天然纤维切割机是制造复合材料时使用的主要设备之一,用于纤维的预处理工艺中。随着科技的高速发展,对高性能复合材料的需求越来越多,因此对天然纤维切割设备的性能及要求也越来越高。国外发达国家研制的纤维切割机大多价格昂贵,而国内开发的产品与国外的产品差距较大,尤其是在切割质量和设备稳定性方面做得还不够好。本课题是在借鉴国内外研究现状的基础上,研究出一种新型的天然纤维切割设备,以期更好的解决纤维切割机的切割质量和稳定性的问题。本文对天然纤维切割机的总体方案及关键性问题进行了研究和探讨,研究的内容及结果包括:(1)对天然纤维切割机的总体结构进行了设计,切刀的设计采用滑切省力的原理减少功率损耗。根据对不同分类的纤维切割机的优缺点进行分析,确定了采用旋转滚刀式切断机的设计方案;分析了纤维切断机的工作过程及原理,对切刀的滑切角进行了实验与分析;完成了对传动部分的设计与计算;为符合经济性原则,对执行系统的结构及辅助机构进行分析和主要参数的设计;对纤维切断机的机架进行了外形参数的设计与优化。(2)对天然纤维切断机的执行部分进行力学分析和有限元分析,为研究方案的总体设计提供了可靠地理论依据。(3)使用Solid works软件对天然纤维切断机的机构进行了设计,采用了虚拟装配;对主要受力部件进行了有限元分析,验证了纤维切断机各部分结构设计上的可行性;使用Solid works仿真模块对切断过程进行了仿真,其仿真结果验证了设计方案的合理性。本文通过对切刀滑切理论的实验与数据分析,提高了纤维切断机的切割质量,克服了产品质量不高的弊端,研究内容具有创新性;在研究过程中,使用虚拟设计与有限元分析等现代设计方法,将机械设计与现代设计方法的紧密结合,提高设备的稳定性能;其研究结果对相关产品的进一步研究及应用有重要的意义。