泡沫混凝土保溫板橫向切割機的設(shè)計-坯料的切割裝置含9張CAD圖

泡沫混凝土保溫板橫向切割機的設(shè)計-坯料的切割裝置含9張CAD圖,泡沫,混凝土,保溫,橫向,切割機,設(shè)計,坯料,切割,裝置,cad 課題申報表 指導(dǎo)教師 職稱 教研室 申報課題名稱 泡沫混凝土保溫板橫向切割機的設(shè)計 課題類型 工程設(shè)計 課題來源 社會生產(chǎn)實踐 課 題 簡 介 發(fā)泡水泥保溫板是輕質(zhì)、保溫、隔音、耐火的多功能材料，在建筑節(jié)能防火領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。水泥保溫板切割機是泡沫混凝土制品的生產(chǎn)設(shè)備之一，本課題首先根據(jù)市場調(diào)研擬定總體設(shè)計方案，再通過相關(guān)設(shè)計計算，完成保溫板橫向切割機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后繪制切割機裝配圖及主要零部件圖，編寫設(shè)計說明書。 課題要求 （包括所具備的條件） 1.學(xué)生應(yīng)具備機械設(shè)計制造方面的基礎(chǔ)知識和工程軟件AutoCAD、UG或Pro/E等的基本操作能力； 2.計算機、繪圖機，有關(guān)參考書、工具書、工程軟件、零件圖樣等設(shè)計資料。 課題工作量要求 1.查閱文獻資料，撰寫畢業(yè)設(shè)計開題報告，外文翻譯不少于4000漢字； 2.擬訂發(fā)泡水泥保溫板切割機總體設(shè)計方案； 3.進行相關(guān)設(shè)計計算，完成保溫板橫向切割機的結(jié)構(gòu)設(shè)計； 4.繪制切割裝置裝配圖及主要零部件圖，總量不少于3張A0圖紙； 5.撰寫設(shè)計說明書，字數(shù)不少于2萬字，參考文獻不少于15篇。 教研室 審定意見 同意 室主任簽字： 學(xué) 院 審定意見 同意 教學(xué)院長簽字： 任 務(wù) 書 1．畢業(yè)設(shè)計的背景： 泡沫混凝土是具有輕質(zhì)、保溫、隔音、耐火等特性的多功能材料，在建筑節(jié)能防火領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，但在泡沫混凝土的生產(chǎn)裝備及技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，我國與發(fā)達國家尚有較大差距。泡沫混凝土保溫板切割機是泡沫混凝土制品的生產(chǎn)設(shè)備之一，研究開發(fā)性能穩(wěn)定、工作效率高的泡沫混凝土保溫板切割機，對于加速泡沫混凝土制品的推廣應(yīng)用具有重要意義。 2．畢業(yè)設(shè)計(論文)的內(nèi)容和要求： 首先根據(jù)市場調(diào)研擬定切割機總體設(shè)計方案，將長寬高為1250×1250×350的坯料沿橫向切去上下廢料而成為1250×1250×300的坯料，再通過相關(guān)設(shè)計計算，確定主要技術(shù)參數(shù)，完成泡沫混凝土保溫板橫向切割機機的結(jié)構(gòu)設(shè)計。最后繪制切割機裝配圖及主要零件圖，編寫設(shè)計說明書。 要求：1.查閱文獻資料，撰寫開題報告，外文翻譯4000漢字以上； 2.擬訂泡沫混凝土保溫板切割機設(shè)計方案，繪制橫切切割機工作原理圖； 3.進行相關(guān)設(shè)計計算，確定主要技術(shù)參數(shù)； 4.繪制切割機裝配圖及主要零件圖，總量不少于3張A0圖紙； 5.編寫設(shè)計說明書，字數(shù)不少于2萬字，參考文獻不少于15篇。 3．主要參考文獻： [1] 李應(yīng)權(quán),王明軒,扈士凱等.我國泡沫混凝土行業(yè)新進展[J].混凝土世界,2014, 58(4):10-27. [2] 李應(yīng)權(quán),遲碧川,扈士凱，等.泡沫混凝土保溫板的生產(chǎn)及施工工藝[J].徐州工程學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2013, 28(2):28-32. [3] 張澤華,張志強.一種新型發(fā)泡水泥板切割工具的設(shè)計[J].機電技術(shù),2014(6): 50-52. [4] 張進財,王偉力,馬會軍.水泥發(fā)泡保溫板全自動生產(chǎn)線的開發(fā)與工業(yè)化應(yīng)用[J]. 墻材革新與建筑節(jié)能,2014(7):41-42. [5] 王振貴,董洪利,張玉海，等.水泥發(fā)泡保溫板切割流水線[P].中國實用新型專利, ZL201220465447.2. [6] 王建春,王彥良,王榮克，等.無機水泥發(fā)泡保溫板在線連續(xù)快速切割生產(chǎn)線[P].中國發(fā)明專利, ZL201410373590.2. [7] 袁崇財.水泥發(fā)泡保溫板垂直切割裝置[P].中國實用新型專利, ZL201120515785.8. 4．畢業(yè)設(shè)計(論文)進度計劃(以周為單位)： 寒假期間準備工作：系統(tǒng)學(xué)習(xí)混凝土機械相關(guān)知識，熟悉課題相關(guān)CAD軟件的基本操作和應(yīng)用。 第一周，課題調(diào)研，查閱資料，熟悉有關(guān)軟件的應(yīng)用功能 第二周，完成開題報告及外文資料翻譯 第三周，擬訂發(fā)泡水泥保溫板切割機總體設(shè)計方案 第四周，繪制橫向平切切割機的工作原理圖 第五周，進行有關(guān)計算，確定主要技術(shù)參數(shù) 第六周，完成切割機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第七周，繪制切割機裝配圖 第八周，繪制切割機裝配圖 第九周，繪制機架裝配圖 第十周，繪制主要零件圖，完善切割機裝配圖 第十一周，撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書 第十二周，撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書 第十三周，課題答辯 教研室審查意見： 室主任簽名： 年 月 日 學(xué)院審查意見： 教學(xué)院長簽名： 年 月 日 開題報告 課題名稱 泡沫混凝土保溫板橫向切割機的設(shè)計 課題來源 社會生產(chǎn)實踐類 課題類型 工程設(shè)計類 1．選題的背景及意義： 泡沫混凝土又名發(fā)泡混凝土，是將化學(xué)發(fā)泡劑發(fā)泡后加入到膠凝材料、摻合料、改性劑、鹵水等制成的漿料中，經(jīng)混合攪拌、澆注成型、自然養(yǎng)護所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質(zhì)保溫材料，它屬于氣泡狀絕緣材料，突出特點是在混凝土內(nèi)部形成封閉的泡沫孔，使混凝土輕質(zhì)化和保溫隔熱化，用其作為外墻的保溫材料是一種較為理想的選擇。