電動線鋸機設(shè)計

1、<p><b>　　電動線鋸機設(shè)計</b></p><p>　　摘要：線鋸機又叫直鋸機，是木工常用的電動工具。其原理是曲柄滑塊將電機的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為鋸條的直線進給運動，以此來實現(xiàn)鋸條鋸切的目的。線鋸機適用于家具、玩具、裝潢、廣告等部門，是據(jù)切各種人造板，有機玻璃、塑料板的一種木工工具。它效率高、精度高、操縱容易、維修方便、重量輕，使用于各種工作場合要求。近年來人們對家具的要求逐漸高

2、檔化、藝術(shù)化、多元化；為了適應(yīng)家具發(fā)展新潮流，為板式家具提供加工設(shè)備 ，于是電動線鋸機應(yīng)運而生，它是一種很有前途的新型木工機械。</p><p>　　關(guān)鍵詞：電動線鋸，曲柄，齒輪傳動，木工</p><p>　　Design of electric wire saw </p><p>　　The common thread is carpentry insulate

3、electric tools. Its principle is the motor slider-crank turn into the linear motion deflection of feeding movement, so as to achieve the purpose of constant cutting. Line saw applies to furniture, toys, packaging, advert

4、ising, and other departments, is according to cut various man-mad board, organic glass, plastic board of a carpenter’s tools. Its high efficiency, high precision, manipulating easy, convenient maintence, light weight, us

5、ed in various workpl</p><p>　　Keywords: electric wire saw, gear transmission, transmission organizations, woodworking tools, saw blade</p><p><b>　　第1章 前言</b></p><p>　　1.

6、1 電動線鋸機的研究意義</p><p>　　近年來隨著我國改革開放的深入發(fā)展，人們的生活水平有了普遍的提高，人們對家具、玩具等生活用品的造型要求逐漸向高檔化，藝術(shù)化方面發(fā)展。商品經(jīng)濟的發(fā)展促進了廣告業(yè)的發(fā)展。用各種顏色的玻璃各種不同材料來裝飾和美化廣告匾越來越廣泛。所有這些都離不開平面的加工工藝，因此作為平面加工工具的加工設(shè)備——電動線鋸機就應(yīng)運而生了。電動線鋸機就是順應(yīng)這種趨勢，運用科學(xué)原理，精心設(shè)計的一種平

7、面加工設(shè)備。它適應(yīng)木材、有機玻璃、泡沫塑料和鋁銅有色金屬等材料的內(nèi)外鋸切鋸花、不規(guī)則彎曲加工、雕刻、拼圖和刀模字樣制作等。人造板。它可以用于生活中的方方面面，比如汽車、船舶、家具、皮革等行業(yè)，在木模、工藝品、布景、、修理業(yè)中也有較多應(yīng)用。電動線鋸機的發(fā)展對整個木材加工業(yè)，廣告業(yè) ，家居裝飾業(yè)等有很大的積極意義。它大大的提高了工匠的工作效率，更安全，更便攜，減少了很多不必要的勞動力。</p><p>　　1.2 國

8、內(nèi)外研究現(xiàn)轉(zhuǎn)及發(fā)展前景</p><p>　　在改革開放以前，在我國很多地方的經(jīng)營廣告牌匾以及生產(chǎn)家具的廠家，他們所使用的工具設(shè)備都是用扁鏟將細鋼絲剁成小鋸齒后，將其纏繞在竹皮子上形成弓箭手工具來進行鋸削加工，極不適應(yīng)當前生產(chǎn)的發(fā)展需要，其主要原因是由于被人們認為是無足輕重的鋸削工序而長期遭到忽視，國內(nèi)各木工機械廠家及研究單位都無人過問而形成空白，然而在國外對薄板內(nèi)的線鋸鋸削加工用的線鋸機型式多種多樣，如日本旭共株

9、式會社的各種高級萬能線鋸床;西德、瑞典等國家的多功能線鋸機等，在數(shù)量和型號上都相當可觀。為了適應(yīng)家具、廣告以及各種加工業(yè)的發(fā)展，為平面加工，板式加工提供加工設(shè)備，于是 我們發(fā)展了小、簡、廉木工加工設(shè)備——電動線鋸機。在分析與探討的基礎(chǔ)上，我們得出以下的一些結(jié)論；我們對現(xiàn)有我國的某些型號的線鋸機對100件板式家具進行鋸削，發(fā)現(xiàn)加工精度相對國外的而言還是有一些差距這篇文章的一些設(shè)計對以前線鋸機設(shè)計的一些不合理之處進行了改進，提高了加工精度

10、。我們要一邊學(xué)習(xí)，一邊引進國外的先進設(shè)備，但是必須掌握其性能進行合理的使用，充分發(fā)揮其潛力。</p><p>　　第2章電動線鋸機的總體結(jié)構(gòu)</p><p>　　電動線鋸機的主要組成部分為 電機、傳動系統(tǒng)、調(diào)速裝置 、刀具裝置 。其機構(gòu)示意圖如圖1所示。</p><p>　　圖1電動線鋸機的示意圖</p><p><b>　　2.1

