機(jī)電院機(jī)制及兆林畢業(yè)論文

1、單砂金屬砂帶機(jī)的設(shè)計(jì)機(jī)電院機(jī)制0901班：及兆林指導(dǎo)教師：王會(huì)強(qiáng) 李新領(lǐng) 孫維連摘要:砂帶機(jī)是對(duì)工件進(jìn)行降低表面粗糙度加工的一類機(jī)器。金屬砂帶機(jī)也就是人稱之為：帶式金屬砂帶機(jī)。砂帶機(jī)主要用于磨削金屬，是利用砂帶上的顆粒對(duì)金屬進(jìn)行磨削，改變表面粗糙度。砂帶機(jī)在金屬拋光中使用廣泛，需求量大，品種較多，近年來(lái)發(fā)展迅速。砂帶機(jī)的特點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，能提高工作的尺寸精度，也能降低工件的表面粗糙度，是金屬磨削的重要機(jī)床之一。 綜合以上考慮之后，將本次設(shè)計(jì)內(nèi)容定為單面金屬砂帶機(jī)的設(shè)計(jì)。主要包括動(dòng)力源，傳動(dòng)裝置，變速裝置，工作部分等，考慮到防止重心過(guò)高引起整機(jī)振動(dòng)，設(shè)計(jì)中將主電機(jī)置于下方，并通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)變速器

2、，使整機(jī)重心下降，有效增強(qiáng)整機(jī)的穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：砂帶；單面磨削；防塵；冷卻；Abstract: belt machine is a kind of machine to reduce the surface roughness of workpiece. The metal belt machine is also called: with a metal belt machine. Abrasive belt grinding machine is mainly used for grinding metal, is the use of metal abrasive belt grindi

3、ng particles on the surface roughness, change. Abrasive belt machine is widely used in metal polishing, high demand, more variety, developing rapidly in recent years. Features of abrasive belt machine is adaptable, can improve the size precision of the work, but also can reduce the workpiece surface

4、 roughness, is one of the most important metal grinding machine. After the comprehensive consideration of the above, the design content designed for single metal abrasive belt machine. Mainly includes power source, driving device, transmission device, working part, considering the vibration due to h

5、igh center of gravity, the main motor is arranged on the bottom, and through a belt drive transmission, so that the whole machine weight decrease, effectively enhance the stability of the whole.Keywords: single-sided grinding belt; dust; cooling;1 引言1.1 課題背景和研究意義砂帶機(jī)是利用砂帶上的顆粒對(duì)金屬進(jìn)行砂削（或稱磨削）加工的設(shè)備。砂帶機(jī)在金屬

6、磨削和拋光中使用面廣，需求量大，品種較多，近年來(lái)發(fā)展速度較快。砂帶機(jī)的特點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，能提高工作的尺寸精度，也能提高工件的表面粗糙度；能加工寬度較大的工件，也能加工窄的工件；能加工多種平面，也能加工多種曲面；能用于大量生產(chǎn)，也能用于小批量生產(chǎn)。目前，國(guó)外的砂帶機(jī)越來(lái)越多的代替刨床加工。砂帶不僅可以大大的減少刨刀造成的金屬裂紋和表面損壞現(xiàn)象，也可以減少坯料的尺寸510%，而且克服了刨床不安全，噪聲大等缺點(diǎn)。如將其與銑床，車床等組合，可以連續(xù)完成成型和砂光加工。因此，砂帶機(jī)成為金屬磨削的重要機(jī)床之一。砂帶機(jī)的主要特點(diǎn)有：（1）具有“快削法”之稱。由于粘滿尖銳磨粒的磨具是一種多刀多刃的特殊切削工具，

7、砂粒均為精選的針狀磨粒，其長(zhǎng)寬比大于1.5，粒度均布，磨粒等高性好，可使全部磨粒同時(shí)參與磨削，對(duì)工件的砂削效率很高，帶式磨削的效率可達(dá)銑削的十倍左右。（2）具有“冷態(tài)磨削”之稱。由于現(xiàn)在的砂帶，砂紙大都采用靜電植砂工藝，所以磨粒均直立于基底且鋒刃向上，定向整齊排列，磨粒間容屑空間大，磨粒與工件的接觸面積小，磨削熱產(chǎn)生少。砂帶機(jī)磨粒散熱時(shí)間間隔長(zhǎng)，磨削后的工件表面殘余應(yīng)力和表面硬化層的深度均大大低于砂輪磨削和輥式磨削，減少了工件的變形和燒傷。（3）具有“彈性磨削”之稱。砂帶機(jī)在砂削過(guò)程中與工件的接觸大都為柔性接觸，有較好的拋光作用，且靜電植砂后的磨粒具有較小的負(fù)前角和較大的后角，即使對(duì)粗糙的金屬

