G7116型弓锯机的设计(毕业论文+全套CAD图纸)(答辩通过)

充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 设计任务书 设计题目 G7116 型弓锯机的设计 摘 要 弓锯机在生产中的用途多而广泛，能锯切各种截面形状不同的普通钢、不锈钢、铜材、铝材等金属型材、管材、钢管家具、运动器材、旅游休闲用品、汽车、摩托车、自行车、童车、装潢等行业进行大批量生产的最佳设备。在生产力发展方面起着不可替代作用。该弓锯机的控制线路采用 Y 系列三相异步交流电动机，因为，它的效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、价格低。适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的场合；再是，它的启动性能较好，所以此弓锯机选用 Y 系列三相异步交流电动机 。 弓锯机的传动带采用 V带来进行带传动，由于带传动是靠摩擦力作用进行传动的，在同样的压紧力作用下， V 带摩檫力较大，传递功率也较大，且结构紧凑，所以选择 V带传动进行带传动的设计。 锯弓采用铸造成型，锯弓的导轨沿支架的导轨移动，根据锯子的形状设计锯弓的形状。锯弓的结构一般由铸造成型和焊接成型，因为铸件有许多优点，所以锯弓为铸造成型比较合适 本次对 G7116 型弓锯机的设计主要是综合所学的专业知识，从机械设计和电气等方面来设计的。包括对机械功能的分析、各部分结构的设计、传动装置的设计以及对零件图和装配图的设计。这次 设计的弓锯机质量优、性能好、锯切效率高、能耗低、价格廉，并且很环保。 关键词 :机械设计，电气设计，结构设计 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 目 录 摘 要 . I 1 概述 . 1 1.1 弓锯机的发展及应用 .3 1.2 机床的结构设计思路 .3 1.3 设计的目的 .4 1.4 设计内容 .4 2 机床电气部分的设计 . 6 2.1 电动机的选择 .6 3 机械传动装置的总体设计 . 8 3.1 拟定传动方案 .8 3.2 选择传动形式 .9 3.3 传动装置的总传动比及其分配 . 10 3.4 各传动件的设计 . 11 4 弓锯机使用说明书 . 25 4.1 使用机床注意事项 . 25 4.2 锯条的安装 . 25 4.3 润滑系统的保养 . 25 4.4 机床中的易损件 . 26 5 装配图的设计 . 27 6 零件工作示意图 . 28 致 谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 29 附 录 . 30 买文档送全套图纸 扣扣 414951605 1 2 1 概述 3 1.1 弓锯机的发展及应用 由于科学进步的不断发展，各行各业技术的不断改进与更新；在机械制造行业，由于劳动强度大，工作环境差等原因，不得不去为改善其生产工艺和更新生产设备；而去提高劳动生产效率和产量。为了保证劳动工人的身体条件和不断提高其机械化程度和改善其工作环境 ,减少对人体的危害 ,同时也可以提高其劳动生产率。从而也使得在机械加工行业中重要的一环切割技术也不断的发展，因此在本次设计中我对 G7116 型弓锯机床进行设计。 弓锯机在生产中的用途多而广泛，能锯切各种截面形状的普通钢、不锈钢、铜材、铝材等金属型材、管材、钢管家俱、运动器材、旅游休闲用品、汽车、摩托车、自行车、童车、装潢等行业进行大批量生产的最佳设备。在机械加工方面能够快速的完成工作任务，从而提高生产效率。弓锯机的种类也很多，从自动化程度方面来说：其中包括手动、自动、半自动等，从样式上来分包括卧式、立式等多种形式。由于生产力的前进，弓锯机在生产中起着越来越重要的地位，弓锯机的设计也必将走向成熟。 1.2 机床的结构设计思路 1.2.1 床 身 由前后床腿和床面部分组装而成。 