泡沫混凝土是具有輕質(zhì)、保溫、隔音、耐火等特性的多功能材料，在建筑節(jié)能防火領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，但在泡沫混凝土的生產(chǎn)裝備及技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，我國與發(fā)達國家尚有較大差距。泡沫混凝土保溫板切割機是泡沫混凝土制品的生產(chǎn)設(shè)備之一，研究開發(fā)性能穩(wěn)定、工作效率高的泡沫混凝土保溫板切割機，對于加速泡沫混凝土制品的推廣應(yīng)用具有重要意義。 2．研究內(nèi)容擬解決的主要問題： 首先根據(jù)市場調(diào)研擬定切割機總體設(shè)計方案，繪制發(fā)泡水泥切割機切割機構(gòu)的工作原理圖，傳動系統(tǒng)圖。將長寬高為1250×1250×350的坯料沿橫向切去上下廢料而成為1250×1250×300的坯料，再通過相關(guān)設(shè)計計算，確定主要技術(shù)參數(shù)，完成泡沫混凝土保溫板橫向切割機機的結(jié)構(gòu)設(shè)計。最后繪制切割機裝配圖及主要零件圖，編寫設(shè)計說明書。 擬解決的主要問題： （1）選擇哪種切割方式切割發(fā)泡水泥保溫板，既要能適應(yīng)水泥保溫板毛坯尺寸較大的需求，又要快速高效地工作。 （2）如何實現(xiàn)刀具縱向間距的調(diào)整、刀具水平方向的往復(fù)運動及毛坯運動的整合以達到切割目的，如何確定切割機的整體結(jié)構(gòu)。 （3）選擇哪種機械機構(gòu)能將電機的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成為刀具水平方向的往復(fù)直線運動。 （4）如何優(yōu)化切割機構(gòu)及工藝參數(shù)，從而保證切割機工作的穩(wěn)定性。 3．研究方法技術(shù)路線： （1） 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總體設(shè)計方案，采用上下雙鋸條的框架結(jié)構(gòu)作往復(fù)直線運動實現(xiàn)對毛坯的切割，以適應(yīng)泡沫混凝土保溫板毛坯尺寸大、工作效率高的切割要求，同時造價及維修成本較低。 （2）通過對刀具分度裝置與鋸框的設(shè)計實現(xiàn)刀具縱向間距調(diào)整與切割刀具水平方向往復(fù)運動的整合，確定了切割裝置的總體結(jié)構(gòu)。按設(shè)計要求確定間距為300的雙橫向刀具，刀具位置由鋸框固定；水平方向的運動利用滾筒、機架、滾筒固定鋼組合，人力對坯料進行推送。 （3）選擇曲柄連桿機構(gòu)將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榈毒咚椒较虻耐鶑?fù)直線運動，實現(xiàn)對保溫板的切割。 （4）采用控制變量法，找出最合理的切割速度，降低電機的無用損耗，提高鋸條對毛坯的有效切割，提高毛坯的成型及利用率；通過對切割速度，進料速度，泡沫板的強度和密度等參數(shù)的計算來確定合適的電機型號及類別。 4．研究的總體安排和進度計劃： 寒假期間準備工作：系統(tǒng)學(xué)習(xí)混凝土機械相關(guān)知識，熟悉課題相關(guān)CAD軟件的基本操作和應(yīng)用。 第一周，課題調(diào)研，查閱資料，熟悉有關(guān)軟件的應(yīng)用功能 第二周，完成開題報告及外文資料翻譯 第三周，擬訂發(fā)泡水泥保溫板切割機總體設(shè)計方案 第四周，繪制橫向平切切割機的工作原理圖 第五周，進行有關(guān)計算，確定主要技術(shù)參數(shù) 第六周，完成切割機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第七周，繪制切割機裝配圖 第八周，繪制切割機裝配圖 第九周，繪制機架裝配圖 第十周，繪制主要零件圖，完善切割機裝配圖 第十一周，撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書 第十二周，撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書 第十三周，課題答辯 5．主要參考文獻： [1] 李應(yīng)權(quán),王明軒,扈士凱等.我國泡沫混凝土行業(yè)新進展[J].混凝土世界,2014,58(4):10-27. [2] 李應(yīng)權(quán),遲碧川,扈士凱，等.泡沫混凝土保溫板的生產(chǎn)及施工工藝[J].徐州工程學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2013,28(2):28-32. [3] 張澤華,張志強.一種新型發(fā)泡水泥板切割工具的設(shè)計[J].機電技術(shù),2014(6):50-52. [4] 張進財,王偉力,馬會軍.水泥發(fā)泡保溫板全自動生產(chǎn)線的開發(fā)與工業(yè)化應(yīng)用[J].墻材革新與建筑節(jié)能,2014(7):41-42. [5] 王振貴,董洪利,張玉海，等.水泥發(fā)泡保溫板切割流水線[P].中國實用新型專利,ZL201220465447.2. [6] 王建春,王彥良,王榮克，等.無機水泥發(fā)泡保溫板在線連續(xù)快速切割生產(chǎn)線[P].中國發(fā)明專利,ZL201410373590.2. [7] 袁崇財.水泥發(fā)泡保溫板垂直切割裝置[P].中國實用新型專利，ZL201120515785.8. 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室意見： 通過，同意開題 教研室主任簽名： 年 月 日 學(xué)院意見： 教學(xué)院長簽名： 年 月 日 指導(dǎo)記錄 第一次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第二次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第三次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第四次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第五次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第六次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第七次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第八次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第九次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十一次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十二次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十三次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十四次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十五次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 