木材刀具切削試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)論文[帶圖紙]

1、<p><b>　　南京林業(yè)大學(xué)</b></p><p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題 目： 木材刀具切削試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 院： 南方學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p>&

2、lt;b>　　學(xué) 號(hào)： </b></p><p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p>　　職 稱： 教 授 </p><p>　　二○一三年 五月二十八日</p><p>&l

3、t;b>　　摘要</b></p><p>　　本文主要是進(jìn)行木材刀具切削實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　木材刀具切削試驗(yàn)臺(tái)能模擬鋸鏈的工作狀態(tài)，有較寬的切削速度調(diào)節(jié)范圍和進(jìn)給速度調(diào)節(jié)范圍。同時(shí)具有較大的傳遞扭矩，可以保證大節(jié)距高效率的鋸鏈性能測(cè)定，同時(shí)測(cè)定鋸鏈鋸齒上切削力的三個(gè)方向分離，即主切削力，進(jìn)給力和側(cè)向力，進(jìn)給機(jī)構(gòu)的進(jìn)給速度，驅(qū)動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速，軸公路

4、，鋸鏈的鋸切效率。</p><p>　　其中本文主要對(duì)木材刀具切削試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的方案、進(jìn)給機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。</p><p>　　其手搖進(jìn)給系統(tǒng)與一般車床相似，由手輪、手輪軸、手輪軸齒輪、進(jìn)給齒輪及進(jìn)給齒輪軸組成。手輪空套在手輪軸上，搖動(dòng)時(shí)往前推手輪即可使手輪與軸結(jié)合，不搖時(shí)在回位彈簧力作用下自動(dòng)脫開。 </p><p>　　溜板箱的快速進(jìn)給傳動(dòng)由電動(dòng)機(jī)最終

5、傳至進(jìn)給齒輪軸。安裝在溜板箱右側(cè)的電動(dòng)機(jī)與軸通過聯(lián)軸器連接，左端固定有主動(dòng)錐齒輪，被動(dòng)錐齒輪及小齒輪都固定在短軸上，短軸由兩個(gè)球軸承支承在殼體壁上。小齒輪與中間大齒輪嚙合，中間大齒輪固定在花鍵軸上，另外花鍵軸上還空套著滑動(dòng)齒輪，滑動(dòng)齒輪的一端有撥叉槽，撥叉由掛擋手柄操縱以推動(dòng)滑動(dòng)齒輪在花鍵軸上滑動(dòng)，從而使滑動(dòng)齒輪和進(jìn)給大齒輪實(shí)現(xiàn)嚙合與脫開。當(dāng)滑動(dòng)齒輪與進(jìn)給大齒輪嚙合時(shí)，溜板箱就可由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)給。</p><

6、;p>　　關(guān)鍵詞：鋸鏈，切削性能，試驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)給系統(tǒng)。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Wood cutter cutting test-bed feed mechanism design ZhangQiyuan n090301128</p><p>　　(Colleg

7、e of southe NanjingForestryUniversity ,Nanjing,210037)</p><p>　　Abstract：This article mainly is carries on the wood cutting tool cutting experiment design of feed system.</p><p>　　Wood cutter cu

8、tting bench can simulate the working state of the saw chain, has a wide speed regulation range and cutting feed speed adjusting range. Have large transmission torque, at the same time can ensure the high efficiency of co

9、arse pitch determination of saw chain performance, at the same time saw chain saw cutting force of the three directions, namely the main cutting force and feed force and lateral force. Feed speed of can feed mechanism, t

10、he drive sprocket rotation speed, torque shaft</p><p>　　Among them this paper cutting test-bed for wood cutting tool solutions of can feed mechanism, the structure of the feed mechanism has carried on the de

11、tailed design.</p><p>　　Its hand feeding system similar to the general lathe, hand by hand wheel, shaft, gear shaft gear and feed composition. Hands rested in hand on the shaft, push forward wheel when you s

12、hake hand wheel and the shaft, do not shake the return spring force under the action of automatic release.</p><p>　　Slip board box fast feed drive by the motor to feed gear shaft end. Installed in the slip b

13、oard box on the right side of the motor shaft through a shaft coupling, the left fixed active bevel gear, passive spiral bevel gear and small gear is fixed on the short shaft, short axis by two ball bearings on the shell

14、 wall. Between pinion and gear meshing, the middle wheel fixed on the spline shaft, spline shaft in also an empty set of sliding gear, sliding gear fork slot at one end, fork was monopolize</p><p>　　Keyword：

15、saw chain， cutting performance， lest-bed， feeding system</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　緒論···············

16、3;····································&#

17、183;··············1 </p><p>　　1.1 引言···········

18、····································

19、3;···············1 </p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外木材切削試驗(yàn)臺(tái)發(fā)展現(xiàn)狀······&#

20、183;································1

21、 </p><p>　　1.2.1 國(guó)內(nèi)木材切削試驗(yàn)臺(tái)現(xiàn)狀·····························

22、83;·············1 </p><p>　　1.2.2 國(guó)外木材切削試驗(yàn)臺(tái)現(xiàn)狀···········

23、;································3

24、 </p><p>　　1.3本文研究的目的及其展望·····························&

25、#183;················4 </p><p>　　第二章 試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案確定·······

26、83;······························5 </p><p>

27、　　2.1 木材切削試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求及類型·····························5 <

28、/p><p>　　2.1.1 試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求······························

29、83;··········5 </p><p>　　2.1.2 試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的類型及比較·············

30、3;·························5 </p><p>　　2.2 木材切削試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給系

31、統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案確定·····························6 </p><p>

32、;　　2.2.1 試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的工作原理·································&

33、#183;·······6 </p><p>　　2.2.2 試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新················

34、83;························6 </p><p>　　第三章 進(jìn)給機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)·

35、;····································

36、83;··········7 </p><p>　　3.1 進(jìn)給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)················

37、83;····································&

38、#183;·8 </p><p>　　3.2 溜板箱設(shè)計(jì)······················&#

39、183;··································9

40、 </p><p>　　3.3 驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)·························&#

41、183;····························11</p><p>　　3.4 齒輪傳動(dòng)副的設(shè)計(jì)··

42、;····································

43、83;···········11</p><p>　　3.5 變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)的選型··················

