打圓旋切一體機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、圖書分類號(hào)：密 級(jí)：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)打圓旋切一體機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)PLAY A ROUND OF MECHANISM DESIGN PEELING MACHINE學(xué)生姓名班 級(jí)學(xué)院名稱專業(yè)名稱指導(dǎo)教師學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明： 所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名： 日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書本人完全了解關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：本校學(xué)

2、生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸所擁有。有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。論文作者簽名： 導(dǎo)師簽名：日期：年月日 日期：年月日摘要國內(nèi)木材找圓旋切一體機(jī)設(shè)備的研發(fā)及制造要與全球號(hào)召的高效經(jīng)濟(jì)、找圓質(zhì)量好，效率高等主題保持一致。本文運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，提出了木材找圓旋切一體機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計(jì)中所必須的理論計(jì)算和相關(guān)強(qiáng)度校驗(yàn)，構(gòu)建了木材找圓旋切一體機(jī)總的指導(dǎo)

3、思想，從而得出了該木材找圓旋切一體機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是高效，經(jīng)濟(jì)，并且找圓質(zhì)量高，運(yùn)行平穩(wěn)的結(jié)論。無卡軸旋切機(jī)的優(yōu)勢在于旋切效率高，能大大提高木材的使用率，使得加工完成之后的木材的直徑小于30毫米，本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是無卡軸旋切機(jī)。利用驅(qū)動(dòng)輥以及刀具使用的協(xié)同合作來實(shí)現(xiàn)找圓旋切一體的目標(biāo)。智能控制部分利用數(shù)控技術(shù)，刀具的進(jìn)給系統(tǒng)以及自動(dòng)旋切部分均由數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)控制，大大提高生產(chǎn)效率。運(yùn)動(dòng)最新的設(shè)計(jì)方案提高機(jī)器的性能。關(guān)鍵詞 林業(yè)；無卡旋切機(jī)；效率；旋切；進(jìn)給機(jī)構(gòu)AbstractDomestic timber looking round peeling machine equipment developmen

4、t and to the global call for an efficient economy, to find a good round quality and high efficiency theme consistent. In this paper, the knowledge the university is proposed to find a round wood peeling machine structure and composition, theoretical design principles and major components that must r

5、elated to the intensity and check, looking round timber constructed peeling machine general guiding principle to derive the benefits of the timber to find the circular peeling machine is efficient, economical, and find high quality round, smooth operation of conclusions.peeling machine peeling advan

6、tage of high efficiency, can greatly improve the utilization of wood, so that the diameter of the timber processing after completion of less than 30mm, this design peeling machine comprises a circular section to find. By the drive roller and collaborative use of the tool to achieve the goal of looki

7、ng for one round peeling. Intelligent control part of the use of numerical control technology, tool feed system and automatic peeling part by the CNC automatic control system, greatly improving production efficiency. The latest campaign to improve the performance of the machine design.KeywordsForest

8、ry no card peeling machine efficiency peeling feed mechanism目 錄摘要IAbstractII目 錄I1 緒論11.1課題的來源與研究的目的和意義11.2旋切機(jī)的定義分類以及性能特點(diǎn)21.3打圓機(jī)的概述22總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42.1總體設(shè)計(jì)方案42.1.1任務(wù)參數(shù)以及設(shè)計(jì)參數(shù)42.1.2選定用無卡軸旋切機(jī)42.1.3進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)42.2無卡軸旋切機(jī)工作原理42.3無卡軸旋切機(jī)單板旋切厚度42.4 旋切刀進(jìn)給速度52.5恒定速度旋切時(shí)刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡62.6打圓部分與旋切部分連接成一體的設(shè)計(jì)62.6.1上下分層式62.6.2兩端連接式73機(jī)械傳

9、動(dòng)部分的設(shè)計(jì)93.1進(jìn)給電機(jī)類型的選擇93.2 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算93.3滾珠絲桿的選型計(jì)算11材料選用原則技術(shù)特征以及性能要求113.3.2絲桿螺旋傳動(dòng)的類型特征123.3.3滾珠絲桿螺母支承方式不同選擇133.3.4絲桿螺母潤滑以及防塵隔離143.4直線導(dǎo)軌的選型計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算143.5牙嵌式離合器164旋切機(jī)主要零部件184.1軸承強(qiáng)度的校核與計(jì)算184.2絲桿螺母強(qiáng)度的校核與計(jì)算214.3直齒錐齒輪的選擇與計(jì)算234.3.1選定齒輪的類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)234.3.2直齒錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算244.4減速器的選擇與計(jì)算254.5聯(lián)軸器的選擇26結(jié)論27致謝28參考文獻(xiàn)291 緒論1