11、 電機</b></p><p>　　電機是設(shè)計成雙重絕緣，用單相串勵電動機做動力，電動機至于塑料殼內(nèi)，塑料殼即使電動機的結(jié)構(gòu)件，又是定子鐵芯的附加絕緣。轉(zhuǎn)子附加絕緣采用軸絕緣。因此，帶電零件對外殼能承受2500V的電壓，而不產(chǎn)生閃絡(luò)。電機上帶一風(fēng)扇 ，在電機工作時對其進行降溫。</p><p><b>　　2.2 傳動系統(tǒng)</b></p>&

12、lt;p>　　傳動系統(tǒng)采用的是曲柄滑塊機構(gòu)，位于機頭，曲柄滑塊機構(gòu)將電機的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線往復(fù)運動。曲柄滑塊機構(gòu)運動一個周期，線鋸機的鋸條就做一次來回的往復(fù)運動。為了較小線鋸機工作是曲柄的沖擊，在線鋸鋸內(nèi)設(shè)有平衡塊，平衡塊由聯(lián)接在減速器的大齒輪上的偏心圓柱體即曲柄帶動。曲柄滑塊與平衡塊的運動方向相反，去除不平衡的質(zhì)量，是曲線鋸平穩(wěn)的工作。

13、 </p><p><b>　　2.3 調(diào)速裝置</b></p><p>　　本線鋸機的調(diào)速系統(tǒng)由電子調(diào)速和齒輪減速兩

14、部分組成，若是只在一次電子調(diào)速之后，電機軸上直接接作業(yè)工具，將會使電機工作不平穩(wěn)，沒有緩沖，造成機器工作時振動大，沖擊大，而且在電子變速之后再機械降一次轉(zhuǎn)速可增大線鋸機的轉(zhuǎn)矩，使鋸削更有力量。電子調(diào)速運用的目前在單向電機上已經(jīng)很成熟的變頻調(diào)速。通過改變頻率來改變電機的轉(zhuǎn)速。調(diào)速減速采用的是斜齒輪單級調(diào)速，斜齒輪調(diào)速系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕，占用空間少，適應(yīng)環(huán)境廣的優(yōu)點，啟動平穩(wěn)、傳動比分級精細、傳遞轉(zhuǎn)矩等眾多優(yōu)點。</p&

15、gt;<p><b>　　2.4 刀具裝置</b></p><p>　　刀具裝置是線鋸機工作的作業(yè)工具，在電機高速運轉(zhuǎn)的情況下 ，經(jīng)過傳動系統(tǒng)將電機的回轉(zhuǎn)式機械能轉(zhuǎn)變成刀具裝置的直線進給式機械能。電機不斷轉(zhuǎn)動，在曲柄滑塊的帶動下，鋸條上下來回做高速的鋸削運動。本機的鋸條用高速鋼制造，耐磨耐高溫，不易折斷。目前市面上的鋸條種類繁多，在本機上都可以使用，它們的一般寬度都不大于10m

16、m,不小于6mm。</p><p>　　2.5 電動線鋸機的總體設(shè)計</p><p>　　目前市面上的電動線鋸機都是由電動機，調(diào)速系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)，刀具組成。其作</p><p>　　原理都一樣。電動機在高速旋轉(zhuǎn)經(jīng)齒輪減速后，驅(qū)動曲上，做往復(fù)運動。鋸條鋸齒向上做切割，向下做空行程。</p><p>　　第3張電動線鋸機的設(shè)計</p>

17、<p>　　本電動線鋸機在做一般切削的時候，鋸條上下往復(fù)速度為1500次/min,并且在 500—1500次/min間可調(diào)。鋸條上下往復(fù)運動的行程為30mm。最大鋸切厚度為50mm，鋸條鋸切木板時平均切削力為700N，非切削時鋸條與木板間的平均摩擦力為100N，鋸條規(guī)格長寬=100mm8mm.</p><p><b>　　3.1 電動機選擇</b></p><

18、;p>　　對于電動線鋸機的電機我們選用轉(zhuǎn)速高，調(diào)速范圍良好，有較小的啟動電流，較大的啟動轉(zhuǎn)矩，并且可用普通市電做電源的單相串勵電機。</p><p>　　鋸條往復(fù)運動的行程為30mm，最大鋸切厚度為50mm，鋸切木板時平均切削力為700N，非切削時鋸條與木板間的平均摩擦力為100N，可以求出工作機所需的功率</p><p>　　選擇電動機容量，工作機所需的功率為</p>

19、<p><b>　　=</b></p><p><b>　　=625W</b></p><p><b>　　=0.625KW</b></p><p>　　其中：—工作機所需的功率</p><p><b>　　—工作機的效率</b></p&

20、gt;<p>　　—鋸條切削木板時的平均切削力</p><p>　　—非切削時鋸條與木板間的平均摩擦力</p><p><b>　　電動機所需功為</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　從電動機到鋸條之間傳動裝置的總效率為</p><p

21、><b>　　=</b></p><p>　　從機械設(shè)計手冊中查到 0.98～0.99 取0.99</p><p>　　0.96～0.99 取0.99</p><p><b>　　0.98</b></p><p><b>　　==</b>

