機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)-書(shū)本打包機(jī)設(shè)計(jì)

1、%課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū):設(shè)計(jì)題目：專 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào):學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào):指導(dǎo)教師: 畢 艷 麗班級(jí)：2班書(shū)本打包機(jī)設(shè)計(jì)工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程|貼好封簽(圖 1)。包、封的工藝順序如圖 2 所示,各工位的布置(俯視)如圖 3 所示。其工藝過(guò)程如下所述(各工序標(biāo)號(hào)與圖 2、3 中標(biāo)號(hào)一致)。1. 橫向送書(shū)(送一摞書(shū))。2. 縱向推書(shū)前進(jìn)(推一摞書(shū))到工位 a，使它與工位 bg 上的六摞書(shū)貼緊。3. 書(shū)推到工位 a 前，包裝紙已先送到位。包裝紙?jiān)瓰檎硗布?，由上向下送夠長(zhǎng)度后進(jìn)行裁切。圖1 用圖2 圖3 繼續(xù)推書(shū)前進(jìn)一摞書(shū)的位置到工位 b，由于在工位 b 的書(shū)摞上下方設(shè)置有擋板，以擋住書(shū)摞上下方的包

2、裝紙，所以書(shū)摞推到 b 時(shí)實(shí)現(xiàn)包三面，這個(gè)工序中推書(shū)機(jī)構(gòu)共推動(dòng) ag 的七摞書(shū)。 下邊。 繼續(xù)折前角。 上步動(dòng)作完成后，推書(shū)機(jī)構(gòu)已進(jìn)到下一循環(huán)的工序，此時(shí)將工位 b 上的書(shū)推到工位 c。在此過(guò)程中，利用工位 c 兩端設(shè)置的擋板實(shí)現(xiàn)折后角。 推書(shū)機(jī)構(gòu)又一次循環(huán)到工序時(shí)，將工位 c 的書(shū)摞推至工位 d，此位置是兩端涂漿糊的位置。， 涂漿糊。 在工位 e 貼封簽。在工位f、g用電熱器把漿糊烘干。在工位h時(shí)，用人工將包封好的書(shū)摞取下。因此書(shū)本打包機(jī)中的主要機(jī)構(gòu)包括：縱向推書(shū)機(jī)構(gòu)、送紙機(jī)構(gòu)及裁紙機(jī)構(gòu)。二、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求圖 4 表示由總體設(shè)計(jì)規(guī)定的各部分的相對(duì)位置及有關(guān)尺寸。其中軸 o 為機(jī)器主軸的位

3、置。圖4 機(jī)構(gòu)的尺寸范圍及其它數(shù)據(jù)機(jī)器中機(jī)構(gòu)的最大允許長(zhǎng)度A和高度B：A2000mm，B1600mm。工作臺(tái)面高度：距地面y700mm；距主軸y400mm。0主軸水平位置：x1001100mm。為了保證工作安全、臺(tái)面整潔,推書(shū)機(jī)構(gòu)最好放在臺(tái)面以下。(2) 工藝要求的數(shù)據(jù)書(shū)摞尺寸：a130140mm；b180220mm。推書(shū)起始位置：X200 mm。0推書(shū)行程：H400 mm。推書(shū)次數(shù)(主軸轉(zhuǎn)速)：n10min。主軸轉(zhuǎn)速不均勻系數(shù)：。(3) 縱向推書(shū)運(yùn)動(dòng)要求表示推書(shū)機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。推書(shū)動(dòng)作占1/3周期，相當(dāng)于主軸轉(zhuǎn)120 ；快速退回動(dòng)作時(shí)間小于1/3周期，相當(dāng)于主軸轉(zhuǎn)角小于100 ；停止不

