气动式定尺飞锯机设计

本科论文目录TOC\o"1-2"\h\u摘要 IAbstract II引言 11飞锯机 21.1飞锯机介绍 21.2定尺飞锯机的国内外现状 21.3本设计的目的与意义 31.4研究内容 32气动式定尺飞锯机整体设计 42.1功能分析 42.2整体方案设计 42.3整体结构设计 63气动式定尺飞锯机结构设计 73.1行走小车设计 83.2导轨设计 93.3床身设计 104气动式定尺飞锯机锯切系统设计 114.1现有方案对比 114.2方案优化 135主要零部件设计计算 145.1锯片设计计算 145.2电机设计计算 155.3带传动设计计算 185.4主轴设计计算 235.5轴承设计计算 275.6联轴器设计计算 285.7锯切气缸设计计算 29结语 33致谢 34参考文献 35摘要在建材生产得领域内，客户有时候需要定制产品长度，厂家需要按其要求进行更改尺寸。这里介绍气动式飞锯机在一些建筑材料，五金管材等领域裁剪管材的原理和一些相关的计算，同时，该气动式定尺飞锯机可以进行精确的定位。现在看来，气动式定尺飞锯机在国内外都被广泛的使用，它价格相对便宜，精确度也更高并且绝大多数企业更能接受此飞锯机因此本文介绍了气动飞锯机的各种特性，介绍了几种飞锯机的优势以及气动飞锯机的优势，介绍它的优点，飞锯机的运行过程，控制系统的特点，设计路径和注意事项等。关键词：飞锯机；精度；稳定性；锯切；导轨；AbstractInthefieldofbuildingmaterialsproduction,customerssometimesneedtocustomizethelengthofproducts,manufacturersneedtochangethesizeaccordingtotheirrequirements.Thispaperintroducessomeimportantfeaturesofpneumaticflyingsawincontinuousrollingofvariousprofiles,pipesandotherproductionlines,whichcanensurecertainaccuracy.Comparedwithotherflyingsawmachine,itischeaperandmeetstherequirementsofprecisionandissuitablefortheadvantageofsmallandmedium-sizedenterprises,thisarticleintroducesthepropertiesofpneumaticflyingsawingmachine,introducesseveralkindsofflyingsawingmachineandpneumaticflyingsawingmachineadvantages,thispaperintroducestheadvantagesofitandflyingsawingmachineoperationprocess,thecharacteristicsofthecontrolsystem,designpathandthemattersneedingattention,etc.Keywords：flyingsaw;Precision;Stability;Sawing;Guiderail;引言随着国民经济的快速发展，现代化的大型工厂，大型展览厅，运动场，大型仓库并且桥梁设计，机场建设，起重机，运输业，车辆制造等行业广泛使用钢结构。对钢结构材质和规格的需求增大的同时也增加了对结构的需求。在2001年中，中国总共生产了大约28万吨左右的冷弯型钢（不包含钢管和涂层板等钢材）。总产量约为65万吨左右，据中国钢铁协会冷弯钢铁分会在2002年的统计，加上33,360吨，而其他行业（农业机械，水力发电，汽车，机械等）的全国钢铁产量约为150平方吨。来解释。1％的职业。在发达国家，冷弯型钢占全国钢材的2.0％至4.0％。冷弯型钢的特点是它可以产生各种复杂的截断面，相比热轧钢，冷弯型钢的断面更加，重量也很更轻，同时提高了冷加工强度。与普通热轧钢相比，钢的用量可节省10％〜50.0％。定尺飞锯机是各种型材，管材和其他冶金行业生产线连续切割管材的必不可少的工具，同时也是连续生产中按预定长度切割钢管必不可少的重要设备。请注意。定长飞锯机决定了生产管道的质量和长度。它的准确性可确保管道的准确性REF_Ref25447\n\h[1]。

