多層板刨床的方案設計計算案例1.1多層板刨床的黑箱圖給定的任務是對多層板刨床進行結構設計，按照刨削的工藝要求、進料速度、將待加工的材料放在可升降托平臺上，利用傳動系統將材料輸送到主刨刀軸處進行加工，滿足生產要求。需要我對該刨床進行總體設計、傳動設計、機架等主要零部件結構設計計算等。整機設計操作方便，符合人體工程學，噪聲較小。刨床的總體方案分析，包括對社會、環境、法律法規和安全等因素的考慮。刨床傳動系統、工作系統設計、主要零部件設計、計算與分析。主要內容包括整機結構及工作原理、基本結構、工作原理、動力傳遞、關鍵部件結構設計。設計任務抽象化的一種方式,是用黑盒子圖來表達設計任務要求,黑箱圖是只了解輸入量與輸出量,而不了解其內容機構的方式表述設計任務的另一種模式,用黑盒明確表達了設計任務的基本功能要求與主要約束條件。設計流程是逐步揭開黑箱,進而確定該設計的內部結構,把輸入量轉變為實際輸出的步驟。其多層板刨床黑箱圖如下圖2.1：未加工的粗糙木料未加工的粗糙木料能量驅動信息加工完成的木料機構能量顯示信號噪聲振動濕度溫度多層板刨床（黑箱）圖2.1多層板刨床黑箱圖1.2形態學矩陣功能載體,是指進行功能轉換的實體結構。通過同一功能轉換,人們可以找到不同的功能載體。功能載體的各種集合將獲得不同的總體方案,并使用形態學方式構建形態學矩陣。形態學矩陣把系統中的所有或各功能都視為目標標記,各功能的不同解法則作為目標特征如下表2.1：分功能功能解123A（動力驅動裝置）異步電動機伺服電動機液動機B（傳動裝置）鏈傳動皮帶傳動齒輪傳動C（送、出料）輥筒D（升降平臺）機械式氣動式手動式E（固定物料）壓緊夾緊F（機架材料）鑄鐵鑄造碳鋼鑄造鋁合金表2.1形態學矩陣2.3初步方案的確定依據多層板刨床的結構功能分析，可構成多層板刨床的形態學矩陣，來求出多層板刨床的設計方案為：N=3×3×1×3×2×3=162種。依據設計經驗，分析多層板刨床工作的環境條件、和安裝各個零部件的具體位置、查閱借鑒現有市場的產品的實現方法等選出2至3個較為可行的方案，然后再用加權評分的方法選出最優方案。最終根據設計的相容性，即各個分功能相容，不存在沖突與矛盾，都能夠很好的各自所需求的功能，否則不允許。與優先選用的分功能最佳的解以及刪除不滿足設計要求和約束條件的解作為初選原則，形成以下的三個方案是少數整體方案的初選，供評價決策使用。方案：A1+B2+C+D3+E1+F1方案：A2+B2+C+D2+E1+F2方案：A3+B1+C+D1+E2+F31.3方案優選及選擇計算采用加權綜合評分法進行方案選擇：設定不同分功能的評價指標：功能、可靠性、便捷性、成本。對評價指標進行加權綜合評分。確定各評價指標在系統中重要度并且分配權重，權重一般可用0~1的正實數表示，評價指標越大則其分配權重也越大。總權重。評價指標功能可靠性便捷性成本權重0.40.30.20.1計算各方案的加權綜合評分值為了評價更加直觀，將值用矩陣形式表示。值大的方案及為確定的最終的優選方案。 評價指標綜合評分權重0.40.30.20.1方案10.80.60.80.840.80.60.40.60.640.610.80.40.74動力源選擇異步電動機，因其結構輕巧，工作平穩，制造較易，價格便宜，可靠性高，使用壽命長，運行成本低，因此作為多層板刨床的常用電機。主要傳動方式采用帶傳動，輸送帶結構簡單，價格便宜，能連續化高效率運輸，本次設計要求的刨削木料橫截面積不大，傳送木料體積偏小，故可以選用帶傳動，當然也會用到其他傳動方式。進料、出料采用輥筒進行，這是壓刨床傳送物料的常用方式，結構簡單，方便安裝，同時刨床出現故障時易于維修和維護，該設計的刨床具有可調節的升降臺，升降臺結構主要有以下三種結構形式，分別是機械式升降、氣動式升降、手動組合式升降等，對于多層板刨床來說升降范圍不需太大，應盡量使其具有簡潔性，經濟性，便利性，方便維護所以宜選擇手動式升降的結構。固定物料的方式采用壓緊，在送料過程中便能進行刨削，結構簡單，工作方便。機架材料選用鑄鐵，鑄鐵