4、動(dòng)時(shí)間大于1/3周期，相當(dāng)于主軸轉(zhuǎn)角大于140 ?？v向推書(shū)機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的工藝動(dòng)作與主軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系見(jiàn)下表：，（4）其它機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系見(jiàn)下表所示。| 各工作阻力的數(shù)據(jù)(1) 每摞書(shū)的質(zhì)量為4.6kg；2) 橫向送書(shū)機(jī)構(gòu)的阻力可假設(shè)為常數(shù)，相當(dāng)于主軸上有阻力矩：c4=4000Nm。M3) 。4) 折后角機(jī)構(gòu)的阻力，相當(dāng)于四摞書(shū)的摩擦阻力。5 ) 折邊、折前角機(jī)構(gòu)的阻力總和，相當(dāng)于主軸上受到阻力矩 ，其大Mc6小可用機(jī)器在縱向推書(shū)行程中(即主軸轉(zhuǎn)角0 120 范圍中)主軸所受縱向推6Mcm8書(shū)阻力矩的平均值 表示為：MMc6cm8nMci 1Mcm3可由下式算出：Mcm3in式中 為推程中各分點(diǎn)上主軸所

5、受的阻力矩： 為推程中的分點(diǎn)數(shù)。Mnc3i6) ，Mc7其大小可用 表示為：Mcm3M8Mc7cm3.三、設(shè)計(jì)任務(wù)（1） 根據(jù)工藝動(dòng)作要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖并繪制在圖紙上；（2） 進(jìn)行縱向推書(shū)機(jī)構(gòu)、送紙機(jī)構(gòu)及裁紙機(jī)構(gòu)的選型；（3） 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇；（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，分配傳動(dòng)比，并在圖紙上畫(huà)出傳動(dòng)方案圖；（5） 對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算；（6） 在圖紙上畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖；進(jìn)行飛輪設(shè)計(jì)；（8）編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。（9）橫向送書(shū)機(jī)構(gòu)：方案一: 2齒條 2 帶動(dòng)齒輪1,2 1,2 控制不同的傳動(dòng)比齒輪 1 帶動(dòng)齒條 1 和其上推頭橫

6、向運(yùn)動(dòng)完成橫向送書(shū)動(dòng)作。方案二:工作原理：輪1 為主動(dòng)件，帶動(dòng)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，書(shū)本放在傳送帶上，利用摩擦力將書(shū)本送到工作臺(tái)上。方案比較：方案一的機(jī)構(gòu)復(fù)雜，采用的構(gòu)件較多，加工成本高，但精度高，課程設(shè)計(jì)以簡(jiǎn)單加工成本低，精度高為優(yōu)先考慮。然而，凸輪和從動(dòng)件之間為高副接觸，壓強(qiáng)較大，易于磨損。比較方案的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，維護(hù)方便，成本低廉；過(guò)載時(shí)，帶在輪面上打滑，可以防止損壞其他零件，起安全保護(hù)作用；能起緩沖和吸振作用，可使保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比, 效率較低。經(jīng)過(guò)比較，選第一種方案為最佳方案?？v向送書(shū)機(jī)構(gòu)：方案一:往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而完成縱向推書(shū)動(dòng)作。方案二:！方案比較：方案二的連桿滑塊機(jī)構(gòu)也可以實(shí)現(xiàn)橫向

7、推書(shū)的功能，但是通過(guò)對(duì)比方案一要求，而且結(jié)構(gòu)緊湊。連桿滑塊機(jī)構(gòu)制造容易，但設(shè)計(jì)較為困難，連桿機(jī)構(gòu)隨著構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副數(shù)目的增加，積累誤差較大，傳動(dòng)精度不高。經(jīng)方案比較：選取方案一為最佳方案。送紙機(jī)構(gòu)：方案一:送紙，不需要時(shí)使不完全齒輪的圓滑面與齒輪相切，實(shí)現(xiàn)傳紙的間歇。方案二:由于無(wú)摩擦，紙張停止下滑。;方案比較：方案一機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，空間構(gòu)件靈活，穩(wěn)定性好，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，精度有保證。但其不完全齒輪加工復(fù)雜，成本高，工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖擊，載荷不大，對(duì)機(jī)構(gòu)整體的穩(wěn)定性影響不大。對(duì)機(jī)構(gòu)的載荷比較大，對(duì)機(jī)構(gòu)整體的穩(wěn)定性影響較大。經(jīng)過(guò)方案比較，擬選取方案一為最佳方案。裁紙機(jī)構(gòu)：方案一:緊牛皮紙，刀具再向前將紙裁斷。方案

