這在當時的國內外已屬于比較領先的技術。

電阻應變片由敏感柵等構成用于測量應變的元件。

由于測力系統中摩擦力的影響，其切向力的測定精度是很低的。

年南京林學院研制的型試驗臺，是利用薄壁圓筒形應變傳感器同時測量兩向力。

圖.交叉八角環三向木材切削測力臺薄壁圓桶形應變傳感器與采用的電阻應變片和平衡重塊測力相比，這種測力系統無摩擦力影響，測量更方便。

年，東北林學院研制了型鋸鏈試驗臺和鋸鏈試驗臺。

試驗臺采用單反機配以適當的傳感系統，放大電路，轉換電路和接口電路的結構。

由于采用計算機技術，每次實驗后可自動打印出鋸切參數，但是該試驗臺采用扇形進鋸，鋸口長度變化大，對過程數據難以處理。

而且用測電功率的方法求切向力，有較大的誤差。

年南京林業大學研制的型切削平臺使用了交叉八角環測力傳感器這新的技術同時測三向力，同時用扭轉傳感器和扭矩轉速儀測驅動鏈輪的軸功率，具有較完善的功能，些方面處于國內外領先水平，但是此試驗系統仍用手工處理數據，不僅工作量大，而且使數據的精度受到定的影響。

交叉八角環測力傳感器與前面的薄壁圓筒傳感器等幾種相比，靈敏度要更高，而相互之間的交叉靈敏度要低，并且更方便。

年上海大學對八角環三向測力的貼片進行了研究，提高貼片面應變均勻度可以降低因貼片位置誤差引起的測量誤差，是提高八角環測力刀架的測量精度的有效方法。

應用對稱性原理，在傳統八角環測力刀架上下方增設凸起結構可以顯著地改善應變木材，刀具，切削，試驗臺，整體，總體，設計，畢業設計，全套，圖紙木材刀具切削試驗臺整體設計摘要本文主要是進行木材刀具切削實驗臺的整體設計的構思。

我們所設計的木材刀具切削試驗臺采用驅動鏈輪軸和進給速度無極調速的運動形式，能測出切向切削力，驅動鏈輪軸扭矩，鏈切削速度和進給速度。

而大多數國內外切削試驗臺裝置并不能測定以上全部參數，有的參數測定精度也很低。

根據目前國內外現有的切削試驗臺品種規格多，適用于不同的電鏈鋸，且工作時的鋸鏈切削速度高低差異很大，切削功耗相差很大。

為能評定鋸鏈切削木材時的切削性能，所設計的試驗臺，需能模擬鋸鏈的工作狀態，反映鋸鏈實際的切削速度和切削效率，因此應具有較寬的切削速度調節范圍和進給速度調節范圍同時應具有較大的傳遞扭矩，可保證大節距高效率的鋸鏈性能測定。