44、3;···························16</p><p>　　3.5.1 影響電動(dòng)機(jī)選擇的因素··

45、83;····································&

46、#183;····16</p><p>　　3.5.2電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇························

47、3;··············17</p><p>　　3.6 軸的設(shè)計(jì)·················

48、;····································

49、83;····18</p><p>　　3.7軸承端蓋的設(shè)計(jì)··························&#

50、183;··························20</p><p>　　3.8滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算···

51、3;····································&#

52、183;······20 </p><p>　　第四章 進(jìn)給速度測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)··················

53、83;························22 </p><p>

54、;　　4.1測(cè)試裝置的設(shè)計(jì)··································

55、83;··················22 </p><p>　　第五章 實(shí)驗(yàn)及總結(jié)······

56、····································

57、3;··········23 </p><p>　　致謝·················&

58、#183;····································

59、;············24 </p><p>　　參考文獻(xiàn)············

60、83;····································&

61、#183;············25 </p><p>　　附錄 </p><p>　　木材刀具切削試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p>

62、<p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　1.1引言</b></p><p>　　鋸鏈切削試驗(yàn)臺(tái)對(duì)傳動(dòng)裝置有其特殊要求，一是輸出軸轉(zhuǎn)速比較高；二是要求電動(dòng)機(jī)能在較大范圍內(nèi)進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，并具有硬的外特性。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的生產(chǎn)鋸鏈品種規(guī)格差異，為了提高生產(chǎn)效率以及降低成本，這是研究鋸鏈切削試的主要目的。研制鋸鏈切

63、削性能試驗(yàn)臺(tái)需要測(cè)定鋸鏈鋸齒上切削力的三個(gè)方向分力，即主切削力、進(jìn)給力和側(cè)向力；進(jìn)給機(jī)構(gòu)的進(jìn)給速度；驅(qū)動(dòng)鏈輪軸的軸功率；鋸鏈的鋸切效率。鋸鏈切削性能試驗(yàn)臺(tái)可用來檢驗(yàn)鋸鏈的鋒利性，進(jìn)鋸的輕便性鋸鏈運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性和鋸切效率的高低，也可用于檢驗(yàn)鋸鏈導(dǎo)板和驅(qū)動(dòng)鏈輪的高速適應(yīng)能力。木材刀具切削試驗(yàn)臺(tái)是在總結(jié)國(guó)內(nèi)外同類試驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)代鏈鋸的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)外木材切削試驗(yàn)臺(tái)發(fā)展現(xiàn)狀</

64、p><p>　　1.2.1 國(guó)內(nèi)研究概況</p><p>　　我國(guó)自本世紀(jì)60年代以來，不斷進(jìn)行木材切削力的測(cè)定試驗(yàn)。特別是80年代以來的試驗(yàn)研究成果積累了許多有價(jià)值的數(shù)據(jù)。1964年中國(guó)東北林學(xué)院研制的T-1型試驗(yàn)臺(tái)，用電阻應(yīng)變片（環(huán)）和平衡重塊測(cè)量切向力和法向力。這在當(dāng)時(shí)的國(guó)內(nèi)外已屬于比較領(lǐng)先的技術(shù)。</p><p>　　1992年南京林業(yè)大學(xué)研制的LQ-11[9]

65、以及后來的LQ-18型切削平臺(tái)[10]都使用了交叉八角環(huán)測(cè)力傳感器這一新的技術(shù)。應(yīng)用于LQ-11的三向測(cè)力儀可同時(shí)測(cè)定切向力、法向力和側(cè)向力。側(cè)向力可反映鋸鏈的輕微跑偏, 測(cè)側(cè)向力可避免跑偏對(duì)切削阻力測(cè)定值帶來的嚴(yán)重影響。此試驗(yàn)臺(tái)性能良好，試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，居國(guó)內(nèi)同類型試驗(yàn)臺(tái)領(lǐng)先水平。迄今已經(jīng)為全國(guó)數(shù)十個(gè)鋸鏈生產(chǎn)廠家做過鋸鏈性能測(cè)試，并為我校近年研制新型鋸鏈提供了較可靠的測(cè)試數(shù)據(jù)。</p><p>　　2010年上海

66、大學(xué)對(duì)八角環(huán)三向測(cè)力的貼片進(jìn)行了研究[11]，提高貼片面應(yīng)變均勻度可以降低因貼片位置誤差引起的測(cè)量誤差, 是提高八角環(huán)測(cè)力刀架的測(cè)量精度的有效方法。應(yīng)用對(duì)稱性原理, 在傳統(tǒng)八角環(huán)測(cè)力刀架上下方增設(shè)凸起結(jié)構(gòu)可以顯著地改善應(yīng)變分布的</p><p>　　2010年南京航空航天大和中國(guó)攪拌摩擦焊中心共同研究攪拌摩擦焊用測(cè)力八角環(huán)[12]。攪拌摩擦焊用八角環(huán)是一種測(cè)力元件，可看做為一個(gè)彈性系統(tǒng)，當(dāng)受到一定的激勵(lì)時(shí)會(huì)引起振

67、動(dòng)。通過對(duì)攪拌摩擦焊用測(cè)力八角環(huán)的有限元模態(tài)分析，得出了該八角環(huán)結(jié)構(gòu)的前12 階固有頻率和相應(yīng)振型，為該結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)和理論分析提供了可靠的依據(jù)。八角環(huán)的固有頻率跟彈性元件的結(jié)構(gòu)有關(guān)，因此，對(duì)彈性元件進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)能提高結(jié)構(gòu)的固有頻率，從而提高測(cè)力八角環(huán)的測(cè)量精度和工作穩(wěn)定性。</p><p>　　近些年，蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校研究了八角環(huán)電阻式車削測(cè)力儀在車床三向力靜剛度測(cè)定中的應(yīng)用。經(jīng)修復(fù)后的軸瓦在運(yùn)行

68、中情況良好, 檢測(cè)振動(dòng)值在允許范圍內(nèi), 且只花費(fèi)幾百元的人工費(fèi), 給工廠節(jié)約開支。對(duì)于剖分式軸瓦磨損較小的使用此法修理比較科學(xué)、經(jīng)濟(jì)。若該處理方法能夠得到推廣, 將延長(zhǎng)一批同類型軸承的使用壽命, 給企業(yè)帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　1.2.2國(guó)外研究概況</p><p>　　近幾十年，國(guó)外的國(guó)家研制的木材刀具切削試驗(yàn)臺(tái)的整體裝置，雖然大體上的原理都是差不多的，但是測(cè)量切削力和法

