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

1、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)交叉融合的設(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，最后用擠壓方法將豆擠出。

2、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：；（2） 蠶豆寬度：；（3） 蠶豆厚度：；（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)方案提示為了使蠶豆呈橫臥頭尾排列，可以采用振動(dòng)料斗上料

3、，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)剛度合適的彈簧。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(xiàn)間歇移動(dòng)和切刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)兩者的動(dòng)作配合進(jìn)行切片，改變直線(xiàn)間歇移動(dòng)速度或每次間歇運(yùn)動(dòng)的距離，以滿(mǎn)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：；（2） 糕點(diǎn)切片長(zhǎng)度（即切片的高）：；（3） 切刀切片時(shí)的最大作用距離（即切片的寬度）：30mm；（4） 切

4、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；（6） 要求機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、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)方案提示當(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(xiàn)間歇運(yùn)

5、動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)足切片長(zhǎng)度尺寸的變化要求，調(diào)整機(jī)構(gòu)必須簡(jiǎn)單可靠、操作方便，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)必須與切刀運(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)必須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。（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。

6、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)沖頭配合動(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)則的擺動(dòng)，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：

7、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、制造方便；（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)。4.設(shè)計(jì)方案提示前沖頭可采用擴(kuò)大行程的六桿機(jī)構(gòu)，后沖頭采用擺動(dòng)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)

8、方案提示因蓮子干后很硬，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)用棉簽消耗量很大，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，亦可另行構(gòu)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，自然厚。

9、（2）簽桿：醫(yī)院通用簽桿，直徑約3mm,桿長(zhǎng)約70mm,卷棉部分約。 （3）生產(chǎn)率：每分鐘卷60支，每支卷取棉塊長(zhǎng)約。 （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)作的配合。（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；（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)方案提示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

10、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

11、徑，長(zhǎng)，口徑 ；（2） 推進(jìn)距離，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)入第二個(gè)工作循環(huán)。（3） 按生產(chǎn)率的要求，推程平均速度，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，制造方便。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)方案提示推瓶機(jī)構(gòu)一般要求推

12、頭工作時(shí)作近似直線(xiàn)軌跡運(yùn)動(dòng)，回程時(shí)軌跡形狀不限，但不能反向撥動(dòng)瓶子，由于上述運(yùn)動(dòng)要求，可采用組合機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。洗瓶機(jī)構(gòu)可由一對(duì)同向轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)輥和內(nèi)、外刷子轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子所組成，通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)完成。（三）膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)治療儀1. 工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程膝關(guān)節(jié)、骨關(guān)節(jié)病是一種常見(jiàn)病，尤多見(jiàn)于40歲以上的中、老年患者，主要臨床表現(xiàn)是關(guān)節(jié)疼痛、僵硬。對(duì)本病的病理機(jī)理進(jìn)行研究后，利用傳統(tǒng)中醫(yī)藥松凝分筋手法，療效顯著，但手法勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且需要兩人同時(shí)操作。因此研制一套治療儀器，以機(jī)械的運(yùn)動(dòng)代替手工操作，減輕醫(yī)生的勞動(dòng)強(qiáng)度。松凝分筋手法動(dòng)作如下：準(zhǔn)備手法：點(diǎn)壓沖門(mén)、風(fēng)市、伏兔、血海、內(nèi)與外膝眼、陽(yáng)陵泉、懸鐘諸穴

13、位，以疏通經(jīng)絡(luò)；然后分別于大腿、腋窩、小腿施以滾拿法，以促進(jìn)血液循環(huán)，放松肌肉。治療手法：以左膝為例。第一步，牽引膝關(guān)節(jié)，助手面向患者，右肘挎住患者左大腿下端，左手搭扶患膝前，右手握住左腕；醫(yī)療者雙手握住患腳踝部，使患膝微屈，與助手對(duì)抗?fàn)恳?分鐘。第二步，牽引下內(nèi)收。外屈和內(nèi)旋、外旋膝關(guān)節(jié)。醫(yī)療者與助手在維持牽引狀況下，進(jìn)行患膝內(nèi)收、外展和內(nèi)旋、外旋的被動(dòng)活動(dòng)重復(fù)3次，活動(dòng)幅度逐次加大。第三步，牽引下屈伸膝關(guān)節(jié)，維持牽引，并進(jìn)行患膝屈伸被動(dòng)活動(dòng)，反復(fù)3次，并逐次加大到最大幅度，屈曲到最大范圍時(shí)，助手右前臂輕緩移出。整個(gè)松凝分筋手法操作均在牽引狀態(tài)下進(jìn)行，且動(dòng)作穩(wěn)、柔、緩。收動(dòng)手法：對(duì)患膝施以推

