機械原理課程設計—自動蓋章機

1、機械原理課程設計說明書設計題目 ：自動蓋章機學 院 ：汽車學院 專 業(yè) ：車輛工程 班 級 ： 設 計 者 ： 指導教師 ： 2013年7月5日目錄一、設計題目與任務31.設計題目32.設計要求3二、設計方案分析31.原動機的選擇32.功能分解43.蓋章機構的選型54.方案選擇65.傳動機構的選擇與比較7三、機構設計91.蓋章機構92.紙槽與分紙機構93.傳動比計算10四、機構設計簡圖11五、設計小結12六、參考文獻13一、 設計題目與任務1. 設計題目自動蓋章機2. 設計要求（1） 可采用目前傳統(tǒng)印章（不用印泥），適用于常見的機場辦公印章結構形狀；（2） 實現(xiàn)在單頁A3(297*420)、B

2、4(250*393)、B5（176*250）紙上蓋章，只的厚度為常見厚度，最大容許裝質量不少于100張；（3） 直面蓋章位置可任意調節(jié)；（4） 每分鐘蓋章次數(shù)不低于10也；（5） 電源電壓為220V;（6） 對于工作中出現(xiàn)的非正常情況或危險情況具有保護措施（7） 適合于桌面工作，操作簡單安全，蓋章質量可靠，工作噪聲低，結構輕巧，外形美觀。二、 設計方案分析1. 原動機的選擇如表格所示：型號功率/kW額定轉速/（r/min）額定轉矩/（Nm）最大轉矩Tk/（Nm）角速度wk/（1/s）Y132S-6 3 960 29.844 59.688 96.34選擇的電動機的額定功率必須滿足負載要求，而且必

3、須保證在啟動時可以順利地運行，對于電動機來說，轉速選擇960r/min合適，可以保證運行的穩(wěn)定性。另外轉速也不可過高，這樣造成功率因素過低，這也是不經濟的。電動機的運動參數(shù)為轉速。電動機的速度越高，其尺寸和質量也就越大，價格也就越高，但當執(zhí)行構件的速度較低時，若選用高速電動機，勢必需要大減速比的減速裝置，反而可能會造成機械傳動系統(tǒng)的過分龐大和制造成本的顯著增加。在此機械運動中執(zhí)行構件要求的效率不是很大，經過多方面的考慮我選960r/min的電動機。型號為Y132S-6。2.功能分解3.蓋章機構的選型(1)凸輪連桿機構功能：將凸輪的連續(xù)往復轉動轉換成印章的上下往復移動，從而實現(xiàn)打印功能。優(yōu)點：構

4、造簡單，在行程的起此點有較好的邊界條件；在各段不同的運動規(guī)律的鏈接點上滿足位移、速度連續(xù)，即其運動曲線應光滑過度；各段不同的運動規(guī)律有較好的動力性能和工藝性能，打印精度高。缺點：凸輪制造較困難，容易磨損，經濟性差，維護性不好。(2)凸輪推桿機構 功能：將凸輪的連續(xù)往復轉動轉換成印頭的上下往復移動，從而實現(xiàn)打印功能。優(yōu)點：構造簡單，在行程的起此點有較好的邊界條件；在各段不同的運動規(guī)律的鏈接點上滿足位移、速度連續(xù)，即其運動曲線應光滑過度；各段不同的運動規(guī)律有較好的動力性能和工藝性能，打印精度高。缺點：凸輪制造較困難，維護性不好。(3)曲柄滑塊機構功能：將曲柄連續(xù)往復轉動轉換成滑塊在導軌上連續(xù)往復移

5、動，實現(xiàn)蓋章功能。優(yōu)點：設計制作簡單，易于維護，經濟，可靠性高，使用范圍廣。缺點：運動規(guī)律任意性較差，運轉精度較低。4.方案選擇通過對以上備選方案在運動性能，工作性能，動力性能，經濟性和結構緊湊性等方面的比較，最終自動蓋章機的蓋章機構選擇方案3曲柄滑塊機構。5.傳動機構的選擇與比較機械系統(tǒng)中的傳動機構是把原動機輸出的機械能傳遞給執(zhí)行機構并實現(xiàn)能量的分配、轉速的改變及運動形式的改變的中間裝置。傳動機構最常見的有齒輪傳動、帶傳動、蝸桿傳動等。他們的特點如下表：特點壽命應用齒輪傳動承載能力和速度范圍大；傳動比恒定，采用衛(wèi)星傳動可獲得很大傳動比，外廓尺寸小，工作可靠，效率高。制造和安裝精度要求高，精度

