機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)課題

本文格式為Word版，下載可任意編輯——機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)課題機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)課題

機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)課題，就是要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新構(gòu)思和設(shè)計(jì)的能力，培養(yǎng)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)中各機(jī)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)的能力，培養(yǎng)工程設(shè)計(jì)能力和多學(xué)科知識(shí)交織融合的設(shè)計(jì)能力。設(shè)計(jì)題目均來(lái)自于生產(chǎn)實(shí)際和日常生活，它們的工藝動(dòng)作，一般包括2~3個(gè)動(dòng)作。其實(shí)，新的機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新是層出不窮的，為了實(shí)現(xiàn)某種功能就可以創(chuàng)造出一種新的機(jī)械，因此沒(méi)設(shè)計(jì)題目還可以根據(jù)生產(chǎn)和生活的需要自己來(lái)設(shè)定。

一、食品機(jī)械

（1）剝豆機(jī)

1.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程

將干的蠶豆浸泡后放在漏斗中，通過(guò)振動(dòng)下料后將蠶豆平放，并排列成首尾相接，然后將豆送到切皮位置，將豆壓住并切開(kāi)頭部的皮，最終用擠壓方法將豆擠出。剝豆機(jī)的主要工藝動(dòng)作是送料、壓豆切皮、擠壓脫皮。

2.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求（1）蠶豆長(zhǎng)度：20~25mm；（2）蠶豆寬度：15~20mm；（3）蠶豆厚度：6~8mm；（4）生產(chǎn)率：每分鐘剝80粒；

（5）要求面積小、重量輕、壓緊力可調(diào)、工作可靠、外形美觀。3.設(shè)計(jì)任務(wù)

（1）根據(jù)工藝動(dòng)作順序和協(xié)調(diào)要求擬定動(dòng)作循環(huán)圖；

（2）構(gòu)思能夠?qū)崿F(xiàn)上述動(dòng)作要求的送料機(jī)構(gòu)、壓緊與切皮機(jī)構(gòu)、擠壓脫

皮機(jī)構(gòu)；

（3）機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定與選擇；

（4）根據(jù)選定的電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬定機(jī)械傳動(dòng)方案；（5）畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖；

（6）對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸計(jì)算。4.設(shè)計(jì)方案提醒

為了使蠶豆呈橫臥頭尾排列，可以采用振動(dòng)料斗上料，送料機(jī)構(gòu)一般采用間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。壓緊、切皮機(jī)構(gòu)最好用聯(lián)動(dòng)組合機(jī)構(gòu)，以保證壓力不過(guò)大，可在壓頭處加一個(gè)剛度適合的彈簧。利用兩軋輥加壓進(jìn)行擠壓脫皮，兩軋輥之間的間隙

1

一般比蠶豆的最小厚度略小。

（二）糕點(diǎn)切片機(jī)

1.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程

糕點(diǎn)先成形（如長(zhǎng)方體、圓柱體），經(jīng)切片后再烘干。糕點(diǎn)切片機(jī)要求實(shí)現(xiàn)兩個(gè)執(zhí)行動(dòng)作：糕點(diǎn)的直線間歇移動(dòng)和切刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)兩者的動(dòng)作協(xié)同進(jìn)行切片，改變直線間歇移動(dòng)速度或每次間歇運(yùn)動(dòng)的距離，以滿足糕點(diǎn)不同切片厚度的需要。

2.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求（1）糕點(diǎn)厚度：10~20mm；

（2）糕點(diǎn)切片長(zhǎng)度（即切片的高）：5~80mm；

（3）切刀切片時(shí)的最大作用距離（即切片的寬度）：300mm；（4）切片的工作節(jié)拍：40次/min；

（5）電動(dòng)機(jī)的功率：N=0.55KM（或0.75KM），轉(zhuǎn)速n?1390r/min；（6）要求機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、便捷、運(yùn)動(dòng)靈活、可靠。3.設(shè)計(jì)任務(wù)

（7）根據(jù)工藝動(dòng)作順序和協(xié)調(diào)要求擬定動(dòng)作循環(huán)圖；（8）根據(jù)構(gòu)思實(shí)現(xiàn)上述動(dòng)作要求的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和切口機(jī)構(gòu)；（9）機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定與選擇；

