另一 端的轴肩轴向定位，轴承15另一端用卡簧16固定。丝杠24用顶端的法兰盘与驱动总成B 中的蜗轮蜗杆减速器3输出轴法兰盘通过第七螺栓25连接。所述丝杠24底端旋入限位螺 母22,实现对螺母20的锁止。
[0024] 本实施方式中所述的蜗轮蜗杆减速器3有较大传动比，可减少驱动电机的输入扭 矩，降低驱动电机的尺寸、功率和成本，当用人力操作时，达到省力的目的；所述的各零部件 间多为螺栓连接，整体结构紧凑合理，体积小，便于安装，拆卸和移动。
[0025] 本实施方式中所述刀具20与螺母21螺接，螺母21安装在丝杠24上，当丝杠24 旋转时，刀具20和螺母21 -起沿丝杠24上下运动，实现试样的切割操作；刀具20与导向 杆17螺接，导向杆17与轴承15分别通过轴肩和卡簧16轴向固定。轴承15与支架总成A 中的背板12滑槽配合，来实现对刀具20的导向，防止刀具20在丝杠24上垂直运动过程中 发生旋转，并将导向杆17与背板12滑槽之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，提高了传动效率。 所述的刀具20是由圆形无缝钢管加工制成，刀具20的刃口内部为圆柱形，外部为圆锥形向 圆心倾斜，从而使切割出来的声学材料试样为标准圆柱形，能够保证试样的切割精度。
[0026] 本实施方式中可以通过更换刀具来切割不同直径尺寸的试样，以满足对不同试样 的试验测试要求，同时在螺母法兰盘上沿圆周均布有三个孔，用于取出切割后留在刀具内 的声学材料试样。
[0027] 本实施方式中底板18与三个固定地脚螺栓和一个可调地脚螺栓19连接，可以通 过调整地脚螺栓19旋入深度来调整切割机底板的水平度，有效避免了因操作台面不平引 起底板倾斜和晃动。
[0028] 本实施方式中电机7驱动丝杠旋转，推动螺母21和刀具20沿丝杠上下运动，带动 导向杆17和轴承15在背板12的滑槽中运动到上止点位置时，轴承15与通过螺栓10固定 在背板12上的上行程开关11接触，轴承15拨动上行程开关11切断电机7供电，使刀具20 停止移动，从而保护切割机。当螺母21沿丝杠运动到下止点位置时，限位螺母23可以防止 螺母21因不锁止而继续移动，防止螺母21在不安装刀具20时脱落。
[0029] 本实施方式所述的切割机中的电机的选配及采用手动施加力的计算方法为：
[0030] 在声学材料性能驻波管测试试验中，需要切割的声学材料多为海绵，亚麻，腈纶毛 毡、皮革、玻璃纤维棉等，所需的切削力均在IOOkN范围内；按照IS01053-ASTM E-1050标 准，需要切削的试样长度一般不超过100mm，故刀具移动行程取为100mm，为了在电机驱动 时既保证试样切削效率，又不会使刀具上下移动速度过快带来安全隐患，取刀具沿丝杠上 下速度为200mm/min。从材料手册中查得，丝杠和螺母间的干摩擦系数μ -般为0.1~ 0. 17,取=0. 1。从常用的螺旋丝杠中选取其螺距4mm、导程角6°、半径IOmm的丝杠。因此， 确定出试样切割机的结构和设计参数如表1所示，据表一中的参数对蜗轮蜗杆减速器和驱 动电机进行选配。
[0031] 表1声学材料试样切割机主要技术参数
【主权项】
1. 一种声学材料试样切割机，包括支架总成（A)、驱动总成（B)和刀具总成（C);其特 征是， 所述支架总成（A)包括顶板（28)、背板（12)、加强版（8)和底板（18); 所述驱动总成（B)包括手柄（1)、平键（2)、蜗轮蜗杆减速器（3)、套筒（6)、电机（7)、上 行程开关（11)和下行程开关（13); 刀具总成（C)包括丝杠（24)、限位螺母（23)、刀具（20)、导向杆（17)、卡簧（16)和轴 承（15); 所述顶板（28)与背板（12)之间、顶板（28)与加强版（8)之间、背板（12)与加强板 (8)之间以及底板（18)与背板（12)之间分别通过螺栓连接； 所述电机（7)与顶板（28)的侧立板通过螺栓连接；所述上行程开关（11)和下行程开 关（13)通过电线与电机（7)连接；并通过螺栓固定在背板（12)上；蜗轮蜗杆减速器⑶与 顶板（28)通过螺栓固定，所述手柄（1)与蜗轮蜗杆减速器（3)之间、蜗轮蜗杆减速器（3) 与套筒（6)之间以及套筒（6)与电机（7)之间分别通过平键（2)连接，所述套筒（6)中间 不打通，中间左侧平面与蜗轮蜗杆减速器（3)输出轴端轴向定位，中间右侧平面与电机（7) 输出轴端轴向定位； 所述丝杠（24)顶端的法兰盘与蜗轮蜗杆减速器（3)输出轴法兰盘通过螺栓连接；所述 刀具（20)与螺母（21)的法兰盘通过三个螺栓连接，在所述法兰盘圆周上的还设有三个孔， 用于取出切割后留在刀具内的声学材料试样；所述导向杆（17)的一端与刀具（20)螺接，导 向杆（17)的另一端与轴承（15)的一端轴肩轴向定位，轴承（15)的另一端通过卡簧（16) 固定；所述轴承（15)与背板（12)上滑槽配合，实现对刀具（20)的导向；所述丝杠（24)底 端旋入限位螺母（22)，实现对螺母（21)的锁止。
2. 根据权利要求1所述的一种声学材料试样切割机，其特征在于，所述底板（18)与三 个固定地脚螺栓和一个可调地脚螺栓（19)连接，通过调整可调地脚螺栓（19)旋入深度来 调整切割机底板（18)的水平度。
3. 根据权利要求1所述的一种声学材料试样切割机，其特征在于，所述电机（7)驱动 丝杠（24)旋转，推动螺母（21)和刀具（20)沿丝杠上下运动，带动导向杆（17)和轴承（15) 在背板（12)的滑槽中运动，当轴承（15)与上行程开关（11)接触，轴承（15)拨动上行程开 关（11)切断电机（7)电源，使刀具（20)停止移动；当轴承（15)与下行程开关（13)接触， 轴承（15)拨动下行程开关（13)切断电机（7)电源，使刀具（20)停止移动，限位螺母（23) 防止螺母（21)不锁止而继续移动，防止螺母（21)在不安装刀具（20)时脱落。
4. 根据权利要求1所述的一种声学材料试样切割机，其特征在于，所述蜗轮蜗杆减速 器（3)有两个输入轴，分别用于安装电机（7)和手柄（1)，实现电机驱动和手动操作两种工 作方式。
5. 根据权利要求1所述的一种声学材料试样切割机，其特征在于，根据声学材料的不 同尺寸更换不同尺寸的刀具（20)。
6. 根据权利要求1或5所述的一种声学材料试样切割机，其特征在于，所述刀具（20) 是由圆形无缝钢管加工制成，刀具（20)的刃口内部为圆柱形，外部为圆锥形并向圆心倾 斜。
【专利摘要】一种声学材料试样切割机，涉及声学材料领域，解决现有技术裁剪试样的效率低、边缘不平整，导致试样材料放入驻波管内试验时与管壁有间隙、导致漏声，不能测得精确的材料声学性能，进而存在影响学材料性能试验数据的准确性等问题，由支架总成、驱动总成和刀具总成组成。该试样切割机装用带有两个输入轴的蜗轮蜗杆减速器，分别安装驱动电机和操作手柄，实现电机驱动和手动操作两种不同的工作方式；该切割机的刀具与螺母螺接，螺母安装在丝杠上，当丝杠旋转时，刀具和螺母一起沿丝杠上下运动，实现试样的切割操作；在切割机背板上安装有上下两个行程开关，当刀具运动到设定的上下止点时导向机构会切断驱动电机供电，避免刀具过运动。
【IPC分类】B26D1-08, G01N1-28, B26D5-08, B26D5-10
【公开号】CN104786256
【申请号】CN201510232747
【发明人】王倩, 王登峰, 滕达, 陈静
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年5月8日