69、向力所用的傳感裝置都是不一樣的。</p><p>　　雖然近幾年國(guó)外也有利用雙延伸式八角環(huán)制成測(cè)力儀測(cè)拖拉機(jī)掛鉤處的二向力和用多個(gè)單一八角環(huán)組合測(cè)磨床工作時(shí)單向切削力和扭矩的案例。國(guó)外有用多個(gè)八角環(huán)按不同布置測(cè)定刀具切削金屬材料的三向切削力，但其整體性差，且多個(gè)八角環(huán)安裝時(shí)相互之間的位置公差要求相當(dāng)高。還有用雙延伸式八角環(huán)制成測(cè)力儀測(cè)拖拉機(jī)掛鉤處的二向力，有用多個(gè)單一八角環(huán)組合制成的測(cè)磨床工作時(shí)單向切削力和扭矩等

70、。</p><p>　　國(guó)外有些國(guó)家用多個(gè)八角環(huán)按不同布置測(cè)定刀具切削金屬材料的三向切削力，但其整體性差，且多個(gè)八角環(huán)安裝時(shí)相互之間的位置公差要求相當(dāng)高。還有用雙延伸式八角環(huán)制成測(cè)力儀測(cè)拖拉機(jī)掛鉤處的二向力，有用多個(gè)單一八角環(huán)組合制成的測(cè)磨床工作時(shí)單向切削力和扭矩等。</p><p>　　1978年，日本研制的切削試驗(yàn)臺(tái)，用桁架式電阻應(yīng)變片測(cè)量切向力和法向力。桁架式電阻應(yīng)變片與薄壁圓筒型應(yīng)

71、變片相比較，產(chǎn)品穩(wěn)定更好，更長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量，產(chǎn)品測(cè)量結(jié)果更加穩(wěn)定，能提供完善應(yīng)變測(cè)量選擇。</p><p>　　1985年，德國(guó)STIHL公司研制的木材切削試驗(yàn)臺(tái)，利用測(cè)力電阻應(yīng)變傳感器測(cè)量切向力和法向力。九十年代中期，美國(guó)McCULLOCH公司，澳大利亞林產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)室，芬蘭農(nóng)業(yè)工程研究所都使用自己的方法測(cè)量切削阻力，但是都無法同時(shí)測(cè)量法向，切向和側(cè)向三個(gè)方向的切削阻力。</p><p>　　

72、九十年代中期，美國(guó)McCULLOCH公司，澳大利亞林產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)室，芬蘭農(nóng)業(yè)工程研究所都使用自己的方法測(cè)量切削阻力，但是都無法同時(shí)測(cè)量法向，切向和側(cè)向三個(gè)方向的切削阻力。</p><p>　　單一八角環(huán)式測(cè)力儀因其整體穩(wěn)定性差不適合很多實(shí)驗(yàn)臺(tái)的要求。單向延伸式八角環(huán)測(cè)力儀增強(qiáng)了x方向的穩(wěn)定性，而沿垂直于xy平面方向上的穩(wěn)定性還很差，因此不能直接應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　雙向延伸式八角環(huán)

73、測(cè)力儀在任何方向的整體穩(wěn)定性均大大提高，可用于三向力的測(cè)量，且相互交叉靈敏度較低，安裝簡(jiǎn)單可靠。但由于許多實(shí)驗(yàn)臺(tái)針對(duì)的切削力較小，靈敏度要求較高，因此必然使得耳環(huán)部位的尺寸較小，且加工精度要求較高，因此制造成本較高。</p><p>　　根據(jù)國(guó)內(nèi)外對(duì)于單向延伸式八角環(huán)、組合式八角環(huán)及雙向延伸式八角環(huán)測(cè)力儀的研究表明，雙向延伸式四耳環(huán)八角環(huán)性能最優(yōu)，完全符合木材三向切削力測(cè)定的要求。</p><

74、p>　　1.3本文研究的目的及其展望</p><p>　　由于目前國(guó)內(nèi)外鮮有可同時(shí)測(cè)量三向力的傳感器的報(bào)道，多是可同時(shí)測(cè)量二向力的傳感器。LQ-18鋸鏈切削性能試驗(yàn)臺(tái)可測(cè)定鋸鏈鋸齒上切削力的三個(gè)方向分力，即主切削力、進(jìn)給力和側(cè)向力；進(jìn)給機(jī)構(gòu)的進(jìn)給速度；驅(qū)動(dòng)鏈輪軸的軸功率；鋸鏈的鋸切效率,更好的衡量刀具的切削性能。而同時(shí)測(cè)量三向力還能反應(yīng)木材或者金屬材料的品質(zhì)，所以研究生產(chǎn)一種結(jié)構(gòu)緊湊，啟動(dòng)容易，操作靈活，鋸

75、切效率高，維護(hù)簡(jiǎn)便的木材刀具切削試驗(yàn)臺(tái)是非常必要的。</p><p>　　根據(jù)國(guó)內(nèi)外對(duì)于木材刀具切削試驗(yàn)臺(tái)研究發(fā)展概況，綜合我們實(shí)驗(yàn)的目的，確定了我們要設(shè)計(jì)的切削試驗(yàn)臺(tái)的方案。把握好木材刀具切削試驗(yàn)臺(tái)整體設(shè)計(jì)，我們需要加寬進(jìn)給速度調(diào)節(jié)范圍，多次研究測(cè)試以計(jì)算出的更精確地速度達(dá)到更好的切削效果，降低切削過程中的功耗。所設(shè)計(jì)的試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)具有較大的傳遞扭矩，可保證大節(jié)距高效率的鋸鏈性能測(cè)定。根據(jù)本試驗(yàn)臺(tái)的要求，進(jìn)行必要設(shè)

76、計(jì)和改進(jìn)，既保證了功能，又縮短了研制周期。</p><p>　　第二章 試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案確定 </p><p>　　2.1木材切削試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求及類型</p><p>　　2.1.1 試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求</p><p>　　為適應(yīng)LQ-18型鋸鏈切削性能試驗(yàn)臺(tái)木材進(jìn)給速度要求，確定了進(jìn)給系統(tǒng)的進(jìn)給方式，和傳動(dòng)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