8、二:工作原理：通過(guò)主軸的運(yùn)動(dòng)將速度V 傳遞到凸輪上，使其轉(zhuǎn)動(dòng)，將力與速度通過(guò)連桿傳遞給剪刀，通過(guò)剪刀截?cái)嗪线m尺寸的紙，最后達(dá)到裁紙的工作過(guò)程。方案比較:）壓緊與切紙，裁紙穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)緊湊，所占用的空間小。裝配略困難。動(dòng)來(lái)控制壓緊與切紙，但所占用空間大，裝配較困難。經(jīng)過(guò)方案比較：選擇方案一為最佳方案。折邊機(jī)構(gòu)：方案一:工作原理：主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)為凸輪、連桿和擺桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)凸輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)連桿擺動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)假肢桿件的間隙閉合開(kāi)啟運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)折上下邊的功能。方案二：方案比較：時(shí)間，因而精確度不如方案一機(jī)構(gòu)高，同時(shí)運(yùn)動(dòng)幅度也比較大，占空間大。經(jīng)比較：選取方案一為最佳方案。折前角機(jī)構(gòu)：方案一:?好。方案二：

9、工作原理：主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)為一個(gè)隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形框和齒輪機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)動(dòng)方向，以便書(shū)兩邊所帶的紙能夠順利通過(guò)。當(dāng)側(cè)邊與兩端上下邊折起來(lái)之后，齒輪帶動(dòng)其繞豎直軸作半周圓周運(yùn)動(dòng)，使豎直滾輪掠過(guò)前角邊，將其折起。方案比較:此精度就越高，效率也就越高。經(jīng)比較，選取方案一為最佳方案。涂漿糊貼標(biāo)簽烘干機(jī)構(gòu)：#方案一:工作原理：通過(guò)凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)與凸輪連接的輪軸，并使其上面的水平板塊做水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在推書(shū)機(jī)構(gòu)把第二摞書(shū)推到涂漿糊處，第一摞書(shū)恰好到達(dá)貼標(biāo)簽處。直至最后完成烘干。方案二：工作原理：凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滑塊的左右移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)涂漿糊、貼標(biāo)簽、烘干功能。方案比較：。方案一雖然多了一個(gè)搖桿，傳動(dòng)穩(wěn)定，但機(jī)構(gòu)較多，運(yùn)

10、動(dòng)復(fù)雜，容易積累誤差。而方案二相對(duì)來(lái)說(shuō)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，搭建也方便。經(jīng)比較，選取方案二為最佳方案。橫向送書(shū)機(jī)構(gòu)縱向送書(shū)機(jī)構(gòu)送紙機(jī)構(gòu)裁紙機(jī)構(gòu)折邊機(jī)構(gòu)折前腳機(jī)構(gòu)涂漿糊貼標(biāo)簽烘干機(jī)構(gòu)【,電動(dòng)機(jī)到主軸間的減速機(jī)構(gòu)計(jì)算減速機(jī)構(gòu)的示意圖如下：n4=10r/min可通過(guò)計(jì)算得到各個(gè)齒輪的齒數(shù)，傳動(dòng)比為計(jì)算過(guò)程： i14=z2*z3*z4z1*z2*z3=100可取： z1=24 z2=75 z3=60 z4=160 z3=20模數(shù)m=2 壓力角=20;橫向推書(shū)機(jī)構(gòu)中凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：(matlab程序在附錄)由上面要求設(shè)定凸輪推程運(yùn)動(dòng)角為120。為了防止推書(shū)過(guò)程中書(shū)本出變化?；爻踢^(guò)程中加速度沒(méi)有要求，我們?nèi)耘f按正

11、弦加速度規(guī)律設(shè)計(jì)凸輪。凸輪的行程有齒輪1可知，h=200mm，設(shè)計(jì)凸輪從動(dòng)件是直動(dòng)型的，采用壓力角為30，基圓半徑110mm?；鶊A最小半徑表達(dá)式：Rmin =將推程位移曲線中ds/d最大斜率帶入得：Rmin=選取基圓半徑110mm?凸輪從動(dòng)件位移表達(dá)式：S= - sin3（02/3）S=h- (- )+ sin3(- )(2/34/3)S=0; (4/32)位移曲線凸輪從動(dòng)件速度表達(dá)式：V= - cos3（02/3）V=-( -cos3(-)(2/34/3)V=0 (4/32)速度曲線,凸輪從動(dòng)件加速度表達(dá)式：a=a=sin3（02/3）sin3(- ) (2/34/3)a=0 (4/32)加

