【裁切机的设计方案对比分析案例2600字】

裁切机的设计方案对比分析案例综述目录TOC\o"1-3"\h\u24704裁切机的设计方案对比分析案例综述 1159841.1设计分析 19021.2裁切系统方案对比 38301.1.1裁切系统设计方案一 351431.1.2裁切系统设计方案二 3314201.1.3设计方案对比及最终方案确定 3244971.3牵引系统方案对比 4309311.3.1牵引系统设计 4238981.3.2传动设计方案一 5184791.3.3传动设计方案二 615041.3.4设计方案对比及最终方案确定 61.1设计分析首先明确总体设计需要达到的功能，明确设计的任务。机械系统的整体设计方法，可采用“黑箱法”，黑箱法指仅已知输入、输出，而不了解其机械系统内部结构的情况下，进行设计的一种模式⑵]。根据待设计系统的输入和输出的能量流、信息流的转换关系，得到系统的总功能。图2-1是小型裁切机的黑箱示意图，通过分析输入和输出，得出小型裁切机的总功能是实现印后介质的精确裁切。确定系统总功能后，对总功能进行拆分，分成简单的子功能，子功能的输入量和输出量关系更为明确，因而求解较为简单，最后将子功能整合，从而设计出系统的总体方案。图2-1小型裁切机黑箱示意图应用功能原理法对总功能的分解，得到四个主要功能模块:上料放卷、牵引、输送控制和裁切，这四个主要功能代表整个小型裁切机设计的核心内容，如图2-2所示。图2-2小型自动裁切机功能原理树图图2-4图2-4小型裁切机功能原理树状图根据市面上主流裁纸机的结构进行调查，本次设计的裁纸机主要包括4个机构，分别是裁切机构，放卷机构，牵引机构，纠偏结构，其中最主要的是牵引机构和裁切机构的设计，因此对小型自动裁纸机的整机设计时，应针对以上机器裁切系统进行多个方案设计，并选择合适的方案来完成整机设计。1.2裁切系统方案对比1.1.1裁切系统设计方案一小型自动裁纸机的主要工作内容是完成固定尺寸纸张的裁切，所以对于裁切系统的设计就是本课题重点内容。裁切方式主要分为横切和纵切，在整个机器的裁切工作过程中，可把纵切和横切分为单独的工作模块，两者的工作状态不相干扰。横刀的工作是在介质移动方向上的垂直边线上对介质进行裁切，可以采取圆盘切刀的形式，通过上下刀旋转配合裁切介质，裁切系统还有纵刀的设计，纵刀是裁切介质随牵引方向上的力，纵刀的裁切与横切刀的工作方式相近，都可采用圆盘切刀的方式进行裁切，但又与横切有所不同，在横切刀之前设置有夹送辊，介质通过夹送辊的牵引作用推送至横切刀处加工，若在纵切刀处继续增加一个夹送装置，不但增加安装难度，还会加长机器的尺寸，不利于整体结构紧凑，布局优化的实现。为解决这个问题，可以采用上下圆盘切刀安装胶轮的方法，胶轮给提供裁切动力并带动介质前进的方式进行安装。1.1.2裁切系统设计方案二裁切方式有很多种，可以参考市面上主要裁切机器的裁切装置来选用切刀。横切最常见的为斜刃裁切，即上刀为条刀，下刀起固定作用，通过将上刀抬起，给予上刀足够的角度和足够的力往下裁切，将介质裁断。其次是在纵切刀的选择，圆盘刀与条刀配合，工作方式为上刀为圆盘刀，圆盘刀自身旋转并沿条刀方向移动，通过上下刀刃裁切完成纸质裁切。1.1.3设计方案对比及最终方案确定表2-1裁切设计方案对比方案一方案二横切刀上下圆盘刀裁切斜刃裁切纵切刀圆盘刀与滚刀裁切圆盘刀与条刀配合在市场上的主流裁切机器中，都主要选用了斜刃裁切刀具，通过上刀上下运动并与下刀配合进行裁切，最终可将介质横边裁断以获得所需尺寸。这种方式主要在大型尺寸的介质中进行裁切，裁切刀运动时机器会产生极大的冲击和振动，会对刀片很快造成磨损，对机器寿命会产生影响，并且本课题所设计机器的横向方向尺寸最大值为841mm，在裁切时抬刀会占用更大的空间，对于本课题尽量缩小机器尺寸不适应，在切纸时机器承受的冲击以及载荷承载能力都会过大，因此方案二不适用本次设计。本课题选用上下圆盘刀裁切方式，选取的裁切刀不仅能够提升裁切精度，减少误差，还能减小裁切时的剪切应力，减少刀具磨损。在纵刀安装时，下刀还可以可以固定安装在轴上，刀具跟随轴转动和上刀配合裁切介质，上刀加装胶轮，胶轮同下刀配合起到牵引夹送作用，上刀同时起裁切和牵引作用，这种方案不但可以减少机器尾部的夹送辊牵引装置，减少安装尺寸，使整机结构更加紧凑，还有减少受力的功能，延长机器寿命。通过上表以及对比分析，裁切系统的选用最终决定选择方案一。a圆盘刀配合b圆盘刀与条刀配合图2-3不同方案裁切方式1.3牵引系统方案对比1.3.1牵引系统设计牵引系统主要机构有牵引辊组，电机，传动机构。本系统优选夹送辊为牵引机构，其次是对传动机构进行选择。夹送辊有两个辊系，分为上下辊，两辊通过摩擦传动，将介质向裁切系统方向牵引。上辊为活动端是主要送料辊，可以控制两辊之间张紧程度以此调节送料时介质的张力，下辊设置为固定辊，主要作用是主动送纸器，动力来源于传动机构。送纸器为增大摩擦力，提高耐磨性，提升牵引精度要求，可以选用精钢砂辊。下图为主动送纸器的表面放大图像。图2-4送纸器的表面对夹送辊的安装还可以进行设计，为提升牵引能力，还可以对夹送辊之间的安装方式进行设计，当存在一定角度时，可以提升介质与送纸器的包角，以此增加摩擦力。图2-5夹送辊工作原理图1.3.2传动设计方案一常用的机械传动有带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动，也可将电机直接通过联轴器连接于夹送的送纸器，为采用合理的传动形式，下面对几种传动进行分析[2]。方案一首先可以对带传动进行分析，这种传动方式在价格方面相对便宜，在性能方面结构简单且传动平稳，夹送辊需要稳定的传动比，适用于机构之间的安装，还能对传动介质缓冲，除此之外还能吸振，考虑到机器的运行时的环境要求，带传动是考虑的传动方式之一。1.3.3传动设计方案二链传动相对于带传动，其优点主要为过载能力强，环境适应能力强等等。但在工作时其传动平稳性差，作为夹送辊的传动方式会对夹送辊的工作性能产生影响，在工作过程易产升噪音和振动，不适用于办公等小型自动场所，结合本次设计的要求，