本文闡述了木材刀具切削試驗臺的總體方案設計，構造及功能，驅動鏈輪軸，導板支撐座等部件的設計，以及木材刀具切削試驗臺的電控電路設計。

關鍵詞試驗臺設計?切削?.緒論根據目前國內外現有的生產鋸鏈品種規格差異，為了提高生產效率以及降低成本，這是研究鋸鏈切削試的主要目的。

研究鋸鏈切削性能試驗臺可測定鋸鏈鋸齒上切削力的三個方向分力，即主切削力進給力和側向力進給機構的進給速度驅動鏈輪軸的軸功率鋸鏈的鋸切效率。

根據鋸鏈切削原理，鋸鏈切削性能試驗臺可測定鋸鏈鋸齒上切削力的三個方向分力，即主切削力進給力和側向力進給機構的進給速度驅動鏈輪軸的軸功率鋸鏈的鋸切效率。

大量的研究結果表明，切削狀態的每個微小變化都能通過切削力的變化反應出來，檢測切削力是目前國內外研究與應用最多的檢測方法之。

隨著切削加工的高速度，高精度，高度自動化，對切削試驗臺的要求越來越高，所以我們設計出這樣的功能兼備的木材刀具試驗臺迫在眉睫。

角環測力傳感器，光電脈沖位移傳感器等組成。

圖.木材刀具切削試驗臺結構示意木材刀具切削試驗臺的基本機構示意圖如上圖所示。

電動機經帶傳動裝置和齒輪傳動裝置增速后轉速可達。

為了保證齒輪能在高速情況下正常工作，齒輪箱設有獨立的潤滑系統。

增速齒輪箱的輸出軸通過花鍵聯軸器與轉矩轉速傳感器相連接，轉矩轉速傳感器的輸出軸再通過花鍵聯軸器與驅動鏈輪軸相連。

鋸鏈傳動裝置包括導板，鋸鏈，導板支撐座等，驅動鏈輪軸的軸承座和導板支撐座合為體，為兼顧了不痛形式導板，鋸鏈的測試要求，同時也兼顧了能對鋸鏈進行潤滑。

導板具有張緊裝置，能將鋸鏈調整到最佳張緊狀態。

為了便于調整花鍵聯軸器的同心度，并確保在使用中不會改變，將增速齒輪箱，轉矩轉速傳感器及導板支撐座安裝在同支撐架上。

試材固定在八角環三向測力傳感器的上臺板上，八角環三向測力傳感器安裝在車床的床鞍上由變頻調速電動機驅動床鞍進給以實現試材的進給運動。

為了便于用砝碼加載進行標定，床身尾端裝有定滑輪及支架。

木材刀具切削試驗臺的部件設計.驅動鏈輪軸的結構設計.軸上零件的裝配方案及參數表.漸開線外花鍵參數表齒數模數壓力角公差等級和配合類別大徑漸開線起始圓直徑最大值小徑實際齒厚最大值.作用齒厚最大值.實際齒厚最小值.作用齒厚最小值確定軸的各段直徑和長度根據轉矩轉速傳感器的輸出軸端為漸開線花的大小兩個方面。

鋸鏈切削試驗臺必須圍繞這兩個因素進行功能設計。

為能評定鋸鏈切削木材時的切削性能，所設計的試驗臺學能模擬鋸鏈的工作狀態，反映鋸鏈實際的切削速度和切削效率，因此應具有較寬的切削速度調節范圍和進給速度調節范圍同時應具有較大的傳遞扭矩整個傳動系統的最大傳遞扭矩為，可保證大節距高效率的鋸鏈性能測定。

本設計的要求.切削速度的調節范圍為.進給速度調節范圍為.，.整個傳動系統的最大傳遞扭矩為。

本設計內容.試驗臺整體方案設計.驅動鏈輪軸，鏈輪，導板支撐座等的設計.床身設計.電控電路設計等總體方案的確定.木材刀具切削試驗臺的功能木材刀具切削試驗臺能模擬鋸鏈的工作狀態，有較寬的切削速度調節范圍和進給速度調節范圍。

同時具有較大的傳遞扭矩，可以保證大節距高效率的鋸鏈性能測定，同時測定鋸鏈鋸齒上切削力的三個方向分離，即主切削力，進給力和側向力。

進給機構的進給速度，驅動鏈輪的轉矩轉速，軸公路，鋸鏈的鋸切效率。

側向力可翻頁鋸鏈的輕微跑偏，測側向力可避免跑偏對切削阻力測定值帶來的嚴重影響，同時還能檢驗鋸鏈的鋒利性，進鋸的輕便性，鋸鏈運轉的平穩性，也可用于檢驗鋸鏈，導板和驅動鏈輪的告訴適應能力。