12、速度曲線凸輪理論輪廓曲線用解析法對(duì)牛頭刨床六桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析（C語(yǔ)言版，程序在附錄）牛頭刨床機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖！牛頭刨床三維立體圖1.位置分析：$2.速度分析：將上式對(duì)時(shí)間求一階導(dǎo)得：將上式寫(xiě)成矩陣式得：/3.加速度分析：將速度分析式對(duì)時(shí)間再次求一階導(dǎo)得：。將上式寫(xiě)成矩陣式可得： 最后利用C速度，加速度數(shù)據(jù)，最后利用matlab將數(shù)據(jù)連成曲線，最終得出如圖所示曲線（單位皆為國(guó)際單位制）圖解法驗(yàn)證：當(dāng)原動(dòng)件角度為0時(shí)：￥利用CAD標(biāo)注選項(xiàng)得出位移S=10=;與原圖相符。速度驗(yàn)證：V =V + V ;b3b2因?yàn)閎3b2&Vb3V=V b3dV = V + VdeedV可求得 =se與原圖相符。加速度驗(yàn)證：a

13、 +a = a + a + aKntb3rb3b2b3b2b3b2 V 2V 2 可求得a；在通過(guò)影像原理可求得a的大小和方向。da = a + a + antedededV 2 a =e可求得s;2與原圖相符；當(dāng)原動(dòng)件角度為200（360-160）的時(shí)：利用CAD標(biāo)注選項(xiàng)得出位移S=10=;與原圖相符。速度驗(yàn)證：因?yàn)閂b3 = Vb2 + Vb3_b2;可求得Vb3；Ve = Vd + Ve_d可求得Ve=s與原圖相符?！考铀俣闰?yàn)證：a +a = a + a + aKntb3rb3b2b3b2b3b2 V 2 V 2可求得a；在通過(guò)影像原理可求得a的大小和方向。d&a = a + a + a

14、ntedededV 2a =e可求得s;2與原圖相符；課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)知識(shí)以外的其他東西,領(lǐng)略到了別人在處理專業(yè)技能問(wèn)題時(shí)顯示出的優(yōu)秀品質(zhì) ,更深切的體會(huì)到人與人之間的那種相互協(xié)調(diào)合作的機(jī)制,最重要的還是自己對(duì)一些問(wèn)題的看法產(chǎn)生了良性的變化.當(dāng)我在設(shè)計(jì)當(dāng)中遇到問(wèn)題時(shí),必須要有斟酌的態(tài)度才會(huì)收到效果。我記得有位老師說(shuō)過(guò),有些事情的產(chǎn)生是有原因的,別人能在諸如學(xué)習(xí)上取得了不一般的成績(jī),那絕對(duì)不是僥幸或者巧合,那是自己付出勞動(dòng)的成果的彰顯,那是自己辛苦過(guò)程的體現(xiàn).這一句話至今為止我都牢牢的記在心里。多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜

15、合素質(zhì)。 在這次課程設(shè)計(jì)中也使我們的同同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。 我的心事開(kāi)頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺(jué)。此外，還得到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。附錄：牛頭刨床C語(yǔ)言程序#include 。#include#include#include #include#define PIusing namespace std;const double eps = 1e-15;const int Max_M = 15;）const int Max_N = 15;double AugMax_MMax_N+1; .0,a的情況,無(wú)解if(sign(Augicol)return -1;if(row =0; i-)int free_num = 0;/printf(n);lf ,xi);return 0;#凸輪設(shè)計(jì)matlab程序clcclear alln=0;for i=0:2*pin=n+1;if i2*pi/3&i4*pi/3&i2*pis(n)=0;endx(n)=(s(n)+110)*sin(i);y(n)=(s(n)+110)*cos(i);endfai=0:2*pi;figure (1)plot(fai,s)n=