（10）根據(jù)選定的原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬定機(jī)械傳動(dòng)方案；（11）畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖；

（12）對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸計(jì)算。4.設(shè)計(jì)方案提醒

當(dāng)切削速度較大時(shí)，切片刀口才會(huì)整齊平滑，因此切刀運(yùn)動(dòng)方案的選擇很關(guān)鍵，刀口機(jī)構(gòu)應(yīng)力要求簡(jiǎn)單適用、運(yùn)動(dòng)靈活和運(yùn)動(dòng)空間尺寸緊湊等。直線間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足切片長(zhǎng)度尺寸的變化要求，調(diào)整機(jī)構(gòu)必需簡(jiǎn)單可靠、操作便利，可采用調(diào)整速度方案，或采用調(diào)整距離方案與其它調(diào)整方案，應(yīng)對(duì)各調(diào)整機(jī)構(gòu)方案進(jìn)行定性的分析比較。間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)必需與切刀運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作協(xié)調(diào)，即全部送進(jìn)運(yùn)動(dòng)應(yīng)在切刀返回時(shí)完成。需要注意的是，切口有一定的長(zhǎng)度（即高度），輸送運(yùn)動(dòng)必需在切刀完全脫離切口后方能開(kāi)始進(jìn)行，但輸送機(jī)構(gòu)的返回運(yùn)動(dòng)則可與切刀的工作行程運(yùn)動(dòng)在時(shí)間上由一段重疊，以利提高生產(chǎn)率。在設(shè)計(jì)機(jī)器工作循環(huán)圖時(shí)，應(yīng)注意間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的選取。

2

（三）糖果包裝機(jī)的糖果裝進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程

糖果包裝機(jī)通過(guò)一系列機(jī)構(gòu)的同步協(xié)調(diào)工作，能包裝長(zhǎng)方形、圓柱形、球形等各類(lèi)糖果。它由盛糖斗、輸送糖粒機(jī)構(gòu)、包裝紙供應(yīng)和下紙機(jī)構(gòu)、裝進(jìn)機(jī)構(gòu)、夾盤(pán)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、扭結(jié)糖紙機(jī)構(gòu)等組成。裝進(jìn)機(jī)構(gòu)由前、后兩個(gè)沖頭協(xié)同動(dòng)作，將糖紙和糖粒夾緊送到夾盤(pán)的夾子中（如圖8-21）。夾盤(pán)將糖粒送到扭結(jié)糖紙機(jī)構(gòu)進(jìn)行糖果包裝。前沖頭在固定的滑道上前后往復(fù)移動(dòng)，后沖頭作前后有規(guī)則的搖擺，實(shí)現(xiàn)接糖、送糖、間歇裝進(jìn)糖果到夾盤(pán)的協(xié)調(diào)動(dòng)作。前、后沖頭夾糖粒的松緊程度由前、后沖頭夾槽的間距確定，其松緊程度一般可調(diào)整。

圖8-21糖果包裝機(jī)糖粒裝進(jìn)示意圖

2.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求（1）產(chǎn)量：100粒/min；（2）前沖頭行程：100mm；（3）后沖頭行程：80mm；

（4）前、后沖頭夾糖粒間距：5mm；（5）電動(dòng)機(jī)的功率：0.4mm；（6）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：1370r/min。3.設(shè)計(jì)任務(wù)

（1）沖頭接觸和脫離糖粒時(shí)無(wú)沖擊，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；

（2）裝進(jìn)糖粒過(guò)程中前、后沖頭接糖、送糖的間歇?jiǎng)幼饕獏f(xié)調(diào)一致；（3）糖粒送入夾盤(pán)后，沖頭應(yīng)快速返回原位準(zhǔn)備下一個(gè)動(dòng)作循環(huán)；（4）設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)性能良好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造便利；（5）機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的結(jié)構(gòu)布置合理、減速機(jī)構(gòu)選型適當(dāng)。

3

4.設(shè)計(jì)方案提醒

前沖頭可采用擴(kuò)大行程的六桿機(jī)構(gòu)，后沖頭采用搖擺凸輪機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)糖塊的裝進(jìn)動(dòng)作。連桿機(jī)構(gòu)的曲柄和凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪應(yīng)裝在同一根軸上，使運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。