8、表面進(jìn)行加工也能得到好的表面粗糙度。1.2 砂帶機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)（1）向高精度發(fā)展。為提高加工精度，各國(guó)都采取了許多措施：如提高接觸輥的制造精度和調(diào)整精度；提高輸送帶式工作臺(tái)的平度；接觸輥等回轉(zhuǎn)件都經(jīng)動(dòng)平衡矯正。（2）向低粗糙度發(fā)展。砂帶橫向擺動(dòng)方式趨于普遍應(yīng)用。許多砂帶機(jī)上采用了電子控制砂帶的橫向擺動(dòng)，氣墊式壓帶器，電子控制分段式壓帶器，采用大直徑的硬度接觸輥。（3）向高加工能力發(fā)展。為了提高砂光效率，有的砂帶機(jī)上采用大功率電機(jī)，高砂削速度（達(dá)40m/s），高進(jìn)給速度（達(dá)75m/min），為提高加工短工件和油漆面的能力，許多砂光機(jī)上采用真空輸送帶式工作臺(tái)，采用橡膠輸送帶，采用各種軟質(zhì)壓帶器等。（

9、4）向高自動(dòng)化程度發(fā)展。近年來(lái)又出現(xiàn)了微機(jī)控制的仿型砂帶機(jī)。（5）向安全和無(wú)塵方向發(fā)展。在各種砂帶機(jī)上普遍采用高效的集塵除塵裝置，改善工作環(huán)境衛(wèi)生條件，保持工件表面的清潔。隨著中國(guó)改革開(kāi)放帶來(lái)的信息技術(shù)，中國(guó)的機(jī)械廠家也開(kāi)始研制自己的砂帶機(jī)。國(guó)內(nèi)最早的砂帶機(jī)研制廠家是牡丹江機(jī)械廠，從一九八三年起參照日本菊川的技術(shù)生產(chǎn)出了BSG系列砂帶機(jī)；然后青島機(jī)械制造總公司從一九八七年引進(jìn)意大利DMC整套技術(shù)取得了成功，并逐步拓展成多規(guī)格和多功能的系列化產(chǎn)品；其次蘇州林機(jī)廠引進(jìn)德國(guó)BION的技術(shù)生產(chǎn)出重型砂帶機(jī)，隨后其精細(xì)類寬帶砂帶機(jī)也應(yīng)運(yùn)而生。就砂帶機(jī)的生產(chǎn)起步來(lái)說(shuō)，我國(guó)同國(guó)內(nèi)外先進(jìn)國(guó)家相比約落后四十多年

10、；就技術(shù)水平而言，由于起點(diǎn)較高，約落后十五年左右。在中國(guó)，砂帶機(jī)的市場(chǎng)還是很大的，但面對(duì)國(guó)際市場(chǎng)的沖擊，還有價(jià)格低，功能全的中國(guó)臺(tái)灣砂帶機(jī)的沖擊，使得國(guó)內(nèi)大陸砂帶機(jī)的生產(chǎn)廠家變得較為嚴(yán)峻，而且我國(guó)砂帶機(jī)的研制廠家都在紛紛上馬，使得砂帶機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)變得更加激烈。1.3 國(guó)內(nèi)外砂帶機(jī)的發(fā)展動(dòng)態(tài)砂帶機(jī)作為一種先進(jìn)的技術(shù)手段，特別是其高生產(chǎn)率和完美的加工質(zhì)量深受用戶的歡迎。七十年代后期，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和對(duì)外開(kāi)放政策的實(shí)施，國(guó)內(nèi)許多廠家通過(guò)各種渠道引進(jìn)國(guó)外多種形式的砂帶機(jī)。88年之前引進(jìn)了來(lái)自日本、意大利、德國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、荷蘭、芬蘭等七個(gè)國(guó)家18個(gè)廠商超過(guò)200臺(tái)砂帶機(jī)；89年以后，隨著三資企業(yè)的興起

