機(jī)械原理 自動(dòng)打印機(jī)課程設(shè)計(jì)說明書

1、一 設(shè)計(jì)題目自動(dòng)打印機(jī)的設(shè)計(jì)1.題目簡介此自動(dòng)打印機(jī)是當(dāng)產(chǎn)品包裝好后，為了商品的某種需要而用來在包裝好的紙盒上，打印一種記號的專用設(shè)備。它的主要?jiǎng)幼饔腥齻€(gè)：紙盒送到打印工位；打印記號；然后將打印好的紙盒輸出。2.設(shè)計(jì)參數(shù)（1）紙盒尺寸：長100150mm，寬70100mm，高3050mm；（2）自動(dòng)打印機(jī)的生產(chǎn)效率：80次 /min。3.設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）打印機(jī)構(gòu)動(dòng)作要求：將減速器輸送來的勻速圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為打印頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)要求：動(dòng)力特性好，并有急回特性。（2）送料機(jī)構(gòu) 要求與打印機(jī)構(gòu)動(dòng)作協(xié)調(diào)。（3）減速機(jī)構(gòu)計(jì)算總傳動(dòng)比，分配各級傳動(dòng)比和確定傳動(dòng)方案組合方式。例如帶傳動(dòng)和定軸輪系串連或采用行星

2、輪系等；有自鎖要求而功率又不大時(shí)，可采用蝸桿機(jī)構(gòu)。對定軸輪系要合理分配各對齒輪的傳動(dòng)比，這是傳動(dòng)裝置的一個(gè)重要問題，它將直接影響機(jī)器的外廓尺寸、重量、潤滑和整個(gè)機(jī)器的工作能力，根據(jù)，確定傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。二 方案構(gòu)思及分析1.方案構(gòu)思根據(jù)設(shè)計(jì)要求，打印機(jī)構(gòu)和送料機(jī)構(gòu)有多種實(shí)現(xiàn)方式，現(xiàn)列表如下表 1打印機(jī)構(gòu)方案號送料機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)齒輪連桿機(jī)構(gòu)六桿機(jī)構(gòu)直動(dòng)推桿凸輪搖桿滑塊直動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)凸輪（直動(dòng)）、連桿機(jī)構(gòu)凸輪（擺動(dòng)）、連桿機(jī)構(gòu)間歇機(jī)構(gòu)齒輪連桿機(jī)構(gòu)2.方案分析實(shí)現(xiàn)上述要求的機(jī)構(gòu)組合方案可以有許多種，下面僅介紹其中的幾例以供參考。（1） 直動(dòng)凸輪搖桿滑塊機(jī)構(gòu)為打印機(jī)構(gòu)和間歇機(jī)構(gòu)為送料機(jī)構(gòu)

3、如圖 1所示，打印機(jī)構(gòu)選擇為凸輪和搖桿滑塊的組合機(jī)構(gòu)，適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)凸輪廓線可以滿足工作要求，打印瞬間無沖擊，機(jī)構(gòu)有急回特性，搖桿滑塊機(jī)構(gòu)為放大機(jī)構(gòu)，可以減小凸輪的尺寸。送料機(jī)構(gòu)采用盤式的傳動(dòng)，由間歇機(jī)構(gòu)控制，使其能在預(yù)定時(shí)間將工件推送到待打印位置。采用這種方式，優(yōu)點(diǎn)是機(jī)構(gòu)緊湊，使傳動(dòng)效率增大。由于機(jī)構(gòu)的緊湊性，減少了占地面積。圓盤式的傳動(dòng)使送料更為平穩(wěn)。圖 1（2）六桿機(jī)構(gòu)為打印機(jī)構(gòu)和凸輪（擺動(dòng)）連桿機(jī)構(gòu)為送料機(jī)構(gòu)圖 2所示打印機(jī)構(gòu)選為六桿機(jī)構(gòu)，送料機(jī)構(gòu)選擇為凸輪和連桿機(jī)構(gòu)。這種傳動(dòng)方案的優(yōu)點(diǎn)是用凸輪和平面四桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，易實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，能達(dá)到所要的運(yùn)動(dòng)方式，對于經(jīng)濟(jì)方面也較便宜。缺點(diǎn)是送料，出料

4、不連續(xù)快捷，使之效率降低。圖 2（3）齒輪連桿機(jī)構(gòu)為打印機(jī)構(gòu)和齒輪連桿機(jī)構(gòu)為送料機(jī)構(gòu) 圖 3所示這種傳動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是齒輪傳動(dòng)使之傳動(dòng)比恒定，送料平穩(wěn)，用連桿來實(shí)現(xiàn)打印過程，容易實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)要求。缺點(diǎn)是送料機(jī)構(gòu)所需的空間過大，一方面造成經(jīng)濟(jì)方面的損失，一方面使盒子的擺放成為制約效率的一個(gè)問題。圖 33.方案選擇比較眾多方案，選擇圖 1所示直動(dòng)凸輪搖桿滑塊機(jī)構(gòu)為打印機(jī)構(gòu)和間歇機(jī)構(gòu)為送料機(jī)構(gòu)。該方案的優(yōu)點(diǎn)如上述。三 各機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算及分析1.打印機(jī)構(gòu)（1）放大機(jī)構(gòu)： 如圖 4所示：任作一直線，在上??； 選取長度，分別以為圓心，畫圓??； 在的垂直平分線上選取一點(diǎn)； 分別在上選取在一條豎直線上的點(diǎn)，使；圖

