摘 要

近年，随着中国经济持续快速发展，木材需求呈现出膨胀性的发展趋势，国内木材供需矛盾不断升级。为了解决这一矛盾,急需一种新材料来替代木材的需求,经过长调查和比较,开发利用竹材资源是缓解木材供需矛盾的有效途径之一要想获得整竹无裂纹展开竹平板,竹筒去青是关键工艺,去青后的竹筒表面质的好坏将直接影响竹平板的展开质量。由于毛竹的“三度”的影响,特别是弯曲度的影响,在磨削时,竹筒自身旋转会引起砂辊的上下、左右浮动。弯曲度越大,浮动量越大,引起弹簧的拉力变化就越大,因而磨削力的变化越大,表面加工质量就越差。为了适应外形既弯曲又椭圆的竹筒去青要求,本课题设计出了一种专用的内胀式装夹装置。其结构简单、造价低廉、可靠性好。同时我们还根据磨削力的变化尽量小等原则对夹具的装夹位置进行了优化设计。

毕业设计的主要工作如下：

1. 分析国内去青机支撑装置存在的问题后，拟定了去青机支撑装置的设计方案，详述了支撑装置的工作原理，针对竹筒的特殊结构和装夹效率的要求设计了专用的夹具结构,采用将两副相同的夹具对称伸入竹筒空腔中夹紧的方式进行夹紧,夹具的夹紧操作暂时设计为手动,夹紧后锁死。

2. 去青机支撑装置的结构设计与计算。完成了去青机支撑装置装配图和调整螺母、压套、夹紧装置等装配图及主要零件图的设计；对夹具伸入竹筒中的位置进行计算使由磨削力产生的弯曲变形变小：对夹具的四杆机构进行了设计计算。

关键词：竹筒去青；内胀式装夹装置；夹具

Design of the supporting device to the whole bamboo green machine

abstract

In recent years, with the China sustained and rapid economic development, timber demand presents the development trend of expansion, the contradiction between supply and demand of domestic timber constantly upgrade. In order to solve this problem, we need a new material to replace timber demand, after a long investigation and comparison, the development and utilization of bamboo resources is one of the effective ways of alleviating the contradiction between timber supply and demand to to obtain crack free to start the whole bamboo bamboo plate, bamboo is the key to greentechnology, green bamboo surface quality to the quality will directly affect the quality of bamboo plate. Due to the influence of bamboo "three degrees", especially the influence of bending, grinding, bamboo itself will cause rotation of the roller on the sand next, floating around . the greater the degree of bending, the greater the amount of floating, caused by spring tension change is bigger, and the change of grinding force is bigger, the surface processing quality becomes worse. In order to adapt both curved and elliptical shape of the tube togreen requirements, we designed a special expansion clamp. Home. Has the advantages of simple structure, low cost, good reliability. At the same time we also change according to the grinding force as small as possible principle of the fixture clamping position is optimized.

The main work of graduation project is as follows:

The analysis of domestic support device to green machine problems, the design scheme of device to support green machine, expounded the work principle of supporting device, according to the special structure of bamboo and clamping efficiency requirements for the design of the fixture structure is special, the two pair of the same fixture into bamboo cavity in symmetric clamping way for clamping, clamping fixture design for the manual operation temporarily, after clamping lock.

The structure design and calculation of 2. to support device. Green machine completed the green machine to support device assembly drawing and adjusting nut, a pressing sleeve, a clamping device and design assembly and the main parts of the map; the fixture into position in the calculation of the tube bending deformation caused by grinding force becomes small: Four bar mechanism of the fixture was designed and calculated.