22、;</p><p>　　==0.55/0.960.651KW</p><p>　　選取電動機額定功率，</p><p>　　=（1～1.3）=0.70KW</p><p>　　確定電機的轉(zhuǎn)速，由于此電動線鋸機要求在500～1500r/min之間可調(diào)速，一般的1500r/min的電機在負荷的狀態(tài)下，其轉(zhuǎn)速都小于1500r，所以在此選擇2800r

23、/min的電機。所以電機的規(guī)格是220V， 0.70kw,2800r/min的單相串勵電機。查表得電機的相關(guān)參數(shù)如下：電機沖片規(guī)格：54、電機沖片疊高：17、電壓220V,I=P/U=650/220=2.955A. 2.955/電刷面積=電流密度，電流密度=2.1A 。</p><p>　　3.2 傳動系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　電動線鋸機的傳動系統(tǒng)是將電機的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成鋸條的直線

24、往復(fù)運動，使鋸條上下往復(fù)切削材料。在設(shè)計傳動系統(tǒng)的時候，提出了三種運動方案，進行了方案的分析評比，選出了一種運動方案進行機構(gòu)綜合。三種方案以及他們的優(yōu)缺點如下：</p><p>　　3.2.1 曲柄滑塊機構(gòu)</p><p><b>　　圖2 曲柄滑塊機構(gòu)</b></p><p>　　曲柄滑塊機構(gòu)是用曲柄和滑塊來實現(xiàn)轉(zhuǎn)動和移動相互轉(zhuǎn)換的平面連桿機

25、構(gòu)，也稱曲柄連桿構(gòu)，如圖2所示。其結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、行程距離較大，能承受較大載荷設(shè)計時，近似滿足所需的運動規(guī)律。</p><p>　　3.2.2 凸輪機構(gòu)</p><p>　　凸輪機構(gòu)足所需之任意規(guī)律，適用于各種自動機械，但一般行程較短，凸輪制作較復(fù)雜，凸輪和從動桿接觸面容易磨損，高速運轉(zhuǎn)時沖擊較大。其一般結(jié)構(gòu)如圖3所示; </p><p><b>　　

26、圖3機構(gòu)</b></p><p>　　3.2.3 齒輪齒條機構(gòu)</p><p>　　齒輪齒條機構(gòu)機構(gòu)簡單，制造方便，適用于行程較大的地方，但運動精度及平穩(wěn)性不好，其簡圖如圖4所示</p><p><b>　　圖4齒輪齒條機構(gòu)</b></p><p>　　3.2.4 方案的選擇</p><p

27、>　　根據(jù)以上三種方案的各個特點，選擇第一種方案作為電動線鋸機的傳動系統(tǒng)方案。這樣電動線鋸機的主要驅(qū)動部件就是由曲柄滑塊組成。這種機構(gòu)是使回轉(zhuǎn)運動和往復(fù)運動互相轉(zhuǎn)換的一種機構(gòu)。電機的回轉(zhuǎn)運動通過驅(qū)動曲柄滑塊機構(gòu)準換成上下往復(fù)運動，曲柄滑塊的（見圖5）特性是用r和L的比值（r/L）l來說明的，一般0.5，越小，機構(gòu)的工作效率就越高。在運動分析中認為曲柄機構(gòu)的曲柄等速回轉(zhuǎn)，其角速度為；</p><p>　　W=

28、π×n/30（弧度/秒）</p><p>　　式中：n—曲柄軸轉(zhuǎn)速，已知轉(zhuǎn)速為2800轉(zhuǎn)/分</p><p>　　線鋸機的曲柄軸角速度為</p><p><b>　　=π2800/30</b></p><p>　　一般情況下0.5，在這里取0.15，則</p><p><b>

29、　　=r/L=0.15</b></p><p><b>　　S=2r</b></p><p><b>　　r=15mm</b></p><p>　　又已知線鋸機的上下往復(fù)行程為30mm</p><p>　　所以從上面公式可以計算出 L=100mm，r=15mm<

30、/p><p>　　圖5曲柄軸運動示意圖</p><p>　　圖5就是傳動系統(tǒng)的運動示意簡圖。</p><p>　　3.3 調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　調(diào)速系統(tǒng)由變頻調(diào)速和齒輪調(diào)速兩部分組成?？梢栽诰€鋸機的單相電機中連接一個變頻器芯片對電機進行調(diào)速，單相電機變頻調(diào)速芯片市面上現(xiàn)在可以買得到， 也可以找公司定做。</p><

31、;p>　　調(diào)速的基本原理基于以下公式:</p><p>　　其中—異步電機轉(zhuǎn)速();</p><p><b>　　—磁極對數(shù)。</b></p><p>　　一般異步電機轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速存在一個滑差關(guān)系</p><p>　　其中——異步電機轉(zhuǎn)速();</p><p><b>　　—異步

32、電機轉(zhuǎn)差率。</b></p><p>　　由以上公式可知調(diào)速的方法可改變、、其中任意一種達到，但是對異步電機最好的方法是改變頻率，實現(xiàn)調(diào)速控制.</p><p>　　異步電動機的調(diào)速與下列公式有關(guān)</p><p>　　其中e1—定子每相電勢有效值(v);</p><p>　　f1—定子供電電源頻率(hz);</p>