1飞锯机1.1飞锯机介绍FJZ60型号的气动式定尺飞锯机的优点是：运行的可靠性高，设备维修成本低且维修起来相对简单方便，他的设计结构也不复杂，有较高的精度。飞锯机在进行管材全自动切割时可以保持良好的工作状态，具有较高的效率和良好的发展前景。1.2定尺飞锯机的国内外现状早些年间气动式定尺飞锯机在国外发展的速度十分的快，我国在管材切割这个领域起步没有国外早，离国际标准还有些距离，主要原因是有些主要设备较旧。但随着钢铁行业的迅速发展，对钢铁工业提出了一些要求。如今中国钢铁工业得到迅速速的发展，以钢产品为原料的焊管行业也迅速的发展起来。我国施行的“九五”后的11年是中国焊管行业增长最快的时期，焊管生产的年平均增长率约为16.8％，并且屡创新高。在2002年时我国的焊管产量已超过日本，到目前为止，它已跃居世界第一。中国焊管产量的大幅增加是基于飞锯机数量的快速增加。据统计，1970年代末，中国只有224套飞锯机组，1980年增加到400套，1990年增加到1600组，到2000年约增长十倍。我国现在是最大的钢管出口商之一。目前，我国对中国焊管生产线的投资逐渐增加，许多建设项目正在计划中并且也正在进行中。美国的钢铁加工业也开始着力于技术研发REF_Ref25447\n\h[2]。固定长度飞锯机已发展为采用计算机控制的固定长度飞锯机和电动液压CNC飞锯机，具有最先进的液压传动和气动传动装置。下面是几种现在主要应用的气动式定尺飞锯机：(1)微型机控制定尺飞锯机一般由微型机控制系统，机械液压，高性能的可逆伺服系统，气动系统组成。预设各种锯切的固定长度及其编号，机床可以实现应用程序操作切割，可以改变固定长度的要求或暂时停止操作。(2)电液数控飞锯机一般由计算机控制的电液传动装置组成，包括小油箱，计算机，运行软件等部分，它不需要过多参数的调整，电路布置简单，性能运行稳定，出故障率较低等优势。(3)机床可以实现应用程序操作切割，预设各种锯切的固定长度及其编号，不能停止自动转换，可以改变固定长度的要求或暂时停止操作。1.3本设计的目的与意义当前市场上气动式飞锯机的切割设备，夹持设备和一些主要传动设备主要是依靠气动的，并且气动飞锯机的固定尺寸精度略低于近来流行的电脑锯。但是，电脑锯也有弊端，例如：电脑据价格比较高，设备差不多要三十万元。一次性投资非常大，中小型制造商通常难以应对。(1)微型计算机的防干扰能力差，并且控制装置的结构复杂。在现场安装较为麻烦。(2)维护和调试很不方便，需要专业维护。但是，存在某些缺陷，即噪声高，耗费过多的功率，性能不稳定，容易损坏。但这个气动式定尺飞锯机具有寿命较长，运行性能稳定，使用和维护方法简单的特点，固定长度的精度足以满足要求，并且在其他的市场上具有广阔的前景REF_Ref23357\n\h[3]。根据中国国情，在许多中小企业的低成本市场中，应用“气动定长飞锯机”较多，所以它被选为我的毕业设计。1.4研究内容我们需要注意的问题：(1)确保锯切臂和行走小车之间的连接稳定。(2)确保避免由于钢管的刚性较低导致锯切钢管时发生造成弯曲。(3)确保压力的稳定，这样才能准确且协调完成飞锯机的各项动作和确保定尺测量精度准确和生产运转连续。(4)确保准确且协调完成飞锯机的各项动作。(5)确保设备运行稳定性。(6)控制系统的主要问题是，当台车速度和轧制速度同步时，如何精确地将锯片与锯管末端之间的距离与固定长度钢管的设定长度匹配。FJZ60型号的气动式定尺飞锯机的飞锯的一些主要参数：生产速度：60m/min;锯切精度：+5mm;锯切长度：4m~6m锯切次数：10次/分~15次/分锯切型材径向尺寸：13mm~91mm外型：长X宽=4.3X1.35m2气动式定尺飞锯机整体设计2.1功能分析气动式定尺飞行锯机应用的领域广泛，例如锯切焊接管，钢筋，轻铝管和大多合金管。显着的特征是由于其高的切割力和可切割管道的大直径范围，以及由于空气床装置保证了气动技术的高压力性，高效性和强大的控制特性。当然，由于加入了计算机的控制系统，可以让行走小车带锯切臂精准的到达所要锯切的位置，减少了工业误差，同时保证了生产效率。2.2整体方案设计气动式定尺飞锯机的完整计划草案解决方案1：当管道（或型材）与发送器开关接触时，发送器开关指示工作中的气压缸拉动飞锯架，并同时对气压缸进行增压。在管道（或型材）和飞锯架的操作过程中发生同步，同时，夹紧装置的缸体由夹板固定，阻火器的夹板固定，并且管道的行程达到规定长度。根据行走气压缸的牵引力，锯车返回到其原始位置，并等待下一次锯切。解决方案2：如果在操作过程中管（或型材）触摸识别开关，则信号开关指示工作的气压缸拉动飞锯架，并且管（或塑料）与飞锯架在操作期间同步。夹子同时夹紧。拧紧装置的气缸用来拧紧钳口，然后管道的行程达到锯切长度，并且接近操作命令锯切装置进行工作以实现切割。锯切完成后，在短时间内发生延迟，将锯片拾起，并命令夹紧气缸同时拾起。我完成了定长锯的所有工作，锯过的定长管子离开了飞锯，进入了滚轮工作台。同时，作为一步操作，小锯车根据气缸的牵引力返回到其开始位置，并开始下一次切割。解决方案3：当您按下管道（或型材）并触摸信号开关时，信号开关将机芯导向夹紧装置的气缸，与此同时，气缸拉动飞锯移动，使其年轻化。在操作期间，同步和拧紧装置的钳口被同时固定，同时，由于飞行液压缸的拉力作用，飞锯车作为一个一步的过程返回到其原始位置，并等待下一次锯切。解决方案4：当管材靠近要求达到的位置时，编程控制器发出夹紧的命令，然后夹紧材料，进行切割。在这段时间之后，锯被抬起，夹具被释放，并且在可编程控制器的提早之后，锯车开始返回气缸，并且锯车等待下一个周期。比较以上四个方案：在第一个选项中，不需要“推升气缸”的步骤，因为拖动气缸可以推动手推车来跟踪移动的管道，但是在相反方向发送时，设计需要高速。牵引缸不能满足要求，因此在相反方向复位时，必须设置“气压缸助力支撑”步骤。另外，以这种方式，没有“短期延迟”步骤，“在切割完成后抬起锯片，同时命令抬起夹紧气缸”，这是设计上的缺陷并且是不合理的。在第二种情况下，“在完成锯片并捡起锯片后，锯片会延迟一小段时间”。锯片完成后，会延迟一小段时间才拿起锯片，因此与实际情况不符。这是一个荒谬的设计。在方案三中，“在气动缸同时与飞锯车同时拉动时，变速器开关指示夹紧装置的气动缸运动。”夹紧气动缸的操作与气动缸的操作同步。要跟踪手推车的管子（或型材），必须夹紧气压缸，以使管子（或型材）和飞锯手推车同步。方案四中使用编程逻辑控制器控制系统，该控制器控制系统，没有延迟步骤，大大提高了精确度。2.3整体结构设计通过对以上四种方案进行分析和比较，最终选择方案四。当管材到达编程器所规定的位置时，发送器开关命令行走小车移动。管材和移动小车在运行期间是同步的，当小车携带锯切臂到达指定位置，用工作钳夹紧管材进行锯切。锯切完成后，必须拿起锯片完成固定长度切割的所有任务。行走气压缸的牵引力和助力气压指示器的同步助力工作以返回到原始位置，并等待下一次锯切REF_Ref25111\n\h[4]。正如图2.l所示：图2.1控制原理图

