摘 要

大学四年的生活就要结束了，毕业设计也进入了尾声。我本次的毕业设计的主要内容是加气混凝土切割机的设计。加气混凝土制品在我国的的发展非常迅速，前景十分广阔。加气混凝土已成为我国建筑行业支柱产业，我国引进该技术也近四十年的历史。加气混凝土砌块是以河砂、石灰、水泥为主要原料，以铝膏为发气剂，经原料磨细、配料搅拌、浇注发气、静停切割、蒸压养护而成的一种绿色环保的新型自保温墙体材料。具有轻、高强度、耐久、保温、隔音、防火、抗渗的特点，具有施工便捷，可加工性强，能成为一种较为兴盛的、具有良好性能的墙体材料。是国家主推的一个新项目。所以加气混凝土切割设备也有大量的需求，有很好的市场前景。

关键词：水泥生产；加气混凝土；系统；切割机

Abstract

Four years of college life is coming to an end, graduation project also entered the end. The main content of my graduation design is the design of aerated concrete cutting machine. The development of aerated concrete products in China is very rapid, and the prospect is very broad. Aerated concrete has become the pillar industry of the construction industry in China. Aerated concrete block is a new kind of green self-insulation wall material, which is made of river sand, lime and cement as the main raw materials and aluminum paste as the gas generating agent. With the characteristics of light, high strength, durability, heat preservation, sound insulation, fire prevention, anti-permeability, with convenient construction, strong processability, can become a relatively prosperous wall material with good performance. It is a new project mainly promoted by the state. So aerated concrete cutting equipment also has a lot of demand, there is a good market prospect

Key words: cement production; Aerated concrete; System; Cutting machine

目 录

第一章绪论 1

1.1 切割机的分类 1

1.2 国外切割机现状 1

第二章 总体方案设计 3

2.1设计目的 3

2.2设计方案 4

2.3设计数据要求 4

第三章 电动机及减速器的选用 5

3.1锯切割减速器的选用 5

3.2锯框升降减速器的选择 6

3.2.1蜗轮蜗杆减速器 6

3.2.2蜗轮蜗杆减速器优点 7

3.2.3减速器电动机选型及计算 7

第四章 传动装置的设计 8

4.1减速器与上端链轮之间的链条的设计计算 9

4.2滚子链传动的设计步骤和传动参数选择 10

4.3滚子链传动的主要失效形式 11

4.4链传动的润滑及小结 11

4.5小结 11

第五章 螺栓螺母的选择及校核 13

第六章 结论 16

第一章绪论

1.1 切割机的分类

切割机从切割材料上加以区分:分为金属材料切割机和非金属材料切割机

金属切割机分为火焰切割机、等离子切割机、激光切割机、水刀切割机

非金属材料切割机主要是刀具切割机。切割机从控制方式上区分:分为数控切割机和手动切割机。数控切割机是利用数字程序来驱动机床的运动，随着机床的运动，随机地用刀具来切割物体。这种机电一体化的切割机被称为数控切割机。激光切割机效率最快，切割精度高，切割厚度一般较小^[1]。等离子切割机的切割速度也非常快，切割面具有一定的坡度。火焰切割机适用于较厚的碳钢材料。

1.2 国外切割机现状

就国外切割机而言，WEHRHARN公司的第二代技术具有世界上设备技术水平最高、市场竞争力最强、价格适中的特点。目前，德国国防军已经建成了世界上最多的生产线。WEHRHAHN从后面过来。近年来，第二代技术不断完善，形成了第三代技术。

但无论是YTONG技术、HETEN技术，还是WEHRHAHN的第二代、第三代技术，切割后的立边空白直接送至高压釜维修^[2]。在固化过程中，在自重的作用下，切割接头会产生不同程度的粘连。产品从壶中取出后必须打碎。由于这个原因，需要一台额外的破碎机来破碎由于水平切割接头而粘在一起的块和板。这样，不仅增加了投资、人员，而且增加了设备的日常维护和电力消耗。与车身的横向保养相比，生产成本和日常开支应有所增加。而地面倾斜切割机和易同简化切割机各有特点。的切割形式,它基本上是相同的,空白的身体在垂直状态明星侧翻后,和横向切割首先是紧随其后的是垂直切割,或身体动作,和刀具不动,或身体不动,刀具移动。区别在于体成壶养护的形式:前者是将切割体成水平状态成壶养护，后者是将切割体侧成壶养护。为解决成品的粘接问题，国外同类型的切割方法在产品蒸熟后加装破碎机。但国内仿意通简化切割机生产线还没有配备arm。一方面，目前国内还没有成功制造的破碎机，全部需要进口，价格非常昂贵。另一方面，需要更多的设备投资。在这种情况下，只能用手动切割机来代替分切机来分切粘接块。

