸，常用應(yīng)用于木材的切割。鏈鋸是用來破拆的，按照作用還有驅(qū)動(dòng)辦法的不同，進(jìn)行劃分，圖紙2-3展示的就是 圖2-3鏈鋸切割部分結(jié)構(gòu)形式 汽油鋸：操作功能多，比較困難，體積不大，帶起來容易，可以在戶外進(jìn)行干工作。不過噪聲太大了，修理不容易，熱量太大等，所以大規(guī)模生產(chǎn)不適合，連續(xù)切割也不適合。 液壓鏈鋸：切削力大，工作很穩(wěn)定，空氣增壓機(jī)是比較小的。不過開啟的時(shí)候速度不快，花的錢多，只要在比較大的采石場(chǎng)使用。 風(fēng)動(dòng)鏈鋸：噪聲小，質(zhì)量小，非常安全，沒有污染，功率不高。不過因?yàn)閯?dòng)力有限制，所以要用空氣壓縮機(jī)，所以占地面積較大。適用于在礦井底下采礦時(shí)使用。 電動(dòng)鏈鋸：輸出功率較為穩(wěn)定，跟別的鏈鋸對(duì)比不靈活。要是線路太長(zhǎng)，那么移動(dòng)起來就不便利。因?yàn)轶w積不大，所以不能在生產(chǎn)規(guī)模大的時(shí)候用。 由以上材料分析可知，雖然鏈鋸的一個(gè)好處是靈活性好，不過論文中切割部分對(duì)靈活性的要求不高。對(duì)于鏈鋸要安裝張緊裝置，要對(duì)混凝土進(jìn)行切割，那么需要使用金剛石的，花的錢太多，不過機(jī)器不簡(jiǎn)單，所以經(jīng)濟(jì)性是滿足不了。除此之外，鏈鋸主要是靠著鏈上相互交錯(cuò)的L型刀片的往復(fù)運(yùn)動(dòng)去實(shí)現(xiàn)切割，但是L型相互錯(cuò)開的刀片對(duì)毛坯進(jìn)行切割的時(shí)候，損耗是不小的，并且對(duì)坯料進(jìn)行切割的時(shí)候力過大，不夠穩(wěn)定。而發(fā)泡混凝土的毛坯尺寸為1250×1250×350，選擇鏈鋸對(duì)原材料的消耗過于巨大，浪費(fèi)過大。綜合以上所述，在本論文的設(shè)計(jì)要求下需要大量的切割與使用，鏈鋸不適合用于本泡沫混凝土保溫板的設(shè)計(jì)要求。 2.1.3 鋸片 鋸片是一種圓形并且薄的薄片狀切割刀具，根據(jù)鋸片所切割材料的不同可以分為以下三種鋸片：金剛石鋸片、高速鋼鋸片、硬質(zhì)合金鋸片。對(duì)石料的切割一般要用金剛石鋸片。高速鋼鋸片用于切割不同種類的金屬材料。用途最廣泛的為硬質(zhì)合金鋸片，可用在實(shí)木、塑料、鋁合金等日常多見材料的切割，實(shí)用性好。鋸片的選擇要根據(jù)所切割材料參數(shù)、切削速度、進(jìn)料速度、設(shè)備及切割材料尺寸的不同，選擇適當(dāng)?shù)匿徠? 鋸片切割有著切割出的平面平整，生產(chǎn)效率高，切割速度快，工作狀態(tài)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。但對(duì)于所安裝設(shè)備要求很高，維修護(hù)理所需注意點(diǎn)較多。設(shè)備首先需設(shè)備狀態(tài)良好固定牢固，工作時(shí)無振動(dòng)，無徑向跳動(dòng)，對(duì)鋸片的固定要牢固。且設(shè)備要有安全保護(hù)裝置，比如過載時(shí)要有過載保護(hù)，出現(xiàn)緊急情況時(shí)要有斷電剎車等。切割時(shí)對(duì)其所要切割工件的夾緊裝置要求非常高，要避免沒夾緊的情況出現(xiàn)。防止切割時(shí)出現(xiàn)工件抖動(dòng)情況，損壞刀具。對(duì)鋸片也需要護(hù)理，當(dāng)不使用時(shí)要及時(shí)將其平放，或者用繩索穿過中孔吊起來。當(dāng)感覺切割平面粗糙不平整，鋸片齒不鋒利時(shí)，要對(duì)刀片進(jìn)行打磨，或者換鋸片。鋸片的維修、護(hù)理、購(gòu)買都應(yīng)在原廠家進(jìn)行。 綜上所訴，鋸片不適用于大范圍，環(huán)境較差的工廠使用，鋸片的更換價(jià)格昂貴，維修護(hù)理較為困難，不易更換刀具，若要切割不同尺寸的泡沫混凝土，則不能更改刀具間距，局限性大。對(duì)其安裝設(shè)備要求很高，要求設(shè)備工作狀態(tài)穩(wěn)定，噪音低等要求都滿足不了需要的。 2.1.4 鋸條 它的種類繁多，根據(jù)其材料的不同可分為高速鋼鋸條，碳鋼鋸條，雙金屬鋸條，碳化砂鋸條四種。 高速鋼鋸條：相比起別的高速鋼，硬度比較大，并且柔韌性也很不錯(cuò)，可以用來跟張力不大的鋸架一起用，切割的是一些實(shí)心的，管子，或者是可以生產(chǎn)的金屬。 碳鋼鋸條：使用的范圍比較大，用的比較多可切割木材、塑料、管狀件和可加工的金屬，且成本較低 雙金屬鋸條：是由兩種鋼構(gòu)成，以碳鋼作為鋸身、以高速鋼作鋸齒，通過焊接而成?？捎糜诠芗?、塑料、實(shí)心體、木材及所有可以加工的金屬材料的切割。主要特點(diǎn)有：與一種金屬加工的鋸條進(jìn)行對(duì)比，抗熱性，耐磨性都是很不錯(cuò)的，并且使用時(shí)間比較長(zhǎng)等好處，且柔韌性好，不會(huì)在切割過程中出現(xiàn)折斷。 碳化砂鋸條：進(jìn)行切割的時(shí)候，耐熱性，還有耐磨性都是非常大的，切割的時(shí)候效率都是很高的，是傳統(tǒng)鋸條切割效率的數(shù)十倍。