1.2.2.支持架 固定在床面后端 ,顶端承托滑枕 ,中间安装液压机构。 1.2.3.滑枕 支持架上的枢轴摆动 ,锯弓则沿着它侧面的矩形导轨进行往复运动 ,滑枕上装着一 根支撑杆 ,以备在手动抬起后支撑滑枕 ,以防止下落 . 1.2.4.锯弓 锯弓的导轨沿滑枕的导轨移动 ,导轨磨损时 ,靠镶条调整； 锯条用螺钉和垫圈压在前后导板上 ,将螺钉固定后再调整前导轨板以拉紧锯条； 锯弓后端用销子连接连杆 ,而连杆的另一端 则用曲拐销与心盘相连接； 曲拐销在齿轮上的偏心距可以调整 ,以及对各种材料尺寸的最有利的冲程长度。 1.2.5.液压装置 有两重作用 :支持锯弓 ,在后退时使锯齿让开工件 ,并且在切割冲程开始时使锯条以适当的距离趋近工件 ,改进手柄 7可以调整切削进给量。 4 1.2.6.冷却装置 冷却液的供给靠微型电磁泵 ,冷却液装在床身前床腿内。 1.2.7.虎钳 靠手动夹紧工件 ,可以摆动 45 度斜切。 1.2.8.挡料装置 当重复锯割同样长度的工件时可以使用。 1.2.9.电器设备 主电机采用启动与停止按钮控制 ,机床电 器设备装在床身后腿内 ,操纵盒装在床身左侧 ,本机床电源为三相 380 伏 ,50 赫兹 ,或单相 220 伏 . 1.3 设计的目的 综合运用机械设计基础课程及有关选修课程的知识，对弓锯机进行设计，起到了巩固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用，树立正确的设计思想。 通过设计的实践，培养分析和解决工程实际问题的能力，掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。提高有关设计的能力，如计算、绘图能力及计算机辅助设计 (CAD)能力，使熟悉设计资料 (手册、图册 )等的使用，掌握经验估算等机械设计的基本技能， 为以后走上工作岗位打基础。 1.4 设计内容 G7116 型弓锯机床是一种清洁的移动式机床，结构简单使用方便，切割效率高，适用于切割黑色金属和有色金属材料之用，对它进行传动装置的总体设计，传动零部件的设计、计算、装配图、零件图的设计，电气的设计 . 基本参数如下 (资料来源实习厂原始资料） 加工范围 最大锯料尺寸 5 表 1.1 弓锯机参数介绍 （ 1） 圆钢 170mm （ 2） 工字钢 NO.16 （ 3） 槽钢 NO.16 （ 4） 角钢 NO.16 锯条规格 （ 1） 锯条宽度 32（ 25） mm （ 2） 锯条长度 350（ 350） mm （ 3） 锯条厚度 1.8（ 1.4） mm 锯弓传动机构 1 锯弓往复工作行程 次数 /分 92 2 锯条工作行程长度 110-170mm 电动机 370 瓦 1400 转 /分 冷却泵 流量 2 升 /分 机床净重 160Kg 机床外形尺寸（长宽高） 1000 450 750mm 6 2 机床电气部分的设计 2.1 电动机的选择 电动机是最常见的原动机，已经标准化、系列化。选择电动机时，应该按照弓锯机的特性、工作环境、工作载荷的大小等条件，选择电动机的类型、型号。 2.2.1 电动机类型 电动机分为交流电动机和直流电动机两种，工业上广泛应用三相交流电动机，常用的电动机是 Y系列笼型三相异步交流电动机 。它的效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、价格低。适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。由于它的启动性能较好，所以此弓锯机选用 Y系列三相异步交流电动机。 如果需要经常启动，制动的机械应选用绕线型系列异步电动机。电动机的结构形式安装位置分为卧式和立式两类；按防护方式不同，有开启式、防护式、封闭式。 此弓锯机选用卧式封闭型电动机。 