77、了進(jìn)給系統(tǒng)床鞍、溜板箱的結(jié)構(gòu)。保證了進(jìn)給系統(tǒng)具有足夠剛度和精確的傳動(dòng)速度，速度可調(diào)范圍為0.2~25cm/s，進(jìn)給力≤60kg，主切削力≤80kg，側(cè)向力≤20kg，達(dá)到試驗(yàn)臺(tái)無級(jí)調(diào)速的要求。</p><p>　　鋸鏈切削性能試驗(yàn)臺(tái)可用來檢驗(yàn)鋸鏈的鋒利性、進(jìn)鋸的輕便性、鋸鏈運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性和鋸切效率的高低，也可用于檢驗(yàn)鋸鏈、導(dǎo)板和驅(qū)動(dòng)鏈輪的高速適應(yīng)能力。LQ-18型鋸鏈切削性能試驗(yàn)臺(tái)是在總結(jié)國(guó)內(nèi)外同類試驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)上，

78、根據(jù)現(xiàn)代鏈鋸的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。它能模擬各種手持式鏈鋸和樹木收割機(jī)的工況，所設(shè)計(jì)的LQ-18型鋸鏈切削性能試驗(yàn)臺(tái)鋸鏈驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率達(dá)18.5kW，驅(qū)動(dòng)鏈輪軸轉(zhuǎn)速可在0~15000r/min范圍內(nèi)無級(jí)調(diào)速，木材進(jìn)給速度可在0.2~25cm/s范圍內(nèi)無級(jí)調(diào)速。當(dāng)鋸切20cm高木材時(shí)，鋸切生產(chǎn)率為50~500cm2/s。LQ-18.型鋸鏈切削性能試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)范圍大，測(cè)試精度高。配備該試驗(yàn)臺(tái)的木材進(jìn)給系統(tǒng)在原有機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)基礎(chǔ)上，根據(jù)本試驗(yàn)臺(tái)的要求

79、，進(jìn)行了專用設(shè)計(jì)和改進(jìn)，既保證了功能，又縮短了研制周期。</p><p>　　2.1.2 試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的類型及比較</p><p>　　車床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是通過光桿或絲桿來實(shí)現(xiàn)的，光桿或絲桿的動(dòng)力來自床頭箱，通過進(jìn)給箱再到溜板箱，傳動(dòng)路線長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。鋸鏈切削性能試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度可調(diào)范圍大，且只有一個(gè)沿導(dǎo)軌方向的縱向運(yùn)動(dòng)，因此原有床頭箱無法使用，應(yīng)將其去掉。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有液壓傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)兩種

80、可行的方案。</p><p>　　液壓傳動(dòng)方案。用一個(gè)細(xì)長(zhǎng)液壓缸直接推動(dòng)床鞍運(yùn)動(dòng)，用調(diào)速閥調(diào)節(jié)進(jìn)給速度。但液壓系統(tǒng)不能兼手動(dòng)進(jìn)給，仍然需要一個(gè)手動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)反而復(fù)雜。此外，液壓系統(tǒng)工作的可行性不如機(jī)械進(jìn)給機(jī)構(gòu)，還容易漏油。</p><p>　　機(jī)械傳動(dòng)方案。機(jī)械傳動(dòng)有兩種方式，一種是通過絲桿和溜板箱上的螺母?jìng)鲃?dòng)，絲桿的旋轉(zhuǎn)由安裝在床身左端的電動(dòng)機(jī)及減速裝置驅(qū)動(dòng)。另一種是將電動(dòng)機(jī)直接安裝

81、在溜板箱上，相當(dāng)于車床的快進(jìn)快退電動(dòng)機(jī)，但功率和速度要更大一些。比較兩種方式，第二種方式結(jié)構(gòu)緊湊，容易實(shí)現(xiàn)，造價(jià)低，故選用它。為了實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的無級(jí)調(diào)速，選用了變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)，其頻率變化范圍為5~65Hz，高低速之比為13倍。試驗(yàn)臺(tái)木材水平進(jìn)給速度的變化范圍為0.2~25cm/s，高低速之比為10倍。只要傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比合適就可以滿足要求。</p><p>　　綜上所述：本試驗(yàn)臺(tái)采用機(jī)械傳動(dòng)進(jìn)給，通過手輪和電動(dòng)機(jī)

82、來配合試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　2.2 木材切削試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案確定</p><p>　　2.2.1 試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的工作原理</p><p>　　木材刀具切削試驗(yàn)臺(tái)能模擬鋸鏈的工作狀態(tài)，有較寬的切削速度調(diào)節(jié)范圍和進(jìn)給速度調(diào)節(jié)范圍。同時(shí)具有較大的傳遞扭矩，可以保證大節(jié)距高效率的鋸鏈性能測(cè)定，同時(shí)測(cè)定鋸鏈鋸齒上切削力的三個(gè)方向分離，即主切削力，進(jìn)

83、給力和側(cè)向力。進(jìn)給機(jī)構(gòu)的進(jìn)給速度，驅(qū)動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速，軸公路，鋸鏈的鋸切效率。</p><p>　　側(cè)向力可翻頁鋸鏈的輕微跑偏，測(cè)側(cè)向力可避免跑偏對(duì)切削阻力測(cè)定值帶來的嚴(yán)重影響，同時(shí)還能檢驗(yàn)鋸鏈的鋒利性，進(jìn)鋸的輕便性，鋸鏈運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，也可用于檢驗(yàn)鋸鏈，導(dǎo)板和驅(qū)動(dòng)鏈輪的告訴適應(yīng)能力。</p><p>　　2.2.2 試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新</p><p>　　鋸鏈