（四）蓮子自動(dòng)去殼去心機(jī)1.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求

蓮子由自動(dòng)送料機(jī)輸送，先去殼、后去心后再自動(dòng)包裝，要求蓮子不能破碎。2.設(shè)計(jì)方案提醒

因蓮子干后很硬，可采用連桿機(jī)構(gòu)輕壓或用刀刃剪切去殼；去心可采用鉆削的方法；可采用塑料袋包裝。

二、醫(yī)用機(jī)械

（一）醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)1.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程

醫(yī)用棉日消耗量很大，為了提高工效可采用卷棉機(jī)代替手工卷制棉簽。棉簽卷制過(guò)程可以仿照手方式進(jìn)行動(dòng)作分解，亦可另行設(shè)想動(dòng)作過(guò)程。按手工方式進(jìn)行動(dòng)作分解后得到的工藝動(dòng)作為：

（1）送棉，將條狀棉通過(guò)一機(jī)構(gòu)定時(shí)適量送入卷棉機(jī)。（2）揪棉，將條狀棉壓（卷）緊并揪棉，使之揪下定長(zhǎng)的條棉。（3）送簽，將簽桿送至導(dǎo)棉槽上方與定長(zhǎng)棉接觸。（4）卷棉，簽桿自轉(zhuǎn)并沿導(dǎo)棉槽移動(dòng)，完成卷棉動(dòng)作。2.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求

（1）棉花:條狀脫脂棉，寬25~30mm，自然厚4~5mm。

（2）簽桿：醫(yī)院通用簽桿，直徑約3mm,桿長(zhǎng)約70mm,卷棉部分約20~25mm。（3）生產(chǎn)率：每分鐘卷60支，每支卷取棉塊長(zhǎng)約20~25mm。

（4）要求卷棉機(jī)體積小、重量輕、工作可靠、外形美觀、成本低、卷出的棉簽松緊適度。

3.設(shè)計(jì)任務(wù)

（1）根據(jù)工藝動(dòng)作要求擬定動(dòng)作循環(huán)圖。

（2）進(jìn)行送棉、揪棉、送簽、卷棉四個(gè)機(jī)構(gòu)的選型，實(shí)現(xiàn)上述四個(gè)動(dòng)作的協(xié)同。

（3）機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定與選擇；

（4）根據(jù)選定的原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬定機(jī)械傳動(dòng)方案；

4

（5）畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖；

（6）對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸計(jì)算。4．設(shè)計(jì)方案提醒

送棉可采用兩滾輪壓緊棉條、對(duì)滾送進(jìn)、送進(jìn)方式可采用間歇運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定量送棉。楸棉時(shí)應(yīng)采用揪棉和壓棉兩個(gè)動(dòng)作，壓棉可采用凸輪機(jī)構(gòu)推動(dòng)推桿壓緊棉條，為了能自動(dòng)調(diào)整壓緊力，中間可加一彈簧；揪棉可采用對(duì)滾爪輪在轉(zhuǎn)動(dòng)中揪斷棉條。送簽可采用漏斗口均勻送出簽桿，為避免簽桿卡在漏斗中，可將漏斗作一定的振動(dòng)。卷棉可將簽桿送至導(dǎo)棉槽，并使簽桿產(chǎn)生自轉(zhuǎn)并移動(dòng)而產(chǎn)生卷棉，如采用帶槽的塑料袋通過(guò)撓性傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（二）洗瓶機(jī)

1.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程

為了清洗圓形瓶子在外表和里面，需要將瓶子推入同向轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)輥上，導(dǎo)輥帶動(dòng)瓶子旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)瓶子沿導(dǎo)輥前進(jìn)，內(nèi)、外轉(zhuǎn)動(dòng)的刷子就將瓶子洗凈。它的主要?jiǎng)幼魇菍⑵孔友刂鴮?dǎo)輥推動(dòng)，瓶子推動(dòng)過(guò)程中利用導(dǎo)輥轉(zhuǎn)動(dòng)將瓶子旋轉(zhuǎn)以及將刷子轉(zhuǎn)動(dòng)。