3气动式定尺飞锯机结构设计飞锯机行走小车的运动分为以下七个步骤(见图3.2)。图3.1行走小车速度演示图(1)AB部分表示等待。移动小车位于零点，当管材到达计算机规定的预约位置时，计算机发出启动和移动行走小车的命令。跟踪细分REF_Ref25049\n\h[5]。(2)BC部分表示跟踪。行走小车在计算机的命令下进行移动。飞锯移动小车移动到点C时会加速与焊管进行同步。于飞切割机的扩展已达到固定值，并且系统已转移到同步操作部分。(3)同步部分可以看图2的CE部分。当同步时，将小车固定到飞锯机的焊管延长线，D点是飞锯车进入同步段后经过一定区域。延迟后，锯切开始时间也是锯片缸开始移动的时间。E点是行走小车同步结束的时间点，这时行走车完成了锯切操作，锯切臂返回其原始位置，行走小车开始进入前减速区。(4)EF表示减速部分。(5)FG是反向跟踪部分。GH是反向同步段。HI部分是反向减速部分。上面的部分与对应于向前运动的速度曲线完全匹配。如果速度为0，则飞锯车将停在0。至此，工作周期结束。

3.1行走小车设计这种设计的气动定长飞锯机主要由飞锯床，主驱动系统，手推车，锯床系统，夹紧装置等组成。其形状如图3所示。图3.2飞锯机的总装图在图3.2中，1表示飞锯床体，2是助力缸，3是导轨，4是夹紧装置，7是锯床系统的气压缸，14是主传动系统的主推力缸，21在行走手推车。气动定尺飞锯机通常采用行走床在下部床身上的布局。让手推车在床上来回走动。主传动系统放置在床上，气缸连接到床上，活塞杆头通过关节连接到手推车的后桥座。这样，就可以拖动气缸以完成从静态到轨迹的移动。设置手推车的资料，然后重置行走小车的工作。锯切系统安装在手推车的底盘中，并随手推车一起移动，以及时完成锯切操作。夹紧装置也安装在手推车的底盘中，并随手推车随时间推移而移动，以完成紫色夹紧操作。3.2导轨设计在其上端安装导轨，导轨支撑小车移动，如图所示：这种设计虽然简单，但是也非常的实用，只不过这里的导轨设计比车床上的导轨设计简单的很多，虽然简单用螺钉进行固定，但是起了很大的作用。如图3.3所示：图3.3导轨剖面图3.3床身设计下床用作整个机器的托架。设计对操作员的工作有直接影响，因此它应该易于使用，并应考虑到诸如操作员身高等因素。考虑到中国的平均高度，床的高度为675毫米。气动式定尺飞锯机的床体的结构可以像普通车床的床体结构一样设计，只不过这里飞锯机床体是焊接的，而普通车床是铸造的。导轨的两侧都支撑着导轨，主驱动系统安装在床的中央。(1)将床外侧的肋焊接到床的外侧，该肋的设计是为了增加床的侧支撑的刚度。(2)用于将导轨安装在床架顶部的支撑板用于安装导轨，同时，它可以增加床架的纵向刚度并保持导轨与床架的平坦度。飞锯体的导轨是由一台机器制成的，并在限位器上安装了橡胶块，以防止高速行驶小车掉落到床身上或在失控时失控。这不会对操作员构成危险，也不会损坏手推车的零件。(3)床的提升孔旨在方便整个飞锯设备的安装，并且在床的前后表面上有四个φ150mm孔，用于床的装卸，运输和床位置校正。您可以将这4个孔与吊钩连接起来以工作。(4)飞锯设计用于固定底座，使用10个地脚螺栓将螺栓分配位置稳固地固定在地面上，并考虑到在操作过程中底座受到很大的冲击，因此采用了气动定长飞锯请参考机器的装配图REF_Ref24830\n\h[5]～REF_Ref24836\n\h[12]。

