機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)--自動打印機(jī)

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì)</p><p><b>　　資 料 袋</b></p><p>　　機(jī)械工程 學(xué)院（系、部） 2011~2012 學(xué)年第 二 學(xué)期 </p><p>　　課程名稱 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 職稱 教授 </p&

2、gt;<p>　　學(xué)生姓名 專業(yè)班級 學(xué)號 </p><p>　　題 目 自動打印機(jī) </p><p>　　成 績 起止日期 2012年6月11日～ 2012 年 6月15日</p><p><b>

3、;　　機(jī) 械 原 理</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　起止日期： 2012 年 6月 11 日 至 2012 年 6 月 15 日</p><p><b>　　機(jī)械工程學(xué)院（部）</b></p><p>　　2012年 6 月11

4、 日</p><p><b>　　目　錄</b></p><p>　　0.設(shè)計(jì)任務(wù)書………………………………………………3</p><p>　　1.工作原理和工藝動作分解………………………………4</p><p>　　2.根據(jù)工藝動作和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動循環(huán)圖……………5</p><p>　　3.送

5、料-夾緊機(jī)構(gòu)，打印機(jī)構(gòu)與輸出機(jī)構(gòu)的選型………6</p><p>　　4.機(jī)械運(yùn)動方案的選擇和評定……………………………7</p><p>　　5.機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的選擇與比較……………………………10</p><p>　　6.機(jī)械傳動系統(tǒng)的速比和變速機(jī)構(gòu)……………………12

6、 </p><p>　　7.自動打印機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖…………………………13</p><p>　　8.執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺度設(shè)計(jì)…………………………………14</p><p>　

7、　9.參考資料………………………………………………18</p><p>　　10.設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………19</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　2011 —2012 學(xué)年第 2 學(xué)期</p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 自動打印機(jī) </p

8、><p>　　完成期限：自 2012 年 6 月 11日至 2012 年 6 月 15 日共 1 周</p><p>　　第1章工作原理和工藝動作分解</p><p>　　工作原理及工藝動作過程：</p><p>　　對于包裝好的紙盒上，為了商品某種需要而打印一種記號。它的動作主要有三個(gè)：送料到達(dá)打印工位；然后打印記號；將

9、產(chǎn)品輸出。</p><p><b>　　運(yùn)動循環(huán)表</b></p><p>　　第2章.根據(jù)工藝動作和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動循環(huán)圖</p><p>　　擬定運(yùn)動循環(huán)圖的目的是確定各機(jī)構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件動作的先后順序、相位，以利于設(shè)計(jì)、裝配和調(diào)試。</p><p>　　以主動件的轉(zhuǎn)角作為橫坐標(biāo)(0°、360°)，以各

10、機(jī)構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件的位移為縱坐標(biāo)作出位移曲線。主動軸每轉(zhuǎn)一圈為其準(zhǔn)擬定的運(yùn)動循環(huán)圖如下圖2-1所示：</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p>　　第3章. 送料-夾緊機(jī)構(gòu),打印機(jī)構(gòu)與輸出機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)選型。</p><p>　　1)實(shí)現(xiàn)送料——夾緊功能的機(jī)構(gòu)可以采用凸輪機(jī)構(gòu)或有一定停歇時(shí)間的連桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)送料、夾緊機(jī)構(gòu)的執(zhí)行構(gòu)件將產(chǎn)品推

11、至指定位置，執(zhí)行構(gòu)件停止不動，維持推緊力(前有擋塊擠壓)，待打印機(jī)構(gòu)執(zhí)行件打完印記后，被推走。</p><p>　　2)實(shí)現(xiàn)打印功能的機(jī)構(gòu)可以采用平面連桿機(jī)構(gòu)或直動(擺動)凸輪機(jī)構(gòu)。</p><p>　　3)實(shí)現(xiàn)輸出功能的機(jī)構(gòu)可以采用與送料、夾緊機(jī)構(gòu)相類似的機(jī)構(gòu)。為簡化結(jié)構(gòu)，可考慮固定定位擋塊，而將輸出運(yùn)動與送料運(yùn)動的方向互相垂直。</p><p>　　第4章.機(jī)械

12、運(yùn)動方案的選擇和評定</p><p><b>　　4.1方案一:</b></p><p>　　機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：送料和打印均采用凸輪連桿機(jī)構(gòu)</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：機(jī)構(gòu)簡單，便于制造，節(jié)約成本。</p><p>　　缺點(diǎn)：印章時(shí)由于慣性原因以及送料及定位都采用同一凸輪，導(dǎo)致定位不準(zhǔn)確。另外這樣的凸輪制造難度過大，而且易磨損，