10、.1課題的來源與研究的目的和意義國民生產(chǎn)總值不斷提升，人類掌握了許多先進(jìn)技術(shù)知識(shí)。但是過度的專業(yè)知識(shí)，使視野狹隘，只有多多參加技術(shù)交流，和參加科研項(xiàng)目，縮小范圍，提升新技術(shù)的進(jìn)步和整個(gè)塊的技術(shù)，提高外部條件變化才能提高適應(yīng)能力。因此，自上世紀(jì)第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域。機(jī)械工程可以增加產(chǎn)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，并研制和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品。在未來，新產(chǎn)品的開發(fā)，降低資源消耗，清潔的可再生能源，成本的控制，減少或消除環(huán)境污染是一個(gè)超級(jí)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)和任務(wù)。機(jī)器人能完成更多的人類無法完成的工作，這些大大的方便了人類的生活。很多過去存在幻想中的設(shè)備

11、和想法現(xiàn)在通過專業(yè)的機(jī)械已經(jīng)能變成現(xiàn)實(shí)。人類現(xiàn)在能成為天空的上游和宇宙，潛入海洋，數(shù)十億光年的密切觀察，細(xì)胞和分子。電子計(jì)算機(jī)硬件和軟件，人類的新興科學(xué)已經(jīng)開始加強(qiáng)，并部分代替人腦科學(xué)，這是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的作用，但在未來幾年還將繼續(xù)創(chuàng)造出不可思議的奇跡。人類智慧的增長并沒有減少手的效果，而是要求越來越精致，手工制作，更復(fù)雜的工作，從而促進(jìn)手功能。某些方面促進(jìn)了人類大腦的開發(fā)。在人類的進(jìn)化過程中，以及在每個(gè)人的成長過程中，大腦和手是互相促進(jìn)和平行進(jìn)化。大腦和手之間的人工智能和機(jī)械工程的近似關(guān)系，唯一不同的是，智能硬件還需要使用機(jī)械制造。飛速發(fā)展的前幾年，人類已經(jīng)能操控各種各

12、樣的機(jī)械，計(jì)算機(jī)科學(xué)和機(jī)械工程進(jìn)展這兩者之間的飛速發(fā)展達(dá)到了一個(gè)相對平行的狀態(tài)，將在更大的平臺(tái)上充分發(fā)揮作用為人類的發(fā)展做的貢獻(xiàn)。在第十九世紀(jì)，機(jī)械工程的知識(shí)總量仍然是有限的，大學(xué)在歐洲，它與一般的土木工程是一門綜合性的學(xué)科，稱為土木工程，下半場的第十九個(gè)世紀(jì)成為一門獨(dú)立的學(xué)科。在第二十世紀(jì)，機(jī)械工程和知識(shí)隨著時(shí)間的增長發(fā)展開始出現(xiàn)了分解，直接引導(dǎo)了機(jī)械工程專業(yè)慢慢的發(fā)展處了有分支機(jī)構(gòu)。在第二十世紀(jì)中期趨勢分解，在時(shí)間之前和之后的第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時(shí)達(dá)到的峰值。因?yàn)闄C(jī)械工程的知識(shí)范圍已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過哪一個(gè)人的掌握，所以一些專業(yè)的產(chǎn)生是是必然出現(xiàn)的。但是過度的專業(yè)知識(shí)，導(dǎo)致了出現(xiàn)了視野狹隘這樣的負(fù)面

13、現(xiàn)象，大大的阻礙了技術(shù)的交流，新技術(shù)的進(jìn)步和整塊的技術(shù)的發(fā)展，所以外部條件變化的適應(yīng)能力差。封閉的專業(yè)知識(shí)的專家太狹隘，考慮的問題太特殊，在工作協(xié)調(diào)困難，不利于自我提高。因此，自上世紀(jì)第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域，對專業(yè)合并的分化。綜合職業(yè)分化和發(fā)展知識(shí)循環(huán)過程的合成，是合理和必要的。從不同的專業(yè)和專業(yè)知識(shí)的專家，也有綜合的知識(shí)了解不夠，看看其他學(xué)科和項(xiàng)目作為一個(gè)整體，從而形成一種相互強(qiáng)烈的集體工作。綜合和專業(yè)水平。有機(jī)械工程全面而專業(yè)的沖突；工程技術(shù)具有很強(qiáng)的綜合性這就使我們要面臨很多的綜合性問題。在人類所有的知識(shí)，包括社會(huì)科學(xué)，自然科學(xué)和工程技術(shù)，有一