4气动式定尺飞锯机锯切系统设计4.1现有方案对比方案一采用“V”形摆臂将主轴焊接在“V”形摆臂的一端，并将心轴焊接到“V”形摆臂的拐角处。主轴结尾增加一销轴，销轴与锯切液压缸的压头相连，心轴通过心轴支架固定在手推车的底盘上，带齿的气缸图座与气动红耳轴相连，支架在行走它固定在端板上并连接到推车。这种形式可用图4.1来示意。图4.1“V”形摆臂示意图图4.1中1是行走小车底盘，2是锯切气压缸支座，3是锯切气压缸，4是接头，5是销轴，6是“V”字形摆臂，7是心轴，8是心轴支座，9是主轴。方案二：使用“一”型摆臂，将主轴（带有锯条的轴，高速旋转和锯切的轴）和心轴焊接在摆臂的两头，并在安装主轴的一端安装。销轴连接到带齿气压缸的接恰，心轴通过心轴支架固定到手推车的底盘，带齿气压缸也通过支架连接到气压缸耳轴。将支撑固定到工作推车底盘的形式已连接到推车，如图4.2所示REF_Ref22495\n\h[13]。图4.2“一”形摆臂示意图图6中1是行走小车底盘，2是心轴支座，3是“一”字形摆臂，4是错片，5是主轴，6是销轴，7是接头，8是锯切气压缸，9是锯切气压缸支座。锯切机构的基本组件包含一个：圆柱体，该圆柱体在推动摆臂的齿时使用。座椅，支撑顶部警报器：气缸支撑，支撑气缸：其他。顾名思义，所谓的锯切设备是通过执行锯切操作来切割焊管的设备。其中包括电机零件电源，锯齿轮，传动装置和其他辅助设备。构成气动定长飞锯机切割系统整体结构的关键是确定切割方法，因此可以设计每个零件的具体结构。它固定稳定，具有良好的性能，可用于切割长径比高的钢管焊管，锯末不变形，不结实，长度误差小（通常控制在土2cm以内）。换句话说，用下摆式飞锯切割的产品质量在客户中非常受欢迎。因此，我们需要选择剪裁下摆的方法REF_Ref22309\n\h[12]。4.2方案优化 计划1和计划2虽然都是用的摇摆锯切的方式。但区别主要在于锯气动缸的位置不同，因此摆臂的形状不同。优异也是不同的。“V”形摆臂在锯切过程中向臂的两头施加压力，中间挤压：“一”形摆臂在锯切过程中在两端产生相同方向的径向力，圆柱体部分则在相反方向承受径向力。“一”形摆臂可以更轻松地实现锯切过程中的摆动运动，并且对气缸的推力要求相对较小,最后，我决定以“一”形摆臂的形式使用锯切方法即方案二REF_Ref6440\n\h[13]。

5主要零部件设计计算5.1锯片设计计算5.1.1锯片的选择设计要求为锯片为ɸ450ɸ40x3.5（唐山锯片厂生产），基本参数为锯片直径450mm。内径为40mm，刀片厚度为3.5mmREF_Ref24141\n\h[14]REF_Ref23550\n\h[15]。5.1.2计算切削力、功率由经验公式：切削力(5-1)其中B—切刃接触面的周长，mmt—被切材料厚度，mmτ—抗剪强度，MPa我们可以设置：使焊管直径为60m，厚度为3mm，材料为Q235。还已知的是，锯片的厚度为3或5mm。在上式中，B随着锯片深度的变化而变化。B是将齿切成焊管直径的最大值。焊接管的温度越高，电阻强度越低（请参见表1），并且齿力越小。由于锯切系统采用自然冷却，无法随时间散失热量，锯片的速度非常快（据估计可以达到5000r/min），因此在工作过程中焊管可以达到900度以上的高温可以的根据表1，此时的剪切强度为59MPaREF_Ref24141\n\h[16]REF_Ref23550\n\h[17]。钢材Q235在不同受热温度状态下的抗剪强度受热温度/°C20500600700800900抗剪强度/MPa4414412351278859所以产生的转矩(5-2)其中，D—锯片直径所以，所需功率为（5-3）其中，V—锯齿的线速度又由公式（5-4）（5-5）代入数据可得即切削功率为5019Kw5.2电机设计计算5.2.1电动机类型的选择(1)根据电动机的工作环境选择电动机类型(a)选择安装方法我们通常使用水平电动机，因为水平电动机比垂直电动机便宜。通常，变速器是简化的，仅在需要垂直操作时才使用。在这里选择卧式电动机。(b)选择保护类型电动机保护有4种类型：开放型，封闭型，保护型和防暴保护。(c)开放式电动机仅在清洁，干燥的环境中使用，因为定子和端盖的两侧都有许多通风孔，散热条件良好且价格低廉，但容易产生水蒸气和灰尘等杂物。请使用。(d)封闭式电动机可以分为三种类型：自冷却风扇，其他风扇冷却和封闭式。前两个是湿尘的，可以在腐蚀性气体或风雨环境中运行。(e)保护电动机在机架下方通风，具有良好的散热性能，可以防止杂物，铁屑和其他杂物从上方掉入电动机中，但由于它不能防止尘土和湿气进入，因此它是合适且清洁的。(f)爆炸马达适用于爆炸环境，例如储油罐和矿山。我们设计的机械定长飞锯机通常安装在焊接管单元的后面，并根据生产环境选择封闭式电动机。(2)根据生产机器的负载特性选择电动机的型号(a)对于不需要调速且对启动性能的要求不高的生产机械，应使用常规的鼠笼式异步电动机。如果需要更大的启动转矩，则可以选择启动转矩更高的鼠笼式异步电动机。(b)对于要求频繁启动和制动的设备，高负载转矩和特定速度调节要求的生产机器，应考虑使用绕组异步电动机。(c)对于设备需要几种不同的速度，生产机器没有无级调速，可以选择多速异步电动机来简化传动机构。(d)对于需要恒定速度和稳定运行并需要补偿电网功率因数的生产机器，首选同步电动机。(e)对于要求大启动转矩和恒定功率速度调节的生产机器，通常使用DC串联或复合励磁电动机。(f)对于需要广泛的无级调速并且需要频繁启动，制动以及正向旋转和反向旋转的生产机器，可以选择带速度调节的直流电动机或鼠笼式异步电动机。电动机分为交流电动机和直流电动机两种。由于直流电动机需要直流电源，因此使用交流电动机是因为其结构复杂，价格贵并且维护相对不容易。因此，总的来说本着追求结构简单，运行稳定，维护方便，价格低廉的原则。选择随附的风冷式Y系列异步电动机。5.2.2电动机额定电压的选择

