書本打包機課程設(shè)計 (2)

1、<p><b>　　機械工程學(xué)院</b></p><p>　　書本打包機課程設(shè)計說明書</p><p>　　設(shè) 計 題 目： 機械原理課程設(shè)計 </p><p>　　書本打包機設(shè)計 　　　

2、 </p><p>　　專 業(yè)： 　 材料成型及其控制工程　 　　 </p><p>　　班 級： 13材料 　 　　

3、 　　 </p><p>　　姓 名： 學(xué) 號 　 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師： </p><p>　　2015年 12 月 27 日</p><p><b>

4、;　　目 錄</b></p><p><b>　　緒論3</b></p><p>　　1設(shè)計任務(wù)..................................................................................................................................

5、1</p><p>　　1.1 課程設(shè)計題目3</p><p>　　1.2 設(shè)計要求2</p><p>　　2 課程設(shè)計題目分析2</p><p>　　2.1總功能要求4</p><p>　　2.2總功能分解4</p><p>　　2.3書本打包機設(shè)計參數(shù)的選擇3</p>

6、<p>　　2.4各部分執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計3</p><p>　　2.5書本打包機整體機構(gòu)簡圖4</p><p>　　2.6整個機構(gòu)的運動循環(huán)圖5</p><p>　　3 各部分機構(gòu)的設(shè)計6</p><p>　　3.1各部分機構(gòu)的設(shè)計方案說明6</p><p>　　4 執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計和傳動比計算8

7、</p><p>　　4.1電動機到主軸間的減速機構(gòu)計算10</p><p>　　4.2推書機構(gòu)的連桿機構(gòu)計算10</p><p>　　4.3凸輪機構(gòu)的計算11</p><p>　　4.3.1裁紙機構(gòu)的凸輪分析12</p><p>　　4.3.2折邊機構(gòu)的凸輪分析13</p><p>

8、　　4.3.3涂漿糊、貼封簽、烘干機構(gòu)的凸輪分析13</p><p>　　5 課程設(shè)計心得體會15</p><p>　　參考文獻(xiàn)..................................................................................................................................

9、.16</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的飛躍發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)各個部門迫切需要各種各樣的質(zhì)量優(yōu)、性能好、能耗低、價格廉的機械產(chǎn)品。其中，產(chǎn)品設(shè)計是決定產(chǎn)品性能、質(zhì)量、水平、市場競爭能力和經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)。產(chǎn)品的設(shè)計包括機械設(shè)備的功能分析、工作原理方案設(shè)計和機械運動方案設(shè)計等。這些設(shè)計內(nèi)容可作為機械原理課程設(shè)計的內(nèi)容

10、。很明顯，產(chǎn)品設(shè)計本身如果存在問題，常常屬于根本性的問題，可能造成機械產(chǎn)品災(zāi)難性的失誤。因此我們必須重視對學(xué)生進(jìn)行機械原理設(shè)計能力的培養(yǎng)。</p><p>　　為了培養(yǎng)學(xué)生的開發(fā)和創(chuàng)新機械產(chǎn)品的能力，高等學(xué)校工科本科《機械原理課程教學(xué)基本要求》中對機械原理課程設(shè)計提出的要求是：“結(jié)合一個簡單的機械系統(tǒng)，綜合運用所學(xué)理論和方法，使學(xué)生受到擬定機械運動方案的初步訓(xùn)練，并能對方案中的某些機構(gòu)進(jìn)行分析和設(shè)計?！痹跈C械原理

11、課程中加強機械運動簡圖能力的培養(yǎng)，已越來越為廣大師生所認(rèn)識。</p><p><b>　　1 設(shè)計任務(wù)</b></p><p><b>　　1.1課程設(shè)計題目</b></p><p>　　課程設(shè)計題目：書本打包機機</p><p>　　書本打包機主要是用在印刷廠里，在大量的書本印刷出來后，將其以一定

12、的數(shù)量為一堆，用牛皮紙將其包裝起來，以便于銷售和運輸。這種功能在很多地方都可以用到，比如：包糖機，飯盒包裝機等凡是涉及到要將東西分堆包裝的地方，都可以將其稍微改動即可用于其它地方。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計要求</b></p><p>　?。╨）書本打包機一般至少包括連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)在內(nèi)的三種機構(gòu)。 </p><p>

13、;　?。?）畫出機器的運動方案簡圖與運動循環(huán)圖。擬定運動循環(huán)圖時，執(zhí)行構(gòu)件的動作起止位置可根據(jù)具體情況重疊安排，但必須滿足工藝上各個動作的配合，在時間和空間上不能出現(xiàn)干涉。 </p><p>　?。?）設(shè)計凸輪機構(gòu)，自行確定運動規(guī)律，選擇基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑，計算凸輪廓線。 </p><p>　?。?）設(shè)計計算齒輪機構(gòu)。 </p><p>　?。?