14、法，搓法收功。2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求內(nèi)收、外展，角度的范圍為：；膝關(guān)節(jié)受到向前拉伸的力量為：20Kg；內(nèi)旋、外旋角度的范圍為： ；直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)頻率為：0.5次/min；內(nèi)旋、外旋頻率為：1次/min;一個(gè)動(dòng)作循環(huán)為1分鐘。要求整個(gè)操作緩慢平穩(wěn)，儀器結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，操作方便。三、印刷與包裝機(jī)械（一） 半自動(dòng)平壓模切機(jī)1. 工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程半自動(dòng)平壓模切機(jī)是印刷、包裝行業(yè)壓制紙盒、紙箱等紙制品的專(zhuān)用設(shè)備。它可對(duì)各種規(guī)格的紙板、厚度在4mm以下的瓦楞紙板，以及各種高級(jí)精細(xì)的印刷品進(jìn)行壓痕、切線(xiàn)、壓凹凸。經(jīng)過(guò)壓痕、切線(xiàn)的紙板，用手工或機(jī)械沿切線(xiàn)處去掉邊料后，沿壓出的壓痕可折疊成各種紙盒、紙箱

15、，或制成凹凸的商標(biāo)。它的工藝動(dòng)作主要有兩個(gè)：一是將紙板走紙到位，二是進(jìn)行沖壓模切。2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求（1）每小時(shí)壓制紙板3000張。（2）上模固定，下模向上移動(dòng)的行程長(zhǎng)度，回程的平均速度為工作行程的平均速度的1.3倍。（3）工作行程的最后2mm范圍內(nèi)受到生產(chǎn)阻力，回程時(shí)不受力。下模和滑塊的質(zhì)量共約120Kg。 （4）工作臺(tái)離地面的距離約1200mm.（5）要求設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)性能良好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、節(jié)省動(dòng)力、壽命長(zhǎng)、變異制造。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)行送料、模切機(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)給定的生產(chǎn)阻力及工作裕量選擇合適

16、的電動(dòng)機(jī)；（5） 進(jìn)行飛輪設(shè)計(jì)；（6） 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；（7） 畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖；（8） 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)方案提示走紙機(jī)構(gòu)可采用雙列鏈傳動(dòng)，走紙橫塊其兩端分別固定在前、后兩根鏈條上，橫塊上裝有若干個(gè)加緊片以?shī)A緊紙板；主動(dòng)鏈輪有間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)走紙。橫切機(jī)構(gòu)可采用六桿沖壓機(jī)構(gòu)，在紙板停頓時(shí)進(jìn)行沖壓模切。沖壓機(jī)構(gòu)要求急回并節(jié)省動(dòng)力。由于沖壓模切機(jī)構(gòu)僅在短時(shí)間內(nèi)承受很大的生產(chǎn)阻力，為了減小周期性速度波動(dòng)，可選用較小容量的電動(dòng)機(jī)，一般需要安裝飛輪進(jìn)行速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)。（二） 自動(dòng)送紙機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1. 工作原理及工藝動(dòng)

17、作過(guò)程自動(dòng)送紙機(jī)是印刷機(jī)的重要組成部分，它可以自動(dòng)、有節(jié)奏、準(zhǔn)確而平穩(wěn)地給壓印滾筒輸送紙張。自動(dòng)送紙機(jī)按紙張的分離形式不同，分為摩擦式自動(dòng)送紙機(jī)和氣動(dòng)式送紙機(jī)兩種。但由于摩擦式送紙機(jī)存在送紙不準(zhǔn)確、速度低、容易使印跡模糊等缺點(diǎn)，故在印刷機(jī)上很少采用；氣動(dòng)式送紙機(jī)是利用氣泵，先由吹氣嘴把壓縮空氣吹入紙堆上方的數(shù)張紙之間，再由吸紙嘴把上面的一張紙吸起，并傳送給導(dǎo)紙軸。根據(jù)紙張的輸送方式不同，氣動(dòng)式自動(dòng)送紙機(jī)可分為間歇式（又稱(chēng)序列式）和連續(xù)式（又稱(chēng)重疊式）兩種。間歇式送紙的特點(diǎn)是：紙與紙之間有一定距離，第二張紙走完這段距離的時(shí)間，也正是第一張紙?jiān)谝?guī)定處定位的時(shí)間。由于定位時(shí)間短促，故不適于高速印刷的

