郭純正 孫敏 馬門(mén)強(qiáng) 李祥鵬

摘要：本文通過(guò)對(duì)復(fù)合材料及輕型鋁板開(kāi)卷機(jī)的卷?yè)谓Y(jié)構(gòu)介紹，通過(guò)對(duì)開(kāi)卷機(jī)卷筒上力矩分析，校核了開(kāi)卷機(jī)電機(jī)功率和減速機(jī)型號(hào)。

關(guān)鍵詞：復(fù)合材料及輕型鋁板;開(kāi)卷機(jī);電機(jī)功率;減速機(jī)選型

一、前言

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，復(fù)合材料及輕型鋁板在改裝車上應(yīng)用越來(lái)越廣泛，除了防撞板和零部件以外，改裝車車廂蒙板已經(jīng)逐漸向復(fù)合材料及輕型鋁板方向發(fā)展，復(fù)合材料及輕型鋁板都是連續(xù)成型，使用改裝車企業(yè)根據(jù)自己需要的長(zhǎng)度，在自己工廠開(kāi)卷裁斷，需要有適用的開(kāi)卷機(jī)械才能方便復(fù)合材料的開(kāi)卷下料，但目前市場(chǎng)上的開(kāi)卷機(jī)以鋼材開(kāi)卷機(jī)為主，設(shè)備笨重，功率較大，占用生產(chǎn)場(chǎng)地，不符合目前國(guó)家倡導(dǎo)的節(jié)能降耗主題;同時(shí)，復(fù)合材料及輕型鋁板幅面寬，最大幅寬有3000mm，板材表面易劃傷，鋼材開(kāi)卷機(jī)不適用于復(fù)合材料及輕型鋁板的開(kāi)卷下料，設(shè)計(jì)復(fù)合材料及輕型鋁板專用開(kāi)卷機(jī)可以保證生產(chǎn)進(jìn)度、提高生產(chǎn)效率。

二、結(jié)構(gòu)選擇

目前市場(chǎng)上開(kāi)卷機(jī)結(jié)構(gòu)分為三大類：懸臂式開(kāi)卷機(jī)、雙圓柱頭式開(kāi)卷機(jī)和雙錐頭式開(kāi)卷機(jī)。①懸臂式開(kāi)卷機(jī)具有剛性大，開(kāi)卷張力較大等優(yōu)點(diǎn)，故適用于窄幅較薄帶材的開(kāi)卷。②雙圓柱頭開(kāi)卷機(jī)上料操作方便，工作平穩(wěn)可靠，其結(jié)構(gòu)也比懸臂式開(kāi)卷機(jī)簡(jiǎn)單。其缺點(diǎn)是，由于采用兩套傳動(dòng)裝置，雙圓柱頭開(kāi)卷機(jī)設(shè)備重量比懸臂式開(kāi)卷機(jī)要大。③雙錐頭開(kāi)卷機(jī)，錐頭部分和帶內(nèi)卷圈接觸面積太小，帶張力操作時(shí)，容易損壞帶材的頭部。目前已不大采用。

生產(chǎn)實(shí)踐證明，結(jié)合復(fù)合材料卷板重量輕，強(qiáng)度比金屬板材低的特點(diǎn)，選用通軸卷?yè)谓Y(jié)構(gòu)。

三、部件設(shè)計(jì)計(jì)算

（一）卷?yè)谓Y(jié)構(gòu)

（二）卷筒上力矩計(jì)算（由于輕型鋁板力學(xué)性能稍大于復(fù)合材料，以輕型鋁板為計(jì)算依據(jù)）

2.摩擦力矩M摩

3.轉(zhuǎn)動(dòng)慣性力矩M轉(zhuǎn)

假設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)1s達(dá)到5卷/分鐘的角速度，角加速度。

4.復(fù)合材料卷和卷?yè)纹膸?lái)的力矩M偏

檢測(cè)復(fù)合材料卷和卷?yè)巫畲笃腖=10mm;

5.合計(jì)力矩M

（三）減速機(jī)和電動(dòng)機(jī)的選型

1.減速機(jī)的選型

減速機(jī)的選型必須滿足以下條件：

（1）減速機(jī)的輸出扭矩要大于卷筒上合計(jì)力矩M;

（2）減速機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速=5m/s。

RV減速機(jī)在符合按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10085–88圓柱蝸輪蝸桿參數(shù)基礎(chǔ)之上，吸取國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，獨(dú)具新穎一格的“方箱型”外形結(jié)構(gòu)，箱體外形美觀，以優(yōu)質(zhì)鋁合金壓鑄而成，具有以下優(yōu)勢(shì)性能：a、機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊、體積外形輕巧、小型高效;b、熱交換性能好，散熱快;c、安裝簡(jiǎn)易、靈活輕捷、性能優(yōu)越、易于維護(hù)檢修;d、運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小，經(jīng)久耐用;e、適用性強(qiáng)、安全可靠性大。是一種具有廣泛通用性的新型減速機(jī)。故選用RV減速機(jī)。

2.電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算

四、結(jié)論

通過(guò)以上選型計(jì)算，開(kāi)卷機(jī)實(shí)現(xiàn)了體積小、重量輕，承載能力高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低。經(jīng)實(shí)際應(yīng)用，符合生產(chǎn)實(shí)際，為生產(chǎn)節(jié)約了成本，提高了生產(chǎn)效率。

參考資料

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薛麗菲，等.開(kāi)卷校平生產(chǎn)線中開(kāi)卷機(jī)的電機(jī)功率計(jì)算[J].鍛壓設(shè)備與制造技術(shù)，2014，49（1）.