自動打印機課程設計

1、<p><b>　　課程設計</b></p><p>　　課程名稱： 機械原理 </p><p>　　學 院： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械制造 </p><p>　　姓 名： 學 號：

2、 </p><p>　　年 級： 2010級 任課教師： </p><p>　　2013年1月18日 </p><p><b>　　序</b></p><p>　　機械原理課程設計是機械原理課程的一個重要實踐性教學環(huán)節(jié)，同時，又

3、是機械類專業(yè)人才培養(yǎng)計劃中的一個相對獨立的設計實踐，在培養(yǎng)學生的機械綜合設計能力及創(chuàng)新意識與能力方面，起著十分重要的作用。</p><p>　　機械產(chǎn)品的設計是對產(chǎn)品的功能、工作原理、系統(tǒng)運動方案、機構的運動與動力設計、機構的結果尺寸、力與能量的傳動方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構思、分析和計算，并將其轉化為制造依據(jù)的工作過程。其中機械產(chǎn)品的功能、工作原理、系統(tǒng)運動方案、機構的運動與動力設計、機構

4、的結構尺寸、力和能量的傳遞方式等設計內(nèi)容是機械原理課程的教學內(nèi)容。</p><p>　　機械設計的努力目標是：在各種限定的條件下（如材料、加工能力、理論知識和計算手段等），按具體情況權衡輕重、統(tǒng)籌兼顧，設計出具有最優(yōu)綜合技術經(jīng)濟效果的機械，即作出優(yōu)化設計。</p><p><b>　　關鍵詞：</b></p><p><b>　　機構

5、傳動分析</b></p><p><b>　　機構結構設計</b></p><p><b>　　曲柄滑塊</b></p><p><b>　　凸輪</b></p><p>　　機械原理課程設計任務書</p><p>　　題號12自動打印機設計

6、</p><p>　　一、工作原理及工藝動作過程</p><p>　　在某商品包裝好的紙盒上，為了某種需要而在商品上打印一種記號。它的主要動作有三個：送料到達打印工位，然后打印記號，最后將產(chǎn)品輸出。</p><p>　　二、原始數(shù)據(jù)和設計要求</p><p>　　紙盒尺寸：長100～150mm、寬70～100mm、高30～50mm。</

7、p><p>　　產(chǎn)品重量：5～10N；</p><p>　　自動打印機的生產(chǎn)率：80次/min；</p><p>　　要求機構的結構簡單緊湊、運動靈活可靠、易于制造加工。</p><p><b>　　三、設計方案提示</b></p><p>　?。?）實現(xiàn)送料——夾緊功能的機構可以采用凸輪機構或有一定

8、停歇時間的連桿機構。當送料、夾緊機構的執(zhí)行構件將產(chǎn)品推至指定位置，執(zhí)行構件停止不動，維持推緊力(前有擋塊擠壓)，待打印機構執(zhí)行件打完印記后，被推走。</p><p>　?。?）實現(xiàn)打印功能的機構可以采用平面連桿機構或直動(擺動)凸輪機構。</p><p>　　（3）實現(xiàn)輸出功能的機構可以采用與送料、夾緊機構相類似的機構。為簡化結構，可考慮固定定位擋塊，而將輸出運動與送料運動的方向互相垂直。

9、</p><p>　?。?）自動打印機系統(tǒng)采用一個電機驅(qū)動主軸控制三個機構的執(zhí)行構件完成各自的功能運動，如何將三個執(zhí)行機構的主動件均固定在主軸上而達到設計要求是需要認真考慮的。</p><p><b>　　四、設計任務</b></p><p>　?。?）按工藝動作要求擬定運動循環(huán)圖；</p><p>　　（2）進行送

10、料夾緊機構、打印機構和輸出機構的選型；</p><p>　?。?）機械運動方案的評定和選擇：(至少兩個以上)，進行方案評價，選出較優(yōu)方案。</p><p>　　（4）按選定的原動機和執(zhí)行機構的運動參數(shù)擬定機械傳動方案，分配傳動比，并在圖紙上畫出傳動方案圖；</p><p>　　（5）對機械傳動系統(tǒng)和執(zhí)行機構進行運動尺寸計算；</p><p>

11、　?。?）繪制系統(tǒng)機械運動方案簡圖；</p><p>　　（7）對執(zhí)行機構進行運動分析，畫出運動線圖；</p><p>　?。?）編寫設計計算說明書。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　電動機的選擇…………………………………………………7</p><p>　　功能原理設

