裁剪机中曲柄连杆滑块机构运动分析及维护保养

      在裁剪机中， 刀片对服装面料的裁剪是通过曲柄连杆滑块机构实现的。该滑块在高速运转情况下极易磨损，因此需要对曲柄连杆滑块机构进行运动分析，根据运动参量值、受力情况和工作条件，分析滑块和铜导轨的磨损、润滑情况，确定裁剪机维护保养方法。

      1裁剪机工作过程及原理

      裁剪机工作原理如图1所示。电动机旋转驱动偏心轮1转动，通过连杆2带动滑块3作往复直线运动，与滑块联动刀片4形成对裁料的裁剪工作。
      在裁剪机中，刀片的往复直线运动速度是影响裁剪能力及质量的主要因素。根据裁剪面料，提高刀片切割面料速度时，需提高电机转速，滑块的线速度也提高，这将使机器的振动和噪声也增大，滑块易发热膨胀，可能导致滑块咬紧、卡死，使机器运转不灵活。由于摩擦发热，如果机器润滑不好，会加速滑块磨损，降低机器使用寿命。因此研究滑块磨损润滑情况及应力分布情况，便于设计及维护保养机器。

      2曲柄滑块机构的运动分析

      在图2 所示的裁剪机曲柄滑块机构中，曲柄AB长度为R18毫米，连杆BC 长度为102毫米，曲柄以角速度ω做回转，θ是曲柄的转角，λ = R /L =0.18，滑块C位移速度及加速度为:s = R（ 1 － cosθ + 0.5λsin2θ）

      v = Rω（ sinθ + 0.5λsin2θ） a = Rω2（ cosθ + λcos2θ）

      当电机转速n=3 000转/分时滑块移动zui大速度为5.65米/秒，zui大加速度为1 455.3m/s²。

      当电机转速n=4 200转/分时滑块移动zui大速度为7.92米/秒，zui大加速度为2 852.3m/s²。

      3曲柄滑块机构的动力学特性

      图3为曲柄滑块机构的受力分析示意图，从曲柄R传到连杆L上的力F与滑块产生的压力Fx之间存在如下关系： Fx=Fsinθ。

      当电机功率P=750瓦，电机转速n=3 000转/分时，计算转矩M=9.8P/n=2.45Nm连杆上的力为 F=M/（R×sina）， a为曲柄和连杆之间的夹角当Fzui大时，a=2.1°，θ=0.5°，此时F=379kg Fxmax=3 。

      根据以上分析可以看出，滑块移动速度高，载荷大，在选择导轨材料时一定要考虑抗咬焊、耐磨损、抗腐蚀、抗疲劳强度的材料。裁剪机中导轨通常采用锡青铜材料，为便于润滑，在铜导轨上开设几个油槽，使油能够可靠地润滑到整个摩擦表面之间。

      4裁剪机曲柄滑块机构中滑块及导轨维护和保养

      裁剪机滑块和铜导轨之间互相接触，且在一定作用力下作相对运动发生摩擦，摩擦力与运动方向相反，起到阻碍运动的作用。这个力激发相对运动的物体振动，会产生摩擦噪声。另外滑块和铜导轨之间为滑动摩擦，在无自动供油的润滑条件下，长时间高速运转，很容易使滑块磨损加剧，如不及时调整和维护，将增大噪声，甚至损坏裁剪机。因此要定时给机器维护保养，以延长使用寿命，提高使用价值。图4是裁剪机中润滑部分机构图。

      4.1维护目的
        在滑块和铜导轨之间的摩擦表面要始终有润滑油，这样可以维护机器，减少摩擦、减少磨损、降低温升，也降低噪声；其次要使滑块和铜导轨之间保持一定的间隙（注：通常为0.02～0.06毫米），这样有利于裁剪机正常工作。

      4.2.裁剪机滑块和铜导轨之间的保养
    （1）裁剪机工作期间应保持良好的润滑状态裁剪机采用油芯油杯润滑，利用油芯毛细管和虹吸作用，将油从油杯中吸入到滑块和铜导轨摩擦面上，可连续不断地供油。如图4，为了减小油量的变化，油杯油面高度应在上、下两个刻度线之间，润滑油选用46号机械油为佳。

      （2）裁剪机滑块和铜导轨之间的维护裁剪机滑块和铜导轨之间长时间高速运转，很容易磨损，使滑块和铜导轨之间间隙增大，噪声也增大，因此有必要调整两者的间隙，使其处于良好的工作状态。调整时，按图5先拆去剪裁机的面板（或者是磨刀器）旋松螺钉1、调节螺钉和调节螺母，再旋转调节螺钉，使滑块和铜导轨之间的间隙为0.02～0.06毫米，保证滑块上下移动灵活，zui后拧紧调节螺母和螺钉1，盖好面板（或者是磨刀器），然后通电运转10分钟左右再进行裁剪。

      5结论

      由于裁剪机滑块总是在高速状态下工作，要保持良好的工作状态，必须定期维护保养，这样可以提高裁剪机的使用寿命。

      来源：《中外缝制设备》