2.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求

（1）瓶子尺寸：大端直徑D?80mm，長(zhǎng)L?200mm，口徑d?20mm；（2）推進(jìn)距離S?600mm，推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)使推頭以接近均勻的速度推瓶，平

穩(wěn)的接觸和脫離瓶子，然后推頭快速的返回原位，準(zhǔn)備進(jìn)入其次個(gè)工作循環(huán)。

（3）按生產(chǎn)率的要求，推程平均速度v?45mm/s，返回時(shí)的平均速度為工

作行程的平均速度的3倍；

（4）要求機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能良好，結(jié)構(gòu)緊湊，制造便利。3.設(shè)計(jì)任務(wù)

（1）根據(jù)工藝動(dòng)作順序和協(xié)調(diào)要求擬定動(dòng)作循環(huán)圖；（2）進(jìn)行推瓶機(jī)構(gòu)和洗瓶機(jī)構(gòu)的選型，實(shí)現(xiàn)洗瓶動(dòng)作要求；（3）機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定與選擇；

（4）根據(jù)選定的電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬定機(jī)械傳動(dòng)方案；（5）畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖；

（6）對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸計(jì)算。4.設(shè)計(jì)方案提醒

5

（三）自動(dòng)制釘機(jī)

1、工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程

制造木工用大大小小的鐵釘是將一卷直徑與鐵釘相等的低碳鋼絲，通過(guò)以下工藝動(dòng)作來(lái)完成的。

（1）校直鋼絲，并按節(jié)拍要求間歇地輸送到裝夾工位。（2）冷鐓釘帽，在此前需夾緊鋼絲。（3）冷擠釘尖。（4）剪斷鋼絲。2、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求

（1）鐵釘直徑為?1.6～?3.4mm；（2）鐵釘長(zhǎng)度為25～80mm；（3）生產(chǎn)率為60枚/min；

（4）最大冷鐓力為3000N，最大剪斷力為2500N；

（5）冷鐓滑塊質(zhì)量為8kg，其它構(gòu)件質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不計(jì)；（6）要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、傳動(dòng)性能優(yōu)良、噪聲盡量減少。3、設(shè)計(jì)任務(wù)

（1）按工藝動(dòng)作要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。

（2）進(jìn)行送絲校直機(jī)構(gòu)、冷鐓釘帽機(jī)構(gòu)、冷擠釘尖機(jī)構(gòu)、剪斷鋼絲機(jī)構(gòu)的選型。

（3）機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)價(jià)和選擇。（4）擬定機(jī)械傳動(dòng)方案。

（5）設(shè)計(jì)飛輪和確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)。（6）畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖。

（7）對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸計(jì)算。4、設(shè)計(jì)方案提醒

應(yīng)使送絲與校直動(dòng)作合一來(lái)考慮機(jī)構(gòu)形式，同時(shí)要附加夾緊機(jī)構(gòu)，在送絲時(shí)放松，其余時(shí)間夾緊。送絲校直機(jī)構(gòu)可采用間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)搖擺爪，搖擺爪壓緊鋼絲并送絲校直。夾緊機(jī)構(gòu)利用聯(lián)動(dòng)關(guān)系開(kāi)合。冷鐓釘帽機(jī)構(gòu)可以采用移動(dòng)或搖擺式?jīng)_壓機(jī)構(gòu)，一般可用平面六桿機(jī)構(gòu)或四桿機(jī)構(gòu)，其移動(dòng)、搖擺的行程在25mm左右為宜。為了減小電動(dòng)機(jī)的容量和機(jī)械速度的波動(dòng)，可加飛輪。冷擠和剪斷機(jī)構(gòu)在性能要求上與冷鐓機(jī)構(gòu)一致，因而采用的機(jī)構(gòu)也十分類(lèi)似。由于機(jī)構(gòu)

11

較多，相互動(dòng)作協(xié)調(diào)十分重要，應(yīng)盡量考慮將各執(zhí)行機(jī)構(gòu)固連在一根主軸上。

（四）自動(dòng)鏈條編結(jié)機(jī)1.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程

自動(dòng)鏈條編結(jié)機(jī)是用來(lái)制造自行車(chē)鏈條式車(chē)鎖的機(jī)器，鏈條由一串鏈節(jié)編結(jié)被加工成扭曲的立體形，使外形美而成，每個(gè)鏈節(jié)觀。