33、<p>　　n1—定子繞組有效匝數(shù);</p><p>　　—定子磁通(wb)。</p><p>　　對變頻器的調(diào)速分為以下兩種情況：</p><p>　　在頻率低于供電的額定電源頻率時屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。變頻器設(shè)計時為維持電機輸出轉(zhuǎn)矩不變，必須維持每極氣隙磁通фm不變，從(3)式可知，也就是要使e1/f1=常數(shù)。如忽略定子漏阻抗壓降，可以認為供給電機的電壓u1

34、與頻率f1按相同比例變化，即u1/f1=常數(shù)。 但是在頻率較低時，定子漏阻抗壓降已不能忽略，因此要人為地提高定子電壓，以作漏抗壓降的補償，維持e1/f1≈常數(shù)</p><p>　　在頻率高于定子供電的額定電源頻率時屬于恒功率調(diào)

35、速。此時變頻器的輸出頻率f1提高，但變頻器的電源電壓由電網(wǎng)電壓決定，不能繼續(xù)提高。，e1不能變，f1提高必然使фm下降，由于фm與電流或轉(zhuǎn)矩成正比，因此也就使轉(zhuǎn)矩下降，轉(zhuǎn)矩雖然下降了，但因轉(zhuǎn)速升高了，所以它們兩的乘積并未變，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的乘積表征著功率。因此這時候電機處在恒功率輸出的狀態(tài)下運行。</p><p>　　下面是國內(nèi)某一廠家變頻器的參數(shù)，以及它與單相電機的接線方式：</p><p>

36、;　　輸入: AC160V-240V；50HZ、調(diào)整頻率：2HZ—50Hz、輸出最大功率：0.2KW</p><p>　　其調(diào)整頻率為2HZ—50Hz，說明其對電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍為120~3000r/min之間可調(diào)。因為該變頻器調(diào)整頻率為2HZ—50Hz，所以其調(diào)速為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，其轉(zhuǎn)矩為電機的額定轉(zhuǎn)矩，</p><p>　　轉(zhuǎn)速太低對線鋸機沒有意義，在這里將電機的調(diào)速范圍設(shè)定為在9

37、34~2800r/min之間可調(diào)。所以在該線鋸機中，電動機的速度在934~2800r/min之間可以進行無級調(diào)速。該線鋸機的調(diào)速首先在變頻器端進行一次無級調(diào)速，然后再在齒輪減速端進行一次減速。因為要求該線鋸機的齒條速度在500~1500r/min之間可以進行調(diào)節(jié)，所以其總傳動比</p><p>　　i==2800/1500=934/500=1.867.</p><p>　　所以在我們設(shè)計齒

38、輪的時候其傳動比i=1.867.。</p><p>　　在我們對線鋸機進行無級調(diào)速的時候，需要引進反饋機制，在電機的輸入軸端加一個速度傳感器，其反饋信號直接反饋到變頻器的控制器上，變頻器根據(jù)反饋信號做出相對應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)整。圖6為變頻器的接線圖</p><p><b>　　圖6變頻器接線圖</b></p><p>　　電動機的調(diào)速用轉(zhuǎn)速調(diào)整按鈕進行

39、調(diào)速，傳感器通過飛輪上的轉(zhuǎn)速測定傳感器測量出電動機 的實際轉(zhuǎn)速，并送至控制器，在控制器中設(shè)定值與實際值比較，其比值的差值經(jīng)控制電路的整理，控制器根據(jù)相關(guān)信息對電機發(fā)出調(diào)速指令。</p><p>　　3.4 減速系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　該線鋸機運轉(zhuǎn)時常規(guī)速度為1500r/min,,傳動比I=2800/1500=1.87. 根據(jù)傳動比設(shè)計一齒輪減速系統(tǒng)，方案采用單級斜齒輪減速器，在相同

40、的工作條件下，采用斜齒輪調(diào)速可比直齒輪獲得較小的幾何傳動尺寸，也就是說斜齒輪傳動比直齒輪傳動具有較大的承載能力。齒輪調(diào)速又與其他調(diào)速（如皮帶輪）相比、傳動比精確、穩(wěn)定、效率高、傳遞損失的功率最小。其原理圖如圖7所示</p><p><b>　　圖7單級齒輪調(diào)速圖</b></p><p>　　3.4.1 減速系統(tǒng)傳動件設(shè)計計算</p><p>　

41、　3.4.1.1 選精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>　　(1)材料及熱處理；</p><p>　　選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。</p><p>　　(2)精度等級選用7級精度；</p><p>　　(3)試選小齒輪齒數(shù)z1＝17，大齒輪

42、齒數(shù)z2＝30的；</p><p>　　(4)選取螺旋角。初選螺旋角β＝11°</p><p><b>　　按齒面接觸強度設(shè)計</b></p><p>　　因為低速級的載荷大于高速級的載荷，所以通過低速級的數(shù)據(jù)進行計算</p><p>　　按機械設(shè)計一書式（10—21）試算，即</p><p

43、><b>　　dt≥</b></p><p>　　3.4.1.2 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p><b>　　試選Kt＝1.6</b></p><p>　　由圖10－30選取區(qū)域系數(shù) ZH＝2.433</p><p>　　由表10－7選取尺寬系數(shù) φd＝1</p>