.驅動鏈輪軸轉矩轉速的測量轉矩的測量轉矩的測量可以用兩種方法種是在鏈輪軸表面粘貼電阻應變片另種是采用專門的轉矩傳感器。

前種方法需要用集流環把軸上的轉矩信號輸出，但高轉速的集流環價格昂貴。

而且鏈輪軸很細，粘貼應變片和安裝集流環都比較困難。

后種方法只要把轉矩傳感器安裝在驅動鏈輪軸與驅動電機之間即可，容易實施分布的均勻程度。

圖.八角環三向測力傳感器年南京航空航天大和中國攪拌摩擦焊中心共同研究攪拌摩擦焊用測力八角環。

攪拌摩擦焊用八角環是種測力元件，可看做為個彈性系統，當受到定的激勵時會引起振動。

通過對攪拌摩擦焊用測力八角環的有限元模態分析，得出了該八角環結構的前階固有頻率和相應振型，為該結構的進步優化設計和理論分析提供了可靠的依據。

八角環的固有頻率跟彈性元件的結構有關，因此，對彈性元件進行結構優化設計能提高結構的固有頻率，從而提高測力八角環的測量精度和工作穩定性。

國外研究概況近幾十年，國外的國家研制的木材刀具切削試驗臺的整體裝置，雖然大體上的原理都是差不多的，但是測量切削力和法向力所用的傳感裝置都是不樣的。

年，日本研制的切削試驗臺，用桁架式電阻應變片測量切向力和法向力。

桁架式電阻應變片與薄壁圓筒型應變片相比較，產品穩定更好，更長時間的測量，產品測量結果更加穩定，能提供完善應變測量選擇。

年，德國公司研制的木材切削試驗臺，利用測力電阻應變傳感器測量切向力和法向力。

九十年代中期，美國公司，澳大利亞林產品實驗室，芬蘭農業工程研究所都使用自己的方法測量切削阻力，但是都無法同時測量法向，切向和側向三個方向的切削阻力。

近幾年，國外些國家利用雙延伸式八角環制成測力儀測拖拉機掛鉤處的二向力和用多個單八角環組合測磨床工作時單向切削力和扭矩的研制的試驗臺，這些試驗臺代表了各個國家的最新水平和成功，但是般情況下仍然以電阻應變片傳感器來測量切削阻力。

國外有些國家用多個八角環按不同布置測定刀具切削金屬材料的三向切削力，但其.研究的意義及目的研究的意義由于目前國內外鮮有可同時測量三向力的傳感器的報道，多是可同時測量二向力的傳感器。

鋸鏈切削性能試驗臺可測定鋸鏈鋸齒上切削力的三個方向分力，即主切削力進給力和側向力進給機構的進給速度驅動鏈輪軸的軸功率鋸鏈的鋸切效率，更好的衡量刀具的切削性能。

而同時測量三向力還能反應木材或者金屬材料的品質，所以研究木材刀具切削試驗臺就顯得尤為重要。

研究的目的在我國，電鏈鋸的發展都是解放后發展起來的，七十年代先后研制成功的和，等三種新型鋸，這種小節鋸的鋸鏈對鋼材的強度很高，制造工業難度較大，對齒型和結構參數的設計也要求很高，雖然已經研究了多年，但是質量仍未過關，國內鋸鏈市場仍被進口貨所占領，所以研究鋸鏈是十分必要的。

雖然國內些企業生產的木材刀具切削試驗臺已經達到國外或超過國外同內產品的標準，但大部分國內生產的木材刀具切削試驗臺噪聲大，安全系數低，效率較低，進鋸阻力和外觀較差，在競爭中處于劣勢，且根據鏈切削原理，所設計的鏈切削實驗系統應該能測出切向切削力，驅動鏈輪軸扭矩，鏈切削速度和進給速度。

而大多數國內外切削試驗臺裝置并不能測定以上全部參數，有的參數測定精度也很低。

所以研究生產種結構緊湊，啟動容易，操作靈活，鋸切效率高，維護簡便的木材刀具切削試驗臺是非常必要的。

（圖紙） 床身三視圖.dwg

（圖紙） 電路.dwg

（圖紙） 鋸鏈傳動裝置部件圖.dwg

（圖紙） 密封圈.dwg

（其他） 木材刀具切削試驗臺整體設計論文.doc

（圖紙） 整體裝配圖.dwg

（圖紙） 軸.dwg

（圖紙） 軸承端蓋.dwg