中期匯報表 學(xué)生姓名 專 業(yè) 學(xué) 號 設(shè)計（論文）題目 泡沫混凝土保溫板橫向切割機的設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）前期工作小結(jié) 已完成工作：1.對泡沫混凝土保溫板的切割方式進行選取 2.傳動系統(tǒng)及動力源的確定 3.導(dǎo)向機構(gòu)及機架的選型 尚未完成工作：相關(guān)參數(shù)的計算；鍵、螺栓、軸的選型及計算：圖紙的繪制 指導(dǎo)教師意見 簽名： 2018 年 4 月 21 日 中期情況檢查表 學(xué)院名稱： XXX 檢查日期： 20XX 年 4 月 21 日 學(xué)生姓名 專 業(yè) 指導(dǎo)教師 設(shè)計（論文）題目 泡沫混凝土保溫板橫向切割機的設(shè)計 工作進度情況 基本完成任務(wù) 是否符合任務(wù)書要求進度 是 能否按期完成任務(wù) 能 工作態(tài)度情況 (態(tài)度、紀律、出勤、主動接受指導(dǎo)等) 按時出勤，態(tài)度嚴謹認真 質(zhì)量 評價 (針對已完成的部分) 存在問題和解決辦法 檢查人簽名 教學(xué)院長簽名 指導(dǎo)教師評閱表 學(xué)院： XXX 專業(yè)： XXX 學(xué)生： XXX 學(xué)號： XXX 題目： ? 泡沫混凝土保溫板橫向切割機的設(shè)計 ?????????? 評價 項目 評價要素 成績評定 優(yōu) 良 中 及格 不及格 工作 態(tài)度 工作態(tài)度認真，按時出勤 能按規(guī)定進度完成設(shè)計任務(wù) 選題 質(zhì)量 選題方向和范圍 選題難易度 選題理論意義和實際應(yīng)用價值 能力 水平 查閱和應(yīng)用文獻資料能力 綜合運用知識能力 研究方法與手段 實驗技能和實踐能力 創(chuàng)新意識 設(shè)計 論文 質(zhì)量 內(nèi)容與寫作 結(jié)構(gòu)與水平 規(guī)范化程度 成果與成效 指導(dǎo) 教師 意見 建議成績 是否同意參加答辯 評語： ? ? ? ? ? ? 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 評閱教師評閱表 學(xué)院： XXX 專業(yè)： XXX 學(xué)生： XXX 學(xué)號： XXXX 題目： ? 泡沫混凝土保溫板橫向切割機的設(shè)計 ????? ????? 評價 項目 評價要素 成績評定 優(yōu) 良 中 及格 不及格 選題 質(zhì)量 選題方向和范圍 選題難易度 選題理論意義和實際應(yīng)用價值 能力 水平 查閱和應(yīng)用文獻資料能力 綜合運用知識能力 研究方法與手段 實驗技能和實踐能力 創(chuàng)新意識 設(shè)計 論文 質(zhì)量 內(nèi)容與寫作 結(jié)構(gòu)與水平 規(guī)范化程度 成果與成效 評閱 教師 意見 建議成績 是否同意參加答辯 評語： ? ? ? ? ? ? 評閱教師簽名： 年 月 日 答辯及綜合成績評定表 學(xué) 院 機電工程學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 設(shè)計論文題 目 泡沫混凝土保溫板橫向切割機的設(shè)計 答辯時間 20XX年 5 月 29 日 14 時 00 分至 14 時 20 分 答辯地點 答辯小組成 員 答辯 記錄 提問人 提問主要內(nèi)容 學(xué)生回答摘要 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 答辯記錄人簽名： 答辯 小組 意見 答辯評語： ? ? ? 答辯成績： 答辯小組組長簽名： 綜合 成績 評定 指導(dǎo)教師評定成績 評閱教師評定成績 答辯成績 綜合評定成績 答辯委員會主任簽名： ? 年 月 日 ? 18 泡沫混凝土保溫板橫向切割機的設(shè)計 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，所以會使混凝土具有輕質(zhì)、保溫、隔熱等諸多的優(yōu)點。 本課題設(shè)計了一種泡沫混凝土坯料的切割裝置，其功能滿足了對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總體設(shè)計方案。采用上下雙鋸條的框架結(jié)構(gòu)作往復(fù)直線運動實現(xiàn)對坯料的切割；對鋸框的設(shè)計實現(xiàn)刀具在縱向間距可調(diào)；通過對刀具的選擇，實現(xiàn)可高效、經(jīng)濟的連續(xù)切割方式。水平方向的運動利用滾筒、滑帶與電動機的組合實現(xiàn)對毛坯的推送。 大致描述了進料機構(gòu)的運動機理和結(jié)構(gòu)。機器具有操作容易、方便、結(jié)構(gòu)簡單等特點?？捎纱藶榛A(chǔ)上根據(jù)要求升級為所需設(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 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 本論文主要研究內(nèi)容 3 2 切割機總體方案的確定 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 傳動系統(tǒng)及動力源的確定 8 2.3 導(dǎo)向機構(gòu) 8 2.4 機架的設(shè)計要求 8 3 參數(shù)設(shè)計 9 3.1 主切削力的計算 9 3.2 泡沫混凝土切割機切割裝置四桿機構(gòu)的設(shè)計 9 3.3 曲柄滑塊機構(gòu)的運動分析 11 3.4 切割裝置動力源的選取和傳動比的分配 13 3.4.1 動力源的選取 13 3.4.2 傳動比的分配 15 3.5 減速器的選型 15 3.6 鋸框?qū)驒C構(gòu)的設(shè)計 16 3.7 切割機機架的選型 17 3.8 送料裝置的確定 18 4 連接件、軸的設(shè)計及潤滑的選擇 19 4.1 螺栓連接的設(shè)計 19 4.1.1 螺栓連接的分析 19 4.1.2 螺栓受力分析及計算 19 4.2 鍵的選擇及計算 21 4.3 鏈傳動的設(shè)計計算 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 鏈傳動潤滑方式的確定 24 4.3.6 鏈輪壓軸力的計算 24 4.4 小鏈輪的設(shè)計與計算 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)計計算 29 結(jié)論 33 致謝 34 參考文獻 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材料比起來，在成本、和節(jié)能環(huán)保等各個方面有著非常明顯的優(yōu)勢。