2.2.2 电动机容量的选择 选择电动机的容量就是合理确定电动机的额定功率，决定电动机的功率要考虑电动机的发热、过载能力和启动能力三方面因素。但一般情况下，电动机容量 的选择主要有运行发热条件而定。电动机的发热与其工作情况有关，对弓锯机来说，它的载荷变化不大，且在常温下长期连续运行，只要其所需输出功率不超过其额定功率，这类电动机的计算可不进行发热计算。 1）电动机所需功率 Pw 电动机所需功率 Pw应有弓锯机的阻力和运动参数计算确定 2）电动机的输出功率 Pd 电动机的输出功率 Pd=Pw/n = 1 2 3 n=0.96 0.94 0.99=0.9024 pw=0.37 0.9024=0.33378=0.334 3）选择电动机的转速 同一类型功率相同的电动机具有多种转速。如果选用转速高的电动机，其尺寸和重量小、价格较低，但会使传动装置的总传动比、结构尺寸和重量增加。弓锯机属于小功率机器，整个弓锯机价格较低，应该选用尺寸小和重量轻的电动机，所选转速为 1500 7 转 /分。 4）确定电动机的型号 Y100L1 4 2.2 设计电气控制原理图 （如图 2.1） 图 2-1 弓锯机 电气控制原理 2.3 选择电气元件制定电动机和电气元件明细表 （如表 2.1） 表 2.1 电气元件明细表 符号 名称 型号规格 数量 备注 M 交流电动机 370w， 1400rpw 1 KM 交流接触器 L D09 1 接通切断电动机 FR 热继电器 JRSI 12/2 1 过载保护 SB1 SB2 按钮开关 LA4 2H 2 V 二极管 N5408 1 整流、稳压 L 电磁泵 WDS 1 供给冷却液 SB3 开关 LA4 2H 1 接通切断电磁泵 8 3 机械传动装置的总体设计 传动装置总体设计方案的任务使拟定的传动方案，确定总传动比别合理分配传动比，以及计算传动装置的运动和动力参数，为各级传动零件的设计、装配图的设计做准备。 3.1 拟定传动方案 机器通常有原动机、传动装置和工作机三部分组成。传动装置位于原动机和工作机之间，用来传递运动和动力，并可以用力改变转速，转矩里的大小或改变运动形式，以适应工作机功能的要求，传动装置的设计对整台机器的性能、尺寸、重量和成本都有很大 的影响，因此应当合理拟订传动方案。 传动方案一般用运动简图来表示。拟订传动方案就是根据工作机的功能要求和工作条件，选择合适的传动机构类型。确定各类传动机构的布置顺序以及各个组成部分的连接方式，给出传动装置运动简图。 弓锯机的原动机为电动机，经过传动机构传的轴 1，再传到轴 2，使轴 2转动。其传动机构的设计方案如下： 图 3.1 运动简图 9 运动简图说明 方案 1：从电动机输出转距以后经过小皮带轮传送到大皮带轮， 驱动轴转动带动齿轮 3转动，齿轮 3 带动大齿轮 4 转动。 方案 2：从电动机输出转距传到圆锥齿轮 1 上，圆锥齿轮 1 与圆锥齿轮 2 啮合，带动传动轴，轴上的齿轮 3 和轴 2上的齿轮 4啮合，使轴转动。 方案 3：电机输出转距带动小齿轮 1，齿轮 1 与轴上的大齿轮 2 啮合，轴上的小齿轮 3与轴上的大齿轮 4 啮合，使轴转动 。 3.2 选择传动形式 满足同一种工作机的性能要求有许多种方案，可以通过选用不同的方案的传动机构来实现。 合理的选择传动形式上拟订传动方案的重要环节。选择传动机构类型时，应综合考虑各有关要求及弓锯机工作条件。例如它的功能，对尺寸，重量得限制，环境条件，工作寿命及经济性能要求等。选择传动机构类型的基 本原则是： 1） 传动装置的效率，降低选择大功率时，应充分考虑提高运行费用。时应选择效率高的传动机构，如齿轮机构，而对于小功率传动，再满足功能条件下，可选用结构简单，制造方便的传动形式，以降低制造费用。 2) 载荷多变和可能发生过载时，应考虑缓冲吸振及过载保护问题，如选择带传动。 3） 在传动比要求严格，尺寸要求紧凑的的场合，尽可能选用齿轮传动。 4） 在潮湿多粉场合，及恶劣环境下工作的机器，宜选用闭式齿轮传动。 