84、切削性能試驗(yàn)臺(tái)可用來檢驗(yàn)鋸鏈的鋒利性、進(jìn)鋸的輕便性、鋸鏈運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性和鋸切效率的高低，也可用于檢驗(yàn)鋸鏈、導(dǎo)板和驅(qū)動(dòng)鏈輪的高速適應(yīng)能力。LQ-18型鋸鏈切削性能試驗(yàn)臺(tái)是在總結(jié)國(guó)內(nèi)外同類試驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)代鏈鋸的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。它能模擬各種手持式鏈鋸和樹木收割機(jī)的工況，所設(shè)計(jì)的LQ-18型鋸鏈切削性能試驗(yàn)臺(tái)鋸鏈驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率達(dá)18.5kW，驅(qū)動(dòng)鏈輪軸轉(zhuǎn)速可在0~15000r/min范圍內(nèi)無級(jí)調(diào)速，木材進(jìn)給速度可在0.5~25cm/s范圍內(nèi)

85、無級(jí)調(diào)速。當(dāng)鋸切20cm高木材時(shí)，鋸切生產(chǎn)率為50~500cm2/s。</p><p>　　LQ-18.型鋸鏈切削性能試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)范圍大，測(cè)試精度高。配備該試驗(yàn)臺(tái)的木材進(jìn)給系統(tǒng)在原有機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)基礎(chǔ)上，根據(jù)本試驗(yàn)臺(tái)的要求，進(jìn)行了專用設(shè)計(jì)和改進(jìn)，既保證了功能，又縮短了研制周期。</p><p>　　LQ-18型鋸鏈切削性能試驗(yàn)臺(tái)采用三向八角環(huán)式測(cè)力儀，安裝在木材下面。木材和測(cè)力儀總計(jì)達(dá)100

86、kg以上。如采用垂直進(jìn)給則需要很大的平衡重，再加上機(jī)架和導(dǎo)軌，整個(gè)進(jìn)給機(jī)構(gòu)將過于龐大，為此采用了木材水平進(jìn)給的方式，導(dǎo)板固定于垂直方向。</p><p>　　鋸鏈切削性能試驗(yàn)臺(tái)要求木材進(jìn)給運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，沿水平直線勻速進(jìn)給，不應(yīng)歪斜和晃動(dòng)，不應(yīng)產(chǎn)生明顯的振動(dòng)。這就要求木材夾持裝置和導(dǎo)軌有足夠精度和剛度。為此，本文選用普通車床的床身作基礎(chǔ)，床鞍作為木材夾持裝置的支承架，床身上的大導(dǎo)軌面作為木材夾持裝置的導(dǎo)軌。由于原有的床

87、鞍上無法安裝八角環(huán)式測(cè)力儀，故設(shè)計(jì)了專用的床鞍。</p><p>　　第三章 進(jìn)給機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　3.1 進(jìn)給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)以上確定的方案進(jìn)給系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖所示。床身與右床腳及左床腳組成木材進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)座。床身的長(zhǎng)度根據(jù)試驗(yàn)時(shí)木材進(jìn)給行程來選用。此進(jìn)給行程必須大于2倍木材寬度與導(dǎo)板寬度之和，還要考慮標(biāo)定加載的需要和每端至少

88、20cm的加速減速段，因此選用導(dǎo)軌 800mm長(zhǎng)的床身（750mm長(zhǎng)普通車床的車身也可），這樣的車身、床腳均為可直接訂做的通用件，使設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)化，成本也得到降低。</p><p>　　床鞍帶動(dòng)木材和八角環(huán)測(cè)力儀可在床身導(dǎo)軌上作水平直線移動(dòng)。床鞍上面需裝八角環(huán)測(cè)力儀，因此上表面設(shè)計(jì)為一平面，下表面則類似于普通車床的床鞍，設(shè)計(jì)有導(dǎo)軌槽，并裝有壓板。床鞍與導(dǎo)軌間隙調(diào)整到最小的間隙配合，既保證運(yùn)動(dòng)的精度，又降低了進(jìn)給阻力

89、和導(dǎo)軌副的磨損。床鞍導(dǎo)軌槽兩端裝有氈刷，可刷去導(dǎo)軌上的灰塵及鋸屑，以防其進(jìn)入導(dǎo)軌槽產(chǎn)生阻塞現(xiàn)象。床鞍厚度較大，其具有足夠的剛度是保證八角環(huán)測(cè)力儀測(cè)試精度的必要條件。床鞍沿導(dǎo)軌的縱向長(zhǎng)度略大于八角環(huán)測(cè)力儀的底板，它也是選擇床身導(dǎo)軌長(zhǎng)度的影響因素之一。</p><p>　　專門設(shè)計(jì)的溜板箱考慮了簡(jiǎn)單實(shí)用而又輕便的原則，其吊掛在床鞍下面，用4個(gè)螺栓固定。變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)小齒輪旋轉(zhuǎn)，小齒輪與固定在床身上的齒

90、條嚙合，推動(dòng)溜板箱和床鞍移動(dòng)。進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)了手動(dòng)和電動(dòng)兩種進(jìn)給方式，根據(jù)操作需要，通過掛檔手柄來接通或斷開變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)至小齒輪的傳動(dòng)線路。掛檔時(shí)，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)溜板箱和床鞍移動(dòng)，脫檔時(shí)，則由操作者搖動(dòng)手輪移動(dòng)床鞍。</p><p>　　電氣控制箱安裝在床身的左端，即原來安裝床頭箱處。這樣不但整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)緊湊，而且也方便操作者隨時(shí)觀察試驗(yàn)臺(tái)的工作情況。電氣控制箱控制整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)的電氣系統(tǒng)。面板上有兩個(gè)變頻控制器和一

91、些按鈕及旋鈕，兩個(gè)變頻器分別控制鋸鏈驅(qū)動(dòng)變頻電動(dòng)機(jī)及木材進(jìn)給變頻電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　為了實(shí)時(shí)測(cè)定木材的進(jìn)給速度，床身左部安裝有進(jìn)給速度傳感器。在床身右端，有進(jìn)給力標(biāo)定支架。標(biāo)定加載時(shí)，一尼龍繩繞過支架上端的滑輪，一端掛在木材上，另一端懸掛砝碼。砝碼的重量就是所施加的水平進(jìn)給力。</p><p>　　3.2. 齒輪箱設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)試驗(yàn)臺(tái)的工作

