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新型砂锯结构优化及关键技术研究

作　者: 贾永刚
导　师: 王志
学　校: 山东大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 砂锯花岗石板材锯切力优化分析自动调节连杆
分类号: TG717
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 19次
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内容摘要

砂锯在锯切大理石、花岗石大规格和超大规格板材中得到广泛应用,特别是在锯切高硬度花岗石大板中应用广泛;随着建筑装饰业对大规格花岗石板材制品需求量的增大,使得幅面宽度在900mm～2200mm的大幅面制品在石材加工中所占的比重越来越大;砂锯一次性加工板材数量和加工板材规格上较金刚绳串珠绳锯和金刚石圆盘锯有一定优势,但是由于其设备笨重、加工精度低、加工效率低等缺点无法体现砂锯加工低成本的优势。针对此问题,经过大量调研及深入研究,提出了能够高效率、低成本的新型砂锯设计及优化。从砂锯的设计理念出发提出了新型砂锯的设计方案,通过功能分析利用三维设计软件对砂锯进行了整机设计,提出了砂锯主要技术参数;深入研究了砂锯的切削机理,从单颗粒钢砂锯切力入手对锯切力特性进行分析,制定了电阻式应变片测试锯切力方案;对主传动机构运动的优化分析和结构设计,对关键部件锯框进行优化分析得到优化的锯框结构,验证了锯条侧向力、张紧力和侧向位移的关系;提出新型砂锯自动调节连杆机构,提高了锯切效率,并对其进行力学验证和结构优化。新型砂锯研究成功后,将很好的解决加工大规格或超大规格花岗石板材制品的问题,同时新型砂锯重量减轻、结构改进,加工效率得到进一步提升,新型砂锯具有较高的性价比,显著降低了设备投资,使砂锯在锯切大规格板材制品的应用中的优势充分体现,具有较高的经济效益和广阔的市场前景。

全文目录

摘要  9-10
ABSTRACT  10-11
第1章概述  11-21
  1.1 背景分析  11-12
  1.2 几种花岗石锯机  12-16
    1.2.1 砂锯  13-14
    1.2.2 金刚石圆盘锯  14-15
    1.2.3 金刚石串珠绳锯  15-16
  1.3 课题产生背景  16-17
  1.4 课题研究必要性  17
  1.5 国内外研究现状  17-19
  1.6 课题研究的主要内容及意义  19-21
    1.6.1 课题研究的主要内容  19
    1.6.2 课题研究的意义  19-21
第2章新型砂锯总体设计研究  21-29
  2.1 新型砂锯总体设计  21-22
    2.1.1 新型砂锯总体设计要求  21
    2.1.2 新型砂锯总体设计布局  21-22
  2.2 新型砂锯总体方案设计  22-24
  2.3 新型砂锯总体设计  24-28
    2.3.1 主要技术参数  24
    2.3.2 新型砂锯主要功能部件结构设计  24-28
  2.4 本章小结  28-29
第3章新型砂锯切削力的研究  29-39
  3.1 砂锯切削机理研究  29-30
    3.1.1 砂锯的加工原理  29
    3.1.2 切削机理  29-30
  3.2 锯切力特性分析  30-33
    3.2.1 单颗砂粒锯切力分析  30-31
    3.2.2 单颗砂粒切削深度对切削力的影响  31-33
  3.3 切削力测试方案  33-38
    3.3.1 电阻应变片测试技术  33-34
    3.3.2 实验方案总体设计  34-38
  3.4 本章小结  38-39
第4章锯切系统优化分析  39-59
  4.1 主传动链机构分析  39-42
    4.1.1 主传动链结构图  39
    4.1.2 主传动链运动分析  39-41
    4.1.3 切削行程  41-42
  4.2 切削机构的优化设计  42-46
    4.2.1 切削运动系统机构的设计原理  43-45
    4.2.2 切削运动系统机构设计  45-46
  4.3 锯框有限元优化分析  46-54
    4.3.1 有限元分析原理  46
    4.3.2 锯框线性静力分析  46-53
    4.3.3 锯框模态分析  53-54
  4.4 锯条侧向位移分析  54-58
    4.4.1 锯条张紧原理  54-55
    4.4.2 锯条张紧力、侧向力和侧向位移的关系  55-58
  4.5 本章小结  58-59
第5章自动调节连杆结构设计  59-69
  5.1 连杆调节原理  59-60
  5.2 连杆调节方式分析  60-61
  5.3 新型砂锯调节连杆设计  61-68
    5.3.1 自动调节连杆结构  61-62
    5.3.2 连杆强度校核  62-65
    5.3.3 新型自动调节连杆有限元分析  65-67
    5.3.4 新型连杆结构改进  67-68
  5.4 本章小结  68-69
结论与展望  69-71
参考文献  71-75
致谢  75-76
学位论文评阅及答辩情况表  76

新型砂锯结构优化及关键技术研究

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