弓锯机的传动装置需要选用不同的传动机构，以多级传动方式组成。合理布置它的传动顺序，对传动装置和 整个机器的性能，传动效率和结构尺寸有直接影响。 1 传动能力较小的带传动宜布置在高速级，有利于整个传动系统中结构紧凑，匀称。同时带传动布置在高速级有利于发挥其传动平稳，缓冲吸振，减小噪声的特点。 2 闭式齿轮传动一般布置在高速级，以减小闭式传动的外廓尺寸，降低成本。开式齿轮传动制造精度较低，润滑不良，工作条件差 ，为减少磨损一般应放在高速级。 3 当同时采用直齿轮传动和斜齿轮传动时，应将传动较平稳动载荷较小的斜齿轮传动布置在高速级。 4 圆锥齿轮尺寸过大时，加工有困难，可将其布置到高速级，并对其 传动比加以 10 限制，以限制锥齿轮的尺寸。 5 分析比较，择优选定 一个好的传动方案，除了首先应满足机器的功能要求外还应该工作可靠，结构简单，尺寸紧凑，传动效率高，成本低廉以及使用方便，要完全满足这些要求是很困难的。在拟订传动方案和对多种方案进行比较时，应根据机器的具体情况综合考虑，选择能保证主要尺寸的较合理的传动方案。 现对拟订的四种传动方案进行分析： 方案 2，结构紧凑，环境适应性好，但在长期连续运转的条件下，传动效率低，功 率损失大，不适用于连续长期工作。 方案 4，锥齿轮的加工比圆柱齿轮的加工困难，成 本高。 此弓锯机传动机构工作环境恶劣，需要在长期连续的工作条件下工作，所以综上四种方案此弓锯机传动机构最佳选择为方案 1。 3.3 传动装置的总传动比及其分配 3.3.1 计算总传动比 由电动机的满载转速 nm 和工作机的最后传动轴的转速 nw 可确定传动装置的总传动比 :i=nm/nw=1400/92=15 传动装置总传动比是各级传动比的连乘积 ,即 i=i1 i2 i3 i4 in 设计多级传动装置时 ,需将总传动比分配到各级传动机构 . 3.3.2 合理分配各级传动比 分配传动比应考虑以下几个问题 : 1）各级传动机构的传动比应在推荐值的范围内 ,不能超过最大值 ,以利于发挥其性能使结构紧凑。 2）应使各级传动的结构尺寸协调，匀称。 3）应使传动装置外廓尺寸紧凑，重量轻。 4） V 带传动时的传动比推荐值为 2 4，圆柱齿轮传动比推荐值为 3 6。所以，传动系统中， v 带传动比先设计 为 3，圆柱齿轮的传动比设计为 5 。 5）传动装置的运动及参数计算 11 3.3.3 传动装置各轴的转速功率和转矩 . 1）各轴转速 NR/min N1=NM/I1=1400/3=467r/ min N2=NI / I2=467 /5=93r/ min 2）各轴的输出功率 P1 =P1 N12=0.37 0.95=0.352 P2=P2 N23=0.352 0.95=0.335 3）各轴输出转矩 T1 =9550P1/N1=9550 0.352/467=7.2 T2 =9550P1/N2=9550 0.335/ 93=34 3.4 各传动件的设计 弓锯机的传动原理图（图 3.2） 图 3.2 机床传动原理图 电动机通过小皮带轮带动大皮带轮从而驱动轴，再 经过齿轮副使轴转动，偏心盘通过连杆，使锯弓往复运动，达到切割的目的。 12 3.4.1 带传动设计 （图 3.3） 图 3.3 带传动图 由于带传动是靠摩擦力作用进行传动的 ,在同样的压紧力作用下 ,v 带摩擦力较大 ,传递功率也较大 ,且结构紧凑 ,所以此处选择 v 带传动 . V带传动具体设计内容有 :确定 v 带型号 ,长度 ,根数 ,传动中心距及带轮直径 . 1）确定计算功率 Pc=Ka p 它是根据额 定功率 ,并考虑载荷性质以及每天的运转时间而进行计算的 . Pc=Ka p其中 Ka 为工作情况系数 工作时载荷变动小 ,每天工作时间小于 10 小时 ,所以应选 KA 为 1:1. 