它的主要工藝動(dòng)作如下：

（1）自動(dòng)送料，首先將成盤(pán)的直徑2.3~2.5mm的鋼絲進(jìn)行校直，然后形

成螺旋形狀。

（2）切斷并壓平，每次送料中止后，剪下一圈螺旋狀鋼絲，并將其平整為

平的環(huán)形。

（3）鏈節(jié)扭曲，將環(huán)形鋼絲的兩頭夾住，使一夾頭旋轉(zhuǎn)45度，將鏈節(jié)扭

曲成立體環(huán)形，完成一個(gè)鏈節(jié)的成形。

（4）自動(dòng)聯(lián)結(jié)，將螺旋料送進(jìn)，使其穿入成形鏈節(jié)，這樣就實(shí)現(xiàn)了送料、

聯(lián)結(jié)的工藝過(guò)程。如此循環(huán)下去就形成了鏈條。

2.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求

（1）每分鐘能生產(chǎn)34~45個(gè)鏈節(jié)。

（2）鋼絲材料為低碳鋼，直徑2.3~2.5mm，每個(gè)鏈節(jié)所用的鋼絲長(zhǎng)度

為35mm,扭曲角度為45度。

（3）鏈條可以承受1200~1800N的拉力。3.設(shè)計(jì)任務(wù)

（1）按工藝動(dòng)作要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。

（2）進(jìn)行間歇送料機(jī)構(gòu)、繞螺旋形狀鋼絲機(jī)構(gòu)、切斷壓平機(jī)構(gòu)、鏈節(jié)扭

曲機(jī)構(gòu)的選型。

（3）機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定與選擇；

（4）根據(jù)選定的電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬定機(jī)械傳動(dòng)方案；（5）畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖；

（6）對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸計(jì)算。4.設(shè)計(jì)方案提醒

鋼絲校直、鋼絲自動(dòng)間歇送料及繞成螺旋形狀的工藝動(dòng)作過(guò)程，可采用間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)另加繞螺旋鋼絲機(jī)構(gòu)來(lái)完成。切斷、壓平機(jī)構(gòu)可通過(guò)平面連桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，鏈節(jié)扭曲動(dòng)作可采用兩頭夾住、一頭間歇轉(zhuǎn)45度的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

12

來(lái)完成。自動(dòng)聯(lián)結(jié)可采用上述自動(dòng)間歇送料機(jī)構(gòu)的動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（五）自動(dòng)打標(biāo)機(jī)1.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程

產(chǎn)品自動(dòng)打標(biāo)機(jī)能實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)品表面自動(dòng)打制鋼印的要求。產(chǎn)品由輸送帶運(yùn)輸?shù)酵扑皖^1的前端（如圖8-23所示），然后由推送機(jī)構(gòu)將產(chǎn)品3推送到打印頭2的下部，此后打印頭2向下運(yùn)動(dòng)，與產(chǎn)品上表面接觸，完成打印操作。在打印頭退還原位時(shí)，推送機(jī)構(gòu)再推送另一產(chǎn)品，并把已打印好的產(chǎn)品推走。

圖8-23自動(dòng)打標(biāo)機(jī)

2.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求

產(chǎn)品尺寸為：長(zhǎng)?寬?高?200mm?200mm?100mm，生產(chǎn)率為10件/min，要求打印頭在與產(chǎn)品接觸時(shí)，有1秒的停即刻間，以保證在產(chǎn)品上形成明了的印字。設(shè)打印頭在打印過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品的壓力為500N。

3.設(shè)計(jì)任務(wù)

（1）畫(huà)出打標(biāo)機(jī)的工作循環(huán)圖。

（2）擬定打標(biāo)機(jī)機(jī)構(gòu)和推送機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方案，并進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。（3）進(jìn)行打標(biāo)機(jī)機(jī)構(gòu)和推送機(jī)構(gòu)的尺寸綜合，并繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。（4）完成打標(biāo)機(jī)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和力分析（各運(yùn)動(dòng)副處的摩擦系數(shù)f=0.1,

不計(jì)各機(jī)構(gòu)件的重力及慣性力）。（六）牙膏殼噴塑跟蹤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程

