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自动打印机(机械原理课程设计).doc

自动打印机(机械原理课程设计)

fyycl123
2011-12-12 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《自动打印机(机械原理课程设计)doc》,可适用于高等教育领域

课程设计说明书题目:自动打印机机构设计院(系):机电工程学院专业:学生姓名:学号:指导教师:职称:讲师年月日目录I目录题目设计题目设计任务及要求设计数据运动方案构思及提示………………………………………………………运动方案运动循环图设计计算电动机的选择涡轮蜗杆机构设计齿轮机构设计圆柱凸轮间歇机构设计打印凸轮机构设计打印机构运动曲线分析总结…………………………………………………………………………参考文献一、题目:自动打印机机构设计二、设计题目以及任务设计题目设计自动打印机机构。功能要求及工艺动作分解提示)总功能要求:在产品上打印记号)工作原理及工艺动作分解提示自动打印机系统的工作原理及工艺动作如图所示该系统由电机驱动主轴上的三个执行机构完成送料、夹紧和打印、输出的任务。自动打印机系统的系统功能图如下所示。设计任务及要求)本题设计的时间为一周。)根据功能要求确定工作原理和绘制系统功能图。)构思系统方案(至少两个以上)进行方案评价选出较优方案。)按工艺动作过程拟定运动循环图。)对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计。)绘制系统机械运动方案简图。)编写设计说明书。)要求机构的结构简单紧凑运动灵活可靠、易于加工制造。设计数据)待打印产品尺寸长mm宽mm高mm)产品重量约N)自动打印机的生产率次min。运动方案构思提示)实现送料夹紧功能的机构可以采用凸轮机构或有一定停歇时间的连杆机构。当送料、夹紧机构的执行构件将产品推至指定位置执行构件停止不动维持推紧力(前有挡块挤压)待打印机构执行件打完印后被推出。)实现打印功能的机构可以采用平面连杆机构或直动(摆动)凸轮机构。)实现输出功能的机构可以采用与送料、夹紧机构相类似的机构。为简化结构可考虑固定定位挡块而将输出运动与送料运动的方向互相垂直。)自动打印机系统采用一个电机驱动主轴控制三个机构的执行构件完成各自的功能运动如何将三个执行机构的主动件均固定在主轴上而达到设计要求是需要认真考虑。三、运动方案、方案:机构简图如下方案分析:此方案采取的是用偏心凸轮和若干个连杆构成的。输送杆垂直方向的运动是有偏心轮驱动的而水平方向的往复运动则有曲柄驱动。从而达到间歇送料的目的。当传带翻转时已加工好的产品自动输出。产品的夹紧主要是采用固定口的方法夹紧。优点:连杆机构一般均为低副。其运动副元素为面接触压力较小承载能力较大润滑好磨损小加工制造容易且连杆机构中的低副一般是几何封闭对保证工作的可靠有利。凸轮的使用容易实现预期的运动规律。缺点:()由于连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递因而传动路线较长易产生较大的误差积累同时也使效率降低。()在连杆机构运动中连杆所产生的惯性力难以用一般方法消除因而此机构不宜用于高速运动。()连杆须较高的运动精度。()送料机构所需的空间较大造成经济上的浪费。、方案:机构简图如下传动部分采取槽轮机构平面图如下方案分析:此机构的送料部分采取的是盘型结构盘的转动通过槽轮带转从而实现其间歇送料的目的。夹紧部分采取的是固定位置夹紧。产品输出利用定位固定挡块的方法将产品垂直方向输出。输出运动于送料运动的方向互相垂直。优点:机构紧凑使传动速率增大。因为有紧凑的机构所以减少占地面积。用槽轮传动所以工作可靠在圆销进入和脱离啮合时运动平稳能准确控制转动的角度。缺点:槽轮的配合要求比较高。槽轮的转角大小不能够调节在转位始末有冲击。因此此机构只能应用于转速要求不高的装置中。、方案:机构简图如下带动部分为凸轮式间歇运动机构。