通常选择电动机额定电压以匹配电源电压。典型工厂的电源电压为380V或220V。选择电动机额定电压220V。5.2.3

电动机额定转速的选择使用相同鼠标的相同类型的电动机可以从多个不同的速度系列中进行选择。（电动机定子绕组中的极对数为2、4、6、8）。低速电动机具有多对极数和较大的扭矩，因此座椅的尺寸和重量既大又昂贵，但是可以减小变速器的总传动比，可以减小变速器的体积和重量，并且在确定电动机速度时可以充分利用“高速”需要进行考虑REF_Ref23706\n\h[6]，并且需要分析和比较电动机和变速箱的性能，尺寸，重量和价格，通常使用同步速度为1500r/min和1000./min的电动机（不使用轴）。前者通常在需要反转时使用，但由于该电动机驱动飞锯并以高速运行，因此电动机的额定速度约为3000r/min。5.2.4电动机容量的选择(5-6)代入数据得由电动机至锯片的传动总效率为(5-7)其中分别为带传动和轴承的传动效率，所以，代入数据可得查数据选取Y160M2-2型异步电动机。Y160M2-2型异步电动机的外形及主要尺寸REF_Ref23785\n\h[16]REF_Ref23791\n\h[17]如图5.1：图5.1电动机外形主要参数如下：额定功率：15Kw同步转速：3000r/min满载时，额定电流：29.4A转速：2930r/min效率：88.2%功率因数：0.88重量：125kg5.3带传动设计计算5.3.1V带轮结构设计带轮的材料通常是灰铸铁，钢，铝合金或工程塑料。带轮由三部分组成：轮缘;轮毂;轮辐或腹板。这里车轮的凹槽尺寸，轮缘结构尺寸的设计参考机械设计手册。三角皮带轮根据不同的辐条结构分为实心，腹板，节流孔和椭圆形辐条四种。图5.2V带带轮结构型式当带轮直径时(d为轴径)，可采用实心式。当时，若.采用腹板式，若,采用孔板式。当时，应采用椭圆轮辐式。有公式可作为带轮结构设计时的参考数据。各种型号V带轮的轮缘宽B、轮毅孔径d和轮毅长L的尺寸，可查阅GB10412-89REF_Ref23706\n\h[18]。最终设计成的带轮形状如图5.3所示：图5.3V带轮5.3.2V带传动设计计算(1)选择V带型号V带有几种类型，例如普通V型带，窄V带，宽V带和大楔角V带，其中最常用的是V型带，现在也广泛使用了窄型V带。普通V带由顶胶，抗拉体、底胶和包布组成。受拉体由布或钢丝绳组成，是承受载荷的体。在弯曲期间，顶部和底部的顶部和底部橡胶分别承受拉伸应变和压缩应变。普通钢丝绳结构的皮带具有极好的柔韧性，适用于小滑轮直径和高速度。窄V带由合成纤维绳或钢丝绳制成，是耐负荷的中间层，与常规三角皮带相比，其宽度比常规三角皮带小30％。较窄的三角皮带传输功率的能力大于典型的三角皮带，具有较高的可接受速度和偏转时间，并且具有较小的传输中心距离。适用于大功率和结构要求高的传输REF_Ref23357\n\h[2]。常规V有7种模型：Y，Z，A，B，C，D和E，而窄V有4种模型：SPZ，SPA，SPB和SPC。V型皮带由无接头的环制成。V带的楔角完全相同，当皮带弯曲时，张紧部分沿水平方向减小，压缩部分沿水平方向伸展以减小楔角。除大直径的皮带轮外，必须适当减小皮带轮凹槽的楔角，以确保皮带与皮带轮的工作表面之间的良好接触REF_Ref23550\n\h[15]。带的型号可根据计算功率和小带轮转速选取。计算功率(5-8)式中如果工作条件在两个模型的相邻区域中，则可以选择两个模型进行计算，最后进行分析和比较。(2)确定带轮基准直径在V带轮上，与所配用V带的节面宽度,相对应的带轮直径称为基准直径。带轮愈小，传动尺寸结构越紧凑，但带的弯曲应力愈大，带容易疲劳断裂。