13、為保證一定的耐磨性就需要高強(qiáng)度的合金，也就增加了成本。</p><p><b>　　4.2方案二：</b></p><p>　　機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：送料采用6桿機(jī)構(gòu) 打印和輸出采用凸輪連桿機(jī)構(gòu)</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：機(jī)構(gòu)傳動路線短，印章的精度相對較高。</p><p>　　缺點(diǎn)：印章與輸出機(jī)構(gòu)的配合要求很高，用同一個(gè)凸輪控制印

14、章與輸出，對凸輪強(qiáng)度有了更高的要求，另外一個(gè)凸輪運(yùn)行兩個(gè)桿件，桿件的分布設(shè)置難度加大，對強(qiáng)度的要求也加大。機(jī)構(gòu)的桿件形狀較為復(fù)雜，特別是控制輸出的桿件。</p><p><b>　　4.3方案三:</b></p><p>　　機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：送料采用6桿機(jī)構(gòu) 打印采用凸輪連桿機(jī)構(gòu) 依靠皮帶輪實(shí)現(xiàn)推進(jìn)和輸出</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：定位準(zhǔn)確，皮帶傳輸

15、設(shè)計(jì)簡單成本低</p><p>　　缺點(diǎn)：是這幾種方案中，配合要求最高的一個(gè)，并且對送料裝置的擺放與類型的選擇造成一定的麻煩，很難實(shí)現(xiàn)批量的生產(chǎn)，人工操作的參與性占了很大一部分。將導(dǎo)致效率不高。</p><p><b>　　4．4方案四：</b></p><p>　　機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：送料采用曲柄滑塊 打印采用凸輪機(jī)構(gòu) 定位和輸出槽輪機(jī)構(gòu)</p&

16、gt;<p>　　優(yōu)點(diǎn)：由于槽輪的間歇運(yùn)動，印章效果好。機(jī)構(gòu)連續(xù)性強(qiáng)。</p><p>　　缺點(diǎn)：由于包裝盒是由人工擺放的，對擺放位置的要求較高，而且由于是人工擺放，包裝盒的位置浮動較大。印章的位置的浮動性也較大。另外槽輪不是很好加工，切運(yùn)行時(shí)有一定的剛性沖擊。</p><p><b>　　最終選擇方案</b></p><p>&

17、lt;b>　　選用理由：</b></p><p>　　1）齒輪傳動機(jī)構(gòu)較為穩(wěn)定，傳動比穩(wěn)定。</p><p>　　2）打印處印章升程較小，根據(jù)杠桿原理采用凸輪機(jī)構(gòu)連接桿組較為合適。</p><p>　　3) 送料處用偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有急回特性，且能保證送料行程的距離</p><p>　　4) 用凸輪機(jī)構(gòu)連接三角形推塊，可同時(shí)

18、實(shí)現(xiàn)輸出物料和固定當(dāng)前打印物料，節(jié)省空間，簡化機(jī)構(gòu)。</p><p>　　5）整個(gè)機(jī)構(gòu)簡單成本較低且易于裝配。</p><p>　　第5章．機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的選擇與比較</p><p>　　機(jī)械系統(tǒng)中傳動機(jī)構(gòu)是由原動機(jī)輸出的機(jī)械能動、傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)并實(shí)現(xiàn)能量的分配，轉(zhuǎn)速的改變和運(yùn)動形式的改變等作用的中間裝置。傳動機(jī)構(gòu)常見的有齒輪傳動機(jī)構(gòu)，摩擦傳動機(jī)構(gòu)，帶傳動機(jī)構(gòu)，他們的

19、特點(diǎn)如下：</p><p>　?。?）齒輪傳動：齒輪傳動機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的一種。它可以用來傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動和力，而且傳動準(zhǔn)確，平衡，穩(wěn)定，機(jī)械效率高，使用壽命長，工作可靠。</p><p>　?。?）摩擦傳動：摩擦傳動的主要功能是通過兩構(gòu)件之間的摩擦來傳遞運(yùn)動和動力的，其主要優(yōu)點(diǎn)是機(jī)構(gòu)簡單，而且實(shí)現(xiàn)無級變速傳動，同時(shí)，當(dāng)過載時(shí)，由于兩輪間可發(fā)生滑動，因而不致造成機(jī)