11、，臺(tái)灣、香港等地的砂光機(jī)紛紛進(jìn)入大陸。這些砂帶機(jī)均能起到滿意效果，對(duì)我國(guó)金屬磨削工藝的進(jìn)步起到推動(dòng)作用。而我國(guó)砂帶機(jī)制造起步較晚，是在85年以后又六家工廠在引進(jìn)制造技術(shù)，參考樣機(jī)基礎(chǔ)上，試制成功多種型號(hào)的砂帶機(jī)，填補(bǔ)我國(guó)砂帶磨削機(jī)械生產(chǎn)上的空白?？梢?jiàn)我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)對(duì)砂帶機(jī)的應(yīng)用已達(dá)到相當(dāng)規(guī)?！，F(xiàn)在國(guó)產(chǎn)砂帶機(jī)與國(guó)外同類產(chǎn)品的差距已經(jīng)不是很大，列如蘇福馬股份有限公司，青島千川木業(yè)設(shè)備有限公司等廠家，他們的產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到了很高的水平。隨近幾年國(guó)內(nèi)幾家機(jī)械制造企業(yè)的蓬勃發(fā)展，對(duì)我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的進(jìn)步做出了一定貢獻(xiàn)。金屬砂帶機(jī)作為一種技術(shù)要求較高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜的機(jī)床在中國(guó)的發(fā)展還須全體同仁共同努力，開(kāi)創(chuàng)

12、我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的新紀(jì)元。 1.4 本課題的立題依據(jù)砂帶機(jī)是現(xiàn)代機(jī)械加工生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的設(shè)備之一，用于各種金屬零件的精加工，以提高其尺寸精度，表面平直度和光潔度，為金屬零件的油漆或板材的二次加工獲得良好的基面。金屬砂帶機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：（1）砂帶磨削能夠加工表面質(zhì)量及精度要求高的各種形狀的工件。砂帶磨削不但可以加工常見(jiàn)的平面、內(nèi)外圓表面的工件，還能以極高的效率加工表面質(zhì)量及精度要求都較高的大型或異型件。（2）大面積板材的拋磨加工。砂輪的寬度最大僅1000mm，而砂帶可以做到2500mm以上。金屬帶材或線材的連續(xù)拋磨加工。由于寬砂帶磨削的發(fā)展，使薄型帶材在整個(gè)寬度上都有相同的磨削條件，不至于發(fā)生局部受力

13、過(guò)大，產(chǎn)生應(yīng)力變形，故冷扎鋼帶、銅、鋁帶及其它合金帶材等的表面都適合于用砂帶連續(xù)拋磨。（3）長(zhǎng)徑比很大的工件內(nèi)、外圓拋磨。現(xiàn)代工業(yè)中的各種大型的、長(zhǎng)徑比很大的軸類工件的外圓和管類工件的內(nèi)圓表面的加工利用砂帶磨削十分方便。（4）復(fù)雜異型工件的拋磨。曲面工件的成型磨削，難度較大。然而利用砂帶的柔性可方便地加工各種復(fù)雜曲面，曲率半徑僅為3mm的內(nèi)圓角，砂帶亦可對(duì)其進(jìn)行拋磨。綜合了以上的考慮之后，我將本次設(shè)計(jì)的題目定為單面上砂式單砂架砂帶機(jī)，其形式為輥壓組合式。這個(gè)砂帶機(jī)的設(shè)計(jì)目標(biāo)主要用于金屬零件的砂光和表面磨光。本機(jī)在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行了充分的立題論證，從理論到實(shí)踐都符合設(shè)計(jì)的基本要求，因此客觀依據(jù)充分

14、，使整機(jī)在性能和經(jīng)濟(jì)性方面符合客觀要求。2 總體方案擬定2.1 設(shè)計(jì)的總體原則（1）應(yīng)考慮金屬砂削工藝方面的各種因素，以適合于不同工件加工的工藝靈活性，保證較高的加工精度和穩(wěn)定的加工質(zhì)量。（2）操作方便舒適，易于維護(hù)、維修和調(diào)整。（3）最大限度地降低振動(dòng)、粉塵和噪聲，提高機(jī)床的整體強(qiáng)度，保證其可靠性和安全性。結(jié)構(gòu)布局要合理，保證機(jī)床的使用壽命。（4）降低成本，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠性，耐用、電能、消耗適中。（5）整個(gè)機(jī)床的幾何精度、工作精度、制造與驗(yàn)收條件、安全防護(hù)等均應(yīng)符合國(guó)家規(guī)定的砂帶機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。2.2 砂架的形式 根據(jù)砂削部分的結(jié)構(gòu)不同，砂光機(jī)有三種基本形式的砂架： 輥式砂架（如圖1所示）、壓磨式砂架（