其平面图如下方案分析:打印机构通过凸轮来达到间歇运动目的在远休止处打印近休止处等待送料过来。与凸轮连接的滚子通过弹簧使其始终与凸轮相连本来凸轮具有易磨损的特点滚子的应用很好的解决了这个问题夹紧部分采取的是固定位置夹紧盘的转动通过应用凸轮式间歇运动机构来带动使之实现间歇运动产品输出利用定位固定挡块的方法将产品从下输出。输出运动于送料运动的方向互相垂直。优点:只要适当设计出凸轮轮廓曲线就可使从动盘获得所预期运动规律。其动载荷小无刚性和柔性冲击。无需采用其他的定位装置就可获得高的定位精度。且机构结构紧凑节约使用空间。缺点:加工成本高对装配、调整要求严格。综上所述根据技术、经济、安全可靠及实际的可能性四个方面的内容选用方案机构简图如下。送料机构:利用包装纸盒自身重量,通过传输桶,并利用圆柱凸轮间歇机构带动其传输到打印工位。夹紧机构:利用托盘上的凹陷来固定产品使之当高速运转时产品不被甩出。工作台机构如下图所示。按照打印的产品尺寸设定工作台的凹陷面积。四、运动循环图在同一时间段工作转台与打印机构的同步化循环图如下图所示(工作转台与间歇机构的从动盘同轴转动)打印机构打印一次凸轮转动一周则圆柱凸轮间歇机构要转两周所以当凸轮的转速为rmin圆柱凸轮的转速为rmin五设计计算电动机的选择电动机型号额定功率(kW)满载转速(r*min)堵转转矩额定转矩最大转矩最大转矩同步转速rmin级YS涡轮蜗杆机构设计齿数模数(mm)压力角()直径(mm)螺旋角蜗轮蜗杆齿轮机构设计序列号齿数模数(mm)压力角(°)直径(mm)齿轮齿轮齿轮齿轮圆柱式凸轮间歇机构设计单位(mm)弦距销距半角两柱销最小距离柱销中心圆半径R柱销直径柱销数主动凸轮直径R°打印凸轮机构设计(如下图所示)基圆半径(mm)升程(mm)近休止角(°)远休止角(°)推程角(°)回程角(°)六、打印机构运动曲线分析。推程段:推杆推程运动方程为S=h(δδ)–sin(πδδ)(π)V=πwcos(πδδ)δa=πhwsin(πδδ)δ凸轮主要用于带动打印头的运动而物料的长、宽、高为:mm×mm×mm参考可取推杆行程h=mm。结合运动循环图得δ=°已定条件n=(rmin)所以得出以下数据凸轮升程段:滑块的位移分析滑块的速度分析滑块的加速度分析由以上数据表面该机构没有刚性与柔性冲击对凸轮的正常运转工作没有太大影响。七、总结通过这次课程设计我对机械原理课程设计加深了理解与认识。对连杆机构凸轮机构和齿轮机构的运动特点有了进一步的认识学到了一些实践性的东西。首先经过计算机模拟运动分析可以得到直观的运动曲线从而对各种机构的运动特性有了更深一步的理解。对机械系统设计的步骤及方法其中包括选择模型运动方案的确定运动学和动力学的分析和整体设计等并提高了我的计算分析计算机辅助设计绘图以及查阅和使用文献的综合能力。其次对于一些在机械原理课程中提到的比较抽象或者很少提及的概念有了一个认识例如传动比的分配各种参数的选择等参数不同对结果的影响很大甚至实现不了要求的运动动作。通过自己对各种参数的选择了解了这些参数的选择方法。最后通过这一次的课程设计我明白自己对本课程的很多概念没有做到真正的理解所以造成设计时的茫然。所以这就要求我在以后的学习中在理解概念的基础上把握课程的本质踏踏实实学习专业知识能做到学有所用。参考文献孔凌嘉张春林。机械基础综合课程设计北京理工大学出版社于惠力张春宜潘承怡机械设计课程设计M北京:科学出版社刘跃南机械系统设计机械工业出版社机械设计手册编委会机械设计手册·单行本·轮系M机械工业出版社机械设计手册编委会机械设计手册·单行本·齿轮传动M机械工业出版社任嘉卉李建平机械设计课程设计北京:北京航空航天大学出版社孙桓,陈作模机械原理(第七版)M高等教育出版社石永刚徐振华凸轮机构设计上海科学技术出版社停止停止直线或曲线运动直线或曲线运动停止直线或曲线运动执行构件作间隙运动执行构件作间隙运动执行构件作间隙运动输出打印送料、加紧自动打印机系统

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