機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)—自動(dòng)蓋章機(jī)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：自動(dòng)蓋章機(jī)學(xué)院：汽車學(xué)院專業(yè)：車輛工程班級(jí)設(shè)計(jì)者指導(dǎo)教師2013 年 7 月 5 日目錄一、設(shè)計(jì)題目與任務(wù) 31. 設(shè)計(jì)題目 32. 設(shè)計(jì)要求 3二、設(shè)計(jì)方案分析 31. 原動(dòng)機(jī)的選擇 32. 功能分解 43. 蓋章機(jī)構(gòu)的選型 54. 方案選擇 65. 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇與比較 7三、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 91. 蓋章機(jī)構(gòu) 92. 紙槽與分紙機(jī)構(gòu) 93. 傳動(dòng)比計(jì)算 10四、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡圖 11五、設(shè)計(jì)小結(jié) 12六、參考文獻(xiàn) 13、 設(shè)計(jì)題目與任務(wù)1. 設(shè)計(jì)題目自動(dòng)蓋章機(jī)2. 設(shè)計(jì)要求（1）可采用目前傳統(tǒng)印章（不用印泥） ，適用于常見的機(jī)場辦 公印章結(jié)構(gòu)形狀；（2）實(shí)現(xiàn)在單頁 A

2、3（297*420） 、B4（250*393） 、B5（176*250） 紙上蓋章，只的厚度為常見厚度，最大容許裝質(zhì)量不少 于 100 張；（3）直面蓋章位置可任意調(diào)節(jié)；（4）每分鐘蓋章次數(shù)不低于 10 也；（5）電源電壓為 220 V ;（6）對(duì)于工作中出現(xiàn)的非正常情況或危險(xiǎn)情況具有保護(hù)措施（7）適合于桌面工作，操作簡單安全，蓋章質(zhì)量可靠，工作 噪聲低，結(jié)構(gòu)輕巧，外形美觀。、 設(shè)計(jì)方案分析1. 原動(dòng)機(jī)的選擇如表格所示：型號(hào)功率/kW額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩角速度wk/ ( r/min)/ (N - mTk/ (N- m/ (1/s )Y132S-6396029.84459.68896.34選

3、擇的電動(dòng)機(jī)的額定功率必須滿足負(fù)載要求， 而且必須保證在啟 動(dòng)時(shí)可以順利地運(yùn)行，對(duì)于電動(dòng)機(jī)來說，轉(zhuǎn)速選擇960r/min合適，可以保證運(yùn)行的穩(wěn)定性。另外轉(zhuǎn)速也不可過高，這樣造成功率因素過 低，這也是不經(jīng)濟(jì)的。電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)為轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)的速度越高， 其尺寸和質(zhì)量也就越大，價(jià)格也就越高，但當(dāng)執(zhí)行構(gòu)件的速度較低時(shí)， 若選用高速電動(dòng)機(jī)，勢必需要大減速比的減速裝置，反而可能會(huì)造成 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的過分龐大和制造成本的顯著增加。 在此機(jī)械運(yùn)動(dòng)中執(zhí)行構(gòu)件要求的效率不是很大，經(jīng)過多方面的考慮我選960r/min的電動(dòng)機(jī)。型號(hào)為Y 132S-&2.功能分解i /利用摩擦力 自動(dòng)分紙進(jìn) 紙、利用靜電力自動(dòng)

4、蓋章機(jī)凸輪連桿機(jī)/構(gòu)自動(dòng)蓋章/凸輪推桿機(jī) 構(gòu)曲柄滑塊機(jī) 構(gòu)3. 蓋章機(jī)構(gòu)的選型(1) 凸輪連桿機(jī)構(gòu)功能：將凸輪的連續(xù)往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成印章的上下往復(fù)移動(dòng)， 從而實(shí)現(xiàn) 打印功能。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單，在行程的起此點(diǎn)有較好的邊界條件；在各段不同的 運(yùn)動(dòng)規(guī)律的鏈接點(diǎn)上滿足位移、速度連續(xù)，即其運(yùn)動(dòng)曲線應(yīng)光 滑過度；各段不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有較好的動(dòng)力性能和工藝性能， 打印精度高。缺點(diǎn)：凸輪制造較困難，容易磨損，經(jīng)濟(jì)性差，維護(hù)性不好。(2) 凸輪推桿機(jī)構(gòu)功能：將凸輪的連續(xù)往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成印頭的上下往復(fù)移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)打印功能。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單，在行程的起此點(diǎn)有較好的邊界條件；在各段不同的 運(yùn)動(dòng)規(guī)律的鏈接點(diǎn)上滿足位移、速度連續(xù)

