（优秀毕业全套设计）普通旋切机机座与刀架部件设计（整套下载）

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座板的尺寸确定依据棍架侧板尺寸定出棍架的主体尺寸后，根据经验类比法确定底部座板的尺寸为。因为座板与机座底架的连接方式为螺纹连接，因此在座板上需钻出个螺栓孔，螺栓的大小依据经验选取普通粗牙螺纹。.棍架的强度与刚度校核在进行强度和刚度的校核之前，首先需分析棍架的受力情况。根据棍架与其他零件的连接情况分析得知，棍架主要受两个力的作用。是旋切机在加工木料时由棍座施加给棍架的力二是棍架及受棍架支撑的所有零件的重力。棍架侧板的强度校核与刚度校核由实验测算的大小约为，而的主要受力对象是棍架左右侧板，且其对左右侧板产生变形式主要是弯曲变形，下面根据变形形式对左右侧板的强度条件进行校核由于是左右侧板的整体受力，因此其各自的受力为因为左右侧板底部与底部座板通过焊接连接，所以可以将左右侧板看作是悬臂梁，而作用在侧板上的力可以看作是均布载荷。由此可知侧板顶部为弯矩最大处，因此最大弯曲应力所受正应力为.查阅相关手册得知的许用应力因此棍架侧板满足强度要求因为棍架左右侧板对称布置，且受力大小相等，因此二者的变形量相等，所以其变形不会对旋切机的工作特性产生影响，因此不必对侧板的刚度进行校核。棍架整体的强度与刚度校核根据材料密度及各零件的体积通过计算得重力约为，虽然重力在两个棍座处成定的集中分布，但为了简化问题分析，视重力对于整个棍架为均布载荷，这样简化之后相当于将两端的载荷移动到中间部分，这样计算的强度偏于安全。如此重力对棍架的作用使棍架产生弯曲变形。为方便对棍架进行应力计算可以将整个棍架合理简化为个简支梁。棍架所受剪力作用的剪力图如下图.棍架剪力图由以上剪力图作出棍座弯矩图如下图.棍架弯矩图由弯矩图可知，棍架中间的截面所受弯矩最大，因此对此截面进行强度校核。而棍架截面形状如下图.棍架截面图根据截面形状求出截面对形心的惯性矩，首先需要确定截面的主惯性轴，因此以截面左下角为坐标原点，求出截面形心的坐标。用面积法求截面形心坐标的步骤如下接着由为求出截面形心主惯性轴的惯性矩的步骤如下首先求出截面对原始轴的惯性矩利用惯性矩的可加性得.再由平行移轴公式得其中为截面面积.由此可得.最大弯曲正应力的计算公式为根据弯矩与剪力的关系，得其中为棍架长度，.，所以而由棍架截面图可知所以最大弯曲正应力而的许用应力因此整个棍架满足强度要求。根据以上对棍架力学模型的分析，由梁在简单载荷作用下的变形表，得棍架的最大挠度为上式中为材料的弹性模量，查阅相关手册知弹性模量为，所以最大挠度.机架构件的横梁允许挠度为，据此计算允许挠度值由以上计算可知所以棍架的挠度在允许挠度内，因此棍架刚度符合要求。.棍架及相关零件的尺寸公差形位公差及表面粗糙度由于棍架零件间无配合关系，因此公差等级选用，大多数零件可不标注尺寸公差。但对于棍座支承板，由于其上要安装棍底座，因此对其与棍底座的接触面有平面度的要求，此处选用公差等级为级，根据棍座支承板的尺寸及公差等级，查表得公差值为.。电机底座的设计.电机底座的结构设计在进行电机底座的结构设计前，先对底座的作用进行简单分析。电机底座其根本作用是支撑于与带轮相连的电机而为了合理利用其侧面的空间，将单棍座布置在电机底座的前侧面，由此电机底座也有支撑单棍座的作用进步分析，电机机座应该是安装在刀架上方的，而为了能够调节旋切机的切片厚度应使刀刃和摩擦棍之间的距离成为可调节的，由此分析得电机底座和刀架之间的位置应该设计为可调节的，因此电机底座还有调节切片厚度的作用。根据以上分析，进行电机底座的结构设计。