并且可以對(duì)別的沒有辦法切割的鋸條來進(jìn)行加工，有玻璃，硬質(zhì)鋼等等。 由于一般的木材其順紋的抗壓強(qiáng)度為30~55MPa，而泡沫水泥保溫板的抗壓強(qiáng)度僅僅只有0.1~1.2MPa，那么由此可知用來對(duì)木材進(jìn)行切割的鋸條，他們也是可以對(duì)泡沫水泥保溫板進(jìn)行切割。并且鋸條花的錢比較少，換刃磨的時(shí)候非常便利。因?yàn)殇彈l自身的長(zhǎng)還有它的原材料，用的時(shí)候，用鋸條的時(shí)候，主軸不能出現(xiàn)形狀的改變，也不能在徑向上出現(xiàn)跳動(dòng)，系統(tǒng)不會(huì)有震動(dòng)，裝的地點(diǎn)非常的穩(wěn)固，所以要安裝一個(gè)專業(yè)的鋸框，專門對(duì)鋸條進(jìn)行固定。圖紙2-5展示的就是 保溫板進(jìn)行切割的毛坯大小是1250*1250*350mm，盡管鏈鋸的機(jī)動(dòng)性比較好，不過生產(chǎn)規(guī)模大，生產(chǎn)數(shù)量多的要求是滿足不了的，在進(jìn)行切割的時(shí)候，耗費(fèi)的原材料是很多的。發(fā)泡水泥是建筑上使用的，對(duì)于精度的要求并不需要很高，如果使用線鋸，因?yàn)榫€鋸需要恒張緊裝置，這會(huì)使得切割裝置設(shè)計(jì)變得十分復(fù)雜，并且金剛石線鋸的成本很高，總體造價(jià)太高，不符合本文經(jīng)濟(jì)的要求。鋸片對(duì)設(shè)備要求高，對(duì)刀具的更換和維修護(hù)理難，不符合工作環(huán)境和地點(diǎn)的要求。鋸條盡管在進(jìn)行切割的時(shí)候，和鏈鋸是一樣的，浪費(fèi)肯定會(huì)有，不過少了不少，更主要是花的錢不多，容易更換，且鋸條在鋸框的縱向間距容易調(diào)整。 按照可以進(jìn)行使用的切割辦法進(jìn)行分析，確定論文中用的是鋸條來進(jìn)行切割。用鋸框?qū)⑸舷碌朵彾歼B接起來，這樣就形成一個(gè)整體了，按照真正的要求改變上鋸條位置，改變切割的縱向間距，調(diào)整可切割泡沫混凝土的高度，可切泡沫混凝土除了本論文要求的厚度350mm，還可根據(jù)需要切厚度為450、600mm厚的泡沫混凝土。2-5里面就是 圖2-5鋸框的基本形式 2.2 傳動(dòng)系統(tǒng)及動(dòng)力源的確定 因?yàn)檫@個(gè)機(jī)器都是在廠里面用，那么動(dòng)力部分用一般的電動(dòng)機(jī)便可。 電動(dòng)機(jī)輸出的那一頭對(duì)減速器進(jìn)行高輸出，減速器在聯(lián)軸器的作用下，跟曲柄滑塊裝置進(jìn)行連接，之后曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣連桿就可以將整個(gè)鋸框帶動(dòng)起來，在水平面上進(jìn)行來回的動(dòng)作。下圖2-6所示 圖2-6切割裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖 2.3 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 論文設(shè)計(jì)的這個(gè)機(jī)器，主要的動(dòng)作就是，鋸條在水平方向上，來回進(jìn)行直線動(dòng)作，要想讓鋸框保持在水平方向上的運(yùn)動(dòng)，需要在鋸框的上下兩邊安裝四個(gè)限位滾輪，并且滾輪只能在其相應(yīng)的軌道內(nèi)來回滾動(dòng)從而達(dá)到限位和運(yùn)動(dòng)的目的。 2.4 機(jī)架的設(shè)計(jì)要求 對(duì)機(jī)架進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，有以下幾點(diǎn)： 1. 要求機(jī)架抗震性好，振動(dòng)的擺幅在機(jī)架所允許的范圍內(nèi)，且振動(dòng)時(shí)發(fā)出的噪音小。 2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單美觀，容易維修護(hù)理，降低裝配難度，方便鑄造加工。 3. 造價(jià)要經(jīng)濟(jì)，實(shí)用性高，可滿足所需要求。 4. 機(jī)械產(chǎn)生熱能時(shí)要求熱變形要小，在可控范圍內(nèi)，對(duì)生產(chǎn)精度影響不大。 5. 軌道內(nèi)受力均勻，耐磨度好。 由于選擇鋸條作為切割方式，而鋸條有著鋸身長(zhǎng)且薄的特性，所以十分的脆，容易弄斷。所以機(jī)架的穩(wěn)定性一定要好，振動(dòng)不能大，盡管保溫板的精度不需要太大，不過機(jī)架承載后不產(chǎn)生變形。綜合以上幾點(diǎn)要求得出，設(shè)計(jì)出的機(jī)架要有一定的剛度和強(qiáng)度滿足所需要求；在加工過程中要有足夠的穩(wěn)定性保證不對(duì)刀具產(chǎn)生力影響刀具的變形。