1 总体要求
手摇式刨笔机,主要包括旋转刀具的构成,和牵引部分的构成,为实现切削的完整先拟定几个方案。
刀具动力来源:1,采用小型电动机带动刀具的旋转切削。2,采用手轮传动,动力来源为用笔者,本装置无动力装置
牵引部分:1,使用导向销,导向销与盖板分离,卡紧为卡槽卡紧。2,导向型与盖板一体化,整体为冲压件。
装配方式:1.使用紧定螺钉链接,整体难以拆卸。2.使用卡槽装配,整体拆卸方便
根据设计要求,总共有2*2*2=8种符合组合方案。
2 设计方案的评价
针对上述各种设计方案,现给予一些简要评价,刀具动力来源,由于是小型刨笔
用途,使用电动机的画不仅加大了材料费用,而且需要经常更换电池,比较麻烦,而使用手摇不仅节约材料费用,而且使用维护更加方便,做到随取随用,因此根据实际需要来说使用手摇式获取动力最为简单高效。在牵引部分,考虑到加工过程的复杂程度,若导向销和盖板分离的画,不利于整体得稳定,因此有必要使其一体化,是牵引更加稳定。而装配的选择上,由于大部分结构为塑件,使用卡槽装配最为有效,且便于装卸,使用更加方便。
基于上述原因,刨笔机应采用行星轮结构传递动力,动力为人通过手柄提供,整体结构装配为卡槽装配。行星轮机构为直齿圆柱内啮合齿轮。手柄带动外面大的齿盘,大的齿盘和里边的小齿轮啮合,小齿轮上带着滚刀,滚刀斜着放置一定角度,并且滚刀被固定在刀加上,刀架上有个锥孔用于插铅笔当手柄转动时,手柄转动外面的大齿轮,大齿轮带动小齿轮,小齿轮带动滚刀,从而把插入的铅笔刨好。
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3 手摇式刨笔机的工作原理
铅笔刨的工作原理:当使用者需要刨削铅笔时,将活动盖板拉动适当距离,按下按钮是夹板松开,这个时候把铅笔深入盖板孔内,直至顶住阻挡块,放松按钮使其复位,在弹性钢丝的作用下使夹板将铅笔夹紧,这个时候就可以转动手柄,在行星轮的作用下,刀具和刀架同时绕轴线旋转,对铅笔进行切削,为了是切削的铅笔美观实用,使主盖板通过弹簧产生作用力拉动铅笔进行水平直线运动,在适当位置增加阻挡块,防止铅笔切削过量而造成不必要的浪费,刀具和刀架的下方是承料盒,接受由切削铅笔过程所造成的废屑,并集中起来处理从而避免污染环境,最后当手柄空转的时候就表示铅笔加工完成,这个时候按下按钮取出铅笔就可以使用了。相比较与老式铅笔刨,手摇式刨笔机有几处有点,第一,整体美观使用,型号品种可以自己设定。第二,切削过程安全可靠,不会发生意外而使使用者受到意外伤害。大三,废料收集方便,不会对环境产生污染破坏。总而言之,手摇式刨笔机有很大需求量,同时技术门槛较低,易于生产。 手摇式刨笔机的主要运动包括三个部分: (1)夹具的装夹与松开
(2)活动盖板的水平直线拔出与合拢 (3)手柄、刀架与滚刀的同步旋转切削运动。
手摇式刨笔机最主要的设计是刀具和刀架的设计,刀架本身是铸铁结构,
滚刀刀架手柄刀架锥孔行星轮机构
图1
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手柄带动齿轮旋转,滚刀与刀架有一定夹角,刀具围绕刀架旋转同时切削铅笔,
前盖锁钮屑盒锁开手柄
图2
图2为铅笔刨的外形设计。前盖能拉出,并且前盖上有个三角夹盘和一个孔,此孔为插铅笔的夹孔。
1.将前盖拉出一定距离后阻挡条会自动固定在使用位置。
2.拉上前盖锁钮,插入铅笔即可转削;直到空转时表示铅笔已削完成,打开锁钮后就可取出使用。 3.需要经常清理屑盒。
4 手摇式刨笔机的外形
图3
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图3是市场上所看到的各种手摇式刨笔机,随着时代的进步,以及目标需求的改变,手摇式刨笔机已经能够做到更加精巧别致,在外观上更加能够吸引顾客。
图4
图4为刨笔机的整体设计,及其外观。
5 手摇式刨笔机的零件材料分析
手摇式刨笔机共有19种部件,详细见下表格 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 名称 主外壳 承料盒 活动盖板 数量 1 1 1 材料 聚丙烯PP 聚丙烯PP 聚丙烯PP 20 65 20 聚丙烯PP 聚丙烯PP Q195 备注 夹具转动板 1 弹性钢丝 牙板 主盖板 按钮 1 3 1 1 滚刀旋转轴 1 ` 4
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 滚刀 刀架 齿圈 弹簧 手柄 手轮 固定销 螺钉 阻挡条 盖板 1 1 1 2 1 1 1 2 1 1 18鉻刚 HT 聚丙烯PP 65 聚丙烯PP 聚丙烯PP Q195 标准件 20 20 表1 5.1 滚刀旋转轴设计及强度校核
滚刀旋转轴选用的材料为45号钢,调质处理,由机械设计技术手册可以查得,σ=650mpa,用插值表11-3可知[σ]=60mpa。 查阅机械基础:
d?39.55?10pp?c30.2[?]nn
从图中右端的直径最小为11mm,由机械设计基础11-2可知
11mm?c3pp?1183nn
由机械基础P209得c=118,因此取
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轴径与轴长
将左端轴径作为d1=2mm,与轮盘配合处轴径d2=4mm,各段轴长L1=38mm,L2=4mm,
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