6、低時，運轉有噪音；無過載保護作用取決于齒輪材料的接觸和彎曲疲勞強度以及抗膠合與抗磨損能力金屬切削機床、汽車、起重運輸機械、冶金礦山機械以及儀器等蝸桿傳動結構緊湊，單級傳動能得到很大的傳動比；傳動平穩(wěn)，無噪音；可制成自鎖機構；傳動比大、滑動速度低時效率低；中、高速傳動需用昂貴的減磨材料；制造精度要求高，刀具費用貴。制造精確，潤滑良好，壽命較長；低速傳動，磨損顯著金屬切削機床（特別是分度機構）、起重機、冶金礦山機械、焊接轉胎等帶傳動軸間距范圍大，工作平穩(wěn)，噪音小，能緩和沖擊，吸收振動；摩擦型帶傳動有過載保護作用；結構簡單，成本低，安裝要求不高；外廓尺寸較大；摩擦型帶有滑動，不能用于分度鏈；由于帶的

7、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，帶的壽命較短帶輪直徑大，帶的壽命長。普通V帶 3500-5000h金屬切削機床、鍛壓機床、輸送機、通風機、農業(yè)機械和紡織機械鏈傳動軸間距范圍大；傳動比恒定；鏈條組成件間形成油膜能吸振，對惡劣環(huán)境有一定的適應能力，工作可靠；作用在軸上的荷載??；運轉的瞬時速度不均勻，高速時不如帶傳動平穩(wěn)；鏈條工作時，特別是因磨損產生伸長以后，容易引起共振，因而需增設張緊和減振裝置與制造質量有關5000-15000h農業(yè)機械、石油機械、礦山機械、運輸機械和起重機械等電動機由上述幾種主要的傳動裝置相互比較可知，由于傳動比較大，故選擇齒輪傳動，第一級傳動選擇帶傳

8、動， 可對電動機起到過載保護的作用。6.動作分解減速二減速減速曲柄分紙摩擦輪推桿印章三、機構設計1.蓋章機構曲柄滑塊執(zhí)行機構尺寸確定B3B2A2A3A1OB1曲柄滑塊機構相關參數(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-OA1，OB=30,BA=502.紙槽與分紙機構本設計采用弧形紙槽與摩擦輪配合實現(xiàn)分紙，利用弧形紙槽將一打紙分層，并使分開是紙張進入摩擦輪接觸位置，摩擦輪通過旋轉帶動紙張移動至蓋章位置，蓋章結束后繼續(xù)通過摩擦輪旋轉將紙張送出，并送入下一張紙。3. 傳動比計算齒輪模數(shù)（mm）壓力角（度）齒數(shù)（個）直齒輪Z132030直齒輪Z2

9、32090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傳動齒輪布置圖Z6Z2Z14Z12Z10Z13Z11Z9Z8Z7Z5Z4Z1Z3電動機 960r/min四、機構設計簡圖摩擦輪摩擦輪印章五、設計小結從拿到課程設計題目到完成設計用了幾天的設計，由于自動蓋章機查找不到相關參考資料，所有內容都是自己思考來做的，可能方案實際運行起來會有

10、一些問題，還請老師指正。通過這次課程設計，我對機械原理這門課程的學習更加深入了，通過翻閱課本和一些有關機械設計的參考書，自己摸索思考形成方案。運動執(zhí)行的去柄搖桿機構的靈感來源于汽車發(fā)動機的活塞和曲柄連桿機構，本方案將發(fā)動機活塞和曲柄的運動取逆運動，通過曲柄旋轉帶動滑塊往復運動實現(xiàn)蓋章功能。分紙方案比較了摩擦法和靜電法，由于對靜電知識不足，故采取摩擦輪的方法。整個裝置通過電機進行驅動，分別帶動分紙摩擦輪和曲柄輪同步運動，實現(xiàn)一遍分紙一遍蓋章的功能，可通過調節(jié)紙槽位置來調節(jié)蓋章位置。本次課程設計鞏固了理論知識，提高了實踐動手能力，設計過程中對CAD等軟件使用不熟練也給設計過程增加了麻煩，以后要更加熟練地裝完機