首先由以上分析知电机底座主要是为安装和容纳其他附件而设计，因此电机底座可归结为机架类零件。根据棍架的设计中所提到的机架类零件的结构形式，选择电机底座的结构形式为板壳结构。确定机座为板壳类结构后，根据板壳类结构的特点，确定底座应该有侧面四块侧板和顶部块顶板构成主体部分而考虑到安装调试维修等的方便，不直接将单棍座安装在电机底座上，而是在单棍座和电机底座之间设计块棍座支撑板，因此电机底座的前侧板上还有两块支撑根据其他设计者提供的电机的参数知电机底部宽度为，为了减轻底座重量节省材料用量电机底座的宽度设计不直接定位，而是短于，同时为了稳固支撑电机，短出部分设计两块肋板加强支撑，因此底座还包括两块肋板。由以上分析知电机底座主要包括以下部分前后侧板左右侧板顶板两块棍座支承板两块肋板。.电机底座的材料选择由电机底座的结构分析可知，电机底座结构简单，但需承受定弯矩作用，因此对强度和刚度要求比较高。根据棍架设计中提到的，类似于电机底座这类机座零件的常用材料为铸铁和碳钢。其中碳钢弹性模量大，强度刚度大，适合于作为电机底座的材料。而电机底座与棍架的结构类似，所以电机底座的制造工艺也采用焊接的方法，具体材料种类也选择。.电机底座的尺寸确定及结构细节设计顶板的尺寸确定及结构细节设计根据其他设计者提供的电机底部宽度为，顶板宽度大于或等于此宽度即可，而实际上顶板宽度没有大于这个宽度的必要，于是确定顶板宽度即为。由于电机底座也是支撑单棍座的部件，因此它的长度尺寸应与支撑双棍座的棍架相同，因此确定其长度为。其厚度则根据同类零件按类比法确定为。另外电机通过螺栓连接固定于顶板上，因此在与电机底部的对应位置需加工的螺纹孔。左右侧板的尺寸确定及结构细节设计左右侧板的长度直接决定了电机的高度，而电机的高度应由电机和摩擦棍之上的链轮的位置决定，所与左右侧板的高度应通过两链轮之间的位置关系计算。根据其他设计者提供数据两链轮的中心距为。电机中心至左侧边缘的距离为棍座支承板的厚度为根据棍架中棍座支承板的厚度确定棍座中心的高度为，由以上数据得链轮中心在水平方向的距离为，由此计算两链轮中心在竖直方向的距离为。再由电机中心到底面的距离为，顶板厚度为，计算出左右侧板顶部到棍座中心的距离为。而左右侧板底部到棍架中心的距离依据棍架的大小定位。于是左右侧板的高度为。由.中的分析，电机底座与刀架之间的位置关系应设计为可调节的。而左右侧板作为电机底座与刀架之间的连接件，其上应设计出调节位置的结构。为此设计左右侧板通过螺栓与刀架连接，而左右侧板的螺栓孔设计为腰形孔，以留出电机底座的移动空间。询问竹木加工厂工作人员他们要求切片厚度最好在内可调节。因此设计腰形孔的腰长为。根据经验左右侧板与刀架之间的连接螺栓选用普通粗牙螺纹。因此左右侧板各开两个宽度为的腰形孔。因为左右侧板要求开腰形孔，因此其结构设计为形。形顶部宽度为，底部伸出部分依据螺栓大小为确定其尺寸为，底部伸出部分高度定位，整个形的长度取。考虑到整个电机和电机底座的重量很大，调节电机底座的位置时直接推动比较困难，需要设计省力的传动机构。此处通过螺纹传动来调节电机底座的位置，因此需在左右侧板和刀架之间横向再设计两个螺纹传动，该处螺纹选用粗牙普通螺纹。由此可知左右侧板靠近刀架端需有的螺纹孔。为保证调整电机底座的位置时的轻松顺畅，要求左右侧板腰孔表面粗糙度为.，左右侧板与刀架接触面表面粗糙度为.前后侧板的尺寸确定因左右侧板与刀架通过螺纹传动改变位置，所以前后侧板应布置与左右侧板之间。由此根据顶板及左右侧板的尺寸得出前后侧板尺寸为。棍座支承板的尺寸确定根据其他设计者提供的棍座的宽度为，以及电机底座其他零件的尺寸确定棍座支承板的尺寸为。