摘 要

随着我国经济的飞速发展，国内对竹材的需求也越来越多。但国内目前仍有大量的老式破竹机，老式破竹机自动化程度低，噪声大，操作复杂，所以改进破竹机拥有良好的市场前景。

本次设计旨在设计高效，高自动化程度，低成本的破竹机。本次设计的主体部分是破竹机床机身，刀盘以及自动上料装置，通过改进来实现刀具的便捷切换，竹材的自动上料，极大的提高了自动化程度，解放了劳动力，提高了生产效率、降低破竹的劳动强度，该机床具有良好的可制造性和经济性。本文通过分析目前老式破竹机效率、成本、机械的可靠性和耐用性以及破竹精度等方面存在的问题，进行改进设计，设计了主传动系统、自动上料机构和刀盘部件，并对主要零件进行了校核。

关键词：破竹机，传动机构，上料机构，刀盘。

Design and improve on broken bamboo machine

ABSTRACT

Along with China’s economic developing,domestic demand for bamboo is growing.But there is a lot old-fashioned broken bamboo machine in China.The old broken bamboo machine is low degree of automation,noisy and complicated to operate.So improving broken bamboo machine has good market prospects.

This design aims to design efficient,high degree of automation and low-cost broken bamboo machine.The main part of the design are the machine tool of the broken bamboo machine,the cutter and the automatic discharge device.By improve the machine,we change the tool easier,bamboo can be machining automatic.The design increases automation highly,liberates the workforce,enhances productivity and reduces the labor intensity.The machine tool has well manufacturability and economy. The article improve the bamboo machine by analyzing the machine’s efficiency,cost,reliability,durability and accuracy.In this article, the main drive system, automatic discharge device and the cutter are been made,the main components are been checking.

Key words： Broken bamboo machine,transmission mechanism,automatic discharge device,cutter

目 录

破竹机机械系统改进设计 - 2 -

1 绪论 - 1 -

1.1前言 - 1 -

1.2研究的目的及意义 - 1 -

1.3国内外同类研究概况 - 1 -

1.4技术背景以及需解决的技术问题 - 2 -

1.5改进破竹机的计划 - 3 -

1.6特色与创新 - 3 -

1.7总结 - 4 -

2破竹机机械系统改进的总体方案设计 - 5 -

2.1破竹机机械系统改进的设计要求 - 5 -

2.2破竹机机械系统的总体结构 - 5 -

2.3破竹机机械系统的工作原理 - 6 -

2.4本章小结 - 7 -

3破竹机机械系统的改进与设计 - 8 -

3.1主传动系统的设计 - 8 -

3.1.1主传动系统的电机选型 - 8 -

3.1.2初始数据计算 - 9 -

3.1.3驱动链的选型 - 10 -

表3.1.3 - 10 -

3.1.4传动比的计算与分配 - 10 -

3.1.5主传动系统的运动与动力参数的计算 - 11 -

3.1.6带传动的设计 - 12 -

3.1.7链传动的设计 - 12 -

3.1.8作用力的计算 - 13 -

3.1.9主轴的设计 - 13 -

3.1.10危险截面的当量弯矩 - 15 -

3.1.11轴的应力计算 - 15 -

3.1.12轴的疲劳强度安全系数校核计算 - 16 -

3.1.13键的连接强度校核 - 17 -

3.1.14轴承寿命计算 - 17 -

3.2竹材自动上料机构 - 18 -

3.3刀盘组件 - 20 -

3.4推板组件 - 21 -

3.5本章小结 - 21 -

总结和展望 - 23 -

总结 - 23 -

展望 - 23 -

致谢 - 25 -

参考文献 - 27 -

1 绪论

1.1前言

过去十几年来, 我国竹材储备量随着竹工业发展不断减少, 但是竹林面积却每年不断地增加。随着社会经济的不断飞速的发展, 竹工行业发展逐日取得社会的广泛重视、关注和支持。竹材与木材的特性差异十分巨大，竹材具有圆筒形、主要是由节间和节连合而成的而且节中间是空的，这样的特性造成了竹材容易生虫，容易发霉还会干裂,所以在加工方式上，对于工艺与机械的选择尤为重要。但是国内目前的状况是：现在国内竹工行业所使用的破竹机都是老式的破竹机，这种破竹机只是简单地从木工类的机械改造组成的，这类机械自动化程度很低，劳动强度大，而且加工精度还不合格，容易造成竹材的大量浪费，这都是由于国内过去的加工技术和经济成本方面的限制造成的^[1]。这样加工出来的竹材产品质量较低，对原料的利用率较低，设备的耐用性也很差。不难看出，现阶段国内的竹工行业越来越不能满足生产发展的需求，所以，改进设计新型破竹机械系统迫在眉睫。

1.2研究的目的及意义

我国是世界上最大的竹材生产国，竹材加工的关键设备——破竹机械从上世纪80年代进入我国之后几乎没有太大变化，老式破竹机具有自动化程度低，劳动强度大等缺点，本次设计目标是在原有破竹机械的基础上，改进机械结构，提高破竹机械的自动化程度，增加换刀装置，改进动力传动结构等。通过这次设计，能让书本知识与生产实践结合起来，更好的掌握专业知识，更深层次的理解相关内容，另一方面，通过三维图的绘制，能很大的提升绘图能力、独立设计能力、独立解决问题能力以及查询文献的能力，为今后的工作打下坚实的基础。

1.3国内外同类研究概况

国内竹工业的迅速发展，国内目前对竹工机械的研究还远远不足以满足生产发展的需要。国内由于发展起步较晚，所以目前还缺乏缺乏相应的国家标准，国内的各种标准参差不齐，有待更新。目前竹材加工逐渐从手工作坊转向机械化，最后实现自动化，目前国内研究的成果有很多，例如浙江安吉响铃竹木机械公司研发出的超高速竹片四面精刨机，南京林业大学等研发的新型的竹材人造板，还有类似竹材弧形重组材高频热压机等设备，这类的研究大大提高了我国竹材加工的水平，为了提高我国林业竹业的发展，我国对竹工机械发展，还应朝着高自动化程度、高精准度、环保节能、低劳动强度的方向而努力。

图1.3

1.4技术背景以及需解决的技术问题

破竹机为将原始的竹筒加工成竹条的初加工设备, 是毛竹加工工序中最初的将竹材破成竹条的初期设备。普通破竹机在床身的刀盘固定座上固定活动破竹刀盘,竹材由链传动装置送料盘推动，随着破竹刀往前推进,破竹刀撞上竹筒，将竹筒切成竹条。老式破竹机的缺点很多，不仅企业对设备的投资很大，而且所需要的工人多，工序繁杂，生产效率很低，造成大量的竹材的浪费。