摘 要

本论文题目为：“整竹筒去内节去黄夹紧装置（采用v形夹紧机构）”，本设计涉及竹子加工方法中的一种夹紧装置，具体地说是一种整竹筒去内节去黄时实现竹筒水平和垂直两个方向浮动且能自动定心的V形夹紧装置。该设计的特点是竹筒与刀具对心性能好，浮动后能自动复径；竹筒装夹方便，造价低。

论文阐述了v形夹紧机构的主要结构形式，工作原理及特点，并对其主要零部件进行了尺寸计算以保证夹紧机构在工作中的安全性，避免出现断裂。

关键词：v形夹紧机构；工作原理；分析计算

ABSTRACT

The topic of this paper is: "the whole bamboo to clamping device (the V-shaped clamping mechanism", the invention relates to bamboo processing method of a clamping device, specifically to a whole bamboo section achieve two bamboo horizontal and vertical floating and can automatic centering of the V-shaped clamping device. From the design point of view, bamboo and tool on cardiac performance, floating automatically after the bamboo complex size; the clamping is convenient, low cost.

This paper expounds the main structure, working principle and characteristics of V - shaped clamping mechanism, and its main components are calculated in order to ensure the safety of the clamping mechanism in the work.

Key words：V shaped clamping mechanism; working principle; analysis and calculation

目 录

前 言 1

1 设计简介及任务 4

1.1设计内容及要求 4

1.1.1题目名称 4

1.1.2设计要求 4

2国内外研究现状 5

2.1研究的目的及意义 6

3 V形机构的设计 7

3.1 V形机构的结构形式 7

3.2安装过程 8

3.3工作原理 8

3.4自动对心 9

4 弹簧的设计与计算 10

5 压簧的设计计算 14

5.1压簧的设计.......................................................................................................................14

5.2压簧计算...........................................................................................................................15

6垂直拉簧计算 17

6.1弹簧的计算 17

7结论 18

致 谢 19

参考文献 20

前 言

我国是一个木材资源较为贫乏的国家。随着国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，对木材及木制品的需求量日益增加，由此导致森林面积不断减少和森林质量与材种急剧下降，成熟材、优质材、大径材不断减少。同时，国家为了控制生态平衡，防止水土流失，开始实施天然林保护工程，严禁乱砍乱伐，使得木材供需矛盾更加尖锐，因此，竹材的综合开发利用引起了人们的高度重视，许多科研人员把目光转向毛竹的无裂纹展开，希望采用独特的加工工艺和加工方法来攻克这一难题，从而获得超越优质木材的竹平板及刨切薄片装饰板等新型的装饰材料，真正达到“以竹代木”、“以竹胜木”。

我国是世界上竹材加工利用比较领先的国家，目前我国的竹材人造板生产和品种都居世界之首。现有各类竹材人造板加工企业400多家，其中竹地板厂100多家但就求规模而言多数以中小企业为主。就技术设备而言目前仍处于机械和手工作业相结合的形式尚无高度机械化或连续化的生产工艺和生产设备，生产效率不高用于竹材加工的特殊机械设备比较单一，竹材展开也大多采用四分之一或半竹展开。这一切的原因是多方面的既有竹子工业化利用发展的时间不长也有竹子本身特殊所造成的加工困难。因此即使是比较先进的企业所采用的技术也是四分之一或半竹展开，一般竹片展开80-100竹片表面一般有展开裂纹不适宜作为装饰用材对于最具市场前景的整竹无裂纹展开在国内外还基本是空白。