18、場(chǎng)合。連續(xù)式送紙的特點(diǎn)是：后一張紙的前邊緣重疊在前一張紙的后半部分的下面，相鄰兩張紙前、后重疊在一起向前輸送，其工作原理如圖8-22所示。圖8-22 自動(dòng)送紙機(jī)工作原理示意圖在紙堆后側(cè)，設(shè)置有吹氣嘴2和松紙毛刷4。首先把紙堆上面的紙張吹松，然后分紙吸嘴5下降并吸起上面的紙張，當(dāng)分紙吸嘴5抬起時(shí)，送紙吸嘴6作返回運(yùn)動(dòng)，壓腳3伸入被吸住紙張和紙堆之間，一面壓住紙堆，防止下面的紙張移動(dòng)，一面向前吹風(fēng)，使被吸起的紙張與紙堆完全分離。當(dāng)分紙吸嘴5將紙張?zhí)е磷罡呶恢脮r(shí)，送紙吸嘴6把紙張吸住，分紙吸嘴5放開(kāi)紙張，由送紙吸嘴6把紙張送到導(dǎo)紙軸12和導(dǎo)紙輪7之間，最后經(jīng)送紙板10和壓紙輪8將紙送到前端9處進(jìn)行定

19、位。由于連續(xù)式送紙裝置的紙張輸送是重疊進(jìn)行的，故定位時(shí)間長(zhǎng)且準(zhǔn)確，因而適于高速印刷場(chǎng)合。2、原始數(shù)據(jù)機(jī)設(shè)及要求（1）紙張最大幅面為8801230mm，最小幅面為546787mm，紙張重量為40250。（2）送紙機(jī)轉(zhuǎn)速為7200張/h，給紙臺(tái)高度為1400mm。（3）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1450，功率為3。（4）要求所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)占地面積小，操作方便，并可進(jìn)行必要的調(diào)整。3、設(shè)計(jì)任務(wù)（1）擬定機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案。（2）確定機(jī)構(gòu)尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。（3）作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析，繪制各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)線(xiàn)圖。4、設(shè)計(jì)方案提示自動(dòng)送紙機(jī)的主體運(yùn)動(dòng)是分紙與送紙運(yùn)動(dòng)，它們由壓紙腳、分紙吸嘴、送紙吸嘴協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，它們

20、的運(yùn)動(dòng)可由凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，要注意它們之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。四、輕工機(jī)械（一）冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)1、工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)是通過(guò)出料活塞桿上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)冷霜自動(dòng)灌裝入盒內(nèi)。其主要工藝動(dòng)作有：（1）將空盒送進(jìn)六工位轉(zhuǎn)盤(pán)，利用轉(zhuǎn)盤(pán)間歇運(yùn)動(dòng)變換不同工位。（2）在灌裝工位上，空盒上升后灌入冷霜。（3）在貼錫紙工位上，利用錫紙下降粘貼錫紙。（4）在蓋盒蓋工位上，利用盒蓋下降蓋上盒蓋。（5）送出成品。2、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求（1）冷霜自動(dòng)灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力：60盒/min。（2）冷箱盒尺寸：直徑50mm，高度15mm。（3）工作臺(tái)面離地面的距離：11001200mm。（4）要求機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊

21、湊、運(yùn)動(dòng)靈活可靠、易于加工制造。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)行轉(zhuǎn)盤(pán)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、空盒上升機(jī)構(gòu)、錫紙下降機(jī)構(gòu)、壓蓋機(jī)構(gòu)的方案構(gòu)思。（3）機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇。（4）按選定的電動(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)方案提示六工位轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)可采用槽輪、不完全齒輪、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。空盒上升、錫紙下降和壓蓋機(jī)構(gòu)可采用凸輪機(jī)構(gòu)。為了使上述各機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)同步協(xié)調(diào)工藝動(dòng)作，三個(gè)凸輪可裝在同一根軸上。（二）自動(dòng)打印機(jī)1、工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程為了區(qū)別某種商品，需要在包裝好的紙盒上，打印一種記號(hào)。打

