復合材料及輕型鋁板開卷機電機及減速機的選型

郭純正 孫敏 馬門強 李祥鵬

摘要：本文通過對復合材料及輕型鋁板開卷機的卷撐結構介紹，通過對開卷機卷筒上力矩分析，校核了開卷機電機功率和減速機型號。

關鍵詞：復合材料及輕型鋁板;開卷機;電機功率;減速機選型

一、前言

隨著中國經濟發展，復合材料及輕型鋁板在改裝車上應用越來越廣泛，除了防撞板和零部件以外，改裝車車廂蒙板已經逐漸向復合材料及輕型鋁板方向發展，復合材料及輕型鋁板都是連續成型，使用改裝車企業根據自己需要的長度，在自己工廠開卷裁斷，需要有適用的開卷機械才能方便復合材料的開卷下料，但目前市場上的開卷機以鋼材開卷機為主，設備笨重，功率較大，占用生產場地，不符合目前國家倡導的節能降耗主題;同時，復合材料及輕型鋁板幅面寬，最大幅寬有3000mm，板材表面易劃傷，鋼材開卷機不適用于復合材料及輕型鋁板的開卷下料，設計復合材料及輕型鋁板專用開卷機可以保證生產進度、提高生產效率。

二、結構選擇

目前市場上開卷機結構分為三大類：懸臂式開卷機、雙圓柱頭式開卷機和雙錐頭式開卷機。①懸臂式開卷機具有剛性大，開卷張力較大等優點，故適用于窄幅較薄帶材的開卷。②雙圓柱頭開卷機上料操作方便，工作平穩可靠，其結構也比懸臂式開卷機簡單。其缺點是，由于采用兩套傳動裝置，雙圓柱頭開卷機設備重量比懸臂式開卷機要大。③雙錐頭開卷機，錐頭部分和帶內卷圈接觸面積太小，帶張力操作時，容易損壞帶材的頭部。目前已不大采用。

生產實踐證明，結合復合材料卷板重量輕，強度比金屬板材低的特點，選用通軸卷撐結構。

三、部件設計計算

（一）卷撐結構

（二）卷筒上力矩計算（由于輕型鋁板力學性能稍大于復合材料，以輕型鋁板為計算依據）

2.摩擦力矩M摩

3.轉動慣性力矩M轉

假設轉動電機1s達到5卷/分鐘的角速度，角加速度。

4.復合材料卷和卷撐偏心帶來的力矩M偏

檢測復合材料卷和卷撐最大偏心L=10mm;

5.合計力矩M

（三）減速機和電動機的選型

1.減速機的選型

減速機的選型必須滿足以下條件：

（1）減速機的輸出扭矩要大于卷筒上合計力矩M;

（2）減速機的輸出轉速=5m/s。

RV減速機在符合按國家標準GB10085–88圓柱蝸輪蝸桿參數基礎之上，吸取國外先進技術，獨具新穎一格的“方箱型”外形結構，箱體外形美觀，以優質鋁合金壓鑄而成，具有以下優勢性能：a、機械結構緊湊、體積外形輕巧、小型高效;b、熱交換性能好，散熱快;c、安裝簡易、靈活輕捷、性能優越、易于維護檢修;d、運行平穩、噪音小，經久耐用;e、適用性強、安全可靠性大。是一種具有廣泛通用性的新型減速機。故選用RV減速機。

2.電動機功率計算

四、結論

通過以上選型計算，開卷機實現了體積小、重量輕，承載能力高，運轉平穩，噪聲低。經實際應用，符合生產實際，為生產節約了成本，提高了生產效率。

參考資料

成大先.機械設計手冊[M].第五版.北京：化學工業出版社，2008.

王友政.開卷機轉動慣量的測量與計算方法[J].電氣傳動，2013（43）.

薛麗菲，等.開卷校平生產線中開卷機的電機功率計算[J].鍛壓設備與制造技術，2014，49（1）.