15、如圖2所示）和組合式砂架（如圖3所示）。砂光機(jī)砂架的設(shè)計(jì)應(yīng)保證剛度及抗震性能，砂架與機(jī)架結(jié)合應(yīng)緊密，使之與機(jī)架成一牢固整體。只有滿足上述兩個(gè)條件才能保證砂光機(jī)工作過(guò)程的穩(wěn)定性和較強(qiáng)的砂削力。圖1 輥式砂架圖2 壓磨式砂架圖3 組合式砂架相應(yīng)的，砂帶磨削方式也有三種：接觸輥式、壓磨墊式和組合式。 接觸輥磨削：從理論上講，砂帶與工件的接觸是線接觸，接觸面小，分配到單個(gè)磨料上的壓力非常大，因此有利于去除大的加工余量，用于對(duì)對(duì)板材進(jìn)行厚度方向的幾何尺寸的精確校準(zhǔn)加工，以獲得所需的均勻一致的板材厚度，是用于定厚磨削工序。相應(yīng)的砂光頭上需安裝粗粒度的砂帶。壓磨墊式磨削：工作區(qū)面積較大，為平面磨削，參與磨削

16、的磨料多單個(gè)磨料受到的壓力較小，有很多磨料同時(shí)參與工作，適用于磨削量小、需要增加光潔度的拋光工序，用于去除粗砂砂痕，和砂光波痕，以獲得手感細(xì)膩光滑的砂光表面。相應(yīng)的砂光頭上需安裝細(xì)粒度的砂帶。組合磨削：接觸輥與壓磨式墊的組合，兼有定厚和精砂的功能。定厚輥和壓磨器可以分別單獨(dú)調(diào)整。當(dāng)定厚是將接觸輥調(diào)整到工作位置，此時(shí)定厚輥?zhàn)鳛檫^(guò)渡導(dǎo)向輥使用。這種砂削方式的靈活性好，拋光磨削之前，接觸輥和壓磨墊磨削量不同的比例根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整設(shè)置。2.3 機(jī)架的設(shè)計(jì) （1）對(duì)振動(dòng)、噪聲、剛度、可靠性等因素要著重考慮，如有的砂帶機(jī)整個(gè)焊接機(jī)架里面注滿了水泥沙石，這種結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)，抗震的鋼框架結(jié)構(gòu)保證了定厚砂光的精度

17、。 （2）應(yīng)考慮整個(gè)機(jī)床的吊裝、運(yùn)輸、校平與固定的問(wèn)題。 （3）機(jī)床應(yīng)具有快速更換砂帶的功能，清掃方便，便于維修人員進(jìn)行日常維護(hù)的基本要求。 （4）機(jī)架采用厚鋼板焊接而成經(jīng)濟(jì)實(shí)用。2.4 防塵和冷卻系統(tǒng) 工件在磨削制造過(guò)程中要產(chǎn)生大量的粉塵，火星四射，因此在砂帶處要裝有防塵和冷卻裝置。當(dāng)砂帶機(jī)工作時(shí)，冷卻水也不斷循環(huán)，一邊冷卻工件，一邊冷卻被磨掉的粉塵，同時(shí)冷卻水阻止粉塵的飛濺，金屬粉塵會(huì)隨著冷卻水流回水箱，在水箱里經(jīng)過(guò)過(guò)濾、沉淀，最后再人工把這些金屬殘?jiān)宄?。在防塵和冷卻系統(tǒng)中，通過(guò)冷卻水，即實(shí)現(xiàn)了防塵也實(shí)現(xiàn)了冷卻，改善了操作者的工作環(huán)境，同時(shí)極大的避免了飛濺的金屬火星對(duì)人身造成的傷害。2