根據(jù)這些要求要選擇具有良好的焊接及綜合機(jī)械性能且容易采購(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化金屬，所以此處槽鋼作為機(jī)架的基本材料，通過焊接來焊接成我們所需的形狀和結(jié)構(gòu)。 3 參數(shù)計(jì)算 3.1 主切削力的計(jì)算 計(jì)算主切削力時(shí)，因毛坯直接由鋸條進(jìn)行切削，所以在切削時(shí)毛坯上的每個(gè)鋸齒在此過程中都可以看作單一的刨削，切削深度為2mm，進(jìn)給量為0.66/次。保溫板的抗壓強(qiáng)度在0.1~1.2MPa，抗壓強(qiáng)度最大數(shù)值1.2MPa。據(jù)條數(shù)為2，取Z=2。切割裝置對(duì)發(fā)泡水泥保溫板進(jìn)行切割時(shí)的切削力與被吃刀量、進(jìn)給量、發(fā)泡水泥材料的不同有關(guān)，可通過式子3.1來算。 Fc= 式(3-1） 按照鋸床生產(chǎn)的地方，查看資料表格22： Z=2 =0.89 =1 =2mm =0.66mm/次 =225 算過之后，機(jī)器在進(jìn)行切削動(dòng)作的時(shí)候，切削最大的力就是： 3.2 泡沫混凝土切割機(jī)切割裝置四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 四桿裝置一般應(yīng)用于需放大功能、輸出桿具有更好的傳遞力或者要有更好的傳動(dòng)角類似的特定要求的場(chǎng)合。是目前為止一種用的比較頻繁的就是平面連桿裝置。 正常來說，要想讓機(jī)架跟它連接起來成為曲柄，那就要符合下面： 1.桿子最短的數(shù)據(jù)加上桿子最長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，也就是剩下來兩個(gè)桿子的長(zhǎng)； 2. 。 在這個(gè)裝置進(jìn)行個(gè)動(dòng)作的時(shí)候，從動(dòng)桿在工作時(shí)候花費(fèi)的時(shí)間比從動(dòng)桿件在回程時(shí)所用的時(shí)間要長(zhǎng)，所以這就是急回特征，一般來說用K來代表；不過極位的角度用θ表示，當(dāng)從動(dòng)桿件位于最遠(yuǎn)處和最近處這兩個(gè)極限位置時(shí)，兩原動(dòng)零件之間會(huì)有一個(gè)角度，這個(gè)角度要是變大了，那么K就變大了，急回特征就非常明顯了。 對(duì)四桿裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，就是為了讓鋸框在水平面上進(jìn)行來回直線動(dòng)作，偏置曲柄滑塊原理圖采用如圖3-1所示的基本形式。 圖3-1機(jī)構(gòu)原理圖 如果偏置角=160°，查看機(jī)械專業(yè)資料3-2展示 圖3-2根據(jù)max設(shè)計(jì)出偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲線圖 就有（a為曲柄半徑，b為連桿長(zhǎng)度）。根據(jù)工作條件設(shè)定鋸框行程S=200mm，那么曲柄半徑的大小，連桿的長(zhǎng)就是，鋸框中心跟曲柄中心相距。 平面絲桿裝置在動(dòng)作的時(shí)候，會(huì)有死點(diǎn)地點(diǎn)存在，它還在進(jìn)行傳送的時(shí)候，傳動(dòng)角就是零度，那么這個(gè)時(shí)候切向功率就是0，不管主動(dòng)零件有多大力作用在上面，那么不可能主動(dòng)零件一直驅(qū)動(dòng)從動(dòng)零件，這個(gè)地點(diǎn)就是死點(diǎn)，正常會(huì)在下面兩種狀況下出現(xiàn)： （1）曲柄搖桿，曲柄滑塊，曲柄連桿裝置里面，驅(qū)動(dòng)進(jìn)行來回動(dòng)作的零件，曲柄，連桿都是在一個(gè)直線上的時(shí)候?qū)?huì)有死點(diǎn)的出現(xiàn)。 （2）在平行四邊裝置里面，要是主動(dòng)零件的曲柄跟機(jī)架在一條直線上，那么連桿的曲柄跟機(jī)架也就在一個(gè)直線上，那么動(dòng)作曲柄的傳動(dòng)角就是零，轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)向著兩個(gè)不一樣的方向進(jìn)行，所以這個(gè)地方也是死點(diǎn)。 3.3 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 確定鋸框兩個(gè)極限地點(diǎn)來分析加速度： 圖3-3鋸框處在最近位置示意圖 鋸框要是在3-3展示的地方出現(xiàn)，那么這個(gè)時(shí)候AB桿子的速度就跟他進(jìn)行垂直，這個(gè)時(shí)候加速度只有法向的；BC這個(gè)桿子，只要對(duì)點(diǎn)進(jìn)行分析，就可以知道這個(gè)時(shí)候速度是沒有的，加速度順著BC桿豎直向下，就有=+，那么這個(gè)時(shí)候BC桿子的速度方向就跟它是垂直的，對(duì)點(diǎn)的加速度進(jìn)行分析： 式（3-3-1） 用下面的式子將夾角算出來： 式（3-3-2） 算出來B=33.49° 桿子來回重復(fù)的頻率是一分鐘120次，那么 AB桿的角速度。 = + 方向 未知 ⊥AB ⊥BC 大小 0 = + + 方向 水平 AB BC ⊥BC 大小 未知 未知 已經(jīng)知道 還有矢量加起來就是零，并且他們的速度方向正好是反的， 所以:=?=。則： ==5.083rad/s 式（3-3-3） 對(duì)于加速度和的運(yùn)動(dòng)方向相反，利用矢量三角形計(jì)算得： ? =36.73m/s 式（3-3-4） ，=，=,則由式（3.3.4）得到 =36.73m/s。 圖3-4鋸框處在最遠(yuǎn)位置示意圖 在這個(gè)鋸框走到最遠(yuǎn)的地方的時(shí)候，也就是在這個(gè)地方，鋸框就沒有速度了，加速度的方向順著桿子豎直向上的，那么這個(gè)時(shí)候桿子的方向速度跟孝感是垂直的，加速度只要對(duì)法向的進(jìn)行考慮。BC這個(gè)桿子，點(diǎn)進(jìn)行考慮，點(diǎn)就沒有速度，不過它加速度的方向也是順著桿子豎直向上，那么，BC桿速度方向跟這個(gè)桿子是垂直的。點(diǎn)的加速度，通過BC桿跟豎直方向有一個(gè)角度，那么跟每一個(gè)加速度的方向之間的關(guān)系就是，算出來，=0,可知和矢量和為零，且速度方向相反，則得:=，=用下面的式子算： ==5.083rad/s 式（3-3-5） 因?yàn)楹驮趧?dòng)作的時(shí)候是反著方向的，那么用矢量三角形來算：? = + 方向 未知 ⊥AB ⊥BC 大小 0 = + + 方向 豎直 AB BC ⊥BC 大小 未知 未知 ，=，=,則按式（3.3.6）得到： =31.51m/s 式（3-3-6） 在平面四桿裝置里面有死點(diǎn)，那么會(huì)出現(xiàn)的結(jié)果是： 1、 當(dāng)機(jī)構(gòu)有四點(diǎn)位置出現(xiàn)時(shí)，機(jī)構(gòu)的整體運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)會(huì)朝著兩個(gè)方向進(jìn)行動(dòng)作，動(dòng)作有很多不確定的，對(duì)于它的傳動(dòng)沒有好處； 二、有的機(jī)器通過死點(diǎn)的特征來工作，例如飛機(jī)的起落架機(jī)構(gòu)還有一些其他相類似的夾緊機(jī)構(gòu)等。在本設(shè)計(jì)里，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)對(duì)死點(diǎn)的特征沒有要求，范圍對(duì)于機(jī)器工作的連續(xù)性有影響，所以盡量讓這種影響不存在。 現(xiàn)在從死點(diǎn)地點(diǎn)過去的辦法有： 一、讓主動(dòng)零件的重量加大，裝飛輪在從動(dòng)零件上，這樣就可以過去了。 二、排列錯(cuò)開來進(jìn)行性。 因?yàn)闄C(jī)器自身的特征，還有工作要求，對(duì)于飛輪還有聯(lián)動(dòng)裝置不是那么適合的，所以讓曲柄厚一點(diǎn)，這樣它的重量就加大了，通過曲柄選裝時(shí)候的慣性，這樣死點(diǎn)的影響就沒有那么大。 3.4 切割裝置動(dòng)力源的選取和傳動(dòng)比的分配 3.4.1 動(dòng)力源的選取 鋸框動(dòng)作的時(shí)候，需要的切削力就是546N，在倒桿的作用下鋸框跟四桿裝置連接，查看3.2可以將數(shù)據(jù)確定下來，將矢量圖紙畫出來，圖3-5就是 圖3-5力的矢量圖 查看圖紙就有，在鋸框上切削的總力，用的槽鋼是5號(hào)的，查資料，理論上它的重是5.438/kg·,鋸框的大小是1500×500，所以它的重是21.75kg，再加上鋸條重1.2kg，因?yàn)橐谒膫€(gè)角安裝滾輪，所以K=0.05，由公式得滾動(dòng)摩擦力需11N,所以在連桿作用的力是557N 鋸框是來回進(jìn)行個(gè)動(dòng)作的，一秒鐘動(dòng)作兩次，那么曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)速度就是n=60r/min，它的半徑知道是93.0mm，用下面的式子算曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度 式（3-4-1） 數(shù)值放進(jìn)去 ： 算曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的功率： 。 正常帶傳動(dòng)效率=85%~95% ,潤(rùn)滑效果比較好的，滾動(dòng)軸承傳動(dòng)時(shí)候效率=0.99，圓柱齒輪減速器是一級(jí)的，那么=。用下面的式子將這個(gè)機(jī)器的輸出效率算出來 式（3-4-2） =0.85， =0.99， =0.97，放進(jìn)去算P2=1.7kw。下面式子進(jìn)行計(jì)算 P=K× 式（3-4-3） 切割的這個(gè)發(fā)泡水泥是非常勻稱的，抗壓強(qiáng)度在0.2~0.8MPa，切割機(jī)工作比較穩(wěn)定的時(shí)候K=1，可得電機(jī)的額定功率為1.7kw。 