22、印的動(dòng)作主要有三個(gè)：送料到達(dá)打印工位，然后打印記號(hào)，最后將產(chǎn)品輸出。2、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求（1）紙盒尺寸：長(zhǎng)100150mm，寬70100mm，高3050mm。（2）產(chǎn)品重量：0.51kg。（3）自動(dòng)打印機(jī)的生產(chǎn)率：80次/min。（4）要求機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、運(yùn)動(dòng)靈活可靠、易于加工制造。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)行送料夾緊機(jī)構(gòu)、打印機(jī)構(gòu)和輸出機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)方案構(gòu)思。（3）機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇。（4）按選定的電動(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)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸計(jì)算。4、設(shè)計(jì)方案提示從結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化考慮

23、，應(yīng)將送料、夾緊機(jī)構(gòu)合為一體，可以采用凸輪機(jī)構(gòu)或有一定停歇運(yùn)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)。打印機(jī)構(gòu)和輸出機(jī)構(gòu)可以采用平面連桿機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī)構(gòu)。定位夾緊時(shí)，在送料方向應(yīng)設(shè)計(jì)擋塊。從結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化考慮，輸出運(yùn)動(dòng)可與送料運(yùn)動(dòng)的方向互相垂直。要注意使三個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件合理地安裝在一根主軸上。（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)下列工藝動(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；（2）鐵釘長(zhǎng)度為2580；（3）生產(chǎn)率為60枚/min；

24、（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)方案提示應(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)擺動(dòng)爪，擺動(dòng)爪壓緊鋼

25、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)或擺動(dòng)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)、擺動(dòng)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)相同，因而采用的機(jī)構(gòu)也十分類(lèi)似。由于機(jī)構(gòu)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，使每個(gè)鏈節(jié)外形美觀。 它的主要工藝動(dòng)作如下：（1） 自動(dòng)送料，首先將成盤(pán)的直徑的鋼絲進(jìn)行校直，然后形成螺旋形狀。（2）

26、切斷并壓平，每次送料停止后，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)個(gè)鏈節(jié)。（2） 鋼絲材料為低碳鋼，直徑，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

27、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)方案提示鋼絲校直、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)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)送到推送頭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

28、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，生產(chǎn)率為10件/min，要求打印頭在與產(chǎn)品接觸時(shí)，有1秒的停歇時(shí)間，以保證在產(chǎn)品上形成清晰的印字。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)

29、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。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)擺動(dòng)，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，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

30、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(xiàn)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(xiàn)。4. 設(shè)計(jì)方案提示可采用圓柱凸輪實(shí)現(xiàn)噴槍5的往復(fù)移動(dòng)，可采用擺動(dòng)凸輪實(shí)現(xiàn)噴槍5的往復(fù)擺動(dòng)。（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

31、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結(jié)束回程（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(xiàn)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(xiàn)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=3

32、0mm。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)方案提示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右端的圓形刃口配合完成剪切工作。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)

33、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)（1） 構(gòu)思剪切機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)組成方案，分別畫(huà)出其功能框圖和機(jī)構(gòu)示意圖。（2） 分析各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，確定最佳方案。（3） 對(duì)所選方案進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析與綜合。（4） 繪制剪切機(jī)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。（5） 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。圖8-26 鐵釘坯料剪切機(jī)4設(shè)計(jì)方案提示剪切可采用曲柄滑塊或六桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，送料可通過(guò)送料輪的摩擦力輸送來(lái)完成。 五、電機(jī)轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機(jī)1.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程為了提高電機(jī)轉(zhuǎn)子空槽內(nèi)嵌入絕緣紙的生產(chǎn)效率和工作質(zhì)量，構(gòu)思一種高效的電機(jī)轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機(jī)是 很有必要的。電機(jī)轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機(jī)的工藝動(dòng)作主要有：（1） 送紙，將一定

34、寬度、卷成一卷的絕緣紙，將一定的量送到切紙的位置。（2） 切紙，按工藝需要切下一段絕緣紙。（3） 插紙，用插刀對(duì)折切下來(lái)的絕緣紙，并插入空槽內(nèi)。（4） 推紙，將已插入槽中的絕緣紙推到要求的位置。（5） 間歇分度地轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子，使之進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。2. 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求（1） 每分鐘嵌紙80次。（2） 電機(jī)轉(zhuǎn)子尺寸：直徑D=35-50mm,長(zhǎng)度L=30-50mm。（3） 工作臺(tái)離地面的距離為1100-1200mm。（4） 要求機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單緊湊、工作可靠、噪聲較小。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)行送紙、切紙、插紙、推紙、轉(zhuǎn)子分度五個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型。（3）