如圖8-24所示，牙膏殼噴塑跟蹤機(jī)構(gòu)是用于在牙膏殼連續(xù)輸送過(guò)程中，對(duì)牙膏殼內(nèi)壁噴涂塑料薄膜的機(jī)構(gòu)。牙膏殼4等間距的安裝在特制的鏈帶3上，鏈帶由鏈輪2帶動(dòng)，沿方向v等速運(yùn)動(dòng)，鏈輪2連在主軸上，主軸通過(guò)減速器與電動(dòng)機(jī)相連。

13

工藝動(dòng)作過(guò)程為噴塑跟蹤機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)噴槍5，一方面軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，另一方面作往復(fù)搖擺，從而實(shí)現(xiàn)噴槍的跟蹤噴塑的目的。

圖8-24牙膏殼內(nèi)壁噴塑

2.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求

已知主軸1的轉(zhuǎn)速n1?60r/min，鏈輪的節(jié)圓直徑為400mm，相鄰兩牙膏的間距為314mm，牙膏殼深度為100-200mm,由于噴槍在插入牙膏殼時(shí)進(jìn)行噴塑，故要求噴槍在插入過(guò)程中盡可能等速。為了提高生產(chǎn)率，希望噴槍在兩種往復(fù)運(yùn)動(dòng)中均具有急回運(yùn)動(dòng)，噴塑運(yùn)動(dòng)可以在牙膏殼輸送中的直線段上進(jìn)行，也可以在同弧段上進(jìn)行。

3.設(shè)計(jì)任務(wù)

（1）提出實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)要求的運(yùn)動(dòng)方案，并進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。（2）對(duì)選定的運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行尺寸綜合，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。（3）完成機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，繪出噴槍的運(yùn)動(dòng)位移及速度曲線。4.設(shè)計(jì)方案提醒

可采用圓柱凸輪實(shí)現(xiàn)噴槍5的往復(fù)移動(dòng)，可采用搖擺凸輪實(shí)現(xiàn)噴槍5的往復(fù)搖擺。

（七）包裝機(jī)推包機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程

包裝機(jī)的推包機(jī)構(gòu)，要求待包裝的工件1（如圖8-25所示）先由輸送帶送到推包機(jī)構(gòu)的推頭2的前方，然后由該推頭2將工件從a處推到b處（包裝工作臺(tái)）,在進(jìn)行包裝。為了提高生存率，希望在推頭2終止回程（從b到a）時(shí)，下一個(gè)工件已送到推頭2的前方。這樣推頭2就可以馬上再進(jìn)行推

14

送工件。這就要求推頭2在回程時(shí)先退出包裝工作臺(tái)，然后再低頭，即從臺(tái)面的下面返回，因而就要求推頭2按圖示的abcdea線路運(yùn)動(dòng)。即實(shí)現(xiàn)“平推、水平退回、下降、降位退回、升復(fù)位〞的運(yùn)動(dòng)。在推頭回程中，除要求推頭低位退回外，還要求其回程的速度高于工作行程的速度，以便縮短空回行程的時(shí)間，提高工效。至于對(duì)cdea部分的線路形狀，不做嚴(yán)格要求。

圖8-25包裝機(jī)推包機(jī)構(gòu)

2.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求

要求每5-6秒鐘包裝一個(gè)工件，且給定參數(shù)L=100mm,S=25mm,H=30mm。行程速比系數(shù)K在1.2-1.5范圍內(nèi)選取，推包機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。3.設(shè)計(jì)任務(wù)

根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求構(gòu)思出不同的設(shè)計(jì)方案，并選取一個(gè)方案進(jìn)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)。

4.設(shè)計(jì)方案提醒

采用偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)的組合或?qū)U機(jī)構(gòu)的組合，實(shí)現(xiàn)推包運(yùn)動(dòng)。

（八）鐵釘坯料剪切機(jī)1.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程

鐵釘坯料是由鐵絲卷料剪切得到的。如圖8-26所示，剪切機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由送料輪3和3?及刀片1等組成。各部分的功能為：送料輪3靠摩擦力向上牽引鐵絲4；導(dǎo)管2使鐵絲改換成水平方向輸出；刀片1作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并與導(dǎo)管2右端的圓形刃口協(xié)同完成剪切工作。2.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求