20、器的損壞。但是，這種傳動的最大缺點(diǎn)是傳動不準(zhǔn)確，同時(shí)，由傳動過程中兩輪必須壓緊，以求產(chǎn)生足夠大的摩擦力而達(dá)到傳動的目的，所以兩輪子、容易疲勞破壞，而且傳動的機(jī)械效率也比較低。</p><p>　?。?）帶傳動：這種傳動機(jī)構(gòu)是靠帶擁護(hù)帶輪之間的摩擦力來傳動的，它的主要優(yōu)點(diǎn)是機(jī)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，造價(jià)低廉以及緩沖吸震等，可用于傳遞距離較遠(yuǎn)的兩軸間的運(yùn)動，且與摩擦輪轉(zhuǎn)動一樣也有過載保安性。但是由于不能安全避免帶與帶輪之間

21、的相對滑動，所以傳動的精度比較低。此外，為了使帶與帶輪間產(chǎn)生足夠的摩擦里，必張緊在兩輪上，這將增大帶輪軸中的壓力，從而加大軸承軸頸的磨損，并降低了機(jī)械效率。</p><p><b>　　5.1選擇原因：</b></p><p>　?。?）摩檫傳動精確度低，且傳遞不穩(wěn)定，故不用此傳動.</p><p>　　（2）送料—定位——輸出——蓋章，各原動

22、件存在一定的距離，用齒輪帶傳動，可以保證傳遞運(yùn)動的精確性，而且可以滿足各原動件之間的定位要求。 </p><p>　　（3）選擇齒輪作為減速元件，理由是傳動準(zhǔn)確，平衡，穩(wěn)定，機(jī)械效率高。</p><p>　　5.2最后選擇：齒輪傳動、帶傳動</p><p>　　5.3 齒輪選擇列表</p><p>　　根據(jù)曲柄搖桿的大致長度為74，故選擇模數(shù)

23、為3，齒數(shù)為22的錐齒輪Z7與搖桿安裝配合。</p><p>　　m=3 a=20°</p><p>　　第6章.機(jī)械傳動系統(tǒng)的速比和變速機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　總傳動比計(jì)算：</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　

24、　第一級采用帶傳動，取傳動比為2，第二級采用雙級齒輪減速器，傳動比為6，</p><p>　　機(jī)構(gòu)傳動運(yùn)動簡圖如圖所示：</p><p>　　第七章.自動打印機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖</p><p>　　綜合本組李進(jìn)，李春泉，王圣永同學(xué)的機(jī)構(gòu)選型，做出自動打印機(jī)的總體機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，如圖7-1所示</p><p>　　圖7-1自動打印機(jī)的總體機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡

25、圖</p><p>　　第8章．執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺度設(shè)計(jì)</p><p>　　8.1 送料機(jī)構(gòu)：曲柄滑塊</p><p>　　尺寸確定：在本機(jī)構(gòu)中設(shè)置滑塊為160mm，行程速比系數(shù)定位K=2</p><p>　　因此Ø=60°。偏距e=20mm</p><p>　　根據(jù)上述數(shù)據(jù)確定曲柄回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)中心點(diǎn)A&l

26、t;/p><p>　　根據(jù)尺寸畫出極位B1 B2 C1 C2</p><p>　　在CAD上量取尺寸 AC2=169.77 AC1=21.76 計(jì)算</p><p>　　曲柄AB=(AC2-AC1)/2=74.005 連桿BC=(AC1+AC2)/2=95.765</p><p>　　將滑塊添加上去，確定最終機(jī)構(gòu)</p><p

27、>　　8.1.2最小傳動角與壓力角：</p><p>　　根據(jù)CAD圖示標(biāo)注所示</p><p>　　最小傳動角為11° 最小壓力角為34°</p><p>　　8.2 打印頭桿組參數(shù)</p><p>　　DF=100mm EF=300mm 打印頭與物料最遠(yuǎn)距離為20mm</p><p>　　

28、8.3 固定與輸出機(jī)構(gòu)：由凸輪1推動的三角形物塊實(shí)現(xiàn)固定和推出的</p><p><b>　　第9章.參考資料</b></p><p>　　［1］朱理．機(jī)械原理［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2010.4</p><p>　?。?］鄒慧君．機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2010.6</p><p><

29、b>　　第10章設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過這段時(shí)間的努力，在老師的指導(dǎo)下，我終于將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)自動打印機(jī)做完了.在這次作業(yè)過程中我遇到了許多困難，剛開始不知道該如何下手，其次就是分析過程中有許多不懂得的地方，后面經(jīng)過好好地把課程設(shè)計(jì)書看了看，慢慢地也就懂了，在運(yùn)用CAD畫圖發(fā)現(xiàn)自己很多都不記得了，于是自己跑到自學(xué)網(wǎng)上看了看視頻，之后完成了自己的繪制，這讓我認(rèn)識到了把CAD,P