复合材料及轻型铝板开卷机电机及减速机的选型

郭纯正 孙敏 马门强 李祥鹏

摘要：本文通过对复合材料及轻型铝板开卷机的卷撑结构介绍，通过对开卷机卷筒上力矩分析，校核了开卷机电机功率和减速机型号。

关键词：复合材料及轻型铝板;开卷机;电机功率;减速机选型

一、前言

随着中国经济发展，复合材料及轻型铝板在改装车上应用越来越广泛，除了防撞板和零部件以外，改装车车厢蒙板已经逐渐向复合材料及轻型铝板方向发展，复合材料及轻型铝板都是连续成型，使用改装车企业根据自己需要的长度，在自己工厂开卷裁断，需要有适用的开卷机械才能方便复合材料的开卷下料，但目前市场上的开卷机以钢材开卷机为主，设备笨重，功率较大，占用生产场地，不符合目前国家倡导的节能降耗主题;同时，复合材料及轻型铝板幅面宽，最大幅宽有3000mm，板材表面易划伤，钢材开卷机不适用于复合材料及轻型铝板的开卷下料，设计复合材料及轻型铝板专用开卷机可以保证生产进度、提高生产效率。

二、结构选择

目前市场上开卷机结构分为三大类：悬臂式开卷机、双圆柱头式开卷机和双锥头式开卷机。①悬臂式开卷機具有刚性大，开卷张力较大等优点，故适用于窄幅较薄带材的开卷。②双圆柱头开卷机上料操作方便，工作平稳可靠，其结构也比悬臂式开卷机简单。其缺点是，由于采用两套传动装置，双圆柱头开卷机设备重量比悬臂式开卷机要大。③双锥头开卷机，锥头部分和带内卷圈接触面积太小，带张力操作时，容易损坏带材的头部。目前已不大采用。

生产实践证明，结合复合材料卷板重量轻，强度比金属板材低的特点，选用通轴卷撑结构。

三、部件设计计算

（一）卷撑结构

（二）卷筒上力矩计算（由于轻型铝板力学性能稍大于复合材料，以轻型铝板为计算依据）

2.摩擦力矩M摩

3.转动惯性力矩M转

假设转动电机1s达到5卷/分钟的角速度，角加速度。

4.复合材料卷和卷撑偏心带来的力矩M偏

检测复合材料卷和卷撑最大偏心L=10mm;

5.合计力矩M

（三）减速机和电动机的选型

1.减速机的选型

减速机的选型必须满足以下条件：

（1）减速机的输出扭矩要大于卷筒上合计力矩M;

（2）减速机的输出转速=5m/s。

RV减速机在符合按国家标准GB10085–88圆柱蜗轮蜗杆参数基础之上，吸取国外先进技术，独具新颖一格的“方箱型”外形结构，箱体外形美观，以优质铝合金压铸而成，具有以下优势性能：a、机械结构紧凑、体积外形轻巧、小型高效;b、热交换性能好，散热快;c、安装简易、灵活轻捷、性能优越、易于维护检修;d、运行平稳、噪音小，经久耐用;e、适用性强、安全可靠性大。是一种具有广泛通用性的新型减速机。故选用RV减速机。

2.电动机功率计算

四、结论

通过以上选型计算，开卷机实现了体积小、重量轻，承载能力高，运转平稳，噪声低。经实际应用，符合生产实际，为生产节约了成本，提高了生产效率。

参考资料

成大先.机械设计手册[M].第五版.北京：化学工业出版社，2008.

王友政.开卷机转动惯量的测量与计算方法[J].电气传动，2013（43）.

薛丽菲，等.开卷校平生产线中开卷机的电机功率计算[J].锻压设备与制造技术，2014，49（1）.