18、.5 無(wú)級(jí)變速系統(tǒng) 砂帶在砂削工件過(guò)程中，會(huì)遇到各種各樣形狀的零件，為了增加該機(jī)床的通用性，給它增加了一個(gè)無(wú)級(jí)變速裝置，這個(gè)變速裝置可以為操作者，提供大轉(zhuǎn)矩或者大轉(zhuǎn)速，在加工不同形狀、不同材料的零件時(shí)，改變到最適應(yīng)最恰當(dāng)?shù)乃俣?，?lái)進(jìn)行磨削，是金屬表面達(dá)到一個(gè)最好的粗糙度。2.6 總體方案 本機(jī)采用輥式砂架和壓磨式砂架的組合式砂架。機(jī)架大量采用厚鋼板的焊接形式，有效降低整機(jī)質(zhì)量，機(jī)床內(nèi)部空間較大利于砂帶的冷卻和工作粉塵的排出，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于制造。在機(jī)床的工作部分有冷卻和防塵裝置，用于將砂帶磨削過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵帶出機(jī)床內(nèi)部，改善工作環(huán)境。工件在砂削之前和砂削之后需要采用軟質(zhì)的毛刷輥清掃雜質(zhì)和金屬屑

19、，便于砂削的正常進(jìn)行和砂削質(zhì)量的鑒定。3 機(jī)床的結(jié)構(gòu)及重要部件的選擇3.1 機(jī)床的總體結(jié)構(gòu) 機(jī)床的布局本機(jī)床在布局上采用上砂式單砂架布局，相應(yīng)的布局為輥式砂架;采用壓磨式砂架。砂架位于工作臺(tái)上方，為了平衡整機(jī)的重心，主電機(jī)置于工作臺(tái)的下方，采用皮帶傳動(dòng)，總體結(jié)構(gòu)如圖4。圖 4 總體結(jié)構(gòu)3.2 機(jī)床的總體結(jié)構(gòu)該砂帶機(jī)的主體結(jié)構(gòu)分為五大部分：（1）電動(dòng)機(jī)，主要為機(jī)床提供動(dòng)力源；（2）傳動(dòng)部分，將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞到變速器，完成動(dòng)力的傳遞；（3）無(wú)級(jí)變速部分，隨時(shí)改變轉(zhuǎn)速或者扭矩，為機(jī)床提供一個(gè)最恰當(dāng)?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)；（4）工作部分，主要對(duì)金屬零件的加工，同時(shí)為防塵和冷卻的功能提供一個(gè)密閉環(huán)境，改善工作環(huán)境

20、和增加安全系數(shù)；（5）水箱部分，主要是為防塵和冷卻系統(tǒng)提供充足的冷卻水。3.3重要部件的選擇電機(jī)的選擇功率的確定方法有計(jì)算法、實(shí)驗(yàn)法和類比法，此處選用類比法初選。最后還須對(duì)電機(jī)進(jìn)行校核。電機(jī) 所選型號(hào)為Y100L-4技術(shù)參數(shù)：p =3kw =1420r/min 帶輪與V帶的選擇(1).工況系數(shù)：=1.2(2).設(shè)計(jì)功率： Pca=kap 是工況系數(shù)，P是傳遞功率，初定3kw，故=3.6kw。(3).兩個(gè)帶輪直徑相同 帶輪直徑 D=90mm通常帶輪的節(jié)圓直徑可看作為基準(zhǔn)直徑。(4).帶速：V= 普通V帶 =25-30，。一般V不低于5m/s，為充分發(fā)揮v帶傳動(dòng)能力，應(yīng)使v帶速約為20m/s。V=

21、15.39m/s (6).初定軸間距： 0.7（）2（）所以=620mm(7).所需帶長(zhǎng)：=2+（）+=1540mm (3.3)(8).基準(zhǔn)帶長(zhǎng)： =1600mm 選B型V帶 軸承的選擇工作輥的軸承選擇深溝球軸承，型號(hào)：6004?；境叽纾篸=20 D=42 B=12安裝尺寸：da=25 Da=37 B=12無(wú)級(jí)變速器的軸承選擇角接觸軸承，型號(hào)：7205C基本尺寸：d=25 D=52 B=15安裝尺寸：da=31 Da=46 B=15冷卻泵的選擇電泵型號(hào)：AB-12 額定功率：40W 額定電壓：380V 最高揚(yáng)程：3M 最大流量：12L3.4砂帶機(jī)的安全防護(hù)和潤(rùn)滑整機(jī)的防護(hù)整機(jī)的防護(hù)措施有以下