44、<p>　　由圖10－26查得εα1＝0.70，εα2＝0.73，則εα＝εα1＋εα2＝1.43</p><p>　　由表10－6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE＝189.8Mpa</p><p>　　由圖10－21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限σHlim1＝600MPa；大齒輪的解除疲勞強度極限σHlim2＝550MPa；</p><p>　　

45、由式10－13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　N1＝60n jLh＝6028001 (183008)=1.08</p><p><b>　　N2＝N1/5＝6</b></p><p>　　由圖10－19查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1＝0.95；KHN2＝0.98</p><p>　?。?）觸疲勞許用應(yīng)力</p&

46、gt;<p>　　取失效概率為1％，安全系數(shù)S＝1，由式（10－12）得</p><p>　　[σH]1＝0.86×600MPa＝516MPa</p><p>　　[σH]2＝0.95×550MPa＝522.5MPa</p><p>　　[σH]＝[σH]1＋[σH]2/2＝519.25MPa</p><p>

47、;<b>　　計算</b></p><p>　　試算小齒輪分度圓直徑d1t</p><p><b>　　≥=18.8</b></p><p><b>　　計算圓周速度</b></p><p>　　v==2.60m/s</p><p>　　計算齒寬b及模數(shù)

48、mnt</p><p>　　b==118.=18.8</p><p><b>　　== =1.053</b></p><p>　　h=2.25mnt=2.251.053=2.36</p><p>　　b/h=18.27/2.36=7.74</p><p><b>　　計算縱向重合度εβ&

49、lt;/b></p><p>　　εβ==0.318117tan11=1.669</p><p><b>　　計算載荷系數(shù)K</b></p><p>　　已知載荷平穩(wěn)，所以取KA=1</p><p>　　根據(jù)v=2.6m/s,7級精度，由圖10—8查得動載系數(shù)KV=1.19；由表10—4查的KHβ的計算公式和直齒輪

50、的相同，</p><p>　　故 </p><p>　　KHβ=1.12+0.18(1+0.61)11+0.231018.27=1.52</p><p>　　由表10—13查得KFβ=1.36</p><p>　　由表10—3查得KHα=KHα=1.4</p><p><b>　　故載荷系數(shù)

51、</b></p><p>　　K=KAKVKHαKHβ=11.151.41.52=2.447</p><p>　　按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（10—10a）得</p><p>　　d1==mm=21mm</p><p><b>　　模數(shù)mn</b></p><p>&l

52、t;b>　　=</b></p><p><b>　　按齒根彎曲強度設(shè)計</b></p><p><b>　　由式(10—17)</b></p><p><b>　　mn≥</b></p><p><b>　　確定計算參數(shù)</b></

53、p><p><b>　　計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　K=KAKVKFαKFβ=</p><p><b>　　根據(jù)縱向重合度</b></p><p>　　εβ=0.318φdz1tanβ=1.0508，</p><p>　　從圖10－28查得螺旋角影響數(shù)</p&

54、gt;<p><b>　　Yβ＝0.94</b></p><p><b>　　計算當量齒數(shù)</b></p><p>　　z1=z1/cosβ=17/cos14=17.97</p><p>　　z2=z2/cosβ=30/cos14=31.42</p><p><b>　　查取

55、齒型系數(shù)</b></p><p>　　由表10－5查得 YFa1=2.91；Yfa2=2.52</p><p><b>　　查取應(yīng)力校正系數(shù)</b></p><p>　　由表10－5查得 Ysa1=1.53；Ysa2=10625</p><p><b>　　計算[σF]

56、</b></p><p>　　σF1=500Mpa</p><p>　　σF2=380MPa</p><p><b>　　KFN1=0.82</b></p><p><b>　　KFN2=0.82</b></p><p>　　[σF1]=292.86Mpa<

57、/p><p>　　[σF2]=222MPa</p><p>　　計算大、小齒輪的并加以比較</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p

58、><b>　　設(shè)計計算</b></p><p><b>　　≥</b></p><p><b>　　圓整后取</b></p><p>　　3.4.2幾何尺寸計算</p><p><b>　　計算中心距</b></p><p>

59、　　z1=20.58，取z1=21</p><p><b>　　z2=40</b></p><p><b>　　a=31.12mm</b></p><p><b>　　a圓整后取32mm</b></p><p>　　按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p&

60、gt;　　β=arcos=1155’50”</p><p>　　計算大、小齒輪的分度圓直徑</p><p>　　d1=21.42mm</p><p>　　d2=40.81mm</p><p><b>　　計算齒輪寬度</b></p><p><b>　　b=</b></

61、p><p><b>　　b=21.42mm</b></p><p>　　=26.mm，=22mm</p><p><b>　　9）結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　因為大小齒輪直徑＜160mm，所以可以將其做成實心結(jié)構(gòu)。</p><p>　　3.5電動線鋸機曲柄滑塊的設(shè)計&l

62、t;/p><p>　　電動線鋸機曲柄滑塊的設(shè)計在線鋸機的設(shè)計中至關(guān)重要，曲柄滑塊是將減速系統(tǒng)中的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成鋸條的直線進給運動。其原理如圖8所示</p><p><b>　　圖8曲柄滑塊原理</b></p><p>　　該曲柄滑塊的設(shè)計是將曲柄滑塊的圓與傳動系統(tǒng)的大齒輪作為一體。再在傳動系統(tǒng)中的圓上打一小孔，在小孔中固定一圓柱銷。圓柱銷的長度大于