釘坯長(zhǎng)50mm,每分鐘產(chǎn)量80根。根據(jù)工藝動(dòng)作構(gòu)思出多種設(shè)計(jì)方案，并選取其中一個(gè)方案進(jìn)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)。3.設(shè)計(jì)任務(wù)

15

兩次或?qū)覍覐较蜻M(jìn)給，這一運(yùn)動(dòng)一般靠凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)完成。

(4)范成分齒運(yùn)動(dòng)，這一運(yùn)動(dòng)就是插齒刀與齒坯的嚙合運(yùn)動(dòng)，它要求保持nd/nb?zb/zd，式中，nd、zd分別為插齒刀的轉(zhuǎn)速和齒數(shù)；nb、zb分別為齒坯的轉(zhuǎn)速和齒數(shù)。

(5)讓刀運(yùn)動(dòng)，在插齒空回行程時(shí)，為了避免齒坯對(duì)插齒刀的聯(lián)接，齒坯應(yīng)當(dāng)相對(duì)插齒刀離開(kāi)一個(gè)距離，這一運(yùn)動(dòng)靠凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)完成。為了提高機(jī)床的加工精度和延長(zhǎng)刀具的壽命，要求插齒刀向下切削加工時(shí)速度盡量均勻平穩(wěn)；為了提高生產(chǎn)率減少非加工時(shí)問(wèn)，要求切削運(yùn)動(dòng)有急回特性。

2．原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求

(1)被加工齒輪最大模數(shù)：6mm，最大直徑：462mm；最大齒寬105mm。(2)插齒刀往復(fù)行程〔四種)：125，170，250，360次／min。(3)電動(dòng)機(jī)功率：2．8kW；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：1450r／min。3．設(shè)計(jì)任務(wù)

(1)插齒刀向下切削加工時(shí)速度盡量均勻平穩(wěn)。(z)讓刀運(yùn)動(dòng)和切削運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)一致。(3)機(jī)構(gòu)應(yīng)具有急回持性。

(4)設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)性能良好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造便利。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的結(jié)構(gòu)布置合理，變速機(jī)構(gòu)選型適當(dāng)。4．設(shè)計(jì)方案提醒

插齒刀向下切削加工可采用有急回特性和擴(kuò)大行程的六桿機(jī)構(gòu)，讓刀運(yùn)動(dòng)可采用凸輪機(jī)構(gòu)。

十一、蜂窩煤成形機(jī)

1.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程

沖壓式蜂窩煤成形機(jī)是蜂窩煤(尋常又稱煤餅，即在圓柱形餅狀煤中沖出若干通孔)生產(chǎn)廠家的主要生產(chǎn)設(shè)備。它將粉煤參與轉(zhuǎn)盤(pán)上的模筒內(nèi)經(jīng)沖頭沖壓成蜂窩煤。

為了實(shí)現(xiàn)蜂窩煤沖壓成形，沖壓式蜂窩煤成形機(jī)必需完成五個(gè)動(dòng)作：(1)粉煤加料；

(3)沖頭將粉煤壓制成蜂窩煤；

(3)清除沖頭和出煤盤(pán)上積屑的掃屑運(yùn)動(dòng)，

26

(4)將橫筒內(nèi)沖壓好的蜂窩煤脫模；(5)將沖壓成形的蜂窩煤輸送裝箱。2．原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求

(1)蜂窩煤成形機(jī)的生產(chǎn)能力為30次／min。

(2)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率N?11KW，轉(zhuǎn)速n＝710r／min。(3)沖壓成形的生產(chǎn)阻力為30000N。

(4)為了改善蜂窩煤沖壓成形的質(zhì)量，希望在沖壓后有一短暫的保壓時(shí)間。由于沖頭要產(chǎn)生較大的壓力，希望沖壓機(jī)構(gòu)具有增力功能，以增大有效力的作用，減小原動(dòng)機(jī)的功率。3．設(shè)計(jì)任務(wù)

(1)技工藝動(dòng)作要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)固。

(2)進(jìn)行沖壓脫模機(jī)構(gòu)、掃屑刷機(jī)構(gòu)、模筒轉(zhuǎn)盤(pán)問(wèn)歇運(yùn)