22、幾方面：機(jī)架及外露部分噴涂深綠漆，防止其受腐蝕而生銹，影響機(jī)床外觀及使用壽命。定期檢查各重要部件，如立柱是否強(qiáng)度剛度保持足夠，摩擦輪是否反應(yīng)靈敏，各配合處是否仍符合標(biāo)準(zhǔn)。定期注油或涂油，加強(qiáng)潤(rùn)滑，防止機(jī)床過(guò)度磨損。潤(rùn)滑在機(jī)床中凡是具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件表面都會(huì)由于摩擦而造成不同程度的磨損，為了控制摩擦，減小磨損，必須加強(qiáng)潤(rùn)滑。潤(rùn)滑的作用有以下幾個(gè)方面：（1）控制摩擦在摩擦表面之間加入潤(rùn)滑劑，形成油膜，就可以降低摩擦系數(shù)，減小摩擦阻力。例如在良好的液體摩擦條件下可以將摩擦系數(shù)降低到0.001甚至更低。（2）減小摩損只有選用合適的潤(rùn)滑劑，就能形成良好的潤(rùn)滑條件，避免油膜的破壞，保持零件配合精度，從而大大

23、減小摩損。（3）降低溫度機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，摩擦消耗的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，引起摩擦部件的溫度升高。使用潤(rùn)滑油，可以使摩擦表面溫度降低，起到降溫冷卻作用，使機(jī)械控制在所要求的溫度范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。（4）防止腐蝕，保護(hù)金屬表面潤(rùn)滑劑對(duì)金屬?zèng)]有腐蝕作用，能隔絕空氣中的水分和有害介質(zhì)的腐蝕，在機(jī)械的金屬表面添加潤(rùn)滑劑使可起到防腐，防銹和保護(hù)金屬表面的作用。（5）密封作用潤(rùn)滑劑不僅起到潤(rùn)滑，減小摩擦作用，而且還有增強(qiáng)密封的作用，防止水濕或其他灰塵，雜質(zhì)，進(jìn)入摩擦幅從而起到良好的密封效果。4 主要的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1切削速度及接觸輥直徑的確定經(jīng)多方面查證，寬帶砂光機(jī)的砂帶運(yùn)行速度一般為1832m/s。則：其中： V-砂帶線速

24、度 D-接觸輥直徑 N-電機(jī)轉(zhuǎn)速 i-皮帶輪傳動(dòng)比（i=2）故：=60000 20/(3.14 2840 2)=67.3mm所以取D=70mm4.2軸強(qiáng)度校核計(jì)算接觸輥的受力情況見(jiàn)圖5： A B Ft Fr圖5接觸輥的受力圖在水平面上的受力情況見(jiàn)圖6：Fr Rax Rbx A B Ft 160 1500 160 240 圖6水平面受力圖在水平面上： =0 1500=160 =451500/160=422X=0 +=0 （4.1）=-132 N 圖7為水平面上的彎矩圖：Fr Rax Rbx A B 圖7水平面的彎矩圖圖8為垂直面上的受力圖為Fr Rax Rbx A B Ft 圖8 垂直面上受力圖

25、=0 120=12=181500/160=169NY=0 -+=0 （4.2）=52.8 N圖9為垂直面彎矩圖：Fr A B 圖9 垂直面彎矩圖=58=34.858=2018.4 （4.3）圖10為合成彎矩圖： A B 圖10 合成彎矩圖M= = =7919.6 Nmm （4.4）許用應(yīng)力值 用插入法由查表得： =102.5 MPa =60 MPa 應(yīng)力校正系數(shù) =0.59圖11為扭矩圖： A B 圖11 扭矩圖扭矩 T=973.6 其中： 軸傳遞的功率 n-軸的轉(zhuǎn)速 n=2800r/min則 T=973.6=973.6=0.76 Kg=9000 Nmm （4.5）圖12為彎扭合成圖： A B

26、 圖12 彎矩合成圖=8930Nmm =11.430 （4.6）所以符合安全要求。安全系數(shù)校核：A為危險(xiǎn)截面。軸的材料選用45鋼調(diào)質(zhì)， =650 MPa, =360 MPa由表所列公式計(jì)算疲勞極限：對(duì)稱疲勞極限 =0.44=0.44650=286 MPa =0.30=0.30650=195 MPa （4.7）脈動(dòng)疲勞極限 =1.7=1.7286=486 MPa =1.6195=312 MPa （4.8）等效系數(shù) =0.18=0.25 （4.9）彎矩應(yīng)力幅 =2.93kw （4.10）彎矩平均應(yīng)力 =0扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 =1.30 kw （4.11）扭轉(zhuǎn)應(yīng)力幅和平均切應(yīng)力 =0.65有效應(yīng)力集中系數(shù)