在沒有什么特別的要求的時(shí)候，Y系列電動(dòng)機(jī)用的很多，因?yàn)橹鬟\(yùn)動(dòng)要進(jìn)行不間斷回轉(zhuǎn)動(dòng)作，確定電動(dòng)機(jī)用的就是Y系列的。它不僅對(duì)能量可以進(jìn)行節(jié)約，并且噪聲不大，高效率和高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使用時(shí)間比較長(zhǎng)等好處。電機(jī)在進(jìn)行裝配，還有功率的額定值都是符合IEC標(biāo)準(zhǔn)的，絕緣等級(jí)是B級(jí)的，機(jī)器殼子的防護(hù)等級(jí)是IP44級(jí)，冷卻的時(shí)候用的辦法是IC411。 Y系列電動(dòng)機(jī)電壓額定數(shù)值是380V，頻率的額定數(shù)值50Hz，滿足普通生產(chǎn)單位的用電要求和使用條件。當(dāng)電動(dòng)機(jī)功率小于等于3kW時(shí)采用“”型接法，電動(dòng)機(jī)功率大于等于4kW時(shí)采用“△”型接法。 查表11-1可得電動(dòng)機(jī)的型號(hào)，本設(shè)計(jì)中選取Y90L-2作為發(fā)泡水泥切割裝置的動(dòng)力裝置，表格3-1展示的就是電動(dòng)機(jī)有關(guān)數(shù)據(jù)。 表3-1 Y90-2三相異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率（KW） 滿載轉(zhuǎn)速（r/min） 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 Y90L-2 2.2 2880 2.2 2.2 3.4.2 傳動(dòng)比的分配 用下面的式子將傳動(dòng)比的總數(shù)算出來 i==2880/60=48 式（3-4-4） 3.5 減速器的選型 主傳動(dòng)的這個(gè)地方，小齒輪被電動(dòng)機(jī)帶著工作，之后因?yàn)闇p速器，太陽(yáng)輪進(jìn)行工作，在行星齒輪的傳動(dòng)下，就可以減速了。齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比是非常精確的，并且效率還很高，并且它的結(jié)構(gòu)很緊湊，還不復(fù)雜，所以在傳動(dòng)距離不遠(yuǎn)的時(shí)候用的多，而且可以在環(huán)境差的時(shí)候用，非?？煽浚浅？?。要是使用時(shí)間長(zhǎng)，那么用這種減速器花的錢就少很多，對(duì)于摩擦傳動(dòng)，它的準(zhǔn)確性不好，并且在徑向上施加在軸上的壓力太大，相距非常遠(yuǎn)的時(shí)候可以用，并且需要工作環(huán)境好，不適用于復(fù)雜，環(huán)境惡劣的場(chǎng)地。鏈傳動(dòng)正常在開式傳動(dòng)，距離遠(yuǎn)的時(shí)候用，并且工作的時(shí)候噪聲很大，只能對(duì)兩個(gè)平行軸進(jìn)行鏈輪傳動(dòng)。 綜上所述，應(yīng)該采用齒輪傳動(dòng)的形式作為發(fā)泡水泥切割裝置的主傳動(dòng)部分。 目前應(yīng)用比較廣泛且在機(jī)械傳動(dòng)里最為重要的便是齒輪傳動(dòng)。其使用場(chǎng)合非常之多，齒輪的傳動(dòng)形式有很多種，而且它的傳動(dòng)能力非常高，齒輪外圈的線速度可以達(dá)到200m/s，傳動(dòng)的功率在幾十萬千瓦。 齒輪傳動(dòng)的特征來詳細(xì)說明： 1、 效率很高，在所有的機(jī)械傳動(dòng)里面，它的效率是最高的，這樣損耗的功率就是最少的，對(duì)于大功率的傳送來說，是最重要的。 2、 結(jié)構(gòu)非常緊湊，在空間一樣，傳動(dòng)條件一樣的時(shí)候，齒輪占據(jù)的地方是非常小的。 3、 使用時(shí)間長(zhǎng)，性能不錯(cuò)，設(shè)計(jì)加工精度是很高的，齒輪進(jìn)行齒合的時(shí)候緊密性很好，在齒輪傳動(dòng)的時(shí)候穩(wěn)定，可靠性很不錯(cuò)，可以用二十年，不怎么需要修理。 4、 傳動(dòng)穩(wěn)定性好 一般來說，它的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)始終保持穩(wěn)定不變且瞬時(shí)傳動(dòng)比均為常數(shù)。 因?yàn)榍懈畈糠炙ぷ鞯牡胤剑€有機(jī)器自身有限制，所以要小一點(diǎn)，并且設(shè)計(jì)的傳動(dòng)比，還有輸出轉(zhuǎn)矩要符合論文的需要。 輸出轉(zhuǎn)矩算出來： ==7295Nm 式（3-4-2） 行星擺線減速器的應(yīng)用十分廣泛，在礦山、石油，食品、輸送、環(huán)衛(wèi)，車輛工程中作為減速裝置。論文用的是臥式的，型號(hào)是單級(jí)傳動(dòng)的BW-23-1/48,這種機(jī)器將轉(zhuǎn)矩輸出的時(shí)候，可以達(dá)到7625.9Nm＞，對(duì)于論文需要是符合的。 擺線針輪減速器的原理就是行星輪減速，針擺線齒輪齒合在一起，正常來說擺線針輪減速的時(shí)候，從下面幾個(gè)部分來進(jìn)行：輸入部分，減速部分，輸出部分。