14、個(gè)更高的水平，更廣泛的綜合性和專業(yè)性的問題。當(dāng)前科技的飛速發(fā)展。對林業(yè)資源額合理利用提出了新的要求。各國對于自己國家林業(yè)資料保護(hù)的非常周到。紙張作為一種消耗品需要依托木材開制造，當(dāng)前社會(huì)電子化雖然發(fā)展及其快速但是選時(shí)間內(nèi)還是不能替代紙張的作用。在全球變暖大量木材被浪費(fèi)的情況下就需要提高木材的利用率不管是出于什么樣的目的。人類的飛速發(fā)展不應(yīng)該脫離保護(hù)大自然的初衷。木材加工機(jī)械的重要性機(jī)不言而喻了，當(dāng)前主流的機(jī)械和多都會(huì)造成木材的大量浪費(fèi)，木材的整體利用率偏低。故而需要我們提出新的設(shè)計(jì)思路以及新的想法。1.2旋切機(jī)的定義分類以及性能特點(diǎn)旋切機(jī)適用于木材的加工成產(chǎn)，主要形式是將木材根據(jù)要求旋切成不同

15、厚度的機(jī)械，在單板形成的過程中單板的表面質(zhì)量大大的領(lǐng)先于原有的木材加工機(jī)械，不僅僅是表面質(zhì)量的提高旋切出來的單板在厚度精度上也能大大的提高，旋切機(jī)利用3個(gè)輥筒的協(xié)同合作將原木材驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)控制刀具的智能進(jìn)給使得原木不斷的被旋切成厚度滿足要求的單板單板的厚度以及寬度都有了和高的容錯(cuò)率，能適應(yīng)多種多樣的木材需求。這就意味著旋切機(jī)的發(fā)展不斷提高這木材加工的水平，中國旋切機(jī)企業(yè)的蓬勃發(fā)展向著科技發(fā)展的方向邁出了一大步。旋切機(jī)的種類大致分為有卡軸旋切機(jī)和無卡軸旋切機(jī)。有卡軸旋切機(jī)又根據(jù)卡軸的數(shù)量不同劃分為單卡和雙卡旋切機(jī)。所謂的卡就是在木材旋切過程中利用機(jī)構(gòu)將木材固定的機(jī)構(gòu)，從而在驅(qū)動(dòng)的情況下旋切厚度

16、均勻的單板，有卡軸旋切機(jī)的發(fā)展是先于無卡軸旋切機(jī)的，夾緊方式無外乎機(jī)械夾緊以及液壓夾緊，機(jī)械夾緊的旋切機(jī)大多數(shù)都是單卡軸旋切機(jī)不同于液壓加緊方式則是單卡雙卡均有，不管是是哪種加緊方式刀具的運(yùn)動(dòng)都是一樣的在有卡軸旋切機(jī)上刀具始終沿著卡軸軸線的垂直方向運(yùn)動(dòng)，這就是刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，通過這樣的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有卡軸旋切機(jī)選切除符合要求的單板。無卡軸旋切機(jī)的特點(diǎn)就是旋切機(jī)構(gòu)簡單沒有夾緊機(jī)構(gòu)，在工作工程中隨著原木的直徑不斷減小其刀具進(jìn)給速度也越來越快，這樣才能達(dá)到一個(gè)旋切單板厚度精度的保證。無卡軸旋切機(jī)的主要機(jī)構(gòu)分為進(jìn)給機(jī)構(gòu)，液壓控制機(jī)構(gòu)，下料機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。目前旋切機(jī)發(fā)展最好的數(shù)控機(jī)構(gòu)。其擁有強(qiáng)大優(yōu)勢，加工精

17、度高，智能化高，生產(chǎn)效率高操作簡單。經(jīng)濟(jì)效益高。最大程度上的節(jié)省了勞動(dòng)力。1.3打圓機(jī)的概述打圓機(jī)也是旋切機(jī)的一種粗加工形式，又叫木材去皮機(jī)、木材剝皮機(jī)，屬于木材加工機(jī)械系列產(chǎn)品之一。其為最早的木材加工機(jī)器。具有機(jī)構(gòu)簡單，剛性強(qiáng)，故障率低，使用壽命長。對工作環(huán)境的要求不是很高。打圓機(jī)發(fā)展迅速其機(jī)構(gòu)加工質(zhì)量比較高，工作效率高。，對凍材、彎曲材、桉樹、柞木、榆木等難剝皮樹種具有很好的剝皮效果、剝皮凈度高，木質(zhì)損傷小。找圓機(jī)構(gòu)與旋切機(jī)構(gòu)在主要機(jī)構(gòu)上存在基本的機(jī)構(gòu)相似之處，均是由滾筒的擠壓讓木材在一定的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行打圓和旋切的。本次設(shè)計(jì)的部分主體為旋切部分的設(shè)計(jì)故找圓部分簡單介紹以及各個(gè)部件的的裝配。打