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，建筑施工方面工藝也在不斷的完善。完成了對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)低碳技術(shù)的創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化的實現(xiàn)，對資源的保護和有效利用，實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。泡沫混泥土在該專項總共八個獲批的建材行業(yè)中就獨占了兩項，從這就可以很容易的看出國家對該行業(yè)的重視。也正因為如此，近幾年我國的發(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行保溫，比如路橋等。根據(jù)發(fā)泡的辦法不一樣，對它進行劃分，有物理的，有化學(xué)的?；瘜W(xué)發(fā)泡方式產(chǎn)生的產(chǎn)物其相對強度較物理發(fā)泡高的多，由于他們對于強度的要求是很高的，主要用來對不一樣的產(chǎn)品進行生產(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)計的切割機即為切除發(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 （1）這種無機的材料，是最新的，可以防火的，保溫性是很好的，隔熱性也是不錯的，并且質(zhì)量不高，站粘性很強等優(yōu)點。其材料的生產(chǎn)和使用不產(chǎn)生有毒物質(zhì)，對人體無害，對環(huán)境無污染，節(jié)約能源，故而現(xiàn)在是我們國家乃至其他國家都在支持的一種新型的建筑材料。 （2）性價比很高，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)所需成本要遠遠低于其它材料。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、高強。當(dāng)泡沫混凝土干密度為170kg/m3時，只需要花一天的時間，強度就可以到0.25，過二十八天，強度可以達到0.4。其達到此技術(shù)性能指標時間快，同時間內(nèi)強度高，這種性能已將遠超別的行業(yè)的水準。 （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）施工起來非常簡單，水泥板在施工的時候可以直接拿來用，也可作為屋面材料，對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，可在建筑物里一直被使用，所以不存在會在內(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)過程中不會產(chǎn)生廢棄物和污染物，實現(xiàn)的廢物的再次利用，具有節(jié)能環(huán)保等顯著的優(yōu)勢。 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候，首先固定用工字鋼龍骨來進行，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)能標準要達到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到標準。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)能標準高的有機保溫材料通過的復(fù)合方式進行加工處理起來。目前最為常見的就是將發(fā)泡水泥與聚氨酯通過復(fù)合的形式進行處理加工。 1.4 本論文主要研究內(nèi)容 對市場進行調(diào)查，將切割機的總方案確定下來，將它橫向切割機切割機構(gòu)的傳動系統(tǒng)圖和工作原理圖。本論文的設(shè)計目的是將長寬高為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)計與計算，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機的結(jié)構(gòu)設(shè)計出來，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總體設(shè)計方案，選擇了合適的切割方式實現(xiàn)對坯料的切割，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，同時造價及維修成本較低。 （2） 通過對鋸框的設(shè)計實現(xiàn)刀具在縱向間距可調(diào)；通過對刀具的選擇，實現(xiàn)可高效、經(jīng)濟的連續(xù)切割方式。按設(shè)計要求確定刀具位置，并確定切割裝置的總體結(jié)構(gòu)。大致設(shè)計和描述簡易的人工送料裝置。 （3）選擇曲柄連桿機構(gòu)，將電機的旋轉(zhuǎn)運動通過曲柄連桿機構(gòu)帶動鋸框使得刀具可在水平方向進行往復(fù)直線運動，從而實現(xiàn)對保溫板的連續(xù)切割。 2 切割機總體方案的確定 近些年來，國家對節(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家A級的可防火建筑材料，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，并且對溫度的保持也不錯，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，抗壓強度在0.9~4.5MPa,不過發(fā)泡水泥保溫板的使用時間跟建筑相同。 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里面就是切割機的總方案。 