35、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)方案的提示間歇送紙機(jī)構(gòu)可采用槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪式分度機(jī)構(gòu)，插紙機(jī)構(gòu)和推紙機(jī)構(gòu)可采用平面六桿機(jī)構(gòu)、平面四桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等，電機(jī)轉(zhuǎn)子分度機(jī)構(gòu)可采用棘輪機(jī)構(gòu)與連桿機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等，為了適應(yīng)各種不同規(guī)格轉(zhuǎn)子的需要，常常可將電機(jī)轉(zhuǎn)子的空槽直接作為棘輪。六、通用機(jī)械與塑料加工機(jī)械(一)螺釘頭冷鐓機(jī) 1.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程 采用冷鐓的方法將螺釘頭鐓出，可以大大減少加工時(shí)間和節(jié)省材料。冷鐓螺釘頭時(shí)主要完以下動(dòng)作：自動(dòng)間歇送料

36、；截料并運(yùn)料；預(yù)鐓和終鐓；頂料。2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求(1)每分鐘冷鐓螺釘頭120只。(2)螺釘桿的直徑D2-4mm，長(zhǎng)度L6-32mm：(3)毛坯料的最大長(zhǎng)度48mm，最小長(zhǎng)度12 mm。(4)冷鐓行程56mm。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)行自動(dòng)間歇送料機(jī)構(gòu)、截料送料機(jī)構(gòu)、預(yù)鐓終鐓機(jī)構(gòu)、頂料機(jī)構(gòu)的選型。 (3)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案評(píng)價(jià)和選擇。 (4)按選定的電動(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)方案提示 自動(dòng)間歇送料采用槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等。坯料轉(zhuǎn)動(dòng)切割可采用凸輪機(jī)構(gòu)推動(dòng)進(jìn)

37、刀來(lái)實(shí)現(xiàn)。可將坯料用沖壓機(jī)構(gòu)在沖模內(nèi)進(jìn)行預(yù)鐓和終鐓，沖壓機(jī)構(gòu)采用平面四桿機(jī)構(gòu)或六桿機(jī)構(gòu)，頂料采用平面連桿機(jī)構(gòu)等。 (二)專(zhuān)用精壓機(jī) 1工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程 專(zhuān)用精壓機(jī)是用于薄壁鋁合金制件的精壓與深沖工藝。它是將薄壁鋁板一次沖壓成為深筒形制件。它的工藝動(dòng)作主要為；將新坯料迭至待加工位置；下模固定、上模沖壓拉延成形將成品推出模腔。 2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求 (1)沖壓執(zhí)行構(gòu)件具有快速接近工件、等速下行拉延和快速返回的運(yùn)動(dòng)特性。 (2)精壓成形制品的生產(chǎn)率約為每分鐘70件。 (3)上模移動(dòng)總行程為280 mm，其拉延行程置于總行程酌中部，約為100 mm (4)行程速比系數(shù)足13。 (5)坯料輸送最大

38、距離為200 mm。 (6)上?；瑝K總質(zhì)量為40k8，最大生產(chǎn)阻力為5000 N，且假定在拉延區(qū)內(nèi)生產(chǎn)阻力均衡。 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)送料機(jī)構(gòu)、沖壓機(jī)構(gòu)的選型。 (3)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案評(píng)價(jià)和選擇。 (4)按選定的電動(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。 (三)小型臥式模鍛機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程為鍛造長(zhǎng)桿類(lèi)鍛件(鍛件系用棒料局部鍛租而成)，需設(shè)計(jì)一臺(tái)將桿料水平置放后，用活動(dòng)凹具3(如圖827所示)及固定凹模2將其夾緊后，再用水平置放的沖頭l進(jìn)行頂鍍工作的臥式模鍛機(jī)

