1问题的提出
现今电脑的产量很大,其数量以亿台计。与其他产品的生产一样,电脑硬盘生产过程也会产生废品。若简中地将废品卖给废旧物回收单位,则有可能流转到不法厂商手中,让他们有机可乘,把硬盘重新加工后,以次充好卖出去,从而影响企业的品牌及声誉,给企业带来负面影响。应国外厂家的要求,我厂为其预设制造了一种电脑硬盘破碎机。
2预设方案的确立
硬盘盘片基质为铝合金材料。客户要求的破碎机,每分钟转速n=65r/min;刀片要能够使用四面,即一面刀刃用钝了,可调换另一面的刀刃来使用,如此能调换4面刀刃;刀尖距离6-35mm可调(即行程29mm),调节的结构要简单,体积小,调节方便灵活,准确可靠;调节时,两刀尖距离要有显示,两刀辊平行度误差不大于0.5mm;占地面积要小。
我们预设时,先确定刀辊的直径为260mm;根据客户提供的样品,测量出外形尺寸,计算出其抗弯矩W1查相关手册,得到材料强度极限;依材料力学强度计算公式,算得转矩再由转速及功率计算公式,计算出破碎机所需功率刀片预设为正方形,在其截面上背对背对称开有两个内六角螺钉的沉孔,且沿轴向对称均匀分布,这样一面刀刃用钝了,可调转另一面的刀刃继续使用,刀片能够满足使用四面的要求。但行程29mm的要求较难解决。若采用传统的大模数齿轮,利用齿轮合时心距可分性的特点,行程也只能是10mm以内,目‘模数很大,不可行。当时在市场上又找不到这种机械可作参考。经查找有关资料,搜索相近似的机械,发现与轧钢机有些类似。借鉴轧钢机轧辊的原理,我们制定了方案。采用万向联轴器的结构,刀辊作直线调整,万向联轴器作弧形摆动,万向联轴器内孔采用花键连接,这样可满足大行程的要求,能够把动力传递上去。但客户认为此方案轴向尺寸过长(达到1560mm),占地太大,未予采纳。
我们又从几何学得到启发,由直角三角形知,当B角很小时,直角边b与斜边。的长度接近,也就是说,当直角边a一定时,边长b足够长时与边长。很接近。根据这一原理,我们采用方案,设a=29=2=14.5 , b=468,由勾股定理得c=468.22 ,c-b=0.22。分别装上链轮1,2,并用链条连接起来,链轮2采用双联链轮。链轮1以。点为心,在移动,且绕点摆动,距离为29mm。由于链条的销轴与套筒、套筒与滚子之间为动配合,即存在间隙,且链条传动时不能张得太紧,链轮的中心距在0.22mm以内变化,不会影响正常的传动。这样轴向尺寸大大缩短了。据此我们作了新的方案,客户市查后同意。
在预设过程中,机座采用钢板及烈钢焊接结构,代替传统的铸件。考虑到本机的精度要求不高,刀辊的支承采用调心滚子轴承。在一条刀辊的两端用调心滚子轴承支承,因调心滚子轴承的内孔可沿球面滚道的中心点偏摆,我们可以把刀辊抽象地看为一条直线,两个轴承抽象地看为两个支点。由几何学知,两点确定一条线,而这两点是可以不在同一平面内,也就是说,安装刀辊轴承孔的中心不用保持严格的同心,也即机座采用型钢焊接后可不再加工,墙板直接安装在机座上,可减少加工及降低安装精度,节约费用。在轴承组合预设中,左端为游动支点,右端为固定支点,用圆螺母背紧调心滚子轴承,作轴向定位,并能承受较大的轴向力,且结构简单,装卸容易。左右两个滑块可移动,以调节刀辊的行程。为使两个滑块在调整行程时能保持同步,在与滑块连接的调节丝杆上各固定一个小链轮,并用链条将两个小链轮联接起来。转动固连在调节丝杆上的一个手轮时,另一个手轮也跟着转动,这样达到刀辊调整距离一致的要求。两刀辊平行度误差小于0.5mm。又在滑块表面贴上一条标尺,墙板上固定一指针,滑块运动的距离及所在位置就一目了然。
3结语
几台电脑硬盘破碎机经用户使用近1年,各个零部件平稳运行,米出现任何故障,特别是用链条传递动力,解决了行程较大的刀辊的动力传动,简单可靠。
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