14、）對連桿機構(gòu)進(jìn)行運動設(shè)計。并進(jìn)行連桿機構(gòu)的運動分析，繪出運動線圖。 </p><p>　?。?）學(xué)生可進(jìn)一步完成機器的計算機演示驗證、凸輪的數(shù)控加工等。</p><p>　　2 課程設(shè)計題目分析</p><p><b>　　2.1 總功能要求</b></p><p>　　將若干本一摞書用牛皮紙包成一包，并在兩端貼好封簽。

15、</p><p><b>　　2.2總功能分解</b></p><p>　　設(shè)計書本打包機，其總功能可以分解為以下幾個工藝動作：</p><p>　?。?） 推書機構(gòu)：為間歇性運動，分為橫向、縱向運輸機構(gòu)。這一動作可以通過兩個槽輪帶動連桿運動來實現(xiàn)。</p><p>　?。?） 送紙機構(gòu)：采用橡膠摩擦輪通過摩擦來實現(xiàn)傳動

16、。</p><p>　?。?） 裁制機構(gòu)：裁刀為間歇性的進(jìn)給運動。由皮帶帶動齒輪，在齒輪上安裝一凸輪，凸輪連接連桿機構(gòu)帶動裁刀將牛皮紙裁斷。</p><p>　?。?） 折邊機構(gòu)：用凸輪帶動連桿來實現(xiàn)折上下邊的兩塊擋板同時運動。</p><p>　?。?） 折角機構(gòu)：折后角用一個凸輪機構(gòu)來實現(xiàn)。書通過擋板時則實現(xiàn)折前角。</p><p>　　

17、（6） 涂漿糊、帖簽、烘干機構(gòu)：可以通過凸輪連桿帶動滑塊來實現(xiàn)。</p><p>　?。?） 電動機到主軸間的傳動機構(gòu)：通過齒輪系的變速來實現(xiàn)各個機構(gòu)應(yīng)有的轉(zhuǎn)動速度。</p><p>　　2.3書本打包機設(shè)計參數(shù)的選擇</p><p>　　電動機：電動機是機器中運動和動力的來源，其種類很多，有點動機、內(nèi)燃機、蒸汽機、水輪機、汽輪機等。電動機結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、控制方

18、便、維護(hù)容易，一般機械上大多數(shù)采用電動機。</p><p>　　電動機設(shè)計參數(shù)的選擇：</p><p>　　類型：三相異步電動機；</p><p>　　轉(zhuǎn)速：1000 r/min</p><p>　　生產(chǎn)率：20摞/min</p><p>　　成品尺寸：長，180~220；寬，130~140；高:180~220；<

19、;/p><p>　　2.4各部分執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　所選執(zhí)行機構(gòu)優(yōu)缺點詳細(xì)比較</p><p>　　各部分機構(gòu)的選用方案：</p><p>　　注: 機器中機構(gòu)的最大允許長度A和高度B：A≈2000mm；B≈1600mm。</p><p>　　工作臺面高度：距地面y≈700mm；距主軸y1≈400mm。&

20、lt;/p><p>　　主軸水平位置：x≈1000～1100mm。</p><p>　　為了保證工作安全，臺面整潔，推書機構(gòu)最好放在臺面以下。</p><p>　　2.5 書本打包機整體機構(gòu)簡圖</p><p>　　2.6 整個機構(gòu)的運動循環(huán)圖</p><p><b>　　坐標(biāo)軸示意圖如下：</b>&

21、lt;/p><p>　　3 各部分機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　3.1各部分機構(gòu)的設(shè)計方案說明</p><p>　　(1). 橫縱向推書機構(gòu)</p><p><b>　　方案比較如下：</b></p><p>　　通過三種機構(gòu)的對比，選擇間歇性運動機構(gòu)當(dāng)中的槽輪機構(gòu)。</p><