12、計…………………………………………………10</p><p>　　功能分解及工藝過程分解……………………………………11</p><p>　　1. 功能分解………………………………………………………11</p><p>　　2. 功能原理的工藝過程分解……………………………………12</p><p>　　根據(jù)工藝過程確定執(zhí)行構件的運動形式

13、……………………13</p><p>　　機構系統(tǒng)運動轉換功能圖……………………………………13</p><p>　　根據(jù)執(zhí)行構件的運動形式選擇機構…………………………14</p><p>　　創(chuàng)建機械系統(tǒng)運動方案………………………………………14</p><p>　　傳動裝置的選擇與比較………………………………………15</p>

14、<p>　　1.1 傳動裝置的類型及特點…………………………………15</p><p>　　1.2 確定傳動方案及確定原因………………………………16</p><p>　　機械系統(tǒng)運動方案的擬定與優(yōu)選……………………………17</p><p>　　2.1 備選方案…………………………………………………17</p><p>　　2

15、.1.1 送料機構……………………………………………17</p><p>　　2.1.2 定位機構……………………………………………20</p><p>　　2.1.3 打印機構……………………………………………23</p><p>　　2.1.4 輸出機構……………………………………………26</p><p>　　2.2 確定最終傳動方案及

16、確定原因…………………………28</p><p>　　3. 機構系統(tǒng)運動方案轉換功能表………………………………29</p><p>　　尺寸參數(shù)計算并創(chuàng)建機械系統(tǒng)運動方案……………………30</p><p>　　1. 尺寸參數(shù)計算…………………………………………………30</p><p>　　1.1 打印紙盒………………………………………

17、…………30</p><p>　　1.2 傳動裝置參數(shù)……………………………………………30</p><p>　　1.3 送料機構…………………………………………………31</p><p>　　1.4 打印機構…………………………………………………33</p><p>　　1.5 定位機構（輸出機構）…………………………………33</p

18、><p>　　2. 機械系統(tǒng)運動方案……………………………………………34</p><p>　　擬定運動循環(huán)圖及運動分析…………………………………35</p><p>　　1. 運動循環(huán)表……………………………………………………35</p><p>　　2. 運動循環(huán)圖……………………………………………………35</p>&l

19、t;p>　　3. 運動分析（送料機構） ………………………………………36</p><p>　　附錄 ……………………………………………………………………37</p><p>　　設計總結 ………………………………………………………………45</p><p>　　致謝 ……………………………………………………………………46</p><p

20、>　　參考文獻 ………………………………………………………………47</p><p><b>　　電動機的選擇</b></p><p>　　電動機是機械系統(tǒng)中的驅(qū)動部分，它為系統(tǒng)提供能量或動力，并將能量轉換為系統(tǒng)需要的運動形式——轉動，是機械系統(tǒng)中必不可少的，在機械系統(tǒng)方案中必須根據(jù)系統(tǒng)的特點、考慮和選擇合適的電動機。</p><p>　

21、　對于驅(qū)動自動打印機工作的電動機的參數(shù)和性能的選擇，我們應考慮到以下因素：</p><p>　?、倏紤]到現(xiàn)場能源的供應情況，有電源的情況下，應盡可能選擇電力驅(qū)動，因為它的成本低，控制操作方便，機械活動范圍廣；</p><p>　?、诳紤]到原動件的機械特性和工作制度與工作機相匹配，電動機根據(jù)打印機在工作的頻繁程度選取相應的工作制度（FC=15%~60%）；</p><p&

22、gt;　?、鄞蛴C對電動機提出啟動、過載、運轉平穩(wěn)性、調(diào)速和控制等方面的要求，需要保證打印頭和加緊機構運轉平穩(wěn)；</p><p>　?、芸紤]到工作環(huán)境的因素，應防爆、防塵、防腐蝕；</p><p>　?、蓦妱訖C應工作可靠、操作簡單、維修方便；</p><p>　?、逓榱颂岣邫C械系統(tǒng)的經(jīng)濟效益，選擇電動機應考慮經(jīng)濟成本，電動機的額定功率必須滿足負載需要，但也不能過大。

23、對電動機來說所選電動機功率過大造成功率因素過低也是不經(jīng)濟的。</p><p>　　常用電動機的結構特性、優(yōu)缺點及應用范圍見表1.1</p><p><b>　　表1.1</b></p><p>　　根據(jù)各種電動機特點和應用范圍，以及設計的自動打印機的結構特點，工作環(huán)境等各方面的綜合因素，我們選擇的電動機及其參數(shù)如下表1.2</p>