为避免产生过大的弯曲应力，对各种型号的V带都规定了最小带轮基准直径。(3)验算带速带速计算式为(5-9)式中—小带轮转速。一般情况下，带速V在5m/s～25m/s之间为宜，为充分发挥V带的传动能力，V带传动的最佳范围应为10m/s～20m/sREF_Ref23357\n\h[19]。(4)确定中心距a和带的基准长度.(a)初定中心距带传动的中心距不宜过大，否则将由于载荷变化引起带的颤动。中心距也宜过小，因为：中心距愈小，带的长度愈短，在一定带速下单位时间内带的应力变化次数愈多，会加速带的疲劳损坏：当传动比i较大时，段的中心距将导致包角过小。对于V带传动，中心距a一般可取(5-10)(b)带长当确定后，根据开口带传动的几何关系可计算带的基准长度。(5-11)根据计算结果Lg。，查表选取接近的标准基准长度REF_Ref22890\n\h[20]。(5)确定带的初拉力初拉力的大小是保证带传动正常工作的重要因素。初拉力过小，摩擦力小，容易打滑：初拉力过大，带的寿命低，轴和轴承受力大。推荐单根V带张紧后的初拉力为(5-12)(6)计算带轮轴上所受的压力为了设计带轮的轴和轴承，需求出传动作用在轴上的压力，该压力可以近似按下式计算：(5-13)式中具体计算过程：(a)计算设计功率由表11.3查得工作情况系数，故(5-14)(b)选择带型号根据，由手册初步选用A型带(c)选取带轮基准直径,.由表选取小带轮基准直径，则(设滑动率，取传动比)(5-15)取直径系列值：(d)验算带速V在（5m/s～25m/s）范围内，带速合适。(e)确定中心a和带的基准长度在范围，初选中心距由带长查图选取A型带的标准基准长度可得实际中心距(5-16)代入数据可得，a=350mm取：a=350mm(f)验算小带轮包角(5-17）包角合适。(g)确定带的根数Z因，带速v=23m/s，传动比i=4/3由表14-13c，由表14-9，由表14-11，由公式得(5-18）取Z=4根。(h)确定初拉力由公式得单根普通V带得初拉力(5-19）计算带轮轴所受压力由公式得(5-21）综上，所选V带为A-1250。5.4主轴设计计算5.4.1主轴设计计算轴直径的设计式(5-22）轴的刚度计算(1)按当量弯矩法校核设计轴系结构，确定轴的受力简图REF_Ref22309\n\h[23]，弯矩图，合成弯矩图和当量弯矩图。(a)轴的受力简图（图5.4）图5.4轴受力简图

求作用在轴上的力（图5.5）垂直面（Fv）水平面（Fh）锯片1轴承2带轮3图5.5轴的受力图

作出弯矩图（图5.6）垂直面（Mv）水平面（Mh）I截面合成弯矩II截面合成弯矩III截面0合成弯矩图5.6弯矩图

(b)作出弯矩图（图5.7）图5.7转弯矩图(c)作出当量弯矩图（图5.8），并确定可能的危险截面I，II和III。I截面II截面III截面图5.8当量弯矩图(d)确定许用应力已知轴材料为45钢调质REF_Ref22309\n\h[24]，查表得。用插入法查表得，。校核轴径I截面II截面III截面结论：按当量弯矩法校核，轴的强度满足要求。(2)轴的刚度计算(5-23）(5-24）所以轴得刚度足够。5.5轴承设计计算(1)初选轴承型号根据轴承的径向载荷选择径向接触轴承的深沟球轴承REF_Ref22309\n\h[25]。深沟球轴承的摩擦系数小，允许高转速极限，价格便宜并且被广泛使用。根据轴颈和油脂润滑中的6208轴承选择，得到GB/T276的轴承性能参数为：

(2)寿命计算当量载荷

(5-25)由于轴承不受轴向载荷，所以轴承的轴向载荷,查表得X=1,

Y=0,

。故,且轴承1.