22、p><b>　?。?）送紙機構(gòu)：</b></p><p>　　方案優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，要求的目的動作易于實現(xiàn)，功耗較小，經(jīng)濟(jì)實惠。</p><p>　　缺點：此機構(gòu)是由摩擦力來實現(xiàn)送紙，壓輪使用時間長可能會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。</p><p>　?。?）裁紙機構(gòu)：圖中所示的是可控擺動剪紙機構(gòu)，帶輪和凸輪為一整體機構(gòu)。帶輪轉(zhuǎn)動從而凸輪也一起隨之而轉(zhuǎn)動

23、，再由凸輪的回轉(zhuǎn)帶動桿做上下往復(fù)運動，再通過連桿將運動傳遞到擺叉上，擺叉做一定角度的擺動，隨之帶動裁刀作前后的間隙運動，從而實現(xiàn)裁紙的目的。</p><p>　　方案優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單且操作性強。</p><p>　　缺點：間隙時間不易控制，機構(gòu)的精度要求較高。</p><p><b>　　（4）折邊機構(gòu)：</b></p><p

24、>　　方案優(yōu)點：通過凸輪機構(gòu)帶動連桿做間歇性的上下運動，使得折紙板能較為準(zhǔn)確的完成折邊任務(wù)。</p><p>　　缺點: 凸輪和從動件之間為高副接觸，壓強較大，易于磨損。</p><p>　　（5）折角機構(gòu)：利用凸輪機構(gòu)來實現(xiàn)折后角，然后當(dāng)書本經(jīng)過擋板時實現(xiàn)折前角。</p><p>　?。?）涂漿糊、帖簽、烘干機構(gòu)：</p><p>　

25、　方案優(yōu)點：涂漿糊、貼封簽、烘干三個動作均由一個整體機構(gòu)完成，工作效率較高，且結(jié)構(gòu)簡單方便，比較經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　缺點：裝漿糊，裝標(biāo)簽都需要人工操作，很難時時掌控盒內(nèi)是否滿足機構(gòu)工作的需要；涂漿糊機構(gòu)中可能會出現(xiàn)漿糊涂抹不均勻的情況，而江湖容易隨刷子的擺動而溢出，易造成浪費；貼封簽機構(gòu)中標(biāo)簽的多少直接影響彈簧的彈力大小，容易造成漏貼。</p><p>　?。?）電動機到主軸間的傳

26、動機構(gòu)（減速機構(gòu)）：由于電動機的轉(zhuǎn)速太大，不適合各機構(gòu)的轉(zhuǎn)速要求。所以必須經(jīng)過變速后才能適應(yīng)主軸的轉(zhuǎn)速。通過直齒輪的減速機構(gòu)來減速容易計算和安裝，且可以得到較為穩(wěn)定的傳動比。</p><p>　　4 執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計和傳動比計算</p><p>　　4.1電動機到主軸間的減速機構(gòu)計算</p><p>　　減速機構(gòu)的示意圖如下：</p><p>

27、　　由選定的數(shù)據(jù)：電動機轉(zhuǎn)速n1=1000r/min，主軸轉(zhuǎn)速n4=10r/min 可通過計算得到各個齒輪的齒數(shù)，傳動比為10。</p><p>　　計算過程： i14=z2*z3*z4÷z1*z2’*z3’=100</p><p>　　可?。?z1=24 z2=75 z3=60 z4=160</p><p>　　z2’=15 z3’=20&l

28、t;/p><p>　　模數(shù)m=2 壓力角α=20° </p><p>　　4.2推書機構(gòu)的連桿機構(gòu)計算</p><p>　　連桿機構(gòu)的示意圖如下所示：</p><p>　　B為連桿機構(gòu)的一般位置，A和C分別為連桿端點的左右極限位置。又因為推書行程為H=︱AC︱=400mm。</p><p>　　設(shè)R為等效曲柄

29、半徑，d為連桿長度，︱aA︱=x</p><p>　　當(dāng)機構(gòu)出于拉直共線和重合共線兩種位置時，連桿的推程分別取最大值和最小值。</p><p>　　由幾何關(guān)系可列出：(d+R)²=R²+（H+x）²</p><p>　　2R<d x=d-H/2</p><p>　　聯(lián)立上式解得：R（d+1）=36

30、單位：m</p><p>　　根據(jù)關(guān)系式可?。篟=300mm d=1100mm </p><p>　　兩槽輪的運動時序如下：</p><p>　　4.4凸輪機構(gòu)的計算</p><p>　　4.4.1裁紙機構(gòu)的凸輪分析</p><p>　　要使裁刀間歇性的進(jìn)給運動，就必須利用凸輪輪機構(gòu)來實現(xiàn)。設(shè)計的凸輪機構(gòu)如下圖所示：