24、<p><b>　　表1.2</b></p><p><b>　　功能原理設計</b></p><p>　　自動打印機的工作原理圖如圖2.1所示：</p><p><b>　　圖2.1</b></p><p>　　此系統(tǒng)有送料機構1、定位機構、打印機構3-4-5-6

25、、紙盒輸出機構和減速傳動機構等組成，由電動機驅(qū)動主軸上的幾個執(zhí)行機構，完成送料、定位、打印和送出的任務。電動機輸出的轉速經(jīng)過減速機構將軸的轉速減到主軸上執(zhí)行機構需要的轉速，再將軸的旋轉運動通過不同的機構轉換成各個執(zhí)行構件所需的運動。如：通過曲柄滑塊機構將轉軸的旋轉運動轉換成曲柄滑塊中滑塊的往復移動，從而達到送料的功能；通過直動滾子推桿盤形凸輪機構將轉軸的旋轉運動轉換成推桿的間歇往復移動，從而實現(xiàn)定位和送出兩個功能；通過凸輪機構將轉軸的旋

26、轉運動轉換成推桿的間歇往復移動，從而實現(xiàn)打印功能；自動打印機的打印功能就是通過這些機構完成的。</p><p>　　功能分解及工藝過程分解</p><p><b>　　1.功能分解：</b></p><p>　　為了實現(xiàn)在紙盒上自動打印記號的總功能，可將總功能分解為如下功能：</p><p>　　紙盒送到打印機的工位的功

27、能；</p><p>　　紙盒在打印工位定位功能；</p><p><b>　　紙盒的打印功能；</b></p><p>　　紙盒打印后輸出功能；</p><p>　　其功能邏輯圖如3.1所示：</p><p><b>　　圖3.1</b></p><p&

28、gt;　　2.功能原理的工藝過程分解：</p><p>　　紙盒送到打印機的工位的功能：用偏置曲柄滑塊中滑塊的往復移動，來實現(xiàn)送料的功能。如圖3.2所示。</p><p><b>　　圖3.2</b></p><p>　　紙盒在打印工位定位功能：直動滾子推桿盤形凸輪機構的推桿的間歇往復移動，來實現(xiàn)定位功能。</p><p&g

29、t;　　紙盒的打印功能：通過凸輪機構的推桿的間歇往復移動，從而實現(xiàn)打印功能。</p><p>　　紙盒打印后輸出功能：直動滾子推桿盤形凸輪機構的推桿的間歇往復移動，從而實現(xiàn)送出功能。</p><p>　　圖3.3能實現(xiàn)定位、打印和輸出功能。</p><p><b>　　圖3.3</b></p><p>　　根據(jù)工藝過程確

30、定執(zhí)行構件的運動形式</p><p>　　1.由送料機構的工作原理和結構可知，它的執(zhí)行構件是滑塊，其執(zhí)行構件做水平的往復移動。</p><p>　　2.定位機構由凸輪和推桿組成，執(zhí)行構件是推桿，此執(zhí)行構件做的是連續(xù)的垂直方向的間歇往復移動。</p><p>　　3.打印機構是由凸輪和推桿組成，其執(zhí)行構件是推桿，此執(zhí)行構件的動作是連續(xù)的在鉛直方向的間歇往復移動。<

31、;/p><p>　　4.輸出機構也即定位機構，由凸輪和推桿組成，執(zhí)行構件是推桿，此執(zhí)行構件做的是連續(xù)的垂直方向的間歇往復移動。</p><p>　　機構系統(tǒng)運動轉換功能圖</p><p>　　根據(jù)執(zhí)行構件的運動形式，繪制機械系統(tǒng)運動轉換功能圖如圖5.1所示：</p><p><b>　　減速3 減速4</b></p

32、><p><b>　　送料桿的往復移動</b></p><p><b>　　電動機運動</b></p><p>　　分支 打印頭間歇往復移動</p><p><b>　　減速1 減速2</b></p&

33、gt;<p>　　運動分支 定位板間歇往復移動</p><p><b>　　輸出板間歇往復移動</b></p><p><b>　　圖5.1</b></p><p>　　根據(jù)執(zhí)行構件的運動形式選擇機構</p><p><b>

34、;　　1.送料機構</b></p><p>　　執(zhí)行構件運動形式：送料推桿的水平的往復移動。</p><p>　　可選擇機構：可選用凸輪機構，連桿機構，組合機構（如凸輪+連桿機構）等。</p><p><b>　　2.定位機構</b></p><p>　　執(zhí)行構件運動形式：定位推桿的垂直方向的間歇往復移動。&