63、曲柄滑塊的圓的寬度B,導(dǎo)桿通過圓柱銷與大齒輪相連，銷孔的圓心到大齒輪圓心的距離為30mm,具體計算在3.2.4中已經(jīng)說明。</p><p>　　現(xiàn)在將打了孔的大齒輪與插在孔中的圓柱銷看成是一個整體，可見大齒輪的質(zhì)量分布不均勻，其質(zhì)心不在回轉(zhuǎn)軸線上，當其轉(zhuǎn)動時，偏心質(zhì)量就會產(chǎn)生離心慣性力，這種平衡現(xiàn)象在轉(zhuǎn)子靜平衡時就已經(jīng)表現(xiàn)出來，我們可以在轉(zhuǎn)子中出去一部分質(zhì)量，是使質(zhì)心與回轉(zhuǎn)軸重合，即可獲得平衡。假設(shè)在齒輪上多出來

64、的質(zhì)量為m，則其產(chǎn)生的離心慣性力F為</p><p><b>　　，</b></p><p>　　其中r—偏心質(zhì)量的矢徑</p><p><b>　　w—轉(zhuǎn)子的角速度</b></p><p>　　為了平衡這一離心力，可在轉(zhuǎn)自上出去一部分質(zhì)量。要使轉(zhuǎn)子靜平衡，則使它們的矢徑積為零即可，即</p&

65、gt;<p>　　其中 —需要挖出去的質(zhì)量</p><p>　　—需要挖出去的質(zhì)量的所在半徑</p><p>　　將和在X軸和Y軸上進型分解</p><p>　　所一我們只要以Y軸為對稱軸，將銷對稱過去的地方 ，挖去一部分質(zhì)量就可以平衡質(zhì)心。</p><p>　　要計算應(yīng)該挖去的質(zhì)量，我們首先要確定插在孔中的圓柱銷的規(guī)格，插在孔

66、中的銷規(guī)格為621，鑄造材料為軸承鋼，其密度=7.85g/,</p><p><b>　　其質(zhì)量為</b></p><p>　　=3.1433=28.26</p><p>　　V=28.2621=593.46=0.59346</p><p>　　圓柱銷插入大齒輪的直徑為10mm,所以插入的質(zhì)量為</p>&

67、lt;p>　　=7.85π33100.001=2.22g</p><p>　　所以 在大齒輪上應(yīng)該挖去的質(zhì)量</p><p>　　= m-=4.658-2.22=2.438g</p><p>　　挖去質(zhì)量之后其齒輪結(jié)構(gòu)如圖9所示</p><p>　　圖9曲柄滑塊設(shè)計完成后最終圖</p><p>　　3.7電動線鋸

68、機導(dǎo)桿的設(shè)計</p><p>　　電動線鋸機的導(dǎo)桿是用來連接鋸條和曲柄的連接附件，可能因為線鋸機的不同，導(dǎo)桿的形狀不同，不過只要其設(shè)計的要求能夠滿足將曲柄滑塊的運動連接到鋸條上即可，其大體形狀可以自由發(fā)揮，本線鋸機的導(dǎo)桿結(jié)構(gòu)形狀如圖9所示</p><p><b>　　圖10的結(jié)構(gòu)圖</b></p><p>　　其中L為導(dǎo)桿上兩個半圓的圓心的距離

69、，因為鋸條的來回一次為30mm,所以</p><p>　　L=60/2=30mm</p><p>　　3.8電動線鋸機鋁支架 的計算和設(shè)計</p><p>　　鋁支架在整個電動線鋸機在中起到一個固定電機，固定減速系統(tǒng)的大齒輪的作用，其具體結(jié)構(gòu)零件圖中的鋁支架總裝圖上已詳細畫出。，其上裝備有滑動軸承，滾動軸承?；瑒虞S承負責(zé)電動機輸出軸的轉(zhuǎn)動，滾動軸承負責(zé)減速系統(tǒng)中大齒

70、輪的作用。鋁支架采用的是ZL102鋁合金，合金的鑄造性能優(yōu)良,沒有熱裂及疏松傾向，氣密性比較高。其密度小，耐蝕性好，可在受大氣.海水腐蝕的環(huán)境中使用，可承受工業(yè)氣氛的環(huán)境中濃硝酸.過氧化氫等的腐蝕作用；焊接性能良好好。滾動軸承和滑動軸承才用電焊工藝固定在鋁支架上。</p><p>　　鋁支架用圓柱銷與線鋸機固定。其中鋁支架上滾動軸承與滑動軸承的距離S==21.42+40.81/2=31.11mm.</p&g

71、t;<p>　　他們的距離等于減速系統(tǒng)的大齒輪與小齒輪的分度圓半徑之和。關(guān)于鋁支架的長、高、寬結(jié)合線鋸機的總體尺寸來確定。其尺寸在零件圖上已詳細標注。</p><p><b>　　3.7鋸條的設(shè)計</b></p><p>　　本線鋸機可以兼容市面上大多數(shù)規(guī)格的鋸條，買來就可以裝上去使用。接下來對電動線鋸機的鋸條設(shè)計進行一些說明。</p>&