92、需要設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單而進(jìn)給速度快的溜板箱。下圖為溜板箱結(jié)構(gòu)示意圖。其手搖進(jìn)給系統(tǒng)與一般車床相似，由手輪、手輪軸、減速齒輪及進(jìn)給齒輪軸組成。手輪軸齒輪的模數(shù)為2.5，齒數(shù)為15，進(jìn)給大齒輪的齒數(shù)為69。進(jìn)給齒輪軸上的小齒輪與原車床相同，模數(shù)為2.8252，齒數(shù)13。這樣，手搖一圈的進(jìn)給量為25mm，既輕便速度又適中。手輪空套在手輪軸上，搖動(dòng)時(shí)往前推手輪即可使手輪與軸結(jié)合，不搖時(shí)在回位彈簧力作用下自動(dòng)脫開。 這樣，溜板箱快速進(jìn)給時(shí)，手輪不會(huì)空轉(zhuǎn)傷

93、人或觸及其他物體。</p><p>　　溜板箱的快速進(jìn)給傳動(dòng)由電動(dòng)機(jī)最終傳至進(jìn)給齒輪軸。安裝在溜板箱右側(cè)的電動(dòng)機(jī)與軸通過平鍵連接。軸由兩個(gè)球軸承支承在殼體內(nèi)，左端固定有主動(dòng)錐齒輪，且被動(dòng)錐齒輪與主動(dòng)錐齒輪齒數(shù)相同。被動(dòng)錐齒輪及小齒輪都固定在短軸上，短軸由兩個(gè)球軸承支承在殼體壁上。這樣，小齒輪與被動(dòng)錐齒輪同步旋轉(zhuǎn)。小齒輪與中間大齒輪嚙合，小齒輪齒數(shù)為26，中間大齒輪齒數(shù)為83，減速比為3.192。中間大齒輪固定在花

94、鍵軸上，花鍵軸由兩個(gè)球軸承支承旋轉(zhuǎn)。另外花鍵軸上還空套著滑動(dòng)齒輪，滑動(dòng)齒輪的一端有撥叉槽，撥叉由掛擋手柄操縱以推動(dòng)滑動(dòng)齒輪在花鍵軸上滑動(dòng)，從而使滑動(dòng)齒輪和進(jìn)給大齒輪實(shí)現(xiàn)嚙合與脫開。當(dāng)滑動(dòng)齒輪與進(jìn)給大齒輪嚙合時(shí)，溜板箱就可由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)給?；瑒?dòng)齒輪的齒數(shù)為20，電動(dòng)機(jī)至進(jìn)給齒輪軸的傳動(dòng)比為：i=69/20*83/26=11.013.</p><p>　　變頻電源的頻率變化范圍為5~56Hz。相應(yīng)地，電動(dòng)機(jī)

95、的轉(zhuǎn)速為140~1820r/min，溜板箱的進(jìn)給速度為2.44~31.88cm/s，正好滿足了試驗(yàn)的需要。</p><p>　　3.3 驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　我校師生研制的LQ－11型鋸鏈切削試驗(yàn)臺(tái)的輸出軸轉(zhuǎn)數(shù)范圍為3200～9000 r /min，對(duì)于一些高轉(zhuǎn)速鏈鋸來說是不夠的，特別是高速切削已成為當(dāng)現(xiàn)代鋸鏈的一種發(fā)展趨勢(shì)，作為試驗(yàn)臺(tái)，應(yīng)能適用于不同的鋸鏈產(chǎn)品，能模擬鋸鏈在

96、不同切削速度下的實(shí)際工作狀態(tài)，我們要研制的試驗(yàn)臺(tái)采用增速齒輪傳動(dòng)和變頻調(diào)速相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)鏈輪高轉(zhuǎn)速，寬范圍的調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)速范圍為0～15000 r /min 試驗(yàn)臺(tái)主電機(jī)選用額定功率為18.5 kW型號(hào)為Y160L-02的變頻電機(jī)，配合相應(yīng)變頻器，使用的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速在0 ～ 4100 r /min 范圍內(nèi)可調(diào)，增速傳動(dòng)裝置由帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)構(gòu)成，帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為1:1。44，增速齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比為1：3.51，整個(gè)增速傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比

97、為5，使輸出最大轉(zhuǎn)速滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　3.4齒輪傳動(dòng)副的設(shè)計(jì)</p><p>　　齒輪傳動(dòng)裝置主要由齒輪傳動(dòng)副組成，其任務(wù)是傳遞電動(dòng)機(jī)輸出的扭矩和轉(zhuǎn)速，并使電動(dòng)機(jī)與負(fù)載（試驗(yàn)臺(tái)）之間的扭矩、轉(zhuǎn)速、以及負(fù)載慣量相匹配，使電機(jī)的高速低扭矩輸出變?yōu)樨?fù)載所需要的低速扭矩。</p><p>　　對(duì)傳動(dòng)裝置的總要求是傳動(dòng)精度要求高、穩(wěn)定性好和靈敏度高（或響應(yīng)速

98、度快），在設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)裝置時(shí)，也應(yīng)從有利于提高這三個(gè)指標(biāo)的角度來提出設(shè)計(jì)要求。對(duì)于進(jìn)給系統(tǒng)而言，傳動(dòng)誤差直接影響試驗(yàn)臺(tái)傳動(dòng)的工作精度，因而應(yīng)盡可能縮短傳動(dòng)距離、消除傳動(dòng)間隙，以提高傳動(dòng)精度和剛度。齒輪傳動(dòng)裝置將影響整個(gè)系統(tǒng)的靈敏度（響應(yīng)速度），從這個(gè)角度考慮應(yīng)注意減少摩擦和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，以提高傳動(dòng)裝置的加速度。</p><p>　　在設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)裝置時(shí)，除考慮以上要求外，還應(yīng)考慮其傳動(dòng)比分配及傳動(dòng)級(jí)數(shù)對(duì)傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣

99、量和執(zhí)行件的失動(dòng)影響。增加傳動(dòng)級(jí)數(shù)，可以減少傳動(dòng)慣量，但級(jí)數(shù)增加，使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，降低了傳動(dòng)效率，增大了噪聲，同時(shí)也增大了傳動(dòng)間隙和摩擦損失，對(duì)伺服系統(tǒng)不利。因此不能單純根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來選取傳動(dòng)級(jí)數(shù)，而應(yīng)綜合考慮來選取最佳的傳動(dòng)，而應(yīng)綜合考慮來選取最佳的傳動(dòng)級(jí)數(shù)和各級(jí)傳動(dòng)比。</p><p>　　在木材切削試驗(yàn)臺(tái)的進(jìn)給系統(tǒng)中，考慮到慣量、扭矩、或脈沖當(dāng)量的要求，有時(shí)要在電動(dòng)機(jī)到絲杠之間加入齒輪傳動(dòng)副，而齒輪等傳