35、lt;/p><p>　　可選擇機構：可選用凸輪機構，連桿機構，組合機構（如凸輪+連桿機構）等。</p><p><b>　　3.打印機構</b></p><p>　　執(zhí)行構件運動形式：打印頭的鉛直方向的間歇往復移動。</p><p>　　可選擇機構：可選用凸輪機構，連桿機構，組合機構（如凸輪+連桿機構）等。</p>

36、;<p><b>　　4.輸出機構</b></p><p>　　執(zhí)行構件運動形式：輸出機構也即定位機構，輸出控制桿也即輸出控制桿，作垂直方向的間歇往復移動。</p><p>　　可選擇機構：可選用凸輪機構，連桿機構，組合機構（如凸輪+連桿機構）等。</p><p>　　創(chuàng)建機械系統(tǒng)運動方案</p><p>

37、　　1.傳動裝置的選擇與比較</p><p>　　機械系統(tǒng)中的傳動裝置是指把原動機輸出的機械能傳遞給執(zhí)行構件并兼實現(xiàn)能力量的分配、轉速的改變和運動形式的改成等作用的中間裝置。</p><p>　　1.1 傳動裝置的類型及特點</p><p>　　常見的機械傳動裝置有帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動，其特點和性能如表7.1所示：</p><p><

38、;b>　　表7.1</b></p><p>　　2.2 確定傳動方案及確定原因</p><p>　　最終選擇傳動裝置：帶傳動、齒輪傳動，其中減速1為帶傳動，其余減速機構為齒輪傳動。</p><p><b>　　原因：</b></p><p>　?。?）鏈傳動運轉的瞬時速度不平均，高速時不如帶傳動平穩(wěn)（齒

39、形鍵較好）；鏈條工作時，特別是因磨損產(chǎn)生伸長以后，容易引起共振，因而需增設張緊和減震裝置。故不用此傳動。</p><p>　　（2）送料——定位——打印——輸出，各原動件存在一定的距離，用齒輪帶傳動，可以保證傳遞運動的精確性，而且可以滿足各原動件之間的定位要求。 </p><p>　?。?）選擇齒輪作為減速元件，理由是傳動準確、平穩(wěn)，承載能力和速度范圍大，傳動比恒定，外廓尺寸小，工作可靠，

40、傳動效率高。</p><p>　?。?）選擇帶傳動作為減速裝置，是因為其軸間距范圍大，工作平穩(wěn)，噪聲小，能緩和沖擊，吸收震動，結構簡單，成本低，安裝要求不高；摩擦性帶傳動又有過載保護作用。但其外廓尺寸較大，故可用于初級減速。</p><p>　?。?）因為電機轉速是960r/min，生產(chǎn)率是80個/ min，所以傳動比是12：1。帶傳動（減速1）傳動比為3，減速2傳動比為4，減速3傳動比為

41、4，減速4傳動比為3。</p><p>　　3.機械系統(tǒng)運動方案的擬定與優(yōu)選</p><p><b>　　3.1 備選方案</b></p><p><b>　　3.1.1送料機構</b></p><p>　　送料備選方案一：（圖7.1）</p><p><b>　　

42、圖7.1</b></p><p>　　機構特點：此方案采用凸輪機構+搖桿滑塊機構，當凸輪的旋轉時，推桿將繞支架擺動，從而帶動滑塊在來回運擺動。通過將凸輪的旋轉運動轉換成滑塊的有急回運動的間歇往復運動來實現(xiàn)間歇送料的目的。</p><p>　　優(yōu)點：凸輪的使用容易實現(xiàn)預期的運動規(guī)律，滑塊急回運動不明顯，對紙盒的沖擊小。</p><p>　　缺點：凸輪的旋轉

43、運動導致?lián)u桿的擺動角度較小，滑塊行程較短，對紙盒的撞擊速度不大，極易導致不能使紙盒送到預訂的打印工位，工作效率低。</p><p>　　送料備選方案二：（圖7.2）</p><p><b>　　圖7.2</b></p><p>　　機構特點：此方案采取的是凸輪機構，通過凸輪的旋轉運動轉化為滾子推桿的往復直線運動，從而達到間歇送料的目的。<

44、/p><p>　　優(yōu)點：凸輪的使用容易實現(xiàn)預期的運動規(guī)律，凸輪有一定的間歇，可以實現(xiàn)間歇送料。機構也較為簡單，便與制造，成本較低。</p><p>　　缺點：打印時占用空間較大，也需彈簧拉伸作用使?jié)L子推桿緊貼凸輪運動。凸輪的行程不大時，送料時推動工件距離較短；形成較大時，凸輪尺寸較大，占用空間較多。尺寸計算時有一定困難。送料機構所需的空間較大，造成經(jīng)濟上的浪費。</p><

