摘 要

随着21世纪社会的不断发展，人们对于资源的需求量与日俱增。好比说木材，木材的用途有很多，例如家具，装饰品，建筑材料，能源等等。人们对木材的大量需求，如果不加以控制，最终会造成全球变暖，土地沙漠化等严重生态问题的发生。据统计每一年全球会有1200万公顷的森林消失。这一点足以引起我们对环保的重视。所以本论文就从建筑材料着手，选择新型无机玻镁防火板作为木材的替代品。同时由于防火板的广泛使用，所以我们也要对应的设计出一套高效率安全且环保的自动化生产流水线。

在整套生产流水线当中，本文主要设计的是防火板的切割系统。所以，要设计出一套具备高效环保且安全的自动切割系统。切割机的切割移动部分是主要的设计对象。它包括电机，带轮，伺服电机，减速器以及齿轮齿条。设计方面包括电机的选型，齿轮齿条设计，减速器的选型，带轮传动设计，线性滑块滑轨的选择等。同时在传动方面我选择利用气缸，同时通过PLC进行速度及开合等方面的调控。
关键词：防火板；切割系统；齿轮齿条传动；带传动；气缸；

Abstract

development of society in twenty-first Century, people's demand for resources is increasing day by day.  Like wood, wood has many uses, such as furniture,decoration, building materials, energy and so on.  A large demand for wood, if not controlled,will eventually lead to global warming, land desertification and other serious ecological problems. According to statistics every year the world will have 12 million hectares of forest disappear.This is enough to cause our attention to environmental protection.So this paper from the building materials, select the new inorganic glass magnesium board as a substitute for wood. At the same time, because of the wide use of fire board, so we have to correspond to the design of a set of high efficiency and safety and environmental protection of the automated production line.

In the whole production line, the main design of this paper is the fire board cutting system. Therefore, to design a set of efficient and environmentally friendly and safe automatic cutting system. Cutting movement of the cutting machine is the main design object. It includes a motor, a wheel, a servo motor, a reducer, and a gear rack. Design including motor selection, design of gear rack, reducer selection, design of belt driving wheel, linear slide rail of the selection. At the same time I choose to use in the drive cylinder, and adjust the speed and the opening and closing etc. through PLC.

Key Words：Fire protection board; cutting system; gear and rack drive; belt drive; cylinder;

目 录

第一章 绪论 1

1.1设计背景 1

1.2设计目的及意义 2

第二章 总体方案设计 3

2.1 任务分析 3

2.2设计方案 3

2.3 方案比较确定 3

第三章 系统设计 5

3.1电机的选择 5

3.1.1 电机的选型要素 5

3.1.2 电机的选型计算 5

3.2 伺服电机的选型 7

3.2.1伺服电机概要 7

3.2.2 伺服电机的选型与计算 7

3.3 减速器的选择 9

3.3.1 蜗轮蜗杆减速器的基本概述 9

3.3.2 蜗轮蜗杆减速器的选型计算 9

3.4 联轴器的选择 11

3.4.1 联轴器概述 11

3.4.2 联轴器的选型 11

3.5 齿轮齿条的设计计算与校核 11

3.5.1 齿轮传动设计概述 11

3.5.2 齿轮齿条材料的选择 12

3.5.3 齿轮齿条的设计计算 12

3.6 带轮的尺寸及结构设计 16

3.6.1 带传动概述 16

3.6.2 V带的设计计算 16

3.7 轴承的选型 19

3.7.1 轴承概述 19

3.7.2 轴承的选型 20

3.8 直线导轨的选型 20

3.9 线性滑块滑轨的选择 20

3.10 气缸的选型计算 21

3.10.1 气缸概要 21

3.10.2 气缸的设计计算 21

3.11 轴承座的设计 23

3.11.1 轴的概述 23

3.11.2 轴的设计计算 23

第四章 结束语 24

参考文献 25

致谢 26

第一章 绪论

1.1设计背景

人类不断地发展进步，对资源的需求量也是日益渐增。可以举个例子，随着汽车的普及以及适合大众的价位，目前大街上可以说的上是车比行人多，汽车多了对石油的需求量也就大幅度的提升，对石油的过度开采就会对大自然造成严重的伤害。还有便是人们对于木材的需求量也是非常多的，利用木材进行房屋建造以及房屋装饰、家具制造等等。据不完全统计我国每年约消费5亿立方米木材，即便如此我国还是需要对外进口大量木材才能满足我们的使用需求。从全球看，我国的原木进口量已经占到了全球原木贸易量的1/3。然而现在很多国家都已对木材出口加以限制，我国同时也在对森林进行保护，这样下去我们将会面临木材资源紧缺的窘境。所以我们必须要走可持续发展的道路，寻找出木材的替代品来满足我们的需求。本文中所涉及到的材料即为替代木材的新型材料-新型无机玻镁防火板。玻镁防火板不仅可以像木材一样进行锯、粘、刨等二次加工，同时还具有防水、防火、阻燃、隔音、强度高、质量轻、使用寿命高、可加工性强等优点。这样一来高强防火板就可以成功代替大部分木材所使用的场所。缓解了木材紧缺的压力，同时还起到了环保的目的。目前高强防火板应用也比较的广泛，例如在宾馆、商场以及家庭的一些吊顶装饰等等。

高强防火玻镁板主要的原材料为盐田苦卤和氧化镁、秸秆等农作物废料。但是该板材如果长期使用将会造成变形、老化等问题产生。本文中的板材在不改变原材料的前提下添加了耐水、增韧、防潮、早强等多种复合型添加剂，所以即便用的时间再长也不会出现变形老化等问题的出现。这样一来就满足了人们的生活需求。本文中的防火板与其他建材相比的优点在于废物利用、节能环保而且发展的前景更大。例如本文中的高强防火板材料为氧化镁和盐田苦卤以及秸秆等农作物废料，由于我国是农业大国每年都会产生大量的农作物废料，而当地人们的处理方法多为焚烧，这样便会造成空气污染。如果被收来作为高强防火板的原材料不仅仅起到了废物再利用的目的更可观的是无形中起到了环保的作用。关于节能环保是更能够体现出来的了，因为高强防火板不仅具有木材所具有的性质而且还具有木材所不具备的性质例如防火、防腐、隔音等优点。重要的是选择使用高强防火板以后在建材方面可以缓解木材紧缺的压力，许多情况下可以选择用防火板来替代木材而且它还拥有优于木材所具备的功能。木材资源被节省下来，这也符合了国家所提倡的环保需求。同时避免了土地沙漠化、水土流失、全球变暖等严重自然灾害的发生。