Keywords: tube togreen; expansion clamping device; fixture

目录

一、 前言 1

1.1 课题研究的意义 1

1.2 国内外发展概况 2

1.3论文主要研究的内容 3

1.4研究方法及主要研究路线 4

1.4.1 研究的方法及手段 4

1.4.2 研究计划路线 4

1.4.3 在哪些方面有所进展和突破 4

1.5 本章小结 4

二、 整竹筒去青机支撑装置设计方案 5

2.1整竹筒去青机支撑装置设计要求 5

2.1.1夹紧机构的组成 5

2.1.2对夹紧机构的基本要求 5

2.1.3产生力的部分—动力装置的选择 5

2.1.4传递力的部分—夹紧机构的设计 6

2.2整竹筒去青机（支撑装置）总体结构 6

2.3整竹筒去青机（支撑装置）工作原理 7

2.4本章小结 8

三、 竹筒去青机支撑装置总体设计 9

3.1竹筒去青机支撑装置的设计 9

3.1.1竹筒去青机支撑装置设计参数要求 9

3.1.2主电动机及减速机选择 9

3.1.3初始数据计算 9

3.1.4传动装置的运动、动力参数设计 9

3.1.5传动比的计算及分配 10

3.1.6带传动的设计 11

3.1.7本章小结 12

四、 竹子装夹位置的优化 13

4.1由磨削力产生的弯曲变形的影响 13

4.1.1基于图4-1所示的状态，根据材料力学进行受力分析 13

4.1.2基于图4-2所示的状态，根据材料力学进行受力分析 16

4.2由竹筒自身弯曲度影响优化夹紧位置 18

4.3夹具卡爪的设计 19

4.3.1四杆机构极限位置计算 20

4.4本章小结 21

五、 结论与展望 22

5.1结论 22

5.1.1论文所做的工作 22

5.1.2论文的创新点 22

5.2展望 22

致 谢 23

参考文献 24

一、 前言

1.1 课题研究的意义

20世纪,在全世界经济高速发展的同时,森林资源遭到空前的破坏,过去50年中,全球森林复盖率由20%下降到17% ,共消失森林12.46亿公顷。21世纪人们必须合理地协调解决人类资源、环境和发展之间的关系,走可持续发展的道路。为此中国政府制定了保护生态环境的重大决策,启动了天然林保护工程,使全国商品木材剧减1/3以上,国产木材的缺口将扩大到6000万m3以上,木材的供需矛盾进一步加剧,开发利用竹材资源是缓解木材供需矛盾的有效途径之一。,因为与木材相比较,竹子的生长周期短而且易于密植,资源再生速度快,物理力学性能优越等优点。同时中国是世界上竹类资源最丰富的国家,有竹类植物40多属(全世界为50多个属)、400余种(全世界有1200多种)。种质资源十分丰富。这些种质资源为中国竹类植物资源的开发利用提供了十分有利的条件。全国有竹林面积400多万平方米,,其中直径较大、集中成片分布,力学性能较好,经济利用价值较高的毛竹林面积有250万平方米,占全世界毛竹林面积90%以上。据统计:2001年,中国砍伐毛竹5.6183亿支,各种杂竹300多万吨,可以节约、代用木材1000多万m³,这在我国木材资源长期短缺的情况下,以全方位高效率加工利用竹材资源以弥补木材资源之不足具有很重要的意义。

自古以来竹子和中国百姓的生活息息相关,中国素有种竹、爱竹、用竹的良好传统。中国使用竹产品的历史久远。据考古发现,早在新石器时代,人们就掌握了竹子编织技术,浙江良诸文化遗址中出土200多件竹编器物,也足以佐证当时已有比较娴熟的竹编织技能。近年来,中国竹材工业化利用和科学研究有了很大的发展,各种竹材加工企业应运而生,目前,竹制品广泛用于建筑,装饰,汽车等各个领域,按加工后的产品来分,可以做成竹材胶合板,竹编胶合板,竹蔑积成胶合板,竹材碎料胶合板,竹材复合板,竹材集成地板等等。但是,竹子不同于木材,它直径小、壁薄中空、尖削度大、易劈裂,内含淀、蛋白质等营养成份,由于结构、形态的极大差别,竹材不能简单地像木材那样通过锯切加工制成板、方材,再加工成各种木材制品;也不能像木材那样通过旋切制成不同厚度、幅面的单板再制成胶合板;或者加工成刨花、纤维制成刨花板、纤维板等。目前为止，最具有代表性的展开法为半竹平板加压展开法、旋切展开法2种，其中半竹平板加压展开法，由于展开后存在明显的裂纹且展开质量不够理想，虽然不影响胶合板类产品的制造，但不适用于深加工，而旋切展开法由于受竹筒几何形状的限制，旋切展开的长度只能在600mm左右，且竹材的利用率仅有20一30%。这就造成了对竹材的极大浪费。而且胶合板类产品因为其中使用胶水的缘故，在使用时可能会对人的生理健康造成一定的影响。因此我们可以尝试应用整竹无裂纹展开技术。若能对竹材去黄，去青后的整竹实现无裂纹展开，即能获得幅面长度为2500mm，宽度为250-320mm、厚度为5-6.5mm的无裂纹展开竹平板，将其刨切成0.2-0.5mm厚的薄片，粘贴在各种类型的板基上，将创造出一系列全新、自然美观的装饰材料。这样就能极大地提高竹资源的利用率，创造更高的经济价值。与此同时，生产出来的无裂纹展开竹平板因为没有添加胶水也不会对人的健康产生危害。提高竹产品的竞争优势。