輸入軸這個(gè)地方，減速器跟雙偏心裝置進(jìn)行連接，隔著180°，將兩個(gè)輥?zhàn)虞S承裝在偏心套筒上，跟兩邊的裝置形成了H，對(duì)這兩個(gè)吊桿擺線來說，中心孔就是偏心套上面滾子軸承的滾套，之后擺線針齒輪跟前面一個(gè)裝置在齒合的時(shí)候，就通過針齒的辦法來進(jìn)行，這樣一來內(nèi)齒輪減速器的齒數(shù)差也就出現(xiàn)了。 擺線針減速器的主要特征： 一、減速比是非常高的，如果要獲得更大的減速比則可以根據(jù)要求采用多級(jí)傳動(dòng)。單級(jí)擺線針減速器降低速度的比例在9~87，傳動(dòng)效率在0.94；要是傳動(dòng)用的是雙級(jí)的，降低速度的比在120~5132。不過減速器要是傳動(dòng)用的是多級(jí)的，那么傳動(dòng)比是非常高的，可以達(dá)到幾十萬。在他們進(jìn)行齒合的時(shí)候，不會(huì)有滑動(dòng)出現(xiàn)，所以針齒輪進(jìn)行傳動(dòng)的時(shí)候，就是套式滾動(dòng)摩擦。 二、構(gòu)造不復(fù)雜，占據(jù)的地方很小。論文用的是行星輪轉(zhuǎn)動(dòng)的理論，所以減速器輸入軸和輸出軸都在同一條軸線上，所以減速器整體的尺寸要做的盡可能的小用來達(dá)到目的與要求。 三、運(yùn)作時(shí)噪聲不大，傳動(dòng)很穩(wěn)定。它在工作的時(shí)候出現(xiàn)的噪音與其他減速器相比，有著顯著的低噪特點(diǎn)。這是由于它的平衡原理是機(jī)件的，齒輪重復(fù)的系數(shù)是很大的，并且齒合的齒輪很多。 四、非?？煽浚褂脮r(shí)間長(zhǎng)。它的零件用的是軸承鋼，強(qiáng)度很大，并且進(jìn)行淬火處理，它的硬度就變大了，可以是58~60HRC。基本上都是滾動(dòng)摩擦，所以使用時(shí)間長(zhǎng)。 五、非常合理，修起來容易。裝起來容易可以看做是潤(rùn)滑起來，還有拆下來的時(shí)候都非常容易容易組裝和維護(hù)。 3.6 鋸框?qū)驒C(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 進(jìn)行水平方向上來回動(dòng)作的時(shí)候，對(duì)于它行走路線要是沒喲觃，那么就會(huì)有六個(gè)自由度出現(xiàn)，要是對(duì)這些自由度不限制，那么動(dòng)作精度就會(huì)有影響： 1、 對(duì)于鋸框影響最大的就是出現(xiàn)橫向便宜，鋸條用的是高速鋼，沖擊的韌性是0.18J/cm2，要是橫向的偏移量很大的話，那么在進(jìn)行切割的時(shí)候就會(huì)弄斷。 2、 對(duì)于曲柄滑塊跟曲柄滑塊中心的便宜距離，要求是很高的，水平方向的偏移應(yīng)縣不大，不管別的什么位移都會(huì)有影響，對(duì)于鋸框的行程也會(huì)有影響。 3、 鋸框要是有傾斜，那么切割的產(chǎn)品質(zhì)量就不好了，這樣一來刀的損耗就變大，、加快磨損、損耗速度，者也會(huì)嚴(yán)重的影響切割裝置的使用壽命和并且對(duì)最終成品的質(zhì)量有著極大的影響。 所以一定要限制鋸框的自由度，他只能有一個(gè)自由度，也就是說在水平方向進(jìn)行來回動(dòng)作。裝四個(gè)凸緣限位滾輪對(duì)它的自由度進(jìn)行限制，2-5展示，限位滾輪用的是滾動(dòng)軸承，精度是五級(jí)，3-6展示的就是 圖3-6凸緣型限位滾輪 3-2表格里面就是這滾輪的基本數(shù)據(jù) 表3-2 凸緣式限位滾輪詳細(xì)尺寸參數(shù) mm 軸承代號(hào) d D B C C1 D1 B1 r C2 G G1 G2 PUKR52 20 53 85 24 32 1 68 60 1 4.6 20*1.5 32 8*1 3.7 機(jī)架的選型 機(jī)架就用的是槽鋼五號(hào)，焊接對(duì)它進(jìn)行連接，對(duì)比焊接，螺栓，鉚接，它的好處： 1、 用焊接，對(duì)于機(jī)架的結(jié)構(gòu)，大小，形狀要求不高，不像鍛件和鑄件那樣受設(shè)備條件等等的制約，能夠滿足大部分機(jī)架所需的連接要求，外形尺寸較大的機(jī)架使用焊接去制造相對(duì)是比較容易的。 2、 焊接時(shí)成品的產(chǎn)量高，且不合格產(chǎn)品容易修復(fù)； 3、用鉚接，螺栓的時(shí)候，需要先打孔，之后才能進(jìn)行連接，這樣一來連接零件的強(qiáng)度變小了。不過焊接的話，雖然焊接的地方會(huì)強(qiáng)度變大，有的甚至比本體的強(qiáng)度還大。 4、焊接的時(shí)候，對(duì)于焊接零件的外形形式?jīng)]有限制。焊接件的連接處都是十分緊密的，而鉚接件就達(dá)不到這樣緊密的連接程度；焊接可生產(chǎn)出來密閉的地方需要的零件，鑄造是辦不到的。 5、焊接的話準(zhǔn)備工作比較少，簡(jiǎn)單，并且便利，花費(fèi)時(shí)間短。鑄造，鍛造都需要進(jìn)行前期的準(zhǔn)備，非常復(fù)雜。