45、p>　　送料備選方案三：（圖7.3）</p><p><b>　　圖7.3</b></p><p>　　機構特點：此方案采用曲柄滑塊機構，當曲柄等速轉動時，從動件變速往復擺動，該機構可在曲柄長度一定的情況下，使執(zhí)行構件滑塊獲得較大的行程。通過將軸的旋轉運動轉換成滑塊的有急回特性的往復移動，可實現(xiàn)間歇送料的功能。</p><p>　　優(yōu)點：

46、均為低副，其運動副元素為面接觸，壓力較小，承載能力較大，潤滑好，磨損小，加工制造容易，且連桿機構中的低副一般是幾何封閉，對保證工作的可靠有利。此機構中滑塊在兩個極限位置時其瞬時速度為零，避免了當把紙盒送到工位出產(chǎn)生機械上的沖擊，從而避免了對紙盒的損害。此機構被設置成偏置的，能實現(xiàn)快進慢回或慢進快回的運動特性。此設計中我們選擇快進慢回的運動特性。</p><p>　　缺點：機構的類型數(shù)據(jù)需精確，不然會對紙盒產(chǎn)生沖擊

47、。</p><p><b>　　3.1.2定位機構</b></p><p>　　定位備選方案一：（圖7.4）</p><p><b>　　圖7.4</b></p><p>　　機構特點：此方案通過上置的凸輪機構，推動滾子導桿，控制定位桿的伸出或縮進，從而控制物塊運動或靜止。</p>&

48、lt;p>　　優(yōu)點：凸輪機構可以實現(xiàn)各種復雜的運動要求，而且結構簡單、緊湊。易于控制，導桿的長度可以自由設定，凸輪的行程不致太大，便于加工制造。還可以控制輸出，作為輸出機構。</p><p>　　缺點：需要彈簧的拉伸才能保證推桿緊貼凸輪運動，有一定的能量損失。</p><p>　　定位備選方案二：（圖7.5）</p><p><b>　　圖7.5&l

49、t;/b></p><p>　　機構特點：此方案采用曲柄滑塊機構，通過偏心1將轉軸的旋轉運動轉換成桿件的往復移動，從而達到定位的目的。</p><p>　　優(yōu)點：均為低副，其運動副元素為面接觸，壓力較小，承載能力較大，潤滑好，磨損小，加工制造容易，且連桿機構中的低副一般是幾何封閉，對保證工作的可靠有利。</p><p>　　缺點：定位是一直運動的，不能產(chǎn)生間歇

50、，執(zhí)行打印工作時，擋板的運動與紙盒之間產(chǎn)生摩擦，使紙盒打印出現(xiàn)偏差。連桿機構的運動必須經(jīng)過中間構件進行傳遞，因而傳動路線較長，易產(chǎn)生較大的誤差積累，同時也使效率降低。</p><p>　　定位備選方案三：（圖7.6）</p><p><b>　　圖7.6</b></p><p>　　機構特點：此方案采用凸輪+連桿機構，通過將凸輪的旋轉運動轉換成

51、定位桿的垂直方向的往復運動，從而實現(xiàn)對工件進行定位的目的。</p><p>　　優(yōu)點：機構簡單，便于制造，節(jié)約成本。由于凸輪的近休和遠休位置，可以在定位時停留一段時間，保證了打印的精度，避免了打印時物塊移動導致的打印不清晰或打印不明顯的現(xiàn)象。</p><p>　　缺點：這樣的凸輪制造難度較大，而且易磨損，容易損壞凸輪，需經(jīng)常更換，也就增加了成本。凸輪的行程較大時，才能保證打印頭遠離工件一定

52、的距離。</p><p><b>　　3.1.3打印機構</b></p><p>　　打印備選方案一：（圖7.7）</p><p><b>　　圖7.7</b></p><p>　　機構特點：采用曲柄滑塊機構，將軸的旋轉運動轉換成了滑塊的往復運動，滑塊的往復運動即可實現(xiàn)打印工作。</p>

53、<p>　　優(yōu)點：機構簡單，便于制造，成本較少。結構緊湊，打印位置相對精確。</p><p>　　缺點：結構占用空間較大，滑塊在導軌中運動，打印時需脫離導軌，同時又不可偏離導軌過多，以防發(fā)生脫離導軌運動，導致工作錯誤，這就要求具有較好的計算數(shù)據(jù)?；瑝K在導軌中有摩擦力的作用，會損失一部分的能量。此方案進行打印相對困難，需要綜合的實驗。</p><p>　　打印備選方案二：（圖7