39、。擬用電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置，首先使活動(dòng)凹模移動(dòng)，再向固定凹摸合攏夾緊棒料，然后主滑塊帶動(dòng)沖頭進(jìn)行頂銀，鍍件成形后，待沖頭返回脫開(kāi)凹模后(返回距離約占沖頭全行程的1813)由夾緊滑塊帶著凹模松開(kāi)桿料回到初始位置。在頂鍛過(guò)程中，要求兩半凹模始終處于夾緊狀態(tài)，不能自動(dòng)松開(kāi)。圖8-28 活動(dòng)凹具2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求(1)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：n1000rmin或1500rmin。(2)沖頭頂鍛次數(shù)：50-75次min。(3)主滑塊的行程；H200-380mm。(4)頂鍛工藝開(kāi)始后沖頭的工作行程：0.5H。(5)夾緊滑塊3的總行程：h60-80mm。(5)作用在主滑塊上的頂鍛力：p500kN。(7)作用在夾緊滑塊2

40、上的夾緊力：P3。3.設(shè)計(jì)任務(wù)(1)進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型，確定運(yùn)動(dòng)方案(2)繪出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)衍圖。(3)編制設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。4設(shè)計(jì)方案提示主傳動(dòng)可采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，活動(dòng)凹模的開(kāi)閉及夾緊動(dòng)作可采用固接在曲柄上的回凸輪及六扦機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 (四)鋼板翻轉(zhuǎn)機(jī) 1.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程 如圖828所示，該機(jī)構(gòu)具有將鋼板翻轉(zhuǎn)的功能。鋼板翻轉(zhuǎn)機(jī)的工作過(guò)程如下:當(dāng)鋼板T由輥道送至左翻板后，開(kāi)始順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)至鉛垂位置偏左左右時(shí)，與逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的右翻板會(huì)合；接著與一同轉(zhuǎn)至鉛垂位置偏右左右后，折回到水平位置，與此同時(shí)，順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)到水平位置，從而完成鋼板翻轉(zhuǎn)任務(wù)。圖8-28 鋼板翻轉(zhuǎn)機(jī)2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求(1

41、)原動(dòng)機(jī)為交流異步電動(dòng)機(jī)(2)每分鐘翻鋼板6次。(3)其他尺寸如圖828所示。(4)許用傳動(dòng)角r。3設(shè)計(jì)任務(wù)(1)構(gòu)思鋼板翻轉(zhuǎn)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)組成方案，分別畫(huà)出其功能框圖和機(jī)構(gòu)示意圖。(2)分析方案的優(yōu)缺點(diǎn)，選出較佳方案。(3)對(duì)所選方案進(jìn)行初步的機(jī)構(gòu)分析與綜合工作。(4)繪制鋼板翻轉(zhuǎn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。 七、電動(dòng)線(xiàn)鋸機(jī) 1工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程 電動(dòng)線(xiàn)鋸機(jī)是木工常用的工具，主要用于在木板中開(kāi)槽，電動(dòng)線(xiàn)鋸機(jī)上裝有切削刃向上的鋸條，工作時(shí)，鋸條作上下直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鋸切的目的。 2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求 鋸條上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程為30mm，最大鋸切厚度為50mm，電動(dòng)機(jī)功率為350W，鋸條規(guī)格為長(zhǎng)X寬100m

42、m80mm，鋸條往復(fù)運(yùn)動(dòng)的最大速度為3000次min。要求該機(jī)構(gòu)效率高、振動(dòng)小、重量輕及結(jié)構(gòu)緊湊。3設(shè)計(jì)任務(wù)(1)構(gòu)思傳動(dòng)方案，進(jìn)行方案評(píng)價(jià)，選出至二種方案進(jìn)行設(shè)計(jì)(2)依據(jù)運(yùn)動(dòng)要求，確定機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸。 (3)畫(huà)出鋸條的運(yùn)動(dòng)線(xiàn)圖和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)閣。 (4)假設(shè)鋸條切削木板時(shí)的平均切削力為700N，非切削時(shí)鋸條與木板間的平均摩擦力為100N，不計(jì)其它運(yùn)動(dòng)副中的摩擦和構(gòu)件的慣性力，進(jìn)行機(jī)械的力分析。 八、導(dǎo)彈瞄準(zhǔn)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程 瞄準(zhǔn)機(jī)是導(dǎo)彈發(fā)射的重要裝置，使導(dǎo)彈在起飛時(shí)處于所要求的空間角度，這個(gè)空間角度由高低角和方向角組成，實(shí)現(xiàn)高低角的瞄準(zhǔn)機(jī)稱(chēng)為高低機(jī)，實(shí)現(xiàn)方向角的