5、，即其運(yùn)動(dòng)曲線應(yīng)光 滑過度；各段不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有較好的動(dòng)力性能和工藝性能， 打印精度高。缺點(diǎn)：凸輪制造較困難，維護(hù)性不好。(3) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)功能：將曲柄連續(xù)往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成滑塊在導(dǎo)軌上連續(xù)往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)蓋章功能。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)制作簡單，易于維護(hù)，經(jīng)濟(jì)，可靠性高，使用范圍廣。缺點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)規(guī)律任意性較差，運(yùn)轉(zhuǎn)精度較低。4. 方案選擇通過對(duì)以上備選方案在運(yùn)動(dòng)性能，工作性能，動(dòng)力性能，經(jīng)濟(jì)性和結(jié)構(gòu)緊湊性等方面的比較， 最終自動(dòng)蓋章機(jī)的蓋章機(jī)構(gòu)選擇方案3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。5. 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇與比較機(jī)械系統(tǒng)中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是把原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能傳遞給執(zhí)行 機(jī)構(gòu)并實(shí)現(xiàn)能量的分配、轉(zhuǎn)速的改變及運(yùn)動(dòng)形式的改變的中間裝 置。傳

6、動(dòng)機(jī)構(gòu)最常見的有齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等。他們 的特點(diǎn)如下表：特點(diǎn)壽命應(yīng)用齒輪傳動(dòng)承載能力和速度范圍大；傳動(dòng)比恒定， 采用衛(wèi)星傳動(dòng)可獲得很大傳動(dòng)比，外廓 尺寸小，工作可靠，效率咼。制造和安 裝精度要求高，精度低時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)有噪音； 無過載保護(hù)作用取決于齒輪材 料的接觸和彎 曲疲勞強(qiáng)度以 及抗膠合與抗 磨損能力金屬切削機(jī) 床、汽車、起 重運(yùn)輸機(jī)械、 冶金礦山機(jī)械 以及儀器等蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，單級(jí)傳動(dòng)能得到很大的傳動(dòng) 比；傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪音；可制成自鎖機(jī) 構(gòu)；傳動(dòng)比大、滑動(dòng)速度低時(shí)效率低； 中、咼速傳動(dòng)需用昂貴的減磨材料；制 造精度要求高，刀具費(fèi)用貴。制造精確，潤 滑良好，壽命 較長；低速傳 動(dòng)，磨

7、損顯著金屬切削機(jī)床（特別是分度 機(jī)構(gòu)）、起重 機(jī)、冶金礦山 機(jī)械、焊接轉(zhuǎn) 胎等帶傳動(dòng)軸間距范圍大，工作平穩(wěn)，噪音小，能 緩和沖擊，吸收振動(dòng)；摩擦型帶傳動(dòng)有 過載保護(hù)作用；結(jié)構(gòu)簡單，成本低，安 裝要求不咼；外廓尺寸較大；摩擦型帶帶輪直徑大，帶的壽命長。 普通 V 帶3500-5000h金屬切削機(jī) 床、鍛壓機(jī)床、 輸送機(jī)、通風(fēng) 機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械有滑動(dòng)，不能用于分度鏈；由于帶的摩 擦起電，不宜用于易燃易爆的地方；軸 和軸承上的作用力很大，帶的壽命較短和紡織機(jī)械鏈傳動(dòng)軸間距范圍大；傳動(dòng)比恒定；鏈條組成 件間形成油膜能吸振，對(duì)惡劣環(huán)境有一 定的適應(yīng)能力，工作可靠；作用在軸上 的荷載??；運(yùn)轉(zhuǎn)的瞬時(shí)速度不均勻，