目前竹材都是通过锯、剖或刨削加工,仅能加工成宽度15-20毫米, 厚度5～8毫米的竹片,难以直接利用。要想获得质量好、附加值高的产品，扩大竹材加工产品的应用领域，提高竹材的利用率及耐虫、耐腐和防霉变能力，必须采用独特的加工工艺和加工方法对毛竹进行深加工。若能将毛竹展开成无裂纹竹平板，即可获得幅面宽为250—400mm、长为1300—3000mm、厚度为5—10mm的无裂纹竹平板。此竹平板可以直接作装饰材料用，也可以用来做竹地板，还可以将其刨切成不同厚度的微薄竹粘贴在各种类型的板基上，用来制作复合地板、家具面板、人造板等各种装饰材料。要实现整竹筒无裂纹展开，将竹筒展成竹平板，必须去掉竹筒外表面的竹青、内孔中的内节和竹黄，进行等厚度加工后沿众向开缝、软化处理再展开。目前使用的去内节多为手工去除，去竹黄采用浮动镗刀类似金属加工中镗孔的方法或采用将竹筒剖成竹片后用刨切方法加工。如在竹材胶合板生产中，先人工去掉中隔，然后采用浮动镗刀进行去黄加工；由于生产效率低而无法达到工业化生产要求，因而在实际竹材胶合板生产中只能将毛竹筒对开成二半，去掉中隔，放在压机中展平后用刨刀去黄；而在竹地板生产中，是将圆筒状竹材沿径向剖分为均等的多条竹片，打掉中隔，采用刨刀进行刨削加工，将扇形截面竹片加工成等宽、等厚的矩形截面竹片，这种去黄方法材料的利用率低。

背景：毛竹是一种生产速度快、产量高、质量优、更新恢复快的重要森林资源。它的生长周期较短，并且物理力学性能优越。但与木材相比，竹材直径小，壁薄中空，尖削度大且横截面大都是椭圆、沿长度方向都有不同程度的弯曲等几何特点，为其加工利用带来诸多问题和困难。因此竹材的加工难度比木材大得多，实现工业化利用没有木材那样普遍，表现在以下几个方面：

1. 竹材的利用率低。竹材外表的竹青和内表的竹黄，胶黏剂不能润湿，且和中间层竹材料性能差异大。竹材加工中真正可利用的材料主要是中间部分的竹材，而目前称得上精深加工的产品如由竹片加工后拼接成的竹地板、旋切微薄竹，其竹利用率都30%以下，由此造成竹材资源的极大浪费，同时也增加了产品的生产成本。
2. 竹材的加工工艺和方法选择不合理。目前竹材都是通过锯、剖或刨削加工，仅能加工成宽度15-20毫米，厚度5-7毫米的竹片，难以直接利用。要想获取板材、方材必须将竹片胶合起来，因此耗胶量很大。
3. 设备精度及自动化水平不高。由于竹材的特殊结构，竹材加工的多数产品仅能实现机械化生产，部分工艺或产品还难以摆脱手工劳动。目前的竹材加工设备很多都不能适应生产要求，加工精度不高。因为目前使用的这些设备基本上都是对木工机械进行仿效或改进而来，所以不能很好适合竹材的加工，不仅对产品质量、效率、成本、设备的可靠性、耐用性、自动化程度等造成影响，而且在生产过程中安全性较低，甚至危及人生安全。所以竹材加工业劳动生产效率低，不能满足现代高质量竹产品的生产需要。
4. 竹材的结构与木材有明显差异，化学组成也不同，竹材比木材有更多的半纤维素、淀粉等营养物质，因此竹材的耐虫、耐腐、防霉能力不如木材。

要想获得价值高，附加价值好的产品，扩大竹材的应用范围，提高竹材的利用效率以及耐虫性，耐腐性和防霉变性，需要使用特殊的加工方法、工艺对毛竹进行深度加工。如果将毛竹加工为无裂纹竹板，就能得到幅面宽为二百五十到三百二十毫米，长度是1300-3000毫米，厚度是5-7毫米的无裂纹竹板。此竹板可以直接用作装饰材料、竹地板还可以刨削成各种厚度的微薄竹片用作复合地板、人造板等各种材料。如果要实现竹筒无裂纹的展开，需要去掉外表面的竹青、内孔中的竹节、竹黄。就行等厚度加工之后沿着纵向开缝，软化处理之后展开。目前的去内节方法多为手工去除，而去竹黄则多用浮动镗刀或将竹筒剖成竹片后刨削。如果竹材胶合生产中这种方法效率低而无法就行工业化生产，因此在实际生产中将毛竹对开两半去掉中隔，展平后用刨刀去黄。而在竹地板生产中，是将圆筒状竹材沿径向剖分为均等的多条竹片，打掉中隔，采用刨刀进行刨削加工，将扇形截面竹片加工成等宽、等厚的矩形截面竹片，这种去黄方法材料的利用率低。

所以本设计的目的是提供一种整竹筒去内节去黄时实现竹筒水平和垂直两个方向浮动且能自动定心的V形夹紧装置。该装置具有装夹时间短，结构简单并且操作简单效率高极大增加了竹材的产量。