43、瞄準(zhǔn)機(jī)稱(chēng)為方向機(jī)。 在圖829所示的機(jī)構(gòu)中，導(dǎo)彈2置于定向器1上，定向器1繞耳軸3俯仰，形成高低角；耳軸裝在托架4上，托架與立鈾7固連，立軸7在座架6中回轉(zhuǎn)，便形成方向角。圖8-29 導(dǎo)彈瞄準(zhǔn)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 2.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求 要求高低機(jī)和方向機(jī)的瞄準(zhǔn)范圍分別為：和。，要求瞄準(zhǔn)精度高、轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)、工作可靠性高。 3設(shè)計(jì)任務(wù) 進(jìn)行高低機(jī)和方向機(jī)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，確定一種方案后進(jìn)行尺寸綜合，以確定各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)圖。 九、玩具與日用產(chǎn)品(一)恐龍1.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程再現(xiàn)恐龍的風(fēng)采，使恐龍搖頭擺尾、張嘴仲舌,最后手舞足蹈；間歇6分鐘后再重復(fù)以上的動(dòng)作。2原始數(shù)據(jù)及設(shè)

44、計(jì)要求搖頭、擺尾：搖頭2次min，擺尾3次min，張嘴伸舌：3次min。手舞：4次min。搖頭擺尾可同時(shí)進(jìn)行，應(yīng)先張嘴再伸舌，手舞足蹈可只需實(shí)現(xiàn)手臀上下?lián)]動(dòng)的動(dòng)作。3設(shè)計(jì)任務(wù)(1)擬定運(yùn)動(dòng)方案。(2)進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，確定運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸，并畫(huà)出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。(3)作必要的運(yùn)動(dòng)分析。4設(shè)計(jì)方案提示 搖頭可采用組合機(jī)構(gòu)，擺尾可采用搖桿機(jī)構(gòu)，張嘴伸舌可采用聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，手舞可采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 (二)屏幕晃動(dòng)式游戲機(jī)設(shè)計(jì) 1.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程 游樂(lè)項(xiàng)目是在一暗室中進(jìn)行的，暗室中有一個(gè)屏幕，觀眾可以看見(jiàn)屏幕上的景物，屏幕由靜止逐漸開(kāi)始左右晃動(dòng)，晃動(dòng)的角度由小變大，并越來(lái)越大，最后屏幕竟旋轉(zhuǎn)起來(lái)，轉(zhuǎn)

45、數(shù)周后，屏幕漸趨靜止。 由于觀眾在暗室中僅能看見(jiàn)屏幕上的景物，根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，觀眾將產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)覺(jué)，觀眾不認(rèn)為是屏幕在晃動(dòng)，反而認(rèn)為是自己在晃動(dòng)，并且晃動(dòng)得越來(lái)越厲害，最后竟旋轉(zhuǎn)起來(lái)，這是一個(gè)有驚無(wú)險(xiǎn)的游樂(lè)項(xiàng)目。 2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)一機(jī)械傳動(dòng)裝置，使屏幕能實(shí)現(xiàn)上述運(yùn)動(dòng)規(guī)律。屏幕由靜止開(kāi)始晃動(dòng)時(shí)的擺角約60。，每分鐘晃動(dòng)次數(shù)約l012次，屏幕由開(kāi)始晃動(dòng)到出現(xiàn)整周轉(zhuǎn)動(dòng)，歷時(shí)約23分鐘，約轉(zhuǎn)10多轉(zhuǎn)后，屏幕又漸趨靜止。用一個(gè)三相交流異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，其同步轉(zhuǎn)速為1000r min或1500rmin，功率約為1kW。屏幕擺動(dòng)幅度應(yīng)均勻增大或稍呈加速的趨勢(shì)。3設(shè)計(jì)任務(wù)(1)擬定傳動(dòng)方案。(2)機(jī)械

