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1. 绪论
1.1 简介
随着时代的发展，商业竞争越来越激烈，日常资料的保密也变得尤为重要。一些办公文件以往都是直接仍进垃圾桶，但现在不是了，大家会害怕被竞争对手回收，并发现商业机密。多种因素促使人们对文件保密的意识不断加强，于是一种碎纸的工具变诞生了。
碎纸机是粉碎销毁日常机密文件的机器。它由“切纸刀棒”和“电机”两大主体组成，中间通过齿轮将两者紧密联系在一起，电机带动齿轮传动，把能量输送到刀轴，刀轴带动刀片转动，将纸张分割成很多小纸片，从而达到保密目的。碎纸机迄今为止已经升级到了第八代，由起初的带传动、链传动到如今的不同材料的齿轮传动，功能也发生了很大变化，不仅可以碎纸，还能碎信用卡、回形针、硬盘等硬质物品，在欧美等国家，碎纸机已成为家用机器。 1.2碎纸机的研究意义
根据调查报告显示，我国的碎纸机正在以约23%的增幅在增长，且呈现加速趋势。因为碎纸机的市场需求量是有限的，而生产碎纸机的厂家又在逐年添加，我国的碎纸机行业市场竞争比较激烈，很多质
量差，声音大的碎纸机纷纷被淘汰，但也有许多企业凭借廉价的优势占据一定的市场。目前国内主要的几大品牌还是相当稳固的，虽然产品价格上会做下调，但通过合理管理，提高效率，还是有不小的利润空间的。
碎纸机的市场可能在中国不是很大，但是在国外，比如美国，日本等国，除了办公场所，家庭也基本是每户都要求有的，这就有一个很大的市场了。随着我国人民保密意识的不断强化，中国碎纸机的需求也很不加大，相信在未来的不久，我国对于办公和家庭用的中档型碎纸机的需求将会逐年增加。
据美国相关调查数据显示，2005年，美国市场需求量就高达2800万台，全球的碎纸机市场交易额也达30亿美元。随着互联网的普及，电子商务成为了全球热门专业，电子商务已经进驻到各单位的办公室、家庭或个体户，以及随着多元化生活的发展，信息传递的快速化和商业竞争的不断加剧，使得人们越来越重视个人信息的安全，所以碎纸机的发展将很有前景。
1.3碎纸效果及保密等级
图1-3碎纸等级光缆接线盒
碎纸效果就是指将纸张放入碎纸机后碎出来的形状，通常以毫米（mm）为单位。碎纸机可分为细碎，碎段和碎纸条三种，其中细碎效果最好，碎段次之，条状保密效果要差些。例如一些小型办公室
或家庭，对于保密要求不是太高，可选用碎纸条的或碎段的即可。而对于政府或事企单位的一些合同，协议等文件则需要选用细碎。
1.4 设计要求
碎纸机一般放在办公室里，它的工作环境是比较好的，并且工作时间很短，碎的一般也都是薄薄的几页纸，所以在设计的时候对于轴承座、和轴等的疲劳校核都可以忽略不计。另外，碎纸机转速要求不是很高，所以润滑方面选用简单的润滑脂即可，不需要用到转动轴承。本设计是根据以往的碎纸机方案，进行升级改造，选用两组碎纸刀棒进行啮合碎纸，并同时做到安全，经济，低噪音等特点。本设计要求如下：
⑴保留碎纸的基本功能不变，在碎纸效果上进行改进；
⑵通过更改马达效率和刀片外缘直径来提高连续碎纸时常及碎纸张数；
⑶设计结构简单得体，便于加工制造；
⑷增加碎CD，卡片功能；
⑸更改机身壳体尺寸，使其更适用于办公室环境。
2.碎纸机的结构和工作原理
图2-1碎纸机结构
碎纸机是由电机、齿轮、带销轴的基座、输入输出轴、刀具、线路板、上下盖、视窗，垃圾桶等零件组成。一部完整的碎纸机是由长短两种刀轴交错装设于一壳体内，使两刀具上的刀轮彼此容置于对方间隔片所区隔的夹缝中，再经由马达传动使两刀具反向转动完成碎纸的工作纸张从相互咬合的刀刃中间送入，被分割成很多的细小纸片，以达到保密的目的。碎纸方式是指当纸张经过碎纸机处理后被碎纸刀切碎后的形状。根据碎纸刀的组成方式，现有的碎纸方式有：碎状、粒状、段状、沫状、条状、丝状等。碎纸机的工作方式是通过电机带动齿轮传动，齿轮传动带动刀轴转动，刀片跟着刀轴啮合转动。纸张放入碎纸机后，啮合的两组刀片会将纸张撕碎。
沼气发酵罐市面上有些碎纸机可选择两种或两种以上的碎纸方式。不同的碎纸方式适用于不同的场合，如果是一般性的办公场合则选择段状、粒状、丝状，条状的就可以了。但如果是用到一些对保密要求比较高的场合就一定要用沫状的。当前采用四把刀组成的碎纸方式是最先进的工作方式，碎纸的纸粒工整利落，能达到保密的效果。
碎纸机的切削原理是通过刀片或者刀片错位安置，在动力源的作用下将纸撕开。如果刀具或者刀片设置有刀尖，则碎纸的效果为段状或者粒状，如果刀具或者刀片设置没有刀尖，则效果为条状。
3. 碎纸机传动方案
3.1 传动方案电缆剪
一个好的传动方案，除了该满足机器的功能要求外，还应当结构简单、安全可靠、传动效率高、生产成本低，使用维护方便。在拟定传动方案进行比较时，应根据机器的具体情况综合考虑，选择能保证主要要求的较合理的传动方案。现拟定如下三种方案：
方案一（带传动）：电机输入——带传动——减速齿轮——同步齿轮；
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方案二（链传动）：电机输入——链传动——减速齿轮——同步齿轮；
方案三（齿轮传动）：电机输入——一级减速齿轮——二级减速齿轮——三级减速齿轮——同步齿轮。
方案优缺点介绍：
方案一：带传动具有传动结构简单，传动平稳，生产成本低等特点，并且使用维修方便，避震效果好，起过载保护的优点；但是定传动比不受保护，容易打滑，磨损较严重，压轴力大且传动效率低。
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方案二：链传动传动效率高、过载能力强、无整体打滑和弹性滑动现象、平均传动比准确、结构紧凑并且可以在多种恶劣环境下工作的优点；但是链传动噪声大，容易跳齿，只能在两平行轴间转动，不能保持恒定的瞬时传动比等缺点。
方案三：齿轮传动具有效率高、工作稳定可靠、结构紧凑且传动比精确稳定的优点；但是对于齿轮的加工制造要求很高，成本相对较高，且传动距离不宜过大。
3.2 最终方案的选择
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