摘 要

切槽机是切割墙体开槽的重要工具，主要用于新建房子装修和老房子改造时安装电线和水管等切割开槽。这次设计的目标是设计一台可以实现自动的没有粉尘的切槽机，然后使用2010版本的SolidWorks对切槽机进行实体建模，再对切槽机的齿轮，轴等零件进行有限元分析和对在工作时的切槽机进行模拟，找出切槽机中设计不合理的部分，对它进行改进。切槽机采用垫圈固定刀片，使刀片在设计的位置固定，没有偏转，保证切割精确。切槽机的刀片采用金属和金刚石制作而成的，刀片厚度也增加了，可以切割不同材料的墙体，比如红砖、沙砖、加气砖、空心砖等，大大提高了刀片的使用寿命。设计的切槽机主要是由驱动轴、传动轴、刀片、齿轮、电动机和切槽机外壳等组成。这次设计主要是对切槽机的整体结构进行方案设计，对刀具部分和传动结构等进行设计。本次设计的成果是切槽机可以使用连杆机构来改变切割的深度，从而满足切割要求。切槽机壳上有喷水口，可以外接水源，当切槽机切割时，外接水源的喷水口往切割的地方喷水，从而最大限度的降低切割时产生的粉尘的含量。本次设计使用的是SolidWorks中的工具Simulation来对切槽机的轴和齿轮进行分析，分析其应力和变形，并对不合理的地方进行改进。

关键词：切槽机 ；SolidWorks ；建模 ；有限元分析

Abstract

Groove cutting machine is an important tool for cutting the wall of the wall.Mainly used for new house renovation and renovation of the old house when the installation of electrical wiring and water pipes cutting slot.The goal of this design is to design a machine that can realize automatic cutting without dust.Then use SolidWorks 2010 to model the slot machine.Then,Finite element analysis of the gear and shaft of the cutting machine ,and to simulate the cutting slot machine at work,find out the unreasonable parts of the cutting machine to Improve it.The cutting machine adopts the fixed blade of the washer, so that the blade is fixed at the position of the design, and has no deflection to ensure the cutting accuracy. The cutter blade of the cutter is made of metal and diamond, the thickness of the blade is also increased, and the wall of different materials can be cut,such as red brick, sand brick, aerated brick, hollow brick etc， and the service life of the blade is greatly improved.The design of the cutting machine is mainly composed of the drive shaft, drive shaft, blades, gear, motor and cutting groove machine shell, etc.This design mainly carries on the plan design to the overall structure of the cutting slot machine, carries on the design to the cutting tool part and the transmission structure.The result of this design is that the cutting machine can use the connecting rod mechanism to change the cutting depth, which can meet the cutting requirements.The cutting groove casing is a water spraying port, which can be externally connected with water source. When the cutting machine is cut, the water injection port of the external water source is cut by the water, so as to reduce the content of the dust produced during cutting.This design uses the SolidWorks tool Simulation to analyze the shaft and the gear of the cutting machine, analyze the stress and deformation, and improve the unreasonable place.

Key words: slot cutting machine; SolidWorks ; modeling ; finite element analysis

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 国内外切槽机研究现状 1

1.2 研究设计切槽机目的和意义 1

1.3 研究的内容和预期目标 2

第2章 切槽机的传动方案和工作原理 3

2.1 切槽机的介绍 3

2.2 切槽机传动方案的拟定 3

2.3 切槽机的工作原理 4

2.4 切槽机的除尘装置选择 5

2.5 本章小结 5

第3章 切槽机的设计计算 6

3.1 切槽机电动机的选取 6

3.2 传动比分配 7

3.3 斜齿圆柱齿轮的设计 8

3.3.1 选择材料，确定许用应力 8

3.3.2 根据弯曲疲劳强度设计 8

3.4 斜齿锥齿轮的设计 11

3.5 传动轴的设计 12

3.6 输出轴的设计 13

3.7 轴承的选用 15

第4章 切槽机实体建模 18

4.1 SolidWorks 2010简介 18

4.2 齿轮的建模 18

4.3 轴的建模 19

4.4 轴承盖建模 20

4.5 外壳的设计 21

4.5.1 机头壳的设计 21

4.5.2 中间壳的设计 22

4.5.3 机尾壳的设计 22

4.7 刀片的设计 23

4.8 本章小结 24

第5章 有限元分析 25

5.1 输出轴分析 25

5.2 传动轴的分析 27

5.3本章小结 28

第6章 总结 29

参考文献 30

致谢 31

第1章 绪论

水电安装切槽机作为房屋切槽的专用设备，主要用于新建房屋装修，二手房，旧房子改造等各种材料墙体的切割修补，使用于电话线，网线，水管，电线等的安装开槽。因此对这个机械进行研究和探讨很有必要。

1.1 国内外切槽机研究现状

现在的切槽机经过升级以后外形美观，方便操作，效率极高，产生的粉尘很少，污染也小，可以一次成型。我国新型切槽机采用国际的螺旋推进技术，可以依据施工的要求一次成型，与一般的开槽工艺相比，切割很方便，无需多个工序，开出你所需要的槽体的深度和宽度，尺寸可以进行调节，还可以根据需要旋转加工的角度，比如45度，180度，360度，都可以旋转来切；还可以开线合槽，开槽的速度也非常快，可以达到每分钟3-5米的速度，它的效率比也很高，与一般的切槽方式相比，它的效率比可以达到50:1；切槽机的重量很小，大概7KG，操作还十分简单便捷，一个人就可以轻松操作，主副机的移动很方便，切割出来的线槽美观而且对墙体产生的作用力较小，对墙体的破坏较小，切槽时产生的粉尘是颗粒形状的，由于切槽机的转速比较低，所以不会出现扬尘的现象，不会产生块状的砌体垃圾，清理起来十分方便，由于增加了灰尘净化装置，所以产生的灰尘很少，对工作人员的身心健康没有很大的影响，还十分环保，很大的提高了工作的效率，给用的人带来了巨大的经济效益。在现实生活中，切槽机没有绝对无尘，只能尽可能的降低粉尘的含量。还有刀具的选择也是一个很重要的事情，它要可以切割不同材料的墙体，有些材料硬度较大，因此刀片要有足够的硬度和强度，但是，市面上很多刀片都不是很好，容易磨损和坏掉。因此，设计合理的刀片也是一个重要的部分。此外，切槽机切割墙体时会产生噪音，影响到别人，对工作人员也有一定的影响。

1.2 研究设计切槽机目的和意义