5、4按此設(shè)計(jì)的搖桿滑塊機(jī)構(gòu)放大系數(shù)。（2）凸輪機(jī)構(gòu)：基圓半徑的確定:根據(jù)運(yùn)動(dòng)要求：動(dòng)力特性要好：取；，見附錄由程序可知，當(dāng)時(shí)，；，滿足要求，所以取。滾子半徑的確定：滾子半徑的選取根據(jù)兩點(diǎn)1）滾子半徑取的過大，廓線會(huì)失真；2）從結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度方面考慮，滾子半徑不能太小。所以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式；取從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選?。焊鶕?jù)打印機(jī)的性能要求，打印時(shí)應(yīng)無沖擊，所以在推程從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律選取擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在回程無沖擊要求，所以可選用等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，且要求在打印時(shí)，打印頭與紙盒要有一定的接觸時(shí)間，所以從動(dòng)件要有一段遠(yuǎn)休止。根據(jù)打印機(jī)的效率得，可繪出凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線圖如圖 5所示：圖 5凸輪輪廓曲線:圖 6（3）

6、 打印頭速度和加速度的分析大??？方向垂直AB桿豎直向上沿AB桿方向大小？方向豎直向下垂直AC垂直DC大??？方向垂直AB桿沿AB桿豎直方向垂直AB桿沿AB桿大??？方向豎直方向沿CD桿垂直CD桿其矢量圖如圖 7 所示：圖 72.送料機(jī)構(gòu)（1）根據(jù)此打印機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)關(guān)系繪出此機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖,如表 2所示：表 2蝸桿連續(xù)運(yùn)動(dòng)撥盤連續(xù)運(yùn)動(dòng)槽輪轉(zhuǎn)停托盤轉(zhuǎn)停凸輪回程近休推程遠(yuǎn)休凸輪轉(zhuǎn)角906015060時(shí)間0.18750.1250.250.1875（2）設(shè)計(jì)槽輪尺寸：根據(jù)前面的數(shù)據(jù)，可計(jì)算出槽輪的相關(guān)尺寸：，取取 （3）槽輪輪廓圖：圖 83.減速機(jī)構(gòu)（1）方案確定： 為了便于實(shí)現(xiàn)各個(gè)工藝動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)關(guān)

7、系，要求設(shè)計(jì)的減速機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)將一個(gè)電動(dòng)機(jī)輸出的運(yùn)動(dòng)，分幾路分別輸送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)?？梢杂腥鐖D 9；圖 10兩種方式。圖 9比較這兩種方式可知，圖 10的方式更加緊湊合理，所以選擇此方案。圖 10（2）傳動(dòng)比的確定：因?yàn)槭堑娃D(zhuǎn)速小功率，所以驅(qū)動(dòng)電機(jī)選為Y90S-4，轉(zhuǎn)速為，分兩路分別傳給凸輪機(jī)構(gòu)，槽輪機(jī)構(gòu)。凸輪的轉(zhuǎn)速和撥盤的轉(zhuǎn)速相同，?？伤愕??？煞峙鋫鲃?dòng)比為，。則蝸桿頭數(shù)取，蝸輪齒數(shù)取35。兩錐齒輪只用來改變方向，不改變傳動(dòng)比，所以取。四 參考文獻(xiàn)（1） 孫桓 陳作模 葛文杰 .機(jī)械原理 .高等教育出版社（2） 濮良貴 紀(jì)名剛 .機(jī)械設(shè)計(jì) .高等教育出版社（3） 王昆 何小柏 等 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) .高等教育出版社（4） 鄒慧君 等 . 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊 . 高等教育出版社五設(shè)計(jì)小結(jié) 經(jīng)過一星期的設(shè)計(jì)，我收獲很多。這次設(shè)計(jì)使我在多方面得到了提高。首先使我加深了對機(jī)械原理這門課的理解。我也深深體會(huì)到，知識只有會(huì)運(yùn)用了才是真正掌握了，也才是你的。以前我在工作學(xué)習(xí)中總是忽略基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，經(jīng)過這次設(shè)計(jì)我意識到了自己的基礎(chǔ)還很不扎實(shí)。以后一定要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)。通過這次設(shè)計(jì)，我掌握了方案分析的正確方法，這很利于我以后的工作和學(xué)習(xí)。這次設(shè)計(jì)還使我的計(jì)算機(jī)水平有了一定的提高