100、動(dòng)副存在的間隙，會(huì)使進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反向滯后于指令信號(hào)，造成反向死區(qū)而影響其傳動(dòng)精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，為了提高進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)精度，必須消除齒輪副的間隙。</p><p><b>　　1 原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　其中小齒輪45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，大齒輪45號(hào)鋼正火</p><p><b>　　2 齒輪的主要參數(shù)</b><

101、;/p><p>　　由上述硬度可知，該齒輪傳動(dòng)為閉式軟尺面?zhèn)鲃?dòng)，軟尺面硬度<350，所以齒輪的相關(guān)參數(shù)按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) </p><p><b>　　—</b></p><p><b>　　—</b></p><p><b>　　—</b></p>&l

102、t;p>　　由教材圖5—29查得：小齒輪；</p><p><b>　　大齒輪。</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　式中：—重合度系數(shù)，對(duì)于斜齒輪傳動(dòng)=0.75~0.88，取=0.80；</p><p>　　—載荷系數(shù)，一般近視取k=1.3~1.7,因是斜

103、齒輪傳動(dòng)，故k取小</p><p><b>　　=1.5；</b></p><p>　　—齒寬系數(shù)，對(duì)于軟尺面（<350），齒輪相對(duì)于軸承對(duì)稱布置時(shí)，=0.8~1.4,取=1；</p><p>　　—齒數(shù)比，對(duì)于斜齒輪。</p><p><b>　　所以：</b></p><

104、;p>　　3 計(jì)算各齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　小齒輪：mm</b></p><p><b>　　中間大齒輪：mm</b></p><p><b>　　滑動(dòng)齒輪：</b></p><p><b>　　進(jìn)給大齒輪：</b></p&

105、gt;<p><b>　　手輪軸齒輪：mm</b></p><p>　　4 3組嚙合齒輪的相關(guān)參數(shù)如下表</p><p>　　表1 小齒輪和中間大齒輪傳動(dòng)數(shù)據(jù)</p><p>　　圖1 小齒輪和中間大齒輪嚙合示意圖</p><p>　　表2 滑動(dòng)齒輪和進(jìn)給大齒輪傳動(dòng)數(shù)據(jù)</p><

106、;p>　　圖2 滑動(dòng)齒輪和進(jìn)給大齒輪嚙合示意圖</p><p>　　表3 手輪軸齒輪和進(jìn)給大齒輪相關(guān)數(shù)據(jù) </p><p>　　圖3 手輪軸齒輪和進(jìn)給大齒輪嚙合示意圖 </p><p>　　圖4 中間大齒輪零件圖 </p><p>　　3.5 變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)的選型</p><p>　　3.5

107、.1 影響電動(dòng)機(jī)選擇的因素</p><p>　　(1)根據(jù)機(jī)械的負(fù)載特性和生產(chǎn)工藝對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動(dòng)機(jī)類型。</p><p>　　(2)根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度等要求，考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制、超載能力額啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，選擇電動(dòng)機(jī)功率，并確定冷卻通風(fēng)方式。所選電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)留有余量，負(fù)荷率一般取0.8～0.9。</p><p>　　

108、(3)根據(jù)使用場(chǎng)所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護(hù)措施，選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式。</p><p>　　(4)根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)功率因素的要求，確定電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)和類型。</p><p>　　(5)根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的最高轉(zhuǎn)速和對(duì)電力傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程的要求，以及機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速。</p><

109、p>　　此外，還要考慮節(jié)能、可靠性、供貨情況、價(jià)格、維護(hù)等等因素。</p><p>　　3.5.2電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇</p><p>　　由于不同的齒輪箱要求不同的主軸輸出性能(旋轉(zhuǎn)速度，輸出功率，動(dòng)態(tài)剛度，振動(dòng)抑制等)，因此，主軸選用標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際使用需要是緊密相關(guān)的?？偟膩碚f，選擇主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將在價(jià)格與性能之間找出一種理想的折衷。下表簡(jiǎn)要給出了用戶所期望的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能。

110、下面將對(duì)各種交流主軸系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比、分析。</p><p>　　表4 理想主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性能</p><p>　　根據(jù)以上因素選擇驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)：</p><p>　　查表可得：外伸軸長(zhǎng)度80mm,直徑38mm，額定功率和滿載轉(zhuǎn)速見上表。</p><p><b>　　3.6 軸的設(shè)計(jì)</b></p>

111、<p>　　3對(duì)嚙合齒輪主要通過鍵連接中間大齒輪和滑動(dòng)齒輪，進(jìn)給大齒輪和進(jìn)給齒輪。手輪軸是連接手輪軸和手輪軸齒輪。所以要設(shè)計(jì)鍵槽，可設(shè)計(jì)一個(gè)鍵槽為兩個(gè)齒輪傳力。軸的材料選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　初算直徑時(shí)，若最小直徑段開于鍵槽，應(yīng)考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的影響，當(dāng)該段截面上有一個(gè)鍵槽時(shí)，d增加5%~7%，兩個(gè)鍵槽時(shí)，d增加10%~15%，有教材表12-2，高速軸，低速軸。同時(shí)要考慮電動(dòng)機(jī)的外

112、伸直徑d=10mm。</p><p>　　所以結(jié)合電動(dòng)機(jī)的外伸直徑d=10mm，初選LT8聯(lián)軸器 ,所以初確定mm.</p><p><b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　短軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　各軸段徑向尺寸的初定</p><p>

113、;　　短軸通過聯(lián)軸器LT6聯(lián)軸器</p><p>　　連接電動(dòng)機(jī)，所以?。?；</p><p>　　由此直徑確定軸承，選擇滾動(dòng)軸承, </p><p><b>　　,,。</b></p><p>　　各軸端軸向尺寸的初定</p><p><b>　　；</b></p&g