国外切割机及生产线自动化程度高，生产质量优于国内。但它的价格昂贵，使制造商后退一步。上海轻质混凝土等,介绍了公司的生产线,总投资2700万美元的:南京徐中日合资企业建立新型建材有限公司,有限公司,西波来克斯材料第二代技术的引入生产线,总投资约4450万美元:通常国家引进德国HETEN公司切割机和破裂扩展投资250万马克人民1375一万美元(美国):天津进口德国赫滕配料站、切割机和断料机扩建投资223万欧元(2007万元人民币)。国内600万地面周转切割机约80万元，国内年产20万立方米曝气混凝设备总投资不超过3000万元(不含征地)。切割功能和产品质量达到国外同类设备水平。

根据我国国情，在国内市场上，使用国产切割机的所有生产线占90%以上。

第二章 总体方案设计

2.1设计目的

本次毕业设计的主要内容是关于加气混凝土的切割的设计,主要内容就是对整体进行切割的,从电动机到减速器再到锯条框架，动力如何一步一步传动对材料进行切割。二并且对材料的传送进行设计。这次的毕业设计具有非常强的实用性，可在工业生产中用于建筑用加气混凝土的切割，具有非常高的效率。

毕业论文写做对大学生知识的最后一次综合考试,是对学生的基本知识、基本理论和基本技能的掌握和提高程度的一次测试,这是毕业论文写做首要目的。在校学习期间,按照教学计划的规定学习了公共课、基础课、专业课和选修课,每门课都通过了考试或考试。在学习期间，本评估针对单一科目进行，主要测试学生对所学知识的记忆和理解。但毕业论文是不同的,它不是一个单一的学科对学生所学知识的评估,而是侧重于对学生运用所学知识对某一问题进行探讨和研究的能力。写毕业论文,不仅要系统地掌握和运用专业知识，而且要具有广泛的知识面和-定的逻辑思维能力和写作技巧。这不仅要求学生具备良好的专业知识，而且要求学生具备深厚的基础和公共课程知识。由于目前学校的考试方法大多注重记忆,局限于对书本知识的一般理解,导致学生对理论和实践能力的掌握深度大，难以充分理解。有些学生平时学习应付考试,很少做课堂笔记和阅读笔记，对写作知识知之甚少,写作练习很少，成绩平平。防止写毕业论文只是一时的准备,回去补考各种知识，其写出来的论文连最基本的格式要求都不懂,在逻辑上颠三倒四。还有一类学生往往死记硬背,缺乏培养能力,缺乏动手写作和实践能力。对于这些问题，学生在写毕业论文时,都会暴露出来。通过毕业论文的撰写，让学生找到自己的长处和短处，让学生在今后的工作中有针对性地克服缺点，同时也为学校和研究生就业单位全面了解和调查每个学生的专业水平和工作态度,容易找到人才。同时也能使学校全面调查教学质量，总结经验,改进工作。

写毕业论文的第二个目的是培养大学生的科研能力,使他们初步掌握科研的基本程序和方法。毕业后,无论从事何种工作，大学生都必须具备一定的研究和写作能力。在党和政府部和企事业单位从事管理工作就必须学会做调查和研究了解起草工作计划、总结、报告等学会收集和组织材料可以提出问题分析问题和解决问题，在书面表达的形式和它的结果。对于那些将要从事教学和研究的人来说,科学研究是他们的一项重要任务。大学是高水平的教育，培养的人才要有开拓精神。他们不仅要有扎实的基础知识和专业知识,而且要能在实际工作中发挥无限的创造力,不断地解决新的问题。能熟练运用现有知识从事-般专业工作，还能对人类未知领域大胆探索,不断攀登科学高峰。

2.2设计方案

1.查阅不少于不少于15篇的相关文献资料，其中英文献不少于3篇一个月之内完成开题报告；

2.完成总体方案设计及总装配图绘制;

3.完成传动系统部装图纸绘制;（总图量折合O号3张）；

4.进行总传动比的计算，标准件选型; 主要零件的强度计算及校核;