54、.8）</p><p><b>　　圖7.8</b></p><p>　　機構特點：此機構由推桿滾子凸輪、彈簧和連桿等構成。在此機構中，通過凸輪+連桿機構將轉軸的旋轉運動轉換成連桿的往復擺動，從而實現(xiàn)打印功能。</p><p>　　優(yōu)點：機構傳動路線較短，打印時可以產(chǎn)生一定的間歇，打印更清晰準確；通過主軸即可帶動打印，改變凸輪廓線即可改變打印時

55、間，易于控制；加工簡單。</p><p>　　缺點：打印時占用空間較大，也需彈簧拉伸作用使?jié)L子推桿緊貼凸輪運動。凸輪的行程不大時，打印時距離工件較小，形成較大時，凸輪尺寸較大，占用空間較多。打印頭下部需裝有重物，使打印頭垂直打印，否則打印時會出現(xiàn)摩擦痕跡。尺寸計算時有一定困難。</p><p>　　打印備選方案三：（圖7.9）</p><p><b>　　

56、圖7.9</b></p><p>　　機構特點：此方案采用凸輪連桿機構，將凸輪的旋轉運動轉換成打印桿的垂直方向的往復運動，從而實現(xiàn)對機構進行打印的目的。</p><p>　　優(yōu)點：機構簡單，便于制造，節(jié)約成本。由于凸輪的近休和遠休位置，可以在打印時停留一段時間，保證了打印的清晰度，避免了打印時一閃而過的打印不清晰或打印不明顯的現(xiàn)象。這樣的凸輪制造難度過不大，且不易磨損，也就不需

57、要高強度的合金，節(jié)約了成本。凸輪的行程不用很大，就能保證打印頭遠離工件一定的距離。</p><p>　　缺點：需要彈簧的拉伸才能保證推桿緊貼凸輪運動，有一定的能量損失。</p><p><b>　　3.1.4輸出機構</b></p><p><b>　　輸出備選方案一：</b></p><p>　　

58、見定位機構方案一：第20頁 圖7.4。</p><p>　　輸出備選方案二：（圖7.10）</p><p><b>　　圖7.10</b></p><p>　　機構特點：此方案的輸出采用傳送帶和棘輪機構，利用傳送帶的傳送作用，將物塊自動打印后送出。</p><p>　　優(yōu)點：機構連續(xù)性強，傳送穩(wěn)定。</p>

59、<p>　　缺點：由于包裝盒是由人工擺放的，對擺放位置的要求較高，而且由于是人工擺放，包裝盒的位置浮動較大。印章的位置的浮動性也較大，打印時不能存在一定的間歇，易出現(xiàn)打印拉痕。另外槽輪不是很好加工，切運行時有一定的剛性沖擊。</p><p>　　輸出備選方案三：（圖7.11）</p><p><b>　　圖7.11</b></p><p

60、>　　機構特點：此方案的輸出采用凸輪+連桿機構，通過將凸輪的旋轉運動轉換成連桿的旋轉擺動，來實現(xiàn)輸出的目的。</p><p>　　優(yōu)點：機構傳動路線短，輸出的速度相對較快。</p><p>　　缺點：機構的桿件形狀較為復雜，計算較為困難，易出現(xiàn)打印位置不水平，使打印出現(xiàn)偏差。桿件需要完全的剛性，連接時也需要較緊，不能有錯位。桿件的分布設置難度較大，桿件的強度要求也較大。</p&

61、gt;<p>　　3.2 確定最終傳動方案及確定原因</p><p>　　最終方案：（圖7.12）</p><p><b>　　圖7.12</b></p><p><b>　　選擇原因：</b></p><p>　　1）齒輪傳動機構較為穩(wěn)定，傳動比穩(wěn)定。</p><

62、p>　　2）打印處印章升程較小，根據(jù)杠桿原理采用凸輪機構連接桿組較為合適。</p><p>　　3) 送料處用偏置曲柄滑塊機構有急回特性，曲柄的回轉中心位于滑塊導路上方，這樣可以實現(xiàn)，快速送料，慢速返回的性能，且能保證送料行程的距離。當滑塊把紙盒送到工位之前滑塊的運動速度是逐漸減小的而且送到工位時的瞬時速度為零，從而減少了機械沖擊對紙盒損害。</p><p>　　4) 用凸輪機構連接