2）选择 V 带号 根据计算功率 PC和主动轮转速 ,选择 V带型号为 A型普通 V 带 3）确定轮基本直径 Dd1Dd2 根 据 带 轮 直 径 小 , 可 使 结 构 紧 凑 , 设 计 时 应 取 带 轮 基 准 直 径 Dd1Ddmin 所以 ,选择 Dd1=100mmDd1=100mmDdmin=75mm 大带轮基准直径为 :I=3Dd2=100 3=300n2=n1 Dd1/Dd2=467mm 4）计算带速 带速太高会使离心力增大 ,使带与带轮之间的摩擦力减小 ,传动中容易打滑 ,若带速太低 ,则传递功率一定时 ,传递的圆周力增大 ,带的根数增多 . V=3.14Dd1 n1/60 1000=3.14 100 1400/60 1000=7.33m/s 带速在 5-25m/s 范围内 . 5）确定带的基准长度和实际中心距 传动中心距小则结构紧凑 ,但传动带较短 ,包角较小 ,且带的绕转次数增多 ,降低了带的寿命 .如果中心距过大 ,则结构尺寸增大 ,当带速较高时 ,代会产生颤动 . 13 0.7(Dd1+Dd2) A0 2(Dd1+Dd2) 即： 0.7 (100+300)=280mm A0 2 (100+300)=800mm 因为 280 A0 800 为了计算方便暂取 A0为 500. 基准长度 L0=2A0+3.14/2(Dd1+Dd2)+( Dd2- Dd1)2/4A0 =2 500+3.14/2 400+40000/2000L0=1648mm 6）检验小带轮包角 A0=180- Dd2- Dd1/A 57.3 =180-0.4 57.3 =157120 满足条件 7）确定带的根数 带的根数应取整数 ,为使各带受力均匀 ,带的根数不能太多 ,应满足 Z按齿面接触疲劳强扭距 T1=9.55 1000000P/N1 T =950000 0.37/560=630000N.m 2载荷系数 K=1.6 3齿数和齿宽系数，小齿轮的齿数 Z取 30，则大齿轮的齿数为 30*5=150，单级齿轮传动为对称布置，而齿轮齿面为软齿面，选取为 1。 4许用接触应力 有齿轮的接触疲劳极限图查的： Him=560 Him=520 由安全系数表查的安全系数为 1。 N1=60njLn=490000000 N2=196000000 由接触疲劳寿命系数表查的 Bh1=560 Bh2=551.2 由钢齿轮设计公式得： d1=107 m=107/30=3.57 有渐开线齿轮的模数，选取时优先采用第一系列取标准模数 m=4. 2）主要尺寸的计算 d1=mz1=4*30=120mm d2=mz2=4*150=600mm b1=1*120=120mm b2=120+5=125mm a=1/2m(z1+z2)=1/2 4 180=360mm 3）校核齿根弯曲疲劳强度 如果 Bf= F则校核合格。 15 齿形系数 YF 1 查标准外齿轮的齿形系数 yf1=2.54 yf2=2.25 2 查标准外齿轮的应力修正系数表： ys1=1.63 ys2=1.77 3 许用弯曲应力 Bf 由实验齿轮的弯曲疲劳极限图 2.6： FLim=440 FLim=410 有安全系数表得： Sf=1.3 由弯曲疲劳寿命系数图得： Yn1=Yn2=1 Bf1=1 440/1.3=338 f2=1 410/1.3=315 Bf1= YF YS=2 1=2KT1/bmmz1 Bf2=100 2.25 1.77/2.54 1.63=96.2 轴的毛 胚种类 2 轴之作用力的大小及其分布情况 16 3 轴之零件的位置配合性质，以及联结固定方法 4 轴承的类型、尺寸和位置 5 轴的加工方法，装配方法 6 经济因素对轴的结构进行设计主要是确定轴的结构形状和尺寸 轴的强度与工作应力的大小和性质有关，因此选择轴的结构和开头是应注意以下几方面： 1、使轴的形状接近于高强度条件以充分利用材料的承载能力 2、改变轴之零件的布置，有时可以减少轴的载荷。 2） 零件在轴之间的固定 为了保证零件在轴上的工作位置固定，应在周向和轴向上对零件加以固定。 