5.设计计算说明书一份,字数10000以上；

6.外文翻译（5000汉字以上）。

2.3设计数据要求

本次设计主要是对切割机及传动系统进行设计，设计中有一些设计要求对加气混凝土切割前规格的要求为1060X1260X650毫米； 切割后尺寸为1000X1200X300毫米。

切割刀具为钢锯片，传动方式为棍棒传动，主电机选用Y系列电动机。

第三章 电动机及减速器的选用

3.1锯切割减速器的选用

根据本次课程设计的要求，设计中准备选用曲柄滑块机构实现对锯条的带动。

设计中要求钢锯的运动距离是50毫米，即曲柄的半径为50毫米，移动速度为1秒动1次。

本次设计需要用到的切割刀具为钢锯片，切割原料为加气混凝土。由设计要求和功率计算公式得功率为2.2kw 。

由于摆线针轮减速器轻巧，耐久等特点这里选用摆线针轮减速器。选用的减速器类型为BWD2-17-2.2KW。

1.摆线针轮减速器的传动原理及优点

摆线针轮减速器是一种采用摆线针齿啮含的一齿差行星传动原理的传动结构，该减速器可以广泛的应用在冶金、矿山、起重、运输、石油、化工、纺织、制药、轻工等各部门。摆线针轮减速器具有下列特点:

1.减速比大:

一级传动为11~87，如果采用多级串联时减速比可达更大，

2.结构紧凑:

由于采用行星传动原理输出轴和输入轴在同一轴线上，因而体积小，重量轻。

3.传动效率高:

针齿啮合和输出部分的表面，均采用套筒滚动磨擦啮合表面没有相对滑动，而是纯滚动，因此单级传动效率在90~94% .

4.运转平稳噪音轻;

因为摆线针轮啮合实际上有将和冲击。

5.寿命长:

摆线针轮减速器的主要另件都经过淬火处理，並且采用了滚动磨擦，大大提高了机械性能和耐磨性，因此在正常合理的使用条件下可使寿命延长。

摆线针轮减速器和渐开线一齿差行星传动原理相同，在多数的情况下固定内齿轮(针轮)，内齿轮(针轮)齿数Zz,行星轮(摆线轮)齿数Z，Zz-Z= 1

2摆线针轮减速器的特点

摆线针轮减速器可达到1:87的高速减速比和90%以上的单级变速器的高效率，如果采用多级变速器，减速比更大。一级传动减速比为987.二级传动减速比为121- 5133。多级组合可达数万，且针齿啮合系统套筒滚动摩擦，啮合面无相对滑动，故一级减速效率达94%。对于结构紧凑、体积小的模型，输入轴与输出轴在同一轴线上,使模型得到最小的尺寸。稳定运行的低噪声摆线销齿啮合齿数多，重叠系数大，零件的平衡机构大，使振动和噪声被限制在最小程度。20运转时同时接触齿对数，重合，运转平稳，过载能力强，振动和噪音低，各种规格的机器噪音。使用可靠，使用寿命长，由于轴承主要部件采用钢材,淬火处理(HRC5862)获得高强度,并且,部分传动接触采用滚动摩擦,所以使用寿命长。

由于主要部件均采用轴承淬火处理(hrc58-62),然后精磨，并将摆线齿与针齿啮合传动，使针齿形成滚动摩擦副，摩擦系数小，使啮合面积无相对滑动，磨损很小，因此耐用。设计合理，维修方便，安装方便，零件数量最少，润滑简单，使摆线齿轮减速器深受用户的信赖。与其他同等功率的减速器相比，重量和体积都要小1/3以上,因为它是行星传动，输入轴和输出轴在同一轴上，可得到尽可能小的尺寸。

3.2锯框升降减速器的选择

由于升降用的电动机及减速器需要牵引锯框上下移动需要用到稍微大功率的电动机。减速器的选择也要合理。升降功能需要有自锁以保证安全所以选用涡轮蜗杆减速器。

图3.1. 涡轮蜗杆减速器

3.2.1蜗轮蜗杆减速器

蜗轮减速机是一种使用齿轮速度变换到减速电机（马达）的转数所需要的转数的数量和获得具有大转矩的机构的动力传递机构。在该机构中，用于发送功率和运动的减速机的应用范围相当广泛。它可以在各类机械，船舶，汽车，机车，重型机械施工，加工设备和机械行业使用的自动化生产设备的传输系统中可以看出，以家电是日常生活中常见。，钟表等，其应用可以从大电力的传输看到的，小负荷，和精确的角传播。