圖2-1切割裝置的總體方案 論文設(shè)計的這個機器，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 對于這個機器來說，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，下面對他們的好處，不好來進行分析。 2.1.1 線鋸 線鋸是利用繩可以鋸斷木頭的原理，從而設(shè)計出來的一種可針對硬且十分脆的材料進行切割的工具。 因為用的驅(qū)動動力裝置為液壓切割設(shè)備，所以可以對比較厚實且不易于對混凝土進行切割。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)用于保護性的拆除和工程的改造和加固是一種高級的工程工具。液壓線鋸還可以應(yīng)用于堅硬材質(zhì)的切割。液壓線鋸的優(yōu)點主要有以下幾方面：因為用的是液壓驅(qū)動，所以動力很大，這樣切削能力就變強了，生產(chǎn)率變高了；可減小勞動者的勞動強度；操縱性能好且安全可靠、方便簡單，且具備保護過載的功能；因為液壓系統(tǒng)工作非常穩(wěn)定，安全性好，可靠性高，這樣一來機器的成本就降低了。 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，所以工作時候要加研磨液，之后加工成為產(chǎn)品的時候，要多根鋸絲同時一起工作。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型葉片的橫向運動對交錯的鋸鏈實現(xiàn)剪切運動，以汽油發(fā)動機為動力的便攜式鋸，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)動辦法的不同，進行劃分，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，空氣增壓機是比較小的。不過開啟的時候速度不快，花的錢多，只要在比較大的采石場使用。 風(fēng)動鏈鋸：噪聲小，質(zhì)量小，非常安全，沒有污染，功率不高。不過因為動力有限制，所以要用空氣壓縮機，所以占地面積較大。適用于在礦井底下采礦時使用。 電動鏈鋸：輸出功率較為穩(wěn)定，跟別的鏈鋸對比不靈活。要是線路太長，那么移動起來就不便利。因為體積不大，所以不能在生產(chǎn)規(guī)模大的時候用。 由以上材料分析可知，雖然鏈鋸的一個好處是靈活性好，不過論文中切割部分對靈活性的要求不高。對于鏈鋸要安裝張緊裝置，要對混凝土進行切割，那么需要使用金剛石的，花的錢太多，不過機器不簡單，所以經(jīng)濟性是滿足不了。除此之外，鏈鋸主要是靠著鏈上相互交錯的L型刀片的往復(fù)運動去實現(xiàn)切割，但是L型相互錯開的刀片對毛坯進行切割的時候，損耗是不小的，并且對坯料進行切割的時候力過大，不夠穩(wěn)定。而發(fā)泡混凝土的毛坯尺寸為1250×1250×350，選擇鏈鋸對原材料的消耗過于巨大，浪費過大。綜合以上所述，在本論文的設(shè)計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，可用在實木、塑料、鋁合金等日常多見材料的切割，實用性好。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。但對于所安裝設(shè)備要求很高，維修護理所需注意點較多。設(shè)備首先需設(shè)備狀態(tài)良好固定牢固，工作時無振動，無徑向跳動，對鋸片的固定要牢固。且設(shè)備要有安全保護裝置，比如過載時要有過載保護，出現(xiàn)緊急情況時要有斷電剎車等。切割時對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)。防止切割時出現(xiàn)工件抖動情況，損壞刀具。對鋸片也需要護理，當(dāng)不使用時要及時將其平放，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，要對刀片進行打磨，或者換鋸片。鋸片的維修、護理、購買都應(yīng)在原廠家進行。 綜上所訴，鋸片不適用于大范圍，環(huán)境較差的工廠使用，鋸片的更換價格昂貴，維修護理較為困難，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，可以用來跟張力不大的鋸架一起用，切割的是一些實心的，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、實心體、木材及所有可以加工的金屬材料的切割。主要特點有：與一種金屬加工的鋸條進行對比，抗熱性，耐磨性都是很不錯的，并且使用時間比較長等好處，且柔韌性好，不會在切割過程中出現(xiàn)折斷。 碳化砂鋸條：進行切割的時候，耐熱性，還有耐磨性都是非常大的，切割的時候效率都是很高的，是傳統(tǒng)鋸條切割效率的數(shù)十倍。并且可以對別的沒有辦法切割的鋸條來進行加工，有玻璃，硬質(zhì)鋼等等。 由于一般的木材其順紋的抗壓強度為30~55MPa，而泡沫水泥保溫板的抗壓強度僅僅只有0.1~1.2MPa，那么由此可知用來對木材進行切割的鋸條，他們也是可以對泡沫水泥保溫板進行切割。并且鋸條花的錢比較少，換刃磨的時候非常便利。因為鋸條自身的長還有它的原材料，用的時候，用鋸條的時候，主軸不能出現(xiàn)形狀的改變，也不能在徑向上出現(xiàn)跳動，系統(tǒng)不會有震動，裝的地點非常的穩(wěn)固，所以要安裝一個專業(yè)的鋸框，專門對鋸條進行固定。圖紙2-5展示的就是 保溫板進行切割的毛坯大小是1250*1250*350mm，盡管鏈鋸的機動性比較好，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，在進行切割的時候，耗費的原材料是很多的。發(fā)泡水泥是建筑上使用的，對于精度的要求并不需要很高，如果使用線鋸，因為線鋸需要恒張緊裝置，這會使得切割裝置設(shè)計變得十分復(fù)雜，并且金剛石線鋸的成本很高，總體造價太高，不符合本文經(jīng)濟的要求。鋸片對設(shè)備要求高，對刀具的更換和維修護理難，不符合工作環(huán)境和地點的要求。鋸條盡管在進行切割的時候，和鏈鋸是一樣的，浪費肯定會有，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。 按照可以進行使用的切割辦法進行分析，確定論文中用的是鋸條來進行切割。用鋸框?qū)⑸舷碌朵彾歼B接起來，這樣就形成一個整體了，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 傳動系統(tǒng)及動力源的確定 因為這個機器都是在廠里面用，那么動力部分用一般的電動機便可。 電動機輸出的那一頭對減速器進行高輸出，減速器在聯(lián)軸器的作用下，跟曲柄滑塊裝置進行連接，之后曲柄轉(zhuǎn)動，這樣連桿就可以將整個鋸框帶動起來，在水平面上進行來回的動作。