8、高 速時(shí)不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)；鏈條工作時(shí)，特 別是因磨損產(chǎn)生伸長以后，容易引起共 振，因而需增設(shè)張緊和減振裝置與制造質(zhì)量有關(guān)5000-15000h農(nóng)業(yè)機(jī)械、石 油機(jī)械、礦山 機(jī)械、運(yùn)輸機(jī) 械和起重機(jī)械 等由上述幾種主要的傳動(dòng)裝置相互比較可知，由于傳動(dòng)比較大，故選擇齒輪傳動(dòng)，第一級(jí)傳動(dòng)選擇帶傳動(dòng)，可對(duì)電動(dòng)機(jī)起到過載保護(hù)二、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.蓋章機(jī)構(gòu)曲柄滑塊執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸確定曲柄滑塊機(jī)構(gòu)相關(guān)參數(shù)確定步驟：第一步：取極位夾角為180°,取偏距e=0,行程S=60,第二步：由曲柄 2OB=OA3-OA1OB=30,BA=502.紙槽與分紙機(jī)構(gòu)本設(shè)計(jì)采用弧形紙槽與摩擦輪配合實(shí)現(xiàn)分紙，利用弧形紙 槽將一打紙分

9、層，并使分開是紙張進(jìn)入摩擦輪接觸位置，摩擦 輪通過旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)紙張移動(dòng)至蓋章位置，蓋章結(jié)束后繼續(xù)通過摩 擦輪旋轉(zhuǎn)將紙張送出，并送入下一張紙。6& 83傳動(dòng)比計(jì)算齒輪模數(shù)（mr）壓力角（度）齒數(shù)（個(gè)）直齒輪Z132030直齒輪Z232090直齒輪Z332030直齒輪Z432090直齒輪Z532020直齒輪Z632080直齒輪Z732030直齒輪Z832060斜齒輪Z932030斜齒輪Z1032030斜齒輪Z1132030斜齒輪Z1232030斜齒輪Z1332030斜齒輪Z1432030i=n（輸入）/n （輸出）=72w=960/72=13.33電動(dòng)機(jī)960r/min傳動(dòng)齒輪布置圖四、機(jī)構(gòu)設(shè)

10、計(jì)簡圖電動(dòng)機(jī)軸DrAmlzlieZ 氣Z3i印章五、設(shè)計(jì)小結(jié)從拿到課程設(shè)計(jì)題目到完成設(shè)計(jì)用了幾天的設(shè)計(jì)，由于自動(dòng)蓋 章機(jī)查找不到相關(guān)參考資料， 所有內(nèi)容都是自己思考來做的， 可能方 案實(shí)際運(yùn)行起來會(huì)有一些問題，還請老師指正。通過這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)機(jī)械原理這門課程的學(xué)習(xí)更加深入了， 通過翻閱課本和一些有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的參考書， 自己摸索思考形成方案。 運(yùn)動(dòng)執(zhí)行的去柄搖桿機(jī)構(gòu)的靈感來源于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞和曲柄連 桿機(jī)構(gòu)，本方案將發(fā)動(dòng)機(jī)活塞和曲柄的運(yùn)動(dòng)取逆運(yùn)動(dòng)， 通過曲柄旋轉(zhuǎn) 帶動(dòng)滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)蓋章功能。分紙方案比較了摩擦法和靜電法，由于對(duì)靜電知識(shí)不足，故采 取摩擦輪的方法。整個(gè)裝置通過電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，分別帶動(dòng)分紙摩擦輪和曲柄輪同 步運(yùn)動(dòng)， 實(shí)現(xiàn)一遍分紙一遍蓋章的功能， 可通過調(diào)節(jié)紙槽位置來調(diào)節(jié) 辛蓋章位置。本次課程設(shè)計(jì)鞏固了理論知識(shí)，提高了實(shí)踐動(dòng)手能力，設(shè)計(jì)過 程中對(duì)CAD等軟件使用不熟練也給設(shè)計(jì)過程增加了麻煩，