3.2.2蜗轮蜗杆减速器优点

1. 与交错螺旋齿轮机构相比，可获得较大的传动比

2. 两轮啮合面之间存在线性接触，其承载能力远高于交错螺旋齿轮机构

3.蜗杆传动相当于螺旋传动，是一种多齿啮合传动，传动平稳，噪声小

4. 自锁。当蜗杆的导角小于啮合齿轮齿间的等效摩擦角时，该机构具有自锁，可以实现反向自锁，即仅由蜗杆驱动蜗杆，而不由蜗杆驱动蜗杆^[3]。

蜗轮减速器应用广泛。在各种机械传动系统中都能满足它的踪迹，从运输船舶、汽车、机车、建筑重型机械、加工机械以及机械工业中使用的自动化生产设备，到日常生活中常见的家用电器、钟表等。其在电力传动工作中的应用，对小负荷、角度准确的传动可以满足减速器的应用，而在工业应用中，减速机具有减速和增加扭矩的功能。

蜗轮蜗杆减速机能自锁的原因及应用场合

蜗杆减速器蜗杆螺旋角小，如单头蜗杆，当蜗杆停止转动时，蜗轮向相反的滑动力，不能使蜗杆反向转动，这种现象称为蜗杆自锁。

此时斜角称为摩擦角，摩擦角的正切为摩擦系数f,tan = f，因此摩擦角越小，自锁能力越强。单头耳蜗相位螺旋角小，摩擦角也小，因此具有较强的自锁能力^[4]。

在减速器的传动方式中，蜗轮减速器具有其他齿轮所没有的特点，即蜗杆可以很容易地转动蜗轮，但蜗轮不能转动蜗轮。这是因为蜗轮减速器的结构和传动是通过摩擦实现的。

蜗轮蜗杆传动的自锁功能在绞车、输送设备等机械应用中具有重要的应用价值。然而，也正是由于蜗轮的摩擦传动，也造成了蜗轮传动效率远低于齿轮传动。但需要注意的是，并不是所有的蜗轮传动都具有良好的自锁功能，自锁功能使蜗轮达到一定的速比。这与导程角有关，即蜗轮自锁比小，功能不太理想。自锁性能最好的蜗轮为单头蜗轮，而双头蜗轮上方的减速器不具有自锁功能，因为蜗轮与蜗轮啮合，螺旋角较大，所以不具有自锁性能。

3.2.3减速器电动机选型及计算

升降锯框的移动速度为一分钟100毫米，切根据锯框的材料等可知锯框的大致重量。选择NRV-110-100-KX型蜗轮蜗杆减速器 。根据得出电动机功率应选择1.5KW。

第四章 传动装置的设计

齿轮传动、带传动、链传动是机械传动种比较重要的几类传动，许多同学在学习过程中很容易混淆，那么他们各自的优缺点是什么呢，我们来综合比较一下^[5]。

齿轮传动的特点:

①能保证瞬时传动比恒定，平稳性较高，传递运动准确可靠

②传递的功率和速度范围较大;

③结构紧凑、工作可靠,可实现较大的传动比;

④传动效率高，使用寿命长;

⑤齿轮的制造、安装要求较高

缺点:制造和安装精度要求较高，不能缓冲，无过载保护作用，有噪音

带传动特点:

①结构简单，适用于两轴中心距较大的传动场合，

②传动平稳无噪声能缓冲、吸振，

③过载时带将会在带轮上打滑，可防止薄弱零部件损坏，起到安全保护作用;

④不能保证精确的传动比带轮材料一般是铸铁等.有滑动，传动比不能保持恒定，外廓尺寸大，带的寿命较短(通常为3500h~ 5000h)，由于带的摩擦起电不宜用于易燃、易爆的地方，轴和轴承上作用力大

链传动的特点:

①和齿轮传动比较，它可以在两轴中心相距较远的情況下

传递运动和动力;

②能在低速、重载和高温条件下及灰土飞扬的不良环境中工作;在高温、油、酸等恶劣条件下能可靠工作，轴和轴承上的作用力小

③和带传动比较，它能保证准确的平均传动比传递功率较大，且作用在轴和轴承上的力较小;

④传递效率较高，般可达095~ 0.97;

⑤链条的铰链磨损后使得节距变大造成脱落现象;安装和维修要求较高链轮材料一般是结构钢等.

虽然平均速比恒定，但运转时瞬时速度不均匀，有冲击、振动和