下圖2-6所示 圖2-6切割裝置系統(tǒng)設(shè)計原理圖 2.3 導(dǎo)向機構(gòu) 論文設(shè)計的這個機器，主要的動作就是，鋸條在水平方向上，來回進行直線動作，要想讓鋸框保持在水平方向上的運動，需要在鋸框的上下兩邊安裝四個限位滾輪，并且滾輪只能在其相應(yīng)的軌道內(nèi)來回滾動從而達到限位和運動的目的。 2.4 機架的設(shè)計要求 對機架進行設(shè)計的時候，有以下幾點： 1. 要求機架抗震性好，振動的擺幅在機架所允許的范圍內(nèi)，且振動時發(fā)出的噪音小。 2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單美觀，容易維修護理，降低裝配難度，方便鑄造加工。 3. 造價要經(jīng)濟，實用性高，可滿足所需要求。 4. 機械產(chǎn)生熱能時要求熱變形要小，在可控范圍內(nèi)，對生產(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，而鋸條有著鋸身長且薄的特性，所以十分的脆，容易弄斷。所以機架的穩(wěn)定性一定要好，振動不能大，盡管保溫板的精度不需要太大，不過機架承載后不產(chǎn)生變形。綜合以上幾點要求得出，設(shè)計出的機架要有一定的剛度和強度滿足所需要求；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械性能且容易采購的標準化金屬，所以此處槽鋼作為機架的基本材料，通過焊接來焊接成我們所需的形狀和結(jié)構(gòu)。 3 參數(shù)計算 3.1 主切削力的計算 計算主切削力時，因毛坯直接由鋸條進行切削，所以在切削時毛坯上的每個鋸齒在此過程中都可以看作單一的刨削，切削深度為2mm，進給量為0.66/次。保溫板的抗壓強度在0.1~1.2MPa，抗壓強度最大數(shù)值1.2MPa。據(jù)條數(shù)為2，取Z=2。切割裝置對發(fā)泡水泥保溫板進行切割時的切削力與被吃刀量、進給量、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，機器在進行切削動作的時候，切削最大的力就是： 3.2 泡沫混凝土切割機切割裝置四桿機構(gòu)的設(shè)計 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角類似的特定要求的場合。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)加上桿子最長的數(shù)據(jù)，也就是剩下來兩個桿子的長； 2. 。 在這個裝置進行個動作的時候，從動桿在工作時候花費的時間比從動桿件在回程時所用的時間要長，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)從動桿件位于最遠處和最近處這兩個極限位置時，兩原動零件之間會有一個角度，這個角度要是變大了，那么K就變大了，急回特征就非常明顯了。 對四桿裝置進行設(shè)計，就是為了讓鋸框在水平面上進行來回直線動作，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機構(gòu)原理圖 如果偏置角=160°，查看機械專業(yè)資料3-2展示 圖3-2根據(jù)max設(shè)計出偏置曲柄滑塊機構(gòu)的曲線圖 就有（a為曲柄半徑，b為連桿長度）。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，連桿的長就是，鋸框中心跟曲柄中心相距。 平面絲桿裝置在動作的時候，會有死點地點存在，它還在進行傳送的時候，傳動角就是零度，那么這個時候切向功率就是0，不管主動零件有多大力作用在上面，那么不可能主動零件一直驅(qū)動從動零件，這個地點就是死點，正常會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)動進行來回動作的零件，曲柄，連桿都是在一個直線上的時候?qū)兴傈c的出現(xiàn)。 （2）在平行四邊裝置里面，要是主動零件的曲柄跟機架在一條直線上，那么連桿的曲柄跟機架也就在一個直線上，那么動作曲柄的傳動角就是零，轉(zhuǎn)動會向著兩個不一樣的方向進行，所以這個地方也是死點。 3.3 曲柄滑塊機構(gòu)的運動分析 確定鋸框兩個極限地點來分析加速度： 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)，那么這個時候AB桿子的速度就跟他進行垂直，這個時候加速度只有法向的；BC這個桿子，只要對點進行分析，就可以知道這個時候速度是沒有的，加速度順著BC桿豎直向下，就有=+，那么這個時候BC桿子的速度方向就跟它是垂直的，對點的加速度進行分析： 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） 對于加速度和的運動方向相反，利用矢量三角形計算得： ? =36.73m/s 式（3-3-4） ，=，=,則由式（3.3.4）得到 =36.73m/s。 圖3-4鋸框處在最遠位置示意圖 在這個鋸框走到最遠的地方的時候，也就是在這個地方，鋸框就沒有速度了，加速度的方向順著桿子豎直向上的，那么這個時候桿子的方向速度跟孝感是垂直的，加速度只要對法向的進行考慮。BC這個桿子，點進行考慮，點就沒有速度，不過它加速度的方向也是順著桿子豎直向上，那么，BC桿速度方向跟這個桿子是垂直的。點的加速度，通過BC桿跟豎直方向有一個角度，那么跟每一個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） 因為和在動作的時候是反著方向的，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，那么會出現(xiàn)的結(jié)果是： 1、 當(dāng)機構(gòu)有四點位置出現(xiàn)時，機構(gòu)的整體運動趨勢會朝著兩個方向進行動作，動作有很多不確定的，對于它的傳動沒有好處； 二、有的機器通過死點的特征來工作，例如飛機的起落架機構(gòu)還有一些其他相類似的夾緊機構(gòu)等。在本設(shè)計里，機構(gòu)的運動對死點的特征沒有要求，范圍對于機器工作的連續(xù)性有影響，所以盡量讓這種影響不存在。 現(xiàn)在從死點地點過去的辦法有： 一、讓主動零件的重量加大，裝飛輪在從動零件上，這樣就可以過去了。 二、排列錯開來進行性。 因為機器自身的特征，還有工作要求，對于飛輪還有聯(lián)動裝置不是那么適合的，所以讓曲柄厚一點，這樣它的重量就加大了，通過曲柄選裝時候的慣性，這樣死點的影響就沒有那么大。 3.4 切割裝置動力源的選取和傳動比的分配 3.4.1 動力源的選取 鋸框動作的時候，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，因為要在四個角安裝滾輪，所以K=0.05，由公式得滾動摩擦力需11N,所以在連桿作用的力是557N 鋸框是來回進行個動作的，一秒鐘動作兩次，那么曲柄轉(zhuǎn)動速度就是n=60r/min，它的半徑知道是93.0mm，用下面的式子算曲柄轉(zhuǎn)動的線速度 式（3-4-1） 數(shù)值放進去 ： 算曲柄轉(zhuǎn)動的功率： 。 