72、lt;p>　　鋸條是電動線鋸機的執(zhí)行機構(gòu)，其規(guī)格好壞直接關(guān)系到電動線鋸機鋸削效率。鋸條規(guī)格有粗齒，中齒，細齒之分。粗齒的制造材料是T10碳素工具鋼，其具有很高的強度及耐磨性，T10晶粒細,在淬火加熱時不易過熱,仍能保持細晶粒組織;淬火后鋼中有未溶的過剩碳化物,所以耐磨性很高，它主要用于制造具有鋒利刀口和具有韌性的工具。T10應(yīng)用較廣，適于制造切削條件較差、耐磨性要求較高且不受突然和劇烈沖擊振動而需要一定的韌性及具有鋒利刃口的各種工

73、具，如車刀、刨刀、鉆頭、絲錐、擴孔刀具、螺絲板牙、銑刀手鋸鋸條等。中齒和細齒制作的材料是高速鋼W18Cr4V。這種鋼具有高的硬度、紅硬性及高溫硬度。其熱處理范圍較寬淬火不易過熱，熱處理過程不易氧化脫碳，磨削加工性能較好。該鋼在500℃及600℃時硬度分別保持在HRC57～58及HRC52～53，對于大量的、一般的被加工材料具有良好的切削性能。關(guān)于鋸條的規(guī)格如表1所示</p><p><b>　　表1&l

74、t;/b></p><p><b>　　3.8夾頭的設(shè)計</b></p><p>　　夾頭是用來連接鋸條和導(dǎo)桿的設(shè)備，其外形如圖 7所示</p><p><b>　　圖7 夾頭</b></p><p>　　各個線鋸機之間夾頭可能不一樣 ，但是必須以能夠穩(wěn)定的夾持市面上的大多數(shù)鋸條為準則，其體積

75、不能太大 ，否則會占用太多空間，能夠穩(wěn)定且牢固的夾持鋸條就好。鋸條的制作材料為鋅合金，因為鋅合金鑄造性能好，可以壓鑄形狀復(fù)雜、薄壁的精密件，鑄件表面光滑，具有很好的常溫機械性能，所以選擇它作為夾頭的制作材料。制作夾頭時要保證其表面光滑，無夾雜開裂，破損等不良缺陷，要去盡披鋒。</p><p>　　3.9電動線鋸機吸塵管的設(shè)計</p><p>　　電動線鋸機在鋸削的時候會產(chǎn)生很多碎屑，這些碎

76、屑會隨著鋸條的上下移動而移動。輕者碎屑進入線鋸機，影響加工，重者造成事故。所以在設(shè)計線鋸機的時候設(shè)計一個吸塵管，吸塵管可以吸收掉那些隨著鋸條移動到鋸條上端的碎屑，碎屑通過吸塵管一端吸進去，再在另一端的開口處排出去。吸塵管用工程塑料制造，制造時要保證表面光潔，無毛刺，無氣孔，裂紋等缺陷。</p><p>　　4.0動線鋸機底板沖件的設(shè)計</p><p>　　電動線鋸機的底板沖件安裝在線鋸機的

77、底部，是在鋸條和夾頭之間。底板沖件起到保護線鋸機，讓電機與工件隔離的作用，也可以防止碎屑從夾頭的地方進入機身內(nèi)部， 底板沖件的設(shè)計沒有什么共同的標準，設(shè)計的線鋸機不同，其大體格式也不太相同，但是都是以制作簡單、能夠保護電機為準則。底板沖件的長和寬大致等于線鋸機的長和寬。底板沖件與線鋸機通過螺紋連接。</p><p>　　4.1 電線鋸機抬刀片的設(shè)計</p><p>　　一般情況下，電動線鋸

78、機的鋸條與水平面的角度為90度，但是隨著電動線鋸機工作時間一長，角度就會就發(fā)生偏移，所以此時我們要用到抬刀片來改變鋸條的方向。一般情況下，不用開啟抬刀片的功能，但是在每次加工之前我們都要開啟抬刀片來調(diào)整鋸條角度，使其與水平面的角度垂直。否則，會嚴重影響加工的質(zhì)量。</p><p>　　4.2電動線鋸機機殼的設(shè)計</p><p>　　電動線鋸機的機殼設(shè)計包括外表的設(shè)計，和內(nèi)部機身的設(shè)計，內(nèi)部

79、機身主要是要安裝各種零件、附件。如減速器，刀桿，導(dǎo)線等等。其設(shè)計的原則是實用、牢固、。外殼的設(shè)計除實用，還要注意美觀。在線鋸機的機身上要設(shè)置一些塑料的紋路，防止在手提線鋸機的時候機身打滑。其外殼材料采用絕緣的工程塑料。在線鋸機機身設(shè)計的時候，要在電機風(fēng)扇的附近設(shè)置通風(fēng)口，給電機降溫，防止電機因溫度過高而損壞。在滾動軸承處要留潤滑油口。</p><p>　　4.3電動線鋸機電源開關(guān)的設(shè)計</p>&l