1周向固定，为了传递运动和转距，防止轴零件与轴作相对 转动，轴上零件的周向固定必须可靠，齿轮与轴的周向固定常采用键联接 2轴向固定零件在轴上的轴向定位要准确可靠，以使其安装位置确定，能承受轴向力而不产生轴承位移。 3） 轴的强度计算 1设轴的转距 T的作用下，产生剪应力 T，对于圆截面的实心轴，其抗扭强度为：TT选择轴的材料确定许用力 由弓锯机传递的功率属中小功率，对材料无特殊要求，故选用特钢并经调质处理，由轴的常用材料及其机械性能表得知 45 钢调质后 HBS 为 220-260，抗拉强度极限6b=650Mpa,由轴的许用弯曲应力表得许用弯曲应力 6-1b=60Mpa. 2按钮转强度估算轴径 45 钢的 c值为 118-107 由计算公式的 d=75.768.7mm 图 3.6 皮带图 4) 设计轴的结构及草图 17 1确定轴之零件的位置和固定方式 ，要确定轴的结构形状，必须先确定轴上零件的装拆顺序和固定方式，从轴的草图知，齿轮从轴的右端装入，齿轮的左端用轴的肩定位，右端用套简定位，这样齿轮在轴上的轴向位置不受完全确定不定期，齿轮的周向固定采用平键联接，两轴承分别安于皮带轮和右侧和齿轮的左侧。 2 确定各轴段直 径如轴草图所示： a) 轴段 1 处直径最小 d1=70mm；轴段 2 上有轴肩，同 时能很顺利地在轴段 b) 处安装轴承轴段 c) 必须满足轴承内径的标准 ， 故取决 2 的直径 d2为 74mm b) 确定各轴段的长度 各轴段的长度应根据实际来确定。 d1为装配带轮，其长度应根据皮带轮的宽度来确定，皮带轮的宽度为 57mm，轴向固定采用套筒固定，所以 d1处的距离应为皮带轮的宽度与套筒的长度之和取 d1为 65mm， b1处的距离应根据轴承的宽度，以及箱体的支持架来确定取 b1为 40mm。 A1处箱体内的宽度应根据箱体的大小来确定，先暂取 a1为 150mm， c1处安装 齿轮的地方，此处的长度应根据齿轮的宽度及传动要求来确定，齿轮的宽度为120mm,取 c1处为 150mm，此传动轴总体长度为 445mm. 5) 齿轮轴 II 的设计 齿轮轴 II 与皮带轴承 I 装在同一箱体内承受不大，所以此轴的设计方法和轴 I 的基本相同，此轴设计时应考虑因素和轴 I 相同，所以此处不再重复。 1 选择轴的材料确定许应用力 此处材料无特殊要求，传递功率属于小功率，故选用 45 钢并经调处理，调质后 HBS为 220-260Mpa,抗拉强度为 6b=650 Mpa，由轴的许用应力表得许用应力为 6-=60Mpa 2 计算轴径 45 钢的 C值为 118-107 由式的 d =75.7-68.7mm 暂取 70mm 3 设计轴的结构及草图 a)此轴上只有一个零件齿轮，次轮 2 右端用套简装入，左端用轴肩定位，右端用套 筒定位，这样齿轮在轴上的轴向位置被安全固定。齿轮的周向固定采用平键联结。 b)各轴段尺寸。 L1 处是轴的前端，其轴向有用套简固定， L1 处取 30mm， L2 处取 40mm， L4 处为 150mm， 18 L3处取 150mm（为了美观起见 L3处和 L1 应取相同）此轴总长度为 410mm。 4 偏心盘的设计 此偏心盘是齿轮 2 通 过圆心，向其外处打一孔，这个孔到齿轮圆心的距离称为偏心距，偏心距越大，由拐销在齿轮上的偏心以调整，以期各种材料获得最有效的冲程长度 3.4.5 往复运动机构设计 图 3-7 往复运动机构图 能够实现往复移动的机构有：连杆机构，移动从动体凸轮机构，楔块机构，齿轮齿条机构，螺旋机构，弓锯机滑枕绕支持架上的枢轴摆动，锯的寻轨沿首滑枕的矩形导轨往复运动。 能实现移动的机构很多，连杆机构属于最简单的往复移动机构，此弓锯机床能切削各种棒料，适合于小企业使用， 属于小功率机器，此连杆能够满足此弓锯机的使用要求，为了降低成本，此弓锯机往复运动机构选择连杆机构。 3.4.6 行程可调机构的设计 曲拐销在齿轮上的偏心距在设计的时候，应该考虑弓锯机在锯削各种材料尺寸的最有利的冲程长度，行程可调机构有，利用螺旋调节行程的机构，利用偏心调节行程的机构，利用滑块调节行程机构等。 