2有同型号，尺寸相同的，故对轴承2进行寿命计算即可。(e)计算轴承寿命式中(3)极限转速计算查表得载荷系数载荷分布系数故经校核，选用6208型深沟球轴承可以满足要求。5.6联轴器设计计算联轴器的计算转矩(5-26)根据《机械设计手册》，式中T—理论转矩，N·m—驱动功率，kWn—工作转速，r/min—动力机系数：电动机、透平机，=1.0；四缸及四杠以上内燃机，=1.2；二杠内燃机，=1.4；单缸内燃机，=1.6K—工况系数，见表6-2-2—启动系数：值与启动频率f有关；f=≤120次/h时，=1.00；f=≥120~240次/h时=1.3；＞240次/h时，由制造厂确定；—温度系数，见表6-2-3—公称转矩，N·m，见各联轴器基本参数表REF_Ref22309\n\h[26]由查表得工况系数取2.25，温度系数取1.0。将数据导入公式得由《机械设计手册》表6-2-8，选用GY3型凸缘联轴器。图5.9GY型—基本型主动端：Y型轴孔、A型键槽，d=28,L=62从动端：型轴孔、A型键槽，d=28,L=44。标记为：GY3联轴器GB/T5843-20035.7锯切气缸设计计算5.7.1锯切气缸计算设计计算(1)初步选择气缸：直径为115mm的气缸所以气缸的拉力为拉力：图5.10拉力方向(2)气缸的拉力计算：这里的F是理论上的气缸最大输出力，我们考虑到输出力可以让那些细长的杆发生变形，所以要想到如何确保压杆的稳固性。(3)气缸直径的计算：我们可以使用直杆的强度公式来计算杆的直径大小(5-27)所以选择缸杆直径40mm就能满足要求。(4)活塞杆的有关计算：当气缸承受的轴向负载达到极限值,后，一些极微小的干扰力都可以让活塞杆发生弯曲变形，导致气缸不能正常的进行工作活塞杆稳定性条件是：当细长杆比时，(5-28)当细长杆比时，(5-29)对于实心活塞杆，可得，当细长杆比时，(5-30)当细长杆比时，(5-31)以上式子中L表示活塞杆的计算长度REF_Ref22309\n\h[27]，单位：mK表示活塞杆横截面回转半径,单位m对于实心杆(5-32)对于空心杆J—活塞杆横截面面积，对于实心杆(5-33)对于空心杆—空心活塞杆内孔直径。A—活塞杆横截面面积。m—由安装连接条件决定的系数，可查表得知。E—活塞秆材料弹性模量，钢材取。F—材料试验强度值。钢材取。a—系数，钢材取。—气缸的压杆稳定极限力。—气缸承受的轴向载荷，即气缸的理论输出推力。—气缸的压杆稳定系数，一般取REF_Ref22495\n\h[28]。以此方式，基于由已知气缸支撑的活塞杆的直径和安装方法来计算活塞杆的最大长度。给定气缸行程，可以计算出活塞杆的直径。按照上述要求，所使用的气缸而,所以，按式，选择活塞杆的长度。经计算得活塞杆长度为L=353mm(5)缸简壁厚的计算：通常来说气缸缸筒的壁厚与内径之比为气缸缸简承受压缩空气的压力，它的璧厚按薄壁筒公式计算为：(5-33)根据公式计算的壁厚非常薄且难以加工。在实际设计过程中，通常需要根据加工技术的要求适当增加壁厚。尽可能使用标准钢管和铝合金管。因此，请根据经验选择7.5毫米的壁厚。(6)在活塞的两侧添加缓冲套筒以进行缓冲，并在活塞的两侧添加V形凹槽，以免缓冲套筒直接接触活塞而损坏气缸活塞REF_Ref22309\n\h[29]。5.7.2连接与密封(1)缸筒与缸盖的连接我们现在主要使用螺栓，拉杆螺栓，卡环，螺钉的方式将缸筒和缸盖进行连接。这主要是因为这些方法能够使缸筒和缸盖的结构更加简单并且拆分简单容易。通常无需检查螺栓的强度，因为四个螺栓的工作压力为0.5MPa。(2)密封因为密封件的质量可以直接影响到气缸的使用寿命和使用性能，这对气缸的设计是十分关键的，所以我们必须采用那些表面相对光滑平整，没有太大缺陷的密封件，这样的密封件可以延长机器的使用寿命，对于成本也有相对的减少，同时设计起来也更加的简单方便。市场上主要用橡胶，聚氯乙烯，灰铸铁等材料制作密封元件，大多数型号分为：Y,L,J,U,V型而，O形圈密封件运行稳定，具有大的静摩擦系数，具有相对简单的密封结构并在当今得到了广泛应用，但其使用时常比其他类型的密封件稍微低一些。型Y型密封圈主要应用在动态密封，摩擦系数比其他类型小，磨损后具有自动校正功能，使用寿命长REF_Ref21300\n\h[30]～REF_Ref21675\n\h[32]。我设计的活塞密封结构采用0密封圈，密封件的可靠性和结构简单。安装后，0型密封圈的内径应比活塞杆小0.1mm至0.35mm。