棍座与棍座支承板之间的通过螺纹连接，根据经验选用粗牙普通螺纹，因此与棍座的对应位置打螺纹孔。肋板的尺寸确定为提高顶板的刚度，在顶板与后侧板之间布置肋板，肋板采用直角梯形的形状。根据顶板及左右侧板的尺寸，确定梯形肋板的上底宽为，下底宽为，高位，厚度为。.电机底座的强度与刚度校核在进行强度和刚度的校核之前，首先需分析电机底座的受力情况。根据电机底座与其他零件的连接情况分析得知，电机底座主要受两个力的作用。是旋切机在加工木料时由棍座施加给电机底座的力二是电机底座及受底座支撑的电机的重力。电机底座左右侧板的强度与刚度校核由实验测算的大小约为，而的主要受力对象是电机底座左右侧板，且其对左右侧板产生变形式主要是弯曲变形，下面根据变形形式对左右侧板的强度条件进行校核由于是左右侧板的整体受力，因此其各自的受力为因为左右侧板底部与刀架通过螺栓连接，所以可以将左右侧板看作是悬臂梁，而由于通过棍座支撑板的作用在侧板上，所以可将其看作是均布载荷。由此可知侧板顶部为弯矩最大处，最大弯曲应力.虽然左右侧板不是长方体，但此处将其按长方体计算对惯性矩没有影响，所以.所受正应力为.查阅相关手册得知的许用应力由此可知左右侧板满足强度要求。根据以上对左右侧板力学模型的分析，由梁在简单载荷作用下的变形表，得棍架的最大挠度为上式中为材料的弹性模量，查阅相关手册知弹性模量为，所以最大挠度.而压型钢板的允许挠度为，由此计算左右侧板的允许挠度值为由以上计算可知侧板挠度小于允许挠度，因而可以确定左右侧板的刚度满足要求。电机底座整体的强度与刚度校核根据材料密度及各零件的体积通过估算得整个电机底座的重力约为，虽然重力在两个棍座处成定的集中分布，但为了简化问题分析，视重力对于整个棍架为均布载荷，这样简化之后相当于将两端的载荷移动到中间部分，这样计算的强度偏于安全。而根据其他设计者提供的电机参数知电机重力约为，因为电机通过底部平面与底座顶板接触，所以电机重力可看作在接触段内的均布载荷。由此可知以上两个载荷作用与电机底座上使电机底座产生弯曲变形。根据电机底平面与顶板接触面的长度为以及上面分析，对电机底座进行受力分析，设电机底座两端支撑部位对底座的作用力分别为和，底座受力如下图.电机底座受力简图由以上受力图列出以下受力平衡方程和力矩平衡方程由以上两方程求出的大小为求出和，以及对于均布载荷的分析，可作出电机底座的剪力图如下图.电机底座剪力图设上图中剪力曲线与轴的交点坐标为，则根据上图有由上式解得根据值，由剪力图，作出弯矩图如下图.电机底座弯矩图根据弯矩图及上面的分析可知在处弯矩取得最大值，弯矩最大值为因此对处的截面进行强度校核。而棍架截面形状如下图.电机底座弯矩图根据截面形状求出截面对形心的惯性矩，首先需要确定截面的主惯性轴。因此以截面左下角为坐标原点，求出截面形心的坐标。由面积法求截面形心坐标的步骤如下接着由为求出截面对形心主惯性轴的惯性矩的步骤如下首先求出截面对原始轴的惯性矩利用惯性矩的可加性.再由平行移轴公式得其中为截面面积.由此可得.最大弯曲正应力的计算公式为其中而由棍架截面图可知所以最大弯曲正应力而的许用应力因此整个棍架满足强度要求。根据以上对棍架力学模型棍架受大小在不同的两段内受两个不同大小的均布载荷作用，校核棍架的刚度时，为方便计算，认为棍架整体受较大的那个均布载荷的作用。其中为较大均布载荷的总体载荷，根据剪力图可知。而为载荷作用段的长度，由梁在简单载荷作用下的变形表，得棍架的最大挠度为上式中为材料的弹性模量，查阅相关手册知弹性模量为，所以最大挠度.般主梁的允许挠度为，由此计算棍架的允许挠度.由此可知即棍架挠度在允许挠度范围内，因此棍架刚度符合要求。