1)结构说明：圆盘 1 为曲柄， 2 为连杆。 圆盘 1 上装有调节螺旋 5，连杆 2 的端有与螺旋相配和的螺母。通过调节可以调节曲柄的长度，以调节行程的长度。利用偏心调节行程机构如图 3.8 19 图 3.8 行程可条机构设计 2）结构说明：为调节曲柄摇杆机构中的曲柄长，在圆盘 1内装有另一小圆盘 2，其几何中心为 O1。小圆盘中心与转轴中心 A 的偏心锯为 E1，两圆盘的几何中心 O1 与 O2的距离为 E2，由于大小圆盘的几何中心与回转中心均有一偏距，故称双偏心。连杆 3与圆盘 1的铰接中心为 B，距 O1的距离为 r，而到转动中心的距离即曲柄长为 R。调节时可根据要求的行程，将偏心距 2 绕 A 轴转动一角度后加一固定。此机构适用于行程变化小的机构调节。 以上所设计的两个行程可调机构都能满足弓锯机的使用要 求，制造弓锯机时随便选一即可，但是两偏心行程可调机构复杂，制造成本高，使用方便。曲柄摇杆机构制造简单，结构简单，经济性好，根据攻锯机的设计要求，应选择曲柄摇杆机构 。 3.4.7 支承架的设计 支 架是机床的基础构件。弓锯机的支架固定在轴上，在锯削时锯条与工件之间的相互作用力传递到支架上有可能使之变形。机床的动态力（如变动的削切力，往复运动的惯性力）使支架和整机振动，支持架的变形会导致执行机构的相对位置或运动轨迹。这将影响到加工的精度和锯条的寿命。 20 图 3.9 支架示意图 对支持架的基本要求是： 1） 应具 有一定的刚度和强度； 2） 应具有较好的动态特征性； 3） 支持架的设计应使整机的热变形小； 4） 应具有良好的工艺性，以便于制造和装配 。 支持架的设计，首先根据使用要求进行受力分析，再根据所受的力和其他要求，初步决定其形状和尺寸。支持架是机床的一个组成部分，分析支持架的受力必须首先分析机床的受力。弓锯机的受力为外载荷，外载荷以切削力为主，滑枕的重量相对较小，但是往复运动的惯性力较大支持的变形包括三个部分，自身变形，局部变形和接触变形。所以设计支持架的时候，应该考虑它的自身刚度，局部刚度，接触刚度，支持架主 要受的是弯曲载荷。支持架的材料主要为铸铁和钢。铸铁支承件如果与支承件铸造为一体，则铸铁的牌号应根导轨的据要求来选择，如果导轨是镶装上去的，则一般可用 HT150。如果支持架有型钢和钢板焊接成常用 45钢。 在铸造或焊接中的残余应力将使支持架变形，因此必须进行时效处理。时效处理要放在粗加工之后。支持架在满足使用要求的前提下，应尽量便于制造和加工。铸件的壁厚应尽量均匀。支持架在使用型钢焊接时许多优点： 1.不需要制造模型和浇注生产周期短，又不易出废品 2.减轻重量。但是焊接结构也有许多缺点： 1.焊接结构在中小型机床成 批生产时，成本较高，手工劳动量大。再此种条件下，支架应选用铸造结构。 21 3.4.8 导轨的设计 导轨的功用是导向和承载，在导轨副中，运动的一方叫动导轨，不动的一方叫作支承导轨，动导轨相对于支承导轨的运动是直线往复运动。 图 3.10 直线运动导轨组合方式设计示意图 导轨在运动时应具有足够的导向精度。保证动导轨运动的准确度是保证工作质量的前提。影响导向精度的主要因素有：导轨的结构形式，导轨的几何精度和接触精度，导轨和基础的刚度，导轨的油膜厚度，导轨的变形等。 导轨的几何精度是它在平面内的直线度和量导轨面的平行 度。导轨的精度保持性是由它的耐磨性决定的，它与导轨的摩擦性质，导轨材料以及受力情况有关。影响精度保持性的主要因素是磨损，提高耐磨性以保持精度是提高机床质量的主要内容之一。 1） 弓锯机直线运动导轨组合方式拟订放案： 图 A为三角形组合，它的导向精度随着顶角 A的大小而不同， A 越小导向性越好 但是当 A减小时，它的摩擦系数增大，此导轨加工维修困难，用于精度要求高的机床。 图 B矩形导轨，具有刚度高，加工和维修方便的优点，但是矩形导轨不可避免的存在侧面间隙，因而导向性差。