正常帶傳動效率=85%~95% ,潤滑效果比較好的，滾動軸承傳動時候效率=0.99，圓柱齒輪減速器是一級的，那么=。用下面的式子將這個機器的輸出效率算出來 式（3-4-2） =0.85， =0.99， =0.97，放進去算P2=1.7kw。下面式子進行計算 P=K× 式（3-4-3） 切割的這個發(fā)泡水泥是非常勻稱的，抗壓強度在0.2~0.8MPa，切割機工作比較穩(wěn)定的時候K=1，可得電機的額定功率為1.7kw。 在沒有什么特別的要求的時候，Y系列電動機用的很多，因為主運動要進行不間斷回轉(zhuǎn)動作，確定電動機用的就是Y系列的。它不僅對能量可以進行節(jié)約，并且噪聲不大，高效率和高起動轉(zhuǎn)矩，使用時間比較長等好處。電機在進行裝配，還有功率的額定值都是符合IEC標準的，絕緣等級是B級的，機器殼子的防護等級是IP44級，冷卻的時候用的辦法是IC411。 Y系列電動機電壓額定數(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)電動機功率小于等于3kW時采用“”型接法，電動機功率大于等于4kW時采用“△”型接法。 查表11-1可得電動機的型號，本設(shè)計中選取Y90L-2作為發(fā)泡水泥切割裝置的動力裝置，表格3-1展示的就是電動機有關(guān)數(shù)據(jù)。 表3-1 Y90-2三相異步電動機的技術(shù)數(shù)據(jù) 電動機型號 額定功率（KW） 滿載轉(zhuǎn)速（r/min） 啟動轉(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 傳動比的分配 用下面的式子將傳動比的總數(shù)算出來 i==2880/60=48 式（3-4-4） 3.5 減速器的選型 主傳動的這個地方，小齒輪被電動機帶著工作，之后因為減速器，太陽輪進行工作，在行星齒輪的傳動下，就可以減速了。齒輪傳動的傳動比是非常精確的，并且效率還很高，并且它的結(jié)構(gòu)很緊湊，還不復(fù)雜，所以在傳動距離不遠的時候用的多，而且可以在環(huán)境差的時候用，非?？煽?，非?？?。要是使用時間長，那么用這種減速器花的錢就少很多，對于摩擦傳動，它的準確性不好，并且在徑向上施加在軸上的壓力太大，相距非常遠的時候可以用，并且需要工作環(huán)境好，不適用于復(fù)雜，環(huán)境惡劣的場地。鏈傳動正常在開式傳動，距離遠的時候用，并且工作的時候噪聲很大，只能對兩個平行軸進行鏈輪傳動。 綜上所述，應(yīng)該采用齒輪傳動的形式作為發(fā)泡水泥切割裝置的主傳動部分。 目前應(yīng)用比較廣泛且在機械傳動里最為重要的便是齒輪傳動。其使用場合非常之多，齒輪的傳動形式有很多種，而且它的傳動能力非常高，齒輪外圈的線速度可以達到200m/s，傳動的功率在幾十萬千瓦。 齒輪傳動的特征來詳細說明： 1、 效率很高，在所有的機械傳動里面，它的效率是最高的，這樣損耗的功率就是最少的，對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，傳動條件一樣的時候，齒輪占據(jù)的地方是非常小的。 3、 使用時間長，性能不錯，設(shè)計加工精度是很高的，齒輪進行齒合的時候緊密性很好，在齒輪傳動的時候穩(wěn)定，可靠性很不錯，可以用二十年，不怎么需要修理。 4、 傳動穩(wěn)定性好 一般來說，它的運動性質(zhì)始終保持穩(wěn)定不變且瞬時傳動比均為常數(shù)。 因為切割部分所工作的地方，還有機器自身有限制，所以要小一點，并且設(shè)計的傳動比，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，型號是單級傳動的BW-23-1/48,這種機器將轉(zhuǎn)矩輸出的時候，可以達到7625.9Nm＞，對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候，從下面幾個部分來進行：輸入部分，減速部分，輸出部分。輸入軸這個地方，減速器跟雙偏心裝置進行連接，隔著180°，將兩個輥子軸承裝在偏心套筒上，跟兩邊的裝置形成了H，對這兩個吊桿擺線來說，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裝置在齒合的時候，就通過針齒的辦法來進行，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)要求采用多級傳動。單級擺線針減速器降低速度的比例在9~87，傳動效率在0.94；要是傳動用的是雙級的，降低速度的比在120~5132。不過減速器要是傳動用的是多級的，那么傳動比是非常高的，可以達到幾十萬。在他們進行齒合的時候，不會有滑動出現(xiàn)，所以針齒輪進行傳動的時候，就是套式滾動摩擦。 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到目的與要求。 三、運作時噪聲不大，傳動很穩(wěn)定。它在工作的時候出現(xiàn)的噪音與其他減速器相比，有著顯著的低噪特點。這是由于它的平衡原理是機件的，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?，使用時間長。它的零件用的是軸承鋼，強度很大，并且進行淬火處理，它的硬度就變大了，可以是58~60HRC?；旧隙际菨L動摩擦，所以使用時間長。 五、非常合理，修起來容易。裝起來容易可以看做是潤滑起來，還有拆下來的時候都非常容易容易組裝和維護。 3.6 鋸框?qū)驒C構(gòu)的設(shè)計 進行水平方向上來回動作的時候，對于它行走路線要是沒喲觃，那么就會有六個自由度出現(xiàn)，要是對這些自由度不限制，那么動作精度就會有影響： 1、 對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，那么在進行切割的時候就會弄斷。 2、 對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有影響，對于鋸框的行程也會有影響。 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，者也會嚴重的影響切割裝置的使用壽命和并且對最終成品的質(zhì)量有著極大的影響。 所以一定要限制鋸框的自由度，他只能有一個自由度，也就是說在水平方向進行來回動作。