木工机械课程设计

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1、华南农业大学 林学院 木材加工装备学课程设计 - 同时闭合装置 姓名：XX 学号：2X25 班级：XX 指导老师：XXX叮叮小文库 2 目录 封面 . 1 目录 . 2 一、 概述 . 3 二、 设计资料 . 4 三、 设计计算 . 5 1 、构件主要尺寸的确定 . 5 2、摆杆、拉杆、推杆的强度计算 . 6 3、 杆、销轴的选材和截面尺寸 . 8 4、 缓冲油缸的设计 . 10 四、 主要参考资料 . 11 五、 设计体会 . 11 六、 附图 . 12叮叮小文库 3 、 概述 本热压机是为了避免各层中的制品的密度 ，厚度不能 均匀一致而采用的杠杆式同时闭合装置的多层压机。 它主要 具有如下

2、主要特点： (1) 所有热压板闭合和开启的相对速度降低 ，并且各层 之间的相对速度完全一样，但同时又能保证所要求的较短的 闭合或开启时间。 (2) 杠杆式同时闭合装置安装在压机的四角，呈对称分 布，机构中有一套补偿装置，能保证有一定的伸缩性，保护 机构不会产生附加压力的作用，防止因过载而损坏。 所有热压板的制品受到相同的加压加热条件，也就 是各热压板与制品同时接触同时脱离， 这就避免了下层制品 的胶质过早而造成各层中的制品质量不均匀一致。 (4) 同时闭合机构对于各层压板都有一个向上的拉力， 可以平衡压板的重量，从而消除了上层热压板和板坯重量对 下层制品质量的不良影响，提高了制品的质量。 (5

3、) 它具有占用空间小，耗材少，结构简单，易加工， 成本低等优点，有利于管理和维修。叮叮小文库 4 设计资料 名 称 数据 备注 1、压机层数 6 层 2、热压板尺寸(mm) 2700*1420*120 3、热压板之间的间隔(mm) 300 4、热压后板子的幅面尺寸(mm) 2500*1280*30 5、产品密度 800kg/m3 6、偏距 198mm 7、全开启时，张开角 45 8、全闭合时，闭合角 86 9、摆杆支点距上垫压板表面距 离 380mm 10、 推杆支点距上垫压板表面 距离 270mm 叮叮小文库 5 假设板坯厚度为制品厚度的 2 倍。 叮叮小文库 6 三、设计计算 1、摆杆、拉

4、杆、推杆主要尺寸的确定 (1)根据全启和全闭合状态作如下计算： 图一： OA=198mm a =45 a =86 依题意得出： 00380+300+120/2=740 mm 又 tan a i=OA/OC AC=xm： ?二(1982+ 7402) = 766mm a 1= tan -1 =198/740 =15.0 同理：-一一 =380+120/2 =440mm tan J = A . = 1 c =(1982+ 4402)=483 爲 僞二 0 AC 3 叮叮小文库 7 =- - =404mm LF 一 一 一 - _ 1 =464mm叮叮小文库 4 8 I OC(mm) AC(mm)

5、a( ) OCX (mm) ACL (mm) a； ( ) Ri (mm) S (mm) 1 740 766 15.0 440 483 24.0 404 464 2 1178 1226 9.3 570 603 19.1 652 998 3 1634 1669 6.9 697 725 15.8 957.8 1314 4 2081 2113 5.4 824 847 13.5 1260 1630 5 1528 2559 4.4 951 971 11.8 1561 1946 6 3158 1358 1901 2258 其中推杆的计算：AC=0C5 +270+300+120/2=2528 +270+30

6、0+60=3158(mm) AC = AC 300 X 6=3158-1800=1358(mm) 再由式： R 2+A(C-2RX ACCOS45 = L2 与 氏+AC 2-2RXAC COS86 = L2 得 R=1901mm L= 2258mm 2摆杆、拉杆、推杆的强度计算 热压板的重量为：热压板的重量为： 3 口板=2.700X 1.420X 0. 120X 7.8 X 10 = 3588 kg 板坯的重量为： 3 口坯=2.5 X 1.28 X 0.030 X 0.8 X 10=77kg 热压板的总重为： m = m板 + 21坯=3742 kg 每杆所受的垂直分力为： G= mog

7、 = 3742X 9.8/4=9168N叮叮小文库 9 由此可得：丫 i=26,B i=a 计丫 i =41 由图可知： FisG = 12148N cos3i Fir= F isCOs180 - (a + 3 i) = - F isCOS (a + 3 i) = -848N Fit = F is sin 180 - (a +3 i) = F issin (a +3 i) = 12118N由余弦定理得: COSY 1= =(766八2+464八2-404八2)/(2 X 766X 464)=0.898 叮叮小文库 10 Fin = G tan B 1= 21.47 式中正负号表示方向不同，依以