63、三角形推塊，可同時實現(xiàn)輸出物料和固定當前打印物料，節(jié)省空間，簡化機構.</p><p>　　5）機構簡單成本較低且易于裝配。</p><p>　　3.機構系統(tǒng)運動方案轉換功能表（如表7.2所示）</p><p><b>　　表7.2</b></p><p>　　第八節(jié) 尺寸參數(shù)計算并創(chuàng)建機械系統(tǒng)運動方案</p>

64、;<p><b>　　1.尺寸參數(shù)計算</b></p><p><b>　　1.1 打印紙盒：</b></p><p>　　易于計算，我們所選擇的打印的紙盒參數(shù)為：紙盒長120mm,寬80mm，高40mm</p><p>　　1.2 傳動裝置參數(shù)：</p><p>　　所選取的齒輪傳動

65、的齒輪均為漸開線標準齒輪，其模數(shù)m=3，壓力角，齒頂高系數(shù)，標準直齒圓柱齒輪的頂隙系數(shù)，錐齒輪的頂隙系數(shù)。</p><p>　　減速1為皮帶輪傳動，主動輪直徑為130mm，從動齒輪的直徑為390mm，傳動比為3。</p><p>　　減速2為標準直齒圓柱齒輪嚙合，主動輪齒數(shù)為18，從動齒輪的齒數(shù)為72，傳動比為4。</p><p>　　減速3為標準直齒圓柱齒輪嚙合，

66、主動輪齒數(shù)為18，從動齒輪的齒數(shù)為72，傳動比為4。</p><p>　　減速4為標準直齒圓柱齒輪嚙合，主動輪齒數(shù)為18，從動齒輪的齒數(shù)為54，傳動比為3。</p><p>　　送料機構采用錐齒輪，嚙合齒數(shù)均為36齒。</p><p>　　1.3 送料機構：曲柄滑塊</p><p>　　尺寸確定：在本機構中設置行程速比系數(shù)K=2，偏距e=50

67、mm，滑塊行程為120mnm。由公式可以求得，該曲柄滑塊的極位夾角，用作圖法求出曲柄AB，連桿BC的長度，其作圖方法如圖所示：</p><p><b>　　圖8.1</b></p><p>　　步驟一：如圖8.1，作出行程長=120mm，作的垂直平分線，以的長為半徑畫圓，與垂直平分線交于點D，作D的外接圓，則在圓上的任意對應角為</p><p>

68、;<b>　　圖8.2</b></p><p>　　步驟二：如圖8.2所示，過點作與距離為50mm的直線與圓交于點A，連接、,以A為圓心，為半徑交于點E。</p><p><b>　　圖8.3</b></p><p>　　步驟三：如圖8.3所示，作的垂直平分線，量取1/2的長度，以A為圓心畫圓，交于點，交的延長線于點。&l

69、t;/p><p><b>　　圖8.4</b></p><p>　　步驟四：如圖8.4所示，量取的長度即為連桿BC的長度，的長度即為曲柄AB的長度。AB=43mm,BC=94mm。因送料機構為曲柄滑塊機構，從動齒輪充當曲柄，所以從動錐齒輪的直徑不少于86mm,即從動錐齒輪的齒數(shù)不可少于29<36,故所選的齒數(shù)合適。</p><p>　　1.4

70、 打印機構：凸輪機構</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)效率得出80次/ min，主軸轉速為8.37rad/s。</p><p>　　打印凸輪的行程可任意設定，不可太大，否則將增加成本，本設計中取H=10mm,基圓半徑為20mm,偏心距e=0，近休角為180度，推程角為60度，遠休角為60度，回程角為60度。</p><p>　　用電腦模擬凸輪圖形見附圖1、附圖2、附圖3

71、。</p><p>　　1.5 定位機構（輸出機構）：凸輪機構</p><p>　　輸出時，紙盒推至一半以上將發(fā)生傾斜，如圖8.5所示：</p><p><b>　　圖8.5</b></p><p>　　假設定位時，定位檔桿只擋到紙盒的一半位置，即20mm,則輸出時，由于傾斜做用，擋板需要上升的距離為mm,故打印凸輪的行

72、程需很大，凸輪的行程不少于51mm,本設計中取H=60mm。因基圓半徑增大，可見小壓力角，從而改善機構的傳動機構的傳力特性，但系事機構的尺寸也會增大，故取此凸輪的基圓半徑為60mm,偏心距e=0，近休角為60度，推程角為30度，遠休角為210度，回程角為60度。</p><p>　　用電腦模擬凸輪圖形見附圖4、附圖5、附圖6。</p><p><b>　　機械系統(tǒng)運動方案<