生產(chǎn)數(shù)量比較少，跟別的進(jìn)行對(duì)比，就顯得焊接非常簡(jiǎn)單，切割零件整體是比較簡(jiǎn)單的，沒有必要將它設(shè)計(jì)成一個(gè)整體。 綜上所述，由于焊接有諸多優(yōu)點(diǎn)，所以選其對(duì)機(jī)架來進(jìn)行連接。 一開始要將機(jī)架的大小定下來，因?yàn)闄C(jī)架的長(zhǎng)還有高都受制于毛坯的大小，毛坯高是1250mm，確定鋸框的高是600mm，因?yàn)殇徔蛟趯?dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)、運(yùn)輸機(jī)的高度及機(jī)架自身用的原材料，機(jī)架的高就是1850mm。確定機(jī)架的長(zhǎng)，毛坯長(zhǎng)度為1250，鋸框水平運(yùn)動(dòng)的行程為200mm，確定機(jī)架的長(zhǎng)是2800mm。因?yàn)殇徔虻膶掃€有曲柄滑塊裝置的寬對(duì)機(jī)架的寬有限制，那么電機(jī)的寬就是410mm，確定機(jī)架的寬是600mm。按照上面的分析，機(jī)架的大小是2800×1850×600mm。 3.8 進(jìn)料裝置的確定 本課題著重設(shè)計(jì)和介紹了切割裝置，并在此基礎(chǔ)上添加了簡(jiǎn)易的輸送裝置。通過人工手動(dòng)添加的推送力來實(shí)現(xiàn)對(duì)泡沫混凝土保溫板坯料的推送。也可再次基礎(chǔ)上添加動(dòng)力源，如通過發(fā)電機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力，從而使整個(gè)進(jìn)料裝置達(dá)到自動(dòng)化的效果和目的，由于本人時(shí)間和能力不足，無法做出十分理想的送料裝置。只能大致設(shè)計(jì)出其框架和運(yùn)動(dòng)機(jī)理。 簡(jiǎn)易進(jìn)料裝置一共可分為三個(gè)部分。機(jī)架、滾筒和滾筒固定鋼架三部分。 尺寸的設(shè)定：進(jìn)料裝置的尺寸是由鋸框的大小和所送泡沫混凝土保溫板坯料尺寸所決定的。由于坯料尺寸為1250*1250*350mm，鋸框尺寸為1900*1300mm，鋸框行程為200mm，故進(jìn)料裝置的寬應(yīng)大于1250mm小于1500mm，故初設(shè)定為1400mm。高度由于要達(dá)到切割上下表面的要求，若上下表面都只切割25mm，則可滿足切割尺寸最終達(dá)1250*1250*300mm。所以機(jī)架加上滾筒固定鋼架和滾筒定位在鋼架時(shí)的高度應(yīng)正好等于刀具總高度減去25mm，為925mm，而滾筒直徑為100mm，在滾筒固定鋼架上的定位孔離表面為40mm，所以機(jī)架加上滾筒固定鋼架高度為915。長(zhǎng)為2900mm。故總體尺寸為2900*915*1400mm。 進(jìn)料裝置進(jìn)料所需的連接：以切割裝置的機(jī)架為基礎(chǔ)，通過焊接的形式離地350mm高的機(jī)架連接起來，起到定位和固定進(jìn)料裝置的作用。通過在槽鋼和滾筒固定鋼架上打孔然后用螺栓加以固定。滾筒固定鋼架上有十四個(gè)間距相同、高度相等的小孔，可將長(zhǎng)為1300mm，直徑為100mm的滾筒固定在滾筒固定鋼架上。 推送力為人力推送，如有需要，可在此基礎(chǔ)上添加電動(dòng)機(jī)、減速器、履帶，可通過坯料的參數(shù)來計(jì)算所需功率來確定進(jìn)料裝置電動(dòng)機(jī)的型號(hào)，通過減速器將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳送到滾筒上，帶動(dòng)滾筒運(yùn)動(dòng)。從而達(dá)到自動(dòng)的功能，升級(jí)為完整的自動(dòng)流水生產(chǎn)。 4 連接件、軸的設(shè)計(jì)及潤(rùn)滑的選擇 要想對(duì)于機(jī)器的組裝，生產(chǎn)，修理，還有生產(chǎn)率提高這些要求進(jìn)行滿足，連接機(jī)器的零件的時(shí)候，辦法有很多匯總，現(xiàn)在用的最多的就是兩種，一個(gè)就是需要連接的零件彼此之間進(jìn)行固相固定，還有連接零件不會(huì)出現(xiàn)相對(duì)的動(dòng)作，這就是靜連接。論文里面，電機(jī)跟機(jī)架連接用的是螺紋，機(jī)架各個(gè)部分進(jìn)行焊接，這就是靜連接；還有一種，零部件相互進(jìn)行連接的時(shí)候，有相對(duì)動(dòng)作，這就是動(dòng)連接，比方說曲柄滑塊里面，連桿相互進(jìn)行的連接，還有軸承螺旋的傳動(dòng)。 按照原理不一樣，有三種：一個(gè)是摩擦縮合的，還有一個(gè)是形鎖合的，還有一個(gè)是材料鎖合的。摩擦鎖緊說的就是進(jìn)行擠壓，還有摩擦接觸面的連接，避免連接零件出現(xiàn)相對(duì)的動(dòng)作，這樣就可以讓接觸面跟接觸面進(jìn)行連接；聯(lián)鎖連接說的是連接件固定，比方說平鍵連接；材料鎖合連接，說的是連接零部件互相涂抹覆蓋或者高溫熔化材料使其融合在一起，這樣一些別的材質(zhì)，通過分子有相互作用，這樣零件就都連接起來了。 