27、因在此截面處，軸有直徑變化，過(guò)渡圓角半徑r=2 mm,由D/d=30/24=1.25 r/d=2/24=0.083 MPa 從附表中查出 如果一個(gè)截面上有多種產(chǎn)生應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)，則分別求出其有效應(yīng)力集中系數(shù)，從中取最大值。表面狀態(tài)系數(shù) 由附表5查得 =0.92尺寸系數(shù) 由附表6查得 =0.91 =0.89彎曲安全系數(shù) 設(shè)為無(wú)限壽命 =1 =58 （4.12）扭曲安全系數(shù) （4.13）復(fù)合安全系數(shù)=55.3 S （4.14）軸的靜強(qiáng)度校核：A截面安全系數(shù)校核 （4.15） 其中： 材料的屈服極限 =36 Kg/mm軸上所受的最大彎矩=7917.6 Nmm軸上所受的最大扭矩=7000 NmmZ截面

28、抗彎截面模數(shù)截面抗扭截面系數(shù)=1346 （4.16） 則 （4.17） 所以軸有足夠的靜強(qiáng)度，軸的強(qiáng)度符合要求。4.3 軸承的校核與計(jì)算輥的軸承： 軸承校核：附加軸向力=N =N (3.6) 軸承軸向力 因+ =230+900=1130Fs2 軸承2被壓緊，故： N X，Y值 e,查表得=1，=0 e,查表得=0.4, =1.6 沖擊載荷系數(shù)=1.5 當(dāng)量動(dòng)載荷 =N =N 軸承壽命 因,只計(jì)算軸承1壽命 =206807hh 所以，所選軸承合格。4.4電動(dòng)機(jī)的校核計(jì)算砂帶的磨削力（F）計(jì)算： （4.22）式中：q-磨削單位壓力，;A-砂帶與木材的接觸面積; C-砂帶與金屬咬合系數(shù)，可以理解為單

29、位磨削壓力下所需的磨削力。 C與金屬材質(zhì)有關(guān)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)， 鐵合金： 為驗(yàn)證電動(dòng)機(jī)的可靠性，現(xiàn)取C值最大，查表得其切削單位壓力 ； 切削功率（） Pc=2.6kw3kw （4.23） 所選電機(jī)符合要求。5 本機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)5.1 本機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)一臺(tái)機(jī)械的好壞要從多方面來(lái)衡量.從使用部門(mén)來(lái)看,希望質(zhì)量好,效率高,操作方便,價(jià)格低廉。這些要求構(gòu)成了機(jī)械的各種技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo): (1) 工藝可能性：機(jī)械設(shè)備的工藝可能性,是指它適應(yīng)不同生產(chǎn)要求的能力,屬于使用方便的標(biāo)志。本機(jī)床可以加工木質(zhì)板、人造中高密度纖維板、刨花板等，只須進(jìn)行細(xì)微調(diào)整即可加工其他類型的工件，通用性高。(2) 生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度：要

30、想最大限度地提高生產(chǎn)率,最有效的方法是提高主軸的轉(zhuǎn)速,并相應(yīng)地提高進(jìn)給速度,在滿足加工結(jié)果的條件下,盡量提高進(jìn)給速度.據(jù)有關(guān)資料表明,國(guó)外的寬帶砂光機(jī)進(jìn)給速度最大達(dá)到92m/s,其生產(chǎn)率是很高的了。機(jī)械的自動(dòng)化程度是高效率的主要體現(xiàn)之一,一般自動(dòng)化程度越高的機(jī)械,勞動(dòng)生產(chǎn)率也高.本機(jī)床的自動(dòng)控制系統(tǒng)是相當(dāng)先進(jìn)的,只需二個(gè)操作工作臺(tái)即可實(shí)現(xiàn)大批量和連續(xù)生產(chǎn)。(3) 加工精度和光潔度機(jī)械質(zhì)量的好壞,主要表現(xiàn)在某使用性能上.因而機(jī)械的加工精度和光潔度是質(zhì)量好的一個(gè)重要指標(biāo)。加工精度和光潔度在很大程度上要靠機(jī)械本身的精度來(lái)保證。本機(jī)床的加工精度可達(dá)和負(fù)之間,與國(guó)外的同類產(chǎn)品相比較,還是較低,故在加工精度方面仍要進(jìn)一步研究。(4) 系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化程度本機(jī)大部分零部件都采用了標(biāo)