73、/b></p><p>　　運動方案圖平面圖如附圖7所示。</p><p>　　運動方案圖三維圖如附圖8、附圖9所示。</p><p>　　第九節(jié) 擬定運動循環(huán)圖及運動分析</p><p>　　1.運動循環(huán)表（表9.1）</p><p><b>　　表9.1</b></p>&

74、lt;p>　　2. 運動循環(huán)圖（圖9.1）</p><p><b>　　圖9.1</b></p><p>　　對應時間表如表9.2所示：</p><p><b>　　表9.2</b></p><p>　　3. 運動分析：送料機構</p><p>　　送料機構的位移分析見

75、附圖10，速度分析見附圖11，加速度分析見附圖12</p><p><b>　　附錄：</b></p><p>　　附圖1：打印凸輪凸輪類型</p><p>　　附圖2：打印凸輪運動分段</p><p>　　附圖3：打印凸輪輪廓線</p><p>　　附圖4：定位凸輪凸輪類型</p>

76、<p>　　附圖5：定位凸輪運動分段</p><p>　　附圖6：定位凸輪輪廓線</p><p>　　附圖7：設計方案平面圖</p><p>　　附圖8：設計方案三維圖1</p><p>　　附圖9：設計方案三維圖2</p><p><b>　　附圖10：位移分析</b></p&

77、gt;<p><b>　　附圖11：速度分析</b></p><p>　　附圖11：加速度分析</p><p><b>　　設計總結</b></p><p>　　這次課程設計雖然只有這短短的十幾天時間，但我感覺在這次實踐的過程中我學到了許多東西。</p><p>　　首先，作為一個設計

78、者應該對機構能實現(xiàn)的功能有充分的理解和掌握。在進行設計時，一定要注意各個機構在時間和空間上動作的協(xié)調(diào)性和一致性，同時再設計機構時應該從工作需要的角度出發(fā)進行設計。我們設計的自動打印機的定位凸輪既要滿足定位功能又要滿足輸出紙盒的功能，所以再設計時我們就按工作需要，將凸輪分配4個工作轉角，使它們在某一特定工作轉角內(nèi)實現(xiàn)特定的功能。</p><p>　　其次，我認識到設計是一個持續(xù)的工作，從提出方案到最后整體設計的完成

79、需要充分的考慮。我們在進行設計時不斷的發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，在這個過程中獲得了極大提高。</p><p>　　最后，在設計過程中感受到了別人較好的專業(yè)技能,更深切的體會到人與人之間的那種相互協(xié)調(diào)合作的機制。獨立思考能力固然重要，但傾聽別人的思想和思路，對你的設計思考也有很大的啟發(fā)，很多困難問題的解決我們都是討論完成的。</p><p>　　總之，這次課程設計我學到了很多，但是，我們也不能為之

80、驕傲，因為我們的設計作品一定會有很大的不足，甚至錯誤。我要汲取這次課程設計的經(jīng)驗，總結設計失誤的原因，在以后更多更復雜的設計中做的更好。我相信通過越來越多的實踐體驗，我們一定能夠?qū)崿F(xiàn)自己學習機械專業(yè)的價值觀的！</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在這次課程設計的撰寫過程中，我得到了許多人的幫助。我在這里不得不感謝我們辛苦的老師和我的設計同伴

81、。</p><p>　　首先我要感謝我的老師在課程設計上給予我的指導、提供給我的支持和幫助，這是我能順利完成這次報告的主要原因，更重要的是老師幫我解決了許多技術上的難題，讓我能把系統(tǒng)做得更加完善。在此期間，我不僅學到了許多新的知識，而且也開闊了視野，提高了自己的設計能力。謝謝你，xx老師。</p><p>　　其次，我要感謝幫助過我的同學，我的設計伙伴。沒有他的勤勞和汗水，我這份課程設計書

82、是無論如何也完不成這么快的。這份課程說明書的三維圖紙都是他繪制的。我們在設計過程中互相鼓勵與幫助，通過這次設計，我們從不太熟悉的同學到現(xiàn)在親密的伙伴。謝謝你，親愛的朋友。</p><p>　　最后，感謝學院為我提供的良好的做畢業(yè)設計的環(huán)境。</p><p>　　在此，我再次鄭重表達我對辛勤指導我們設計的老師和我的設計伙伴的感謝，謝謝你們！</p><p><b

83、>　　參考文獻</b></p><p>　　1．《機械原理課程設計手冊》，牛鳴歧等編著，重慶大學出版社</p><p>　　2．《機械原理》，葛文杰等主編，高等教育出版社</p><p>　　3．《機械制造技術基礎》，華楚生主編，重慶大學出版社</p><p>　　4．《機械設計手冊》北京機械工業(yè)出版社</p>