114、t;<p>　　求齒輪上的作用力的大小和方向</p><p><b>　　齒輪上作用力的大小</b></p><p>　　3.7軸承端蓋的設(shè)計(jì)</p><p>　　滾珠絲杠兩端有軸承端蓋，它的作用是軸承外圈的軸向定位，和防塵和密封，除它本身可以防塵和密封外，它常和密封件配合以達(dá)到密封的作用。左側(cè)端蓋因?yàn)闈L珠絲杠要通過所以設(shè)計(jì)了一個(gè)

115、孔用氈墊來封油。</p><p>　　3.8 滾動(dòng)軸承的選擇與計(jì)算</p><p><b>　　滾動(dòng)軸承的選擇</b></p><p>　　低速軸和高速軸的軸承段的直徑=48, =48 選用軸承，初選深溝球軸承, </p><p><b>　　滾動(dòng)軸承的校核</b></p>

116、<p>　　由于低速軸的轉(zhuǎn)矩大于高速軸，同時(shí)各軸直徑相差很小，所以只需校核短軸的深溝球軸承。</p><p><b>　　由前面的計(jì)算可得</b></p><p><b>　　軸向力：</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b&g

117、t;　　求當(dāng)量動(dòng)載荷</b></p><p>　　由上圖可知軸2未受軸向載荷，軸2受軸向載荷，則，由教材表14-12可得，，查有關(guān)軸承手冊(cè)可得。</p><p>　　軸2：，查表可得，可計(jì)算出，</p><p><b>　　可得</b></p><p><b>　　軸1：</b><

118、/p><p><b>　　求軸承壽命</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　按單班制計(jì)算每天工作8小時(shí)，一年工作365天，則</p><p><b>　?。M足年限要求）</b></p><p>　　第四章 進(jìn)給速度測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

119、</p><p><b>　　測(cè)試裝置的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試系統(tǒng)大量應(yīng)用了虛擬儀器技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)，自動(dòng)化、智能化的引入提高了系統(tǒng)的先進(jìn)性，信號(hào)處理的核心是一臺(tái)工業(yè)計(jì)算機(jī)，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速信號(hào)連接在計(jì)算機(jī)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速信號(hào)處理卡上，八角環(huán)三向測(cè)力傳感器的應(yīng)變信號(hào)經(jīng)橋盒接成所需的橋路后，由 USB 接口的WS3811 數(shù)字應(yīng)變儀處理，并將結(jié)果通過 USB口

120、與計(jì)算機(jī)相連 進(jìn)給速度信號(hào)采用光電脈沖傳感器，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)位移高精度的測(cè)量，光電脈沖傳感器的抗干擾能力突出，輸出信號(hào)為數(shù)字脈沖，筆者采用通過計(jì)算機(jī)的并行接口中的 EPP 模式，從輸入口讀得該TTL電平信號(hào)，節(jié)省了 F /V 變換及 A/D板 實(shí)踐證明該方法簡(jiǎn)單實(shí)用，也避免了信號(hào)轉(zhuǎn)換可能帶來的二次誤差。如下圖所示：</p><p>　　處理軟件由 Visual Basic 6. 0 及 LabView STU感器的零點(diǎn)

121、標(biāo)定及八角環(huán)三向測(cè)力傳感器的零點(diǎn)標(biāo)定及加載線性標(biāo)定 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定模塊設(shè)定所測(cè)試鋸鏈的型號(hào) 參數(shù)等信息 實(shí)時(shí)測(cè)試模塊用于同時(shí)記錄扭矩 轉(zhuǎn)速 切向力 法向力 側(cè)向力及進(jìn)給速度，并以曲線的形式顯示 計(jì)算分析模塊用于將記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，主要計(jì)算單位鋸切功力比鋸切效率及其它相關(guān)數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　通過本文對(duì)木材刀具切削試

122、驗(yàn)臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的方案、進(jìn)給機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，能夠使木材切削試驗(yàn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)手搖進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的結(jié)合。</p><p>　　其手搖進(jìn)給系統(tǒng)與一般車床相似，是通過手輪、手輪軸、手輪軸齒輪、進(jìn)給齒輪及進(jìn)給齒輪軸組成。手輪空套在手輪軸上，搖動(dòng)時(shí)往前推手輪即可使手輪與軸結(jié)合，不搖時(shí)在回位彈簧力作用下自動(dòng)脫開。 </p><p>　　溜板箱的快速進(jìn)給傳動(dòng)由電動(dòng)機(jī)最終傳至進(jìn)給齒輪軸。安裝在溜板箱右側(cè)的電動(dòng)

123、機(jī)與軸通過聯(lián)軸器連接，左端固定有主動(dòng)錐齒輪，被動(dòng)錐齒輪及小齒輪都固定在短軸上，短軸由兩個(gè)球軸承支承在殼體壁上。小齒輪與中間大齒輪嚙合，中間大齒輪固定在花鍵軸上，另外花鍵軸上還空套著滑動(dòng)齒輪，滑動(dòng)齒輪的一端有撥叉槽，撥叉由掛擋手柄操縱以推動(dòng)滑動(dòng)齒輪在花鍵軸上滑動(dòng)，從而使滑動(dòng)齒輪和進(jìn)給大齒輪實(shí)現(xiàn)嚙合與脫開。當(dāng)滑動(dòng)齒輪與進(jìn)給大齒輪嚙合時(shí)，溜板箱就可由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)給。</p><p><b>　　致

124、 謝</b></p><p>　　經(jīng)過3個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)大學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于平時(shí)實(shí)際鍛煉的少，經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有許導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師許林云老師。許老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從查閱數(shù)據(jù)到設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝

125、配草圖等整個(gè)過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是許老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。除了敬佩許老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 其次要感謝我的同學(xué)對(duì)我無私的幫助，特別是在CAD軟件的使用方面，正因?yàn)槿绱宋也拍茼樌耐瓿稍O(shè)計(jì)，我要感謝我的母?！暇┝謽I(yè)大學(xué)，是母校給我們提供了優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境；另外，我還要感謝那些曾給我授過課的每一位老師，是你們教會(huì)我專業(yè)識(shí)。

126、在此，我再說一次謝謝！謝謝大家！?。?。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.  許林云. 自制實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)計(jì)及在課程教學(xué)中的應(yīng)用. 中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2009，84：5-7</p><p>　　2.   許林云，劉軍，周克寧，林石.自制測(cè)力儀用于木材三向切削力的測(cè)定. 森林

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