结语毕业课程设计持续了三个多月，终于宣告结束，并且，这意味着四年大学生活也完全停止了。在指导教师的指导下，我完成了气动式定尺飞锯机的结构设计。此设计的创新之处在于：在切割装置的设计采用“V”形摆臂的方式，该摆臂被采用的优点有“V”字方式摆臂可以在锯切过程中轻松实现摆动运动。添加夹紧紫色圆柱体可以大大提高切割精度。导轨的设计非常的简单实用。我设计的气动定长飞锯机价格便宜，易于操作且易于维护，因此受到大多数中小型公司的喜爱。尽管增加了增压缸和夹紧缸，但是切割精度仍然不能与电脑锯相比较，这是由于推动力靠气压提供而导致的。我们知道，中国的焊管行业仍然有待发展，而焊管行业最重要的设备——飞锯机仍需要发展。此设计是对我四年来所学知识的总结，并为将来的工作开辟了道路。尽管通过此毕业设计获得了很多知识，尽管设计内容是飞锯机，但它包含了对机床的理解，其好处也不浅。我对设计过程和步骤有系统且深入的了解，不仅可以巩固我所学到的理论知识，还可以增加许多实际经验，并深刻认识到我缺乏知识和能力。将来我会更加努力，并继续丰富和改善自己。当然，由于经验和知识有限，这将是不可避免的，希望指导教师和其他关心我的人能够给予批评指正。

致谢首先，感谢姜娇与薄磊老师多日来的耐心教导，不怕辛苦。为我们引导前进的方向，让我们遇到设计困难时能够轻松化解，顺利的找到方法：在失败时可以沉稳应对，获得最终解决的方案。老师和蔼的态度，使我们如沐春风;老师渊博的知识，给我们教导，老师严谨的教学态度，使我受到无形的感染，让我们在紧张的设计中能够保持清晰的意识，敏捷的思维，积极进取，积极向上，最终顺利完成设计任务。本次设计是整个大学学习的深刻总结和深入过程。在大学学习中，我系统的学习了与机械相关的基础课和专业课，并在学校实训实习中，掌握了一定的相关实践能力，加深了对以往所学知识的理解与认识。而这次的毕业设计，不仅加强了我的实践能力，更进一步深化了我对所学知识的理解，更重要的是使我对如何进行严谨的机械设计有了很大的认识。毕业设计贯穿了所学的大多数专业课程，并且锻炼了我们的计算机绘图能力，这为我们的今后熟练运用计算机设计软件打下了较好的基础。本次设计经历了设计修改--再设计的过程，经过反复多次的调整。在此期间，姜娇老师与薄磊老师耐心的指导，清晰理顺了我的思路，让我学到了许多课堂上学不到的东西，从而使我对本专业进一步产生了浓厚的兴趣。老师及时帮我解决了设计中遇到的问题，让我的设计得以顺利的进行。在这里我要再次感谢姜娇老师与薄磊老师对我的帮助和关心。同学的帮助也让我受益匪浅，我们相互讨论学习，不仅解决了设计问题，而且也进一步增进了友谊，在此对他们表示深刻的感谢。最后，在即将离开大学之际，对在大学学习生活中帮助过我的老师同学们致以真诚的感谢!

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论文的研究方法和手段有哪些

（1）调查法

调查法是科学研究中最常用的方法之一。它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法。一般是通过书面或口头回答问题的方式获得大量数据，进而对调查中收集的大量数据进行分析、比较、总结归纳，为人们提供规律性的知识。

（一）典型例子

调查法中最典型的例子是问卷调查法。它是通过书面提问收集信息的一种方法，即调查人员编制调查项目表，分发或邮寄给相关人员，询问答案，然后收集、整理、统计和研究。

（二）研究步骤

1.确定调查课题

确定题目时要注意选题是否具有研究的必要性和可能性，同时要注意选题切忌太大，也要避免无意义的重复劳动。

2.制定调查计划

要明确调查课题、调查目的、调查对象、调查范围、调查手段、调查步骤、时间安排。

3.收集材料

收集材料时要尽可能保持材料的客观性，尽可能采取多种手段或途径。

4.整理材料

将收集到的材料进行整理，以便后续总结归纳、形成结论。

5.总结研究

对整理完的材料进行分析、总结、归纳，得出一般性的结论。

（三）特点

调查法相对其他研究方法来说较为耗时耗力，但也有其优势，即获得的一手资料信息真实具体，能够对研究对象有更加准确、清晰的认识。

（2）观察法

观察法是指人们有目的、有计划地通过感官和辅助仪器，对处于自然状态下的客观事物进行系统考察，从而获取经验事实的一种科学研究方法。

（一）典型例子

皮亚杰的儿童认知发展理论就是通过观察法提炼总结出来的；儿童心理学创始人——普莱尔，也是在一次次地使用观察法后，提出了儿童心理学领域中的诸多理论。

（二）研究步骤

1.明确观察对象

在选择和确定研究问题的基础上确定观察者与观察对象。

2.制定观察计划

在观察计划中要规定明确的观察目的、重点、范围以及要搜集的材料。

3.做好观察准备

观察准备是否充分，往往影响观察的成败。

4.做好记录

在观察过程中要时时记录，不放掉任何一个关键信息。

（三）特点

观察法具有拓展人们的感性知识、启发思想等优点，但是由于其强调研究要在自然环境下进行，且不允许掺杂个人的偏见，确为实际操作带来了一定困难。

（3）实验法

实验法是指经过精心设计，在高度控制