它适用与载荷较大导向性要求较低的机床。它的制造用 料多，加工成本高。 图 C凸凹性导轨间隙调整方便，用料较小加工成本低，适用于受力小，承载能力不大的场合。 弓锯机的导轨承载能力小，不要求较高的导向精度，所以此处选择 C种方案。 2） 导轨的润滑 22 对导轨进行润滑的目的是降低摩擦力，提高机械效率，减小磨损以延长寿命，降低温度，改善工作条件，防止生锈。 导轨的最简单润滑方法是人工定期直接在导轨上浇由，此种方法使用简单，但是一直人工加油比较麻烦，可在导轨面上开出油沟放上油箱。弓锯机的导轨属于滑动低速小型导轨，其润滑剂应选择 20 号机械油。 3.4.9 液压的设计 机床 的操作性能在很大程度上取决于液压装置。液压装置有两个柱塞，柱塞四连着滑枕五，柱塞二则受控于偏心盘。由于锯条对导轨的倾角，在前进冲程中切割阻力是锯弓抬起带动柱塞 4 上升，因而吸油通过单向阀 6进入油缸。锯弓后退时，锯条的倾角使锯齿离开工件，其距离逐渐加大，但是锯弓与滑枕的重量压在柱塞 4 上，迫使油液经涌道 3 排出，适当的补充了这个距离，这个距离在后死点上，柱塞 2把涌道 3 堵死，使锯弓不在下降。液压装置的最好整定条件是：锯弓后退时锯齿让开工件，开始前进时锯齿则贴紧工件，从而避免冲击，小柱塞的位置可以调整，以获得良好的效果 。 液压装置有两重作用：支持锯弓，在后退时锯齿让开工件，并且在切割冲程开始时使锯弓以适当的距离趋进工件。改变手柄 7可以调整进给量。 3.4.10 冷却装置 弓锯机在锯削工件时，锯条与所切的工件会产生巨大的切削热，这咱热量如不及时排出，会使锯条温度升高，如果锯削时间过长，会软化锯条，以致于损坏锯条。弓锯机在锯削工件时，锯条与切削面之间会停留许多铁屑，这样降低了工作效率，增大了摩擦，不利于更好的切削。冷却液的供给解决了这两个问题，冷却液的供给靠微型电磁泵，冷却液装在机床前床腿内。从微型电磁泵输出的冷却液，经过 输送管道，开关，喷头，到达工作。输送冷却的流量。流出的冷却液，经过工件流到机床底壳上，底壳上有过滤器，经过过滤的冷却液又流回到了机床前床腿内，这样一直连续循环。 23 挡料装置示意图挡料板虎钳调节螺钉图 3.11 挡料装置示意图 3.4.11 虎钳与挡料装置 虎钳有固定钳身和活动钳身组成。用手拧动虎钳手柄，把工件装到虎钳活动钳身和固定钳身之间，调出需要的距离后拧动虎钳手柄，把它锁紧。当重复锯削同样长度工件时，应设计一挡料装置，这样可以减少辅助时间，提高工作效率。（附虎钳和挡料装置图 3.11） 结构说明：当把工件在虎钳上固定好后，拧动调节螺钉，使挡料板可以向工件出移动，然后移动挡料板，是它与工件前端部接触，然后拧紧调节螺钉 A。挡料板的作用是：重复锯削同样长度的工件时，使工件前端与挡料板内表面接触，这样省去了测量时间，提高了工作效率。 3.4.12 锯弓的设计 （附锯弓形状设计图 3.12） 锯弓设计示意图调节螺钉锯条图 3.12 锯弓设计示意图 24 设计思路：锯弓的导轨沿支架的导轨移动，根据锯子的形状设计锯弓的形状。锯弓的结构一般由铸造成型和焊接成型，因 为铸件有许多优点，所以锯弓为铸造成型比较合适。 3.4.13 床身的设计 （附床身设计图 3.13） 图 3.13 弓锯机装配简图 设计思路：床身应包括前床腿，后床腿和床面三部分组成。床身的设计必须能够实现它的所有功能，能够满足它的可靠满足它的经济性要求，操作方便，造型美观等要求。 25 4 弓锯机使用说明书 4.1 使用机床注意事项 1） 对各润滑部分加油，注满冷却液至油标 1/3 处，在正常使用中一定要保持有足够的润滑油，冷却泵严禁空载。 2） 调整支撑杆的限位螺钉，使限位开关在锯工最低处时发生作用，以工件尺寸调整行程长度，并作空运转以观察各部分动作是否正常。 3） 机床启动前液压油注入 0.5 公升干净 20#机油。 4.2 锯条的安装 安装锯条时，必须使锯齿朝前，张紧适宜，工作完毕后将