31、</p><p>　　裁刀的進(jìn)給距離與擺叉的擺動角度有關(guān)，由圖可看出滾子從動件的上下運動距離為OA，于是OA的長度可通過擺叉的所擺動的角度來計算。</p><p>　　4.4.2折邊機構(gòu)的凸輪分析</p><p>　　由凸輪的轉(zhuǎn)動帶動滾子從動件上下運動，而凸輪的輪廓設(shè)計要通過折紙板的擺動角度來確定。假設(shè)折紙板的長度為L，最大擺動角度為α，則滾子從動件所在的桿端A的運

32、動距離可根據(jù)α來計算。其距離為h=Lsin(90°-α)。假定該凸輪的基圓半徑為R，滾子從動件的半徑為r。設(shè)彈簧B到O’的距離為S，則滾子從動件的推程為H（與S、r、R、h有關(guān)的代數(shù)式）。</p><p>　　該機構(gòu)的示意圖如下：</p><p>　　滾子從動件的運動線圖如下：</p><p><b>　　凸輪的示意圖如下：</b>&

33、lt;/p><p>　　AOB所夾的大于180°的角為β-α。 AOB所夾的小于180°的角為α。</p><p>　　4.4.3涂漿糊、貼封簽、烘干機構(gòu)的凸輪分析</p><p>　　1）貼標(biāo)簽工藝是在剪紙過程之后完成的，其工作時間為180°~340°之間。</p><p>　　2）凸輪從動件在推程時按等

34、速運動規(guī)律，設(shè)計其行程為h，凸輪機構(gòu)的壓力角為α。</p><p>　　設(shè)凸輪基圓半徑為R，滾子從動件的半徑為r，通過彈簧的作用使?jié)L子從動件貼緊凸輪表面。從動件的推程可通過彈簧、連桿移動副的移動距離來計算。凸輪及從動件的位移線圖如下：</p><p>　　5 課程設(shè)計心得體會</p><p>　　為期一周的機械原理課程設(shè)計結(jié)束了，在這次實踐的過程中我學(xué)到了一些除書本

35、知識以外的其他東西,領(lǐng)略到了別人在處理專業(yè)技能問題時顯示出的優(yōu)秀品質(zhì),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,最重要的還是自己對一些問題的看法產(chǎn)生了良性的變化. </p><p>　　經(jīng)本次設(shè)計，本組成員了解掌握了機械設(shè)計的方法和步驟。通過對書本打包機運動.速度及工作簡圖的設(shè)計讓我們進(jìn)一步掌握了《機械原理》，加深了對各知識點的理解和運用。 這次設(shè)計我們本著認(rèn)真.準(zhǔn)確的原則，使我們增強了自信心，也為

36、我們將來工作打下良好基礎(chǔ)。本次設(shè)計使我們在實踐.理論方面都有了很大的提高，也為機械設(shè)計的課程做了充分的準(zhǔn)備。本次設(shè)計得不是很完美，但我們堅信以后我們將做得更好。在設(shè)計我們真正懂得搞設(shè)計的艱難，激勵我們以后更加的努力學(xué)習(xí)相關(guān)知識。</p><p>　　當(dāng)我在設(shè)計當(dāng)中遇到問題時,必須要有斟酌的態(tài)度才會收到效果。我記得有位老師說過,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,那絕對不是僥幸或者巧合,

37、那是自己付出勞動的成果的彰顯,那是自己辛苦過程的體現(xiàn). </p><p>　　這次課程設(shè)計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，通過這次課程設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。 在這次課程設(shè)計中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。 總之，不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知

38、道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。 </p><p>　　最后，我在此感謝**等同學(xué)對我的幫助，也感謝老師平時對我這次課程設(shè)計的幫助。這次設(shè)計的成功離不開他們的幫助，再次表示深深的感謝！</p><p><b>　　參

39、考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 高志、殷勇輝、章蘭珠、崔立.《機械原理》 華東理工教育出版社， 2010 [2] 王三民主編. 《機械原理與設(shè)計課程設(shè)計》 機械工業(yè)出版社，2004 </p><p>　　[3]《機械原理指導(dǎo)書》. 高等教育出版社 </p><p>　　[4] 張永安《機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)》 高等教育出版社 </