8、上方法，将有关数据统计如下: i Yi ( ) B i ( ) Fs (N) Fir (N) Fit (N) Fin ( N) 1 26.0 41.0 9168 -848 12118 21.47 2 31.2 41.4 10186 -652 12746 28.26 3 34.6 41.8 11256 -438 13034 31.21 4 36.8 42.2 13642 -307 14025 32.81 5 37.4 42.6 14984 -198 14098 33.79 B =37.8 摆杆的受力情况。在图二中，取对 A点的力矩，按平衡条件: n M i =0,则得：支点B处的摆杆的垂直推力F

9、ct: i 1 n 1 n 1 Fit Ri Fit sin(a B)Ri Fct=n = = 53862N R R n 1 Fit(R Ri) 轴承A处的力：FA=U =32198N R n-1 摆杆中的轴向力：Fr= Fir = -2526N i 1 因此可得动梁对推杆的主动推力 FC： n 1 FiRi (sin a cos a tan Bi) FC= 口 =36234N R(sin a cos ata nB) 3.杆、销轴的选材和截面尺寸 (1) 根据实际情况，拉杆、摆杆、推杆 A3钢，销轴选用45#钢，有关参数为: A3钢：c s=235Mpa c b=272392 MpaIMn (

10、R-Ra)XRsXFBt aL N- m 叮叮小文库 11 (T = =196 Mpa na 2 销轴选用45#钢，有关参数为： 45#钢：c b =600 Mpa T =0.6 c =0.6 x =0.6 X一 =180 Mpa n3 (2) 确定尺寸 由上表查得拉杆所受的最大拉力为： Fismax=14984N 冃 P-4F r 1 且-V： wc 考虑安全及制造造价等因素，确定拉杆直径为: d=40mm 摆杆设计成长方形面用销钉定位，确定杆宽为 b=50mm 最大弯矩 M max=13328 N m Fir i 1 max A Fir 即c 质+6 bh 由上式可得：h 88mm 考虑设

11、置开槽和销孔，选取h为100mm 销轴直径剪切校核 分别用拉杆和推杆的最大拉力代入 Fismax得:d1 =38.7mm 又: (h为高) 叮叮小文库 12 d 拉14.3mm d 推20.3mm 考虑耐用性及稳定性，选取销轴直径为： d 拉=20mm d 推=40mm 销轴长度为：L销=100mm 推杆直径： 同理可选择推杆的直径为：d推=50 4 缓冲油缸的设计 行程计算 通过分析，当第一层热压板没有装板坯时，拉杆受压，而压缩量最大的是第 1 号杆。当最后一层末装板坯时，几乎所有拉杆受拉，第五层相应的拉杆的拉伸量 最大，算出最大拉伸量和最大压缩量之和，即可得油缸的最大行程 S。 当第一层未

12、装板坯时： 一 ，二 _ : -:二 mm =1239.5+72+270一 ：亠 COS a 打+A严-? 0.21642 a =77.5 因第一层末装坯料 a 1 =a i =24.0 AG = ACi =485.7 mm Li= Li - L i=647.1-682.4=-35.3mm 同理可求得最后一层末装坯料时，第五层相应的拉杆的拉伸量为： 31.9mm 最上层未加坯料 最下层未加坯料时 127 - + 3SO = 443 Li = - - ； - =647.1mm 叮叮小文库 13 i 31 % L(mm) OC (mm) L(mm) 1 443.5 24.1 -35.3 515.5

13、5 21.0 8.4 2 642.5 17.1 -24.7 714.5 15.5 15.1 3 841.5 13.2 -15.6 913.5 12.2 21.1 4 1040.5 10.8 -8.8 1112.5 10.1 26.5 5 1239.5 9.1 -2.5 1311.5 8.6 31.9 因此活塞的最大行程为：S= 67.2 mm 查机械手册选取S=80mm 因此，补偿装置的缸体内径为100mm外径为127mm 四、主要参考资料 (1) 机械零件设计手册 机械制图国家标准 机械设计手册 液压传动与气压传动 材料力学 木工机械 人造扳多层压机 五、设计体会 (1) 自己亲自动手去设计一件机械，虽然只是在纸上，但都是那么的激动人心。 (2) 本设计的计算数据多，数值大，公式复杂，有六层压板需要重复计算，因此 计算量很大，没有一定的耐心是不行的，要能坚持，要能忍耐。 (3) 无论做什么事，事前的准备至关重要，不做没有准备的事。 (4) 中出现设计很多计算或选取参数的错误，需要预留多一点时间细心很检验, 差错。 叮叮小文库 14 (5) 无论做什么事，都要有组织有计划去做。 (6) 在做的工程中，难免有很多自己不懂的地方，要积极主动去和同学讨论和 请教。 六、附图