80、t;p>　　電動線鋸機的開關(guān)設(shè)計在手柄上，當我們手握手柄的工作的時候，可以很方面開啟和關(guān)閉電源，目前市面上所有的電源開關(guān)都設(shè)計在此處，電源開關(guān)在機身上是屬于紅色的塑料，很好識別。</p><p>　　4.4電動線鋸機對于標準件的選擇</p><p>　　第5線鋸機的使用說明</p><p><b>　　5.1用說明</b></p&g

81、t;<p>　?。?）保持工作場所清潔，雜亂無章容易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。</p><p>　?。?） 注意工作場所的環(huán)境，電動工具不可以在陰暗潮濕，或放有易燃易爆物品的地方使用。</p><p>　?。?）謹防觸電，在使用電動線鋸機時身體不要接觸接地物品，如(導(dǎo)管、冰箱、空調(diào))</p><p>　?。?）外人/小孩勿近，不能讓孩子進入工作場所，提醒與作

82、業(yè)無關(guān)的 人員保持安全距離。</p><p>　?。?）妥善保存該電動工具，放在干燥及小孩夠不到的地方，方便是予以加鎖</p><p>　?。?）切勿強迫實用工具，必須按工具上規(guī)定的速度、負載工作</p><p>　?。?）不要穿寬大的衣服工作，以免卷入工具旋轉(zhuǎn)部位，室外作業(yè)時。最好戴橡膠手套和穿防滑膠鞋，長發(fā)者工作時應(yīng)帶上安全帽</p><p&

83、gt;　?。?）佩戴護目鏡和防塵口罩，</p><p>　?。?）保護電纜，不可用電纜提拉工具或扯拉電纜將插頭拔出，電纜避免觸及油液、熱源以及尖銳物品。</p><p>　?。?0）使用電動工具是應(yīng)站穩(wěn)，保持身體平衡。</p><p>　?。?1）固定工件：使用電動線鋸機前用虎鉗夾緊工件，這樣比手拿更安全，同時雙手可以同時進行工作</p><p&

84、gt;　?。?2）妥善保養(yǎng)工具：使工具保持清潔、銳利，才能發(fā)揮工具的優(yōu)良性能，應(yīng)按使用說明書及時對線鋸機進行銳化和更換附件，定期檢查電纜，若損壞，立即更換。</p><p>　?。?3）在休息和更換附件的時候要切斷電源</p><p>　?。?4）開機前必須將調(diào)整鑰匙和扳手取下</p><p>　?。?5）室外工作時應(yīng)使用室外延伸電纜</p><

85、p>　?。?6）在工作時要保持頭腦清醒保持警戒，在疲憊和酒后禁止使用工具</p><p>　?。?7）要定期檢查零件、附件。發(fā)現(xiàn)損毀的要立即更換</p><p>　?。?8）電源電壓：在使用工具的時候要注意電源電壓是否與銘牌電壓相符，電源電壓過高時容易損壞工具，發(fā)生安全事故。電壓過低時會損壞電機。</p><p>　?。?9）將閑置電動工具貯存在兒童所及范圍之

86、外并且不要讓不熟悉電動工具或?qū)@些說明不了解的人操作電動工具電動工具在未經(jīng)訓(xùn)練的用戶手中是危險的</p><p>　?。?0）保養(yǎng)電動工具檢查運動件的安裝偏差或卡住零件破損情況和影響電動工具運行的其他條件如有損壞電動工具必須在使用前修理好</p><p>　　5.2 線鋸機的專用安全守則</p><p>　?。?）一定保證在加工之前，機器開關(guān)是關(guān)著的，并且電源插頭也

87、是為插入的</p><p>　　（2）開關(guān)未合上之前，要確定鋸條為解除要加工的工件</p><p>　　禁止切割含有石棉的材料，切割纖維材料時要帶上口罩，</p><p>　　（3）按照使用說明書以及打算使用的電動工具的特殊類型要求的方式考慮作業(yè)條件和進行的作業(yè)來使用電動工具附件和工具的刀頭等</p><p>　?。?）在鋸削的時候最好帶上護

88、目鏡，防止碎屑進入眼睛。</p><p>　?。?）注意不要切割到鐵釘在操作前請檢查工件上是否有鐵釘如有須將其清除</p><p>　?。?）切割作業(yè)前請檢查確認已在工件周圍留出合適的間隙切割時鋸片不會接觸到地板或工作臺等物體</p><p>　?。?）手應(yīng)遠離移動的部件</p><p>　?。?）運行中的工具不可離手放置只能在手握工具的情況

89、下運行工具</p><p>　?。?）如無必要請勿在空載狀態(tài)下操作工具某些材料含有有毒化學(xué)物質(zhì)小心不要吸入粉塵并避免皮膚接觸遵循材料供應(yīng)商的安全提示</p><p>　　5.3電動線鋸機的維護</p><p>　?。?）保持切削刀具的鋒利和清潔</p><p><b>　?。?）定期更換配件</b></p>

90、<p><b>　?。?）定期潤滑</b></p><p>　　（4）定期清理進入線鋸機的碎屑</p><p>　?。?）線鋸機每天工作不要超過8小時，要有足夠時間的休息</p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1] 紀名剛，陳國定，吳立言。機械設(shè)計[M]