裝四個凸緣限位滾輪對它的自由度進行限制，2-5展示，限位滾輪用的是滾動軸承，精度是五級，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尺寸參數(shù) mm 軸承代號 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 機架的選型 機架就用的是槽鋼五號，焊接對它進行連接，對比焊接，螺栓，鉚接，它的好處： 1、 用焊接，對于機架的結(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，能夠滿足大部分機架所需的連接要求，外形尺寸較大的機架使用焊接去制造相對是比較容易的。 2、 焊接時成品的產(chǎn)量高，且不合格產(chǎn)品容易修復(fù)； 3、用鉚接，螺栓的時候，需要先打孔，之后才能進行連接，這樣一來連接零件的強度變小了。不過焊接的話，雖然焊接的地方會強度變大，有的甚至比本體的強度還大。 4、焊接的時候，對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、焊接的話準備工作比較少，簡單，并且便利，花費時間短。鑄造，鍛造都需要進行前期的準備，非常復(fù)雜。生產(chǎn)數(shù)量比較少，跟別的進行對比，就顯得焊接非常簡單，切割零件整體是比較簡單的，沒有必要將它設(shè)計成一個整體。 綜上所述，由于焊接有諸多優(yōu)點，所以選其對機架來進行連接。 一開始要將機架的大小定下來，因為機架的長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，因為鋸框在導(dǎo)軌上運動、運輸機的高度及機架自身用的原材料，機架的高就是1850mm。確定機架的長，毛坯長度為1250，鋸框水平運動的行程為200mm，確定機架的長是2800mm。因為鋸框的寬還有曲柄滑塊裝置的寬對機架的寬有限制，那么電機的寬就是410mm，確定機架的寬是600mm。按照上面的分析，機架的大小是2800×1850×600mm。 3.8 進料裝置的確定 本課題著重設(shè)計和介紹了切割裝置，并在此基礎(chǔ)上添加了簡易的輸送裝置。通過人工手動添加的推送力來實現(xiàn)對泡沫混凝土保溫板坯料的推送。也可再次基礎(chǔ)上添加動力源，如通過發(fā)電機產(chǎn)生動力，從而使整個進料裝置達到自動化的效果和目的，由于本人時間和能力不足，無法做出十分理想的送料裝置。只能大致設(shè)計出其框架和運動機理。 簡易進料裝置一共可分為三個部分。機架、滾筒和滾筒固定鋼架三部分。 尺寸的設(shè)定：進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1250*1250*300mm。所以機架加上滾筒固定鋼架和滾筒定位在鋼架時的高度應(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，所以機架加上滾筒固定鋼架高度為915。長為2900mm。故總體尺寸為2900*915*1400mm。 進料裝置進料所需的連接：以切割裝置的機架為基礎(chǔ)，通過焊接的形式離地350mm高的機架連接起來，起到定位和固定進料裝置的作用。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間距相同、高度相等的小孔，可將長為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)上添加電動機、減速器、履帶，可通過坯料的參數(shù)來計算所需功率來確定進料裝置電動機的型號，通過減速器將電動機的動力傳送到滾筒上，帶動滾筒運動。從而達到自動的功能，升級為完整的自動流水生產(chǎn)。 4 連接件、軸的設(shè)計及潤滑的選擇 要想對于機器的組裝，生產(chǎn)，修理，還有生產(chǎn)率提高這些要求進行滿足，連接機器的零件的時候，辦法有很多匯總，現(xiàn)在用的最多的就是兩種，一個就是需要連接的零件彼此之間進行固相固定，還有連接零件不會出現(xiàn)相對的動作，這就是靜連接。論文里面，電機跟機架連接用的是螺紋，機架各個部分進行焊接，這就是靜連接；還有一種，零部件相互進行連接的時候，有相對動作，這就是動連接，比方說曲柄滑塊里面，連桿相互進行的連接，還有軸承螺旋的傳動。 按照原理不一樣，有三種：一個是摩擦縮合的，還有一個是形鎖合的，還有一個是材料鎖合的。摩擦鎖緊說的就是進行擠壓，還有摩擦接觸面的連接，避免連接零件出現(xiàn)相對的動作，這樣就可以讓接觸面跟接觸面進行連接；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)用的電動機和機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 4.1.1 螺栓連接的分析 論文設(shè)計的螺栓組的連接，主要是連接減速器還有支撐架的，用的是五號槽鋼，進行焊接，這樣支撐架就出來了，槽鋼用的是Q215，抗拉強度在335MPa；減速器底座的原材料是HT200，抗拉強度200MPa，在進行連接的時候用的是一般的螺栓，查資料，電動機的重是70kg，不過減速器的重40kg，在兩邊對稱分布了螺栓孔，螺栓用的是一般的，有四根，在切割部分沒有工作的時候，電機，還有減速帶的軸方向上載荷作用在螺栓組上面；在機器工作的時候，螺栓組承受的是交變載荷，并且還有剪切力作用在上面。因為軸向載荷力作用在螺栓行，失效就表現(xiàn)為螺紋會有斷裂，會有損耗，所以對于它的失效，設(shè)計的時候，確保螺栓的拉伸強度，或者是對它靜力強度進行確保。論文的這個螺栓，只需要對軸向拉力的作用進行考慮，之后將安全系數(shù)變大，那么工作時候剪切力還有傾覆力矩也就沒有了。 4.1.2 螺栓受力分析及計算 螺栓組會有電動機，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，螺栓的級別是4.6級的，查表格4-1可以將它連接時候的安全系數(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） 因為電動機在工作的時候會出現(xiàn)交變載荷作用在上面，因為有影響，查看標準，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 鍵的選擇及計算 算這個連接，主要就是為了固定減速器輸出軸跟曲軸柄進行軸向固定，不過，要想進行軸線該固定，并且對轉(zhuǎn)矩進行傳送，它的連接有兩種，一個是鍵連接，一個是花鍵連接。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)，還有加工工藝上進行對比，很多不一樣的地方。跟平鍵連接進行對比，花錢連接的強度，還有加工該工藝，使用的時候，好處是： 1、承受的載荷是比較大的，并且這些力也很勻稱；2、用花鍵的時候，軸上面的零件對中性比較好；3、因為在鍵上面，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，要想將生產(chǎn)精度變高，通過磨削來實現(xiàn)。不好的是：因為在根部，應(yīng)力非常集中，所以加工的機器比較特別，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