46、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸，畫(huà)出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。(3)作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析。4設(shè)計(jì)方案提示 由電動(dòng)機(jī)通過(guò)一級(jí)帶傳動(dòng)、一級(jí)蝸輪傳動(dòng)帶動(dòng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（ABCD），再通過(guò)一級(jí)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)屏幕左右晃動(dòng)。為了改變屏幕晃動(dòng)幅度的大小，使之逐漸增大，并最終使屏幕作連續(xù)回轉(zhuǎn)，可采用如下方法來(lái)實(shí)現(xiàn)： (1)搖桿長(zhǎng)度不變，逐漸增大曲柄AB的長(zhǎng)度。 (2)曲柄長(zhǎng)度不變，逐漸縮短搖桿CD的長(zhǎng)度。 方案構(gòu)思中應(yīng)思考的問(wèn)題：如何才能在不停車(chē)的狀態(tài)下改變曲柄或搖桿的長(zhǎng)度？傳動(dòng)系統(tǒng)還可采用何機(jī)構(gòu)?為什么在傳動(dòng)系統(tǒng)的最后一級(jí)又采用一級(jí)齒輪傳動(dòng)，其有何作用? (三)自動(dòng)曬衣架 1工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程 小型電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)減速裝置使

47、一機(jī)構(gòu)帶著曬衣架先從上向下移動(dòng)到一位置，待衣物架好后，再上升，最后將曬衣架橫向送出室外曬衣。 2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求 (1)曬衣架初始高度：2.5m。 (2)曬衣架從上下降到：15m。 (3)運(yùn)動(dòng)速度：05mmin。 (4)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速4000rmin。 (5)上升和下降與送出動(dòng)作要緩慢乎穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)構(gòu)有自鎖功能。 3設(shè)計(jì)任務(wù) 擬定運(yùn)動(dòng)方案，進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸，畫(huà)出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。 4設(shè)計(jì)方案提示 減速裝置可采用傳動(dòng)比大、體積小的諧波齒輪減速器，曬衣架可采用伸縮式的連桿機(jī)構(gòu)或組合機(jī)構(gòu)。（四)其他小設(shè)計(jì)1自動(dòng)折疊雙人沙發(fā)床要求一按電鈕，沙發(fā)自動(dòng)展開(kāi)成雙人沙發(fā)床，再一按

48、電鈕，復(fù)位成沙發(fā)。2無(wú)鏈條杠桿式自行車(chē)提示：可采用兩套搖稈曲柄機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)，騎車(chē)者兩腳踏踩左、右搖桿，帶動(dòng)曲柄(后輪)轉(zhuǎn)動(dòng)。3遙控式汽車(chē)千斤頂將現(xiàn)有機(jī)械式千斤頂改裝成由小型電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的遙控千斤頂，并有遙控功能，且體積小。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為20000rmin，功率為180W，舉升高度為180mm，舉升時(shí)間為2min (180mm)，舉升重量為2t。 提示：利用汽車(chē)蓄電瓶為電源，采用三級(jí)減速器，其中一級(jí)可用復(fù)式行星輪系或諧波齒輪傳動(dòng)，齒輪材料可選工程塑料或粉末冶金材料，以降低成本。 十、插齒機(jī)(機(jī)床)1.工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程 插齒機(jī)是齒輪加工中常用的設(shè)備之一，它能用于加工內(nèi)齒輪、多聯(lián)齒輪、扇形齒輪以及

49、一些特殊結(jié)構(gòu)的齒輪。插齒是利用范成法原理來(lái)加工齒輪的。插齒刀和工件的嚙合關(guān)系相當(dāng)于一對(duì)兩軸線(xiàn)相互平行的圓柱齒輪嚙合傳動(dòng)，插齒刀就像是一個(gè)磨有前、后角而具有切削刃的齒輪，它緊固在插齒機(jī)的主軸上，主軸具有往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并圍繞本身的軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，插齒刀在每一工作行程中切去一定的金屬，在范成運(yùn)動(dòng)中將輪坯切制成所需的齒形。 如圖830所示，插齒機(jī)有以下五種運(yùn)動(dòng)：圖8-30 插齒機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng) (1)切削運(yùn)動(dòng)：插齒刀相對(duì)齒坯上下移動(dòng)完成切削加工。 (2)圓周運(yùn)動(dòng)：插齒時(shí)，插齒刀與被加工齒坯作無(wú)間隙嚙合，可以認(rèn)為，圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)就是插齒刀的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。 （3)徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，在插齒刀開(kāi)始接觸齒坯以后，在圓周進(jìn)給的同時(shí)，插齒刀向齒坯作徑向進(jìn)給當(dāng)進(jìn)到一定的深度時(shí)停止，而圓周進(jìn)給繼續(xù)進(jìn)行，直至齒坯轉(zhuǎn)一周時(shí)，齒輪加工完畢。往往在加工一個(gè)齒輪