18、圓機(jī)的主要部分主要由4個(gè)滾筒組成木材在四個(gè)滾筒的帶動(dòng)下滾動(dòng)（見打圓部分裝配圖）。四個(gè)滾筒右邊兩個(gè)滾筒由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，左邊的連個(gè)滾筒上滾筒同樣為驅(qū)動(dòng)滾筒由驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制轉(zhuǎn)速。左邊兩滾筒整體由液壓進(jìn)給右邊的滾筒固定。4個(gè)滾筒上均裝有滾刀能加工各種各樣的木材。工作時(shí)左邊做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)木材在一定的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)滾刀對木材進(jìn)行加工，實(shí)現(xiàn)打圓的目的。具體的機(jī)器可以參考各大木材機(jī)械制造機(jī)械廠的各樣的產(chǎn)品。這類產(chǎn)品的質(zhì)量以及制造要求已經(jīng)滿足的絕大多數(shù)的木材需求。本設(shè)計(jì)此處只做簡單理解以及簡單的裝配。并附有一張三維設(shè)計(jì)圖方便能更加直觀的認(rèn)識(shí)（見三維建模圖）。裝配的零件有滾筒，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，減速器，絲杠，軸承座，軸承，皮帶，傘

19、狀齒輪，保護(hù)罩以及鏈條。裝配順序按照由下向上下，基座首先生成，基座上層是驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及減速器的安裝，中間部分為下料的皮帶輸送裝置，最上層是進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括絲杠和進(jìn)給電機(jī)。由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾筒和減速器安裝在保護(hù)罩內(nèi)，為整個(gè)機(jī)器的最上層結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)是三維建模圖的截圖形式。圖1-1打圓部分三維建模圖2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1總體設(shè)計(jì)方案。結(jié)論木材找圓旋切一體機(jī)就目前來看還具有相當(dāng)大的發(fā)展空間，包括簡化機(jī)構(gòu)以及如何才能做到更加智能，旋切機(jī)做為生產(chǎn)類型的機(jī)器就具有著生產(chǎn)效率這樣的責(zé)任，在研究這個(gè)課題時(shí)如何提高生產(chǎn)效率是一直要關(guān)注的問題，提高生產(chǎn)率可以從空間利用率，智能化程度以及機(jī)械耐磨損度幾個(gè)方向去考慮，誠然現(xiàn)有的材

20、料可能在未來幾年就不足以滿足木材旋切機(jī)的發(fā)展需求了。需要把更多的新型材料加入到這樣的機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中去，無卡軸的旋切機(jī)也不能做到旋切剩余木料的最大化利用，如何設(shè)計(jì)刀具以及如何安排輥輪的擺放也是可以進(jìn)一步提高旋切機(jī)的生產(chǎn)效率的方法。旋切機(jī)的工作環(huán)境是我們沒有辦法改變的事實(shí)，可以在材料的選取上以及保養(yǎng)維修上面下工夫。這樣不僅縮小的機(jī)械的體積，也能做到加工的質(zhì)量的保證，但是缺點(diǎn)也會(huì)暴露，這樣的機(jī)器需要的裝配工藝會(huì)比較高，同時(shí)涉及到液壓傳動(dòng)部分，會(huì)讓整個(gè)機(jī)器的研發(fā)成本變高。當(dāng)機(jī)器的兩個(gè)部分原則上不能同時(shí)工作。不妨提出一種新的觀點(diǎn)，將找圓機(jī)構(gòu)與旋切機(jī)構(gòu)進(jìn)行上下層的放置或者說在同一個(gè)機(jī)器上進(jìn)行更換滾筒的做法驅(qū)

21、動(dòng)滾筒保持不變，其余的兩個(gè)從動(dòng)滾筒的摩擦力以及打圓的滾筒的滾刀則單獨(dú)成同利用液壓的轉(zhuǎn)換方式來進(jìn)行更換，從而達(dá)到找圓與旋切質(zhì)量的進(jìn)一步提高。旋切機(jī)的人工智能系統(tǒng)是旋切機(jī)發(fā)展的必然方向，目前還需要依賴一定的勞動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)對機(jī)械一些部分的控制，這對一個(gè)一效率為主的企業(yè)來說也是大大的弊端，所以需要更高的智能化系統(tǒng)來控制旋切機(jī)的危險(xiǎn)操作部分。國外的研究相較與國內(nèi)還是領(lǐng)先不少的，國外的一些設(shè)計(jì)理念以及設(shè)計(jì)技巧都是我們可以學(xué)習(xí)來使得讓這樣一臺(tái)可以說是笨重的機(jī)器在現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展如此迅速的情況下脫胎換骨?？梢韵胂笥心敲匆惶煨袡C(jī)徹底顛覆我們的想象能變成機(jī)器人攜帶體積小運(yùn)動(dòng)效率高，危險(xiǎn)程度低，讓機(jī)器人背著這些機(jī)械直接到樹林的進(jìn)行工作，一次性將我們需要的木材開采已經(jīng)加工好。相信這樣的技術(shù)會(huì)通過全人類的不停努力而離我們越來越近