根據(jù)連接零件相互是不是可以拆下來，分類，有可以拆的，還有不可以拆的。如本次設(shè)計(jì)中的支撐架采用的是焊接，屬于不可拆連接；例如本論文中應(yīng)用的電動(dòng)機(jī)和機(jī)架間的螺栓連接和平鍵連接都屬于可拆連接類別。 4.1 螺栓連接的設(shè)計(jì) 4.1.1 螺栓連接的分析 論文設(shè)計(jì)的螺栓組的連接，主要是連接減速器還有支撐架的，用的是五號(hào)槽鋼，進(jìn)行焊接，這樣支撐架就出來了，槽鋼用的是Q215，抗拉強(qiáng)度在335MPa；減速器底座的原材料是HT200，抗拉強(qiáng)度200MPa，在進(jìn)行連接的時(shí)候用的是一般的螺栓，查資料，電動(dòng)機(jī)的重是70kg，不過減速器的重40kg，在兩邊對(duì)稱分布了螺栓孔，螺栓用的是一般的，有四根，在切割部分沒有工作的時(shí)候，電機(jī)，還有減速帶的軸方向上載荷作用在螺栓組上面；在機(jī)器工作的時(shí)候，螺栓組承受的是交變載荷，并且還有剪切力作用在上面。因?yàn)檩S向載荷力作用在螺栓行，失效就表現(xiàn)為螺紋會(huì)有斷裂，會(huì)有損耗，所以對(duì)于它的失效，設(shè)計(jì)的時(shí)候，確保螺栓的拉伸強(qiáng)度，或者是對(duì)它靜力強(qiáng)度進(jìn)行確保。論文的這個(gè)螺栓，只需要對(duì)軸向拉力的作用進(jìn)行考慮，之后將安全系數(shù)變大，那么工作時(shí)候剪切力還有傾覆力矩也就沒有了。 4.1.2 螺栓受力分析及計(jì)算 螺栓組會(huì)有電動(dòng)機(jī)，還有減速器的軸向力作用在上面，那么軸向力作用在螺栓組上： 式（4.1.1） 那么每一個(gè)螺栓承受的軸向作用力是=F/4=269.5N；剩下來最大的預(yù)緊力是=1.5=405N。作用在螺栓上軸向拉力的最大值是=+=675N。 算了之后，確定螺栓用的原材料是Q235的球墨鑄鐵，螺栓的級(jí)別是4.6級(jí)的，查表格4-1可以將它連接時(shí)候的安全系數(shù)確定下來。 表4-1螺紋連接安全系數(shù) 受載荷的類型 靜載荷 變載荷 松螺栓連接 1.2~1.7 緊 螺 栓 連 接 受軸向載荷和橫向載荷力的普通螺栓連接 不控制預(yù)緊力的計(jì)算 M6~ M16 M16~ M30 M30~ M60 M6~ M16 M16~ M30 M30~ M60 碳鋼 5~4 4~2.5 2.5~2 碳鋼 12.5~8.5 8.5 8.5~12.5 合金鋼 5.7~5 5~3.4 3.4~3 合金鋼 10~6.8 6.8 6.8~10 控制預(yù)緊力的計(jì)算 1.2~1.5 1.2~1.5(=2.5~4) 鉸制孔用 螺栓連接 鋼：=2.5,=1.25 鑄鐵：=2.0~2.5 鋼：=3.5~5.0,=1.5 鑄鐵：=2.5~3.0 查看上面表格，Q235的安全系數(shù)就是S=5,屈服極限=240MPa，那么螺栓的應(yīng)力許用值： ==48MPa 式（4-1-2） 按照式子 ==4.82mm 式（4-1-3） 因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)在工作的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)交變載荷作用在上面，因?yàn)橛杏绊?，查看?biāo)準(zhǔn)，確定M8×1.25的公制粗牙螺紋，具體的數(shù)據(jù)查看表格4-2 表4-2 M8×1.25公制螺紋參數(shù)表 公稱 直徑 螺距 大徑 中徑 小徑 螺胚直徑 最大 最小 最大 最小 最大 最小 8 1.25 7.972 7.760 7.160 7.042 6.619 7.14 7.10 4.2 鍵的選擇及計(jì)算 算這個(gè)連接，主要就是為了固定減速器輸出軸跟曲軸柄進(jìn)行軸向固定，不過，要想進(jìn)行軸線該固定，并且對(duì)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行傳送，它的連接有兩種，一個(gè)是鍵連接，一個(gè)是花鍵連接。鍵連接里面，用的最多的就是平鍵連接?；ㄦI連接是通過里面，還有外面的曲線配合，這樣才能夠進(jìn)行固定，圖紙4-1展示。 圖4-1花鍵基本的組成形式 需要的花鍵要比平鍵多太多了，不過跟平鍵連接的結(jié)構(gòu)，還有加工工藝上進(jìn)行對(duì)比，很多不一樣的地方。跟平鍵連接進(jìn)行對(duì)比，花錢連接的強(qiáng)度，還有加工該工藝，使用的時(shí)候，好處是： 1、承受的載荷是比較大的，并且這些力也很勻稱；2、用花鍵的時(shí)候，軸上面的零件對(duì)中性比較好；3、因?yàn)樵阪I上面，樣條曲線很多，所以受力的地方就變大了，這樣軸的切削作用就比較小，應(yīng)力集中系數(shù)也變小了；4、導(dǎo)向性不錯(cuò)，要想將生產(chǎn)精度變高，通過磨削來實(shí)現(xiàn)。不好的是：因?yàn)樵诟浚瑧?yīng)力非常集中，所以加工的機(jī)器比較特別，加工成本就變大了。按照齒形不一樣，花鍵有兩種：漸開線花鍵和矩形花鍵。 論文使用的切割機(jī)