機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)---自動(dòng)打印機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　題 目： 自動(dòng)打印機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　院 （系）： 機(jī)械與電氣工程學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p&

2、gt;<p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　職 稱(chēng)： </p><p><b>　　2011年6月9日</b></p><p><b>

3、　　目錄</b></p><p><b>　　目 錄I</b></p><p><b>　　1 題目1</b></p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)題目1</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1</p><p>　　2.3 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)2</p

4、><p>　　2.4運(yùn)動(dòng)方案構(gòu)思……………………………………………………·······2</p><p>　　3 機(jī)構(gòu)方案分析與優(yōu)化比較2</p><p>　　3.11 送料機(jī)構(gòu)方案12</p><p>　　3.12送料機(jī)構(gòu)方案23</p><p&g

5、t;　　3.13送料機(jī)構(gòu)方案34</p><p>　　3.21打印機(jī)構(gòu)方案15</p><p>　　3.22打印機(jī)構(gòu)方案26</p><p>　　3.23打印機(jī)構(gòu)方案37</p><p>　　3.3輸出機(jī)構(gòu)方案8</p><p>　　3.4打印機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖····

6、3;····································&#

7、183;···9</p><p>　　4 轉(zhuǎn)換功能圖 9</p><p>　　5運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 10</p><p>　　6 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 11</p><p>　　7solidworks畫(huà)出的機(jī)構(gòu)三維圖·········&#

8、183;························13</p><p>　　8總結(jié)…………………………………………………………………………14</p>&l

9、t;p><b>　　9參考文獻(xiàn)15</b></p><p>　　一、題目：自動(dòng)打印機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　二、設(shè)計(jì)題目以及任務(wù)</p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)題目</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)自動(dòng)打印機(jī)機(jī)構(gòu)</b></p>&

10、lt;p>　　2.1.1 功能要求及工藝動(dòng)作分解提示</p><p>　　1）總功能要求：在產(chǎn)品上打印記號(hào)</p><p>　　2）工作原理及工藝動(dòng)作分解：自動(dòng)打印機(jī)系統(tǒng)的工作原理及工藝動(dòng)作如流程圖所示，該系統(tǒng)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸上的三個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成送料、夾緊和打印、輸出的任務(wù)。自動(dòng)打印機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)功能圖如下所示。</p><p>　　2.2設(shè)計(jì)任務(wù)及要求<

11、/p><p>　　1）本題設(shè)計(jì)的時(shí)間為一周。</p><p>　　2）明確機(jī)構(gòu)功能要求以及進(jìn)行功能分解。</p><p>　　3）構(gòu)思系統(tǒng)方案（至少兩個(gè)以上），進(jìn)行方案比較評(píng)價(jià)，選出較優(yōu)方案。</p><p>　　4）按工藝動(dòng)作過(guò)程擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。</p><p>　　5) 繪制系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖。</p>

12、<p>　　6）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。</p><p>　　7）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。</p><p><b>　　2.3 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)</b></p><p>　　1）紙盒尺寸，長(zhǎng)為100—150mm，寬70—100mm，高30—950mm</p><p>　　2）產(chǎn)品重量為5—10N&

13、lt;/p><p>　　3）自動(dòng)打印機(jī)的生產(chǎn)率為80次/min。</p><p>　　2.4 運(yùn)動(dòng)方案構(gòu)思</p><p>　　1） 實(shí)現(xiàn)送料——夾緊功能的機(jī)構(gòu)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)。當(dāng)送料、夾緊機(jī)構(gòu)的執(zhí)行構(gòu)件將產(chǎn)品推至指定位置，執(zhí)行構(gòu)件停止不動(dòng)，維持推緊力（前有擋塊擠壓），待打印機(jī)構(gòu)執(zhí)行件打完印后，被推出。</p><p>

14、　　2） 實(shí)現(xiàn)打印功能的機(jī)構(gòu)可以采用平面連桿機(jī)構(gòu)或直動(dòng)（擺動(dòng)）凸輪機(jī)構(gòu)。</p><p>　　3） 實(shí)現(xiàn)輸出功能的機(jī)構(gòu)可以采用與送料、夾緊機(jī)構(gòu)相類(lèi)似的連桿或凸輪機(jī)構(gòu)。為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，可考慮固定定位擋塊，而將輸出運(yùn)動(dòng)與送料運(yùn)動(dòng)的方向互相垂直。</p><p>　　4） 自動(dòng)打印機(jī)系統(tǒng)采用一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸控制三個(gè)機(jī)構(gòu)的執(zhí)行構(gòu)件完成各自的功能運(yùn)動(dòng)。如何將三個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件均固定在主軸上而達(dá)到設(shè)計(jì)要

15、求是該方案一大難題。</p><p>　　三、 機(jī)構(gòu)方案分析與優(yōu)化比較</p><p>　　3.11送料機(jī)構(gòu)方案1：</p><p><b>　　機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：</b></p><p>　　方案分析：凸輪作為整個(gè)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件輸出運(yùn)動(dòng)。此機(jī)構(gòu)是對(duì)擺動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)的擴(kuò)展，從而在保證擺桿擺動(dòng)角度一定的情況下，改變擺動(dòng)的方向，實(shí)現(xiàn)

16、預(yù)期運(yùn)動(dòng)的效果。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：凸輪在其近休止和遠(yuǎn)休止時(shí)有一定的停歇時(shí)間，從而保證打印時(shí)工件處于靜止?fàn)顟B(tài)；其次，在設(shè)計(jì)時(shí)，使其推程運(yùn)動(dòng)角大于回程運(yùn)動(dòng)角，這樣可以方便使送料機(jī)構(gòu)具有急回運(yùn)動(dòng)特性，提高機(jī)械生產(chǎn)效率。</p><p>　　缺點(diǎn)：直角擺桿推動(dòng)物件時(shí)，軌跡為一圓弧，使得輸出不平穩(wěn)，且凸輪的計(jì)算、設(shè)計(jì)較復(fù)雜，增加了工作量。</p><p>　　3.1

17、2送料機(jī)構(gòu)方案2</p><p><b>　　機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：</b></p><p>　　方案分析：利用滑塊的直線運(yùn)動(dòng)及急回特性</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；由于滑塊做平面直線運(yùn)動(dòng)，所以輸送物件平穩(wěn)。</p><p>　　缺點(diǎn)：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)，與之配合的工作臺(tái)結(jié)構(gòu)要求復(fù)雜，且不具備急回運(yùn)動(dòng)特性，導(dǎo)致

18、生產(chǎn)效率降低。</p><p>　　3.13送料機(jī)構(gòu)方案3</p><p><b>　　機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：</b></p><p>　　方案分析：通過(guò)帶輪和直齒輪和斜齒輪進(jìn)行減速，從而分別保證打印和傳輸速度，利用包裝紙盒自身重量,通過(guò)傳輸桶,并利用槽輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)其傳輸?shù)酱蛴」の弧?lt;/p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：有一定的停歇時(shí)間，從

19、而保證打印時(shí)工件處于靜止?fàn)顟B(tài)；輸送物件平穩(wěn)；同樣，在設(shè)計(jì)的時(shí)候注意推程運(yùn)動(dòng)角和回程運(yùn)動(dòng)角之間的大小關(guān)系，就可使該機(jī)構(gòu)有急回運(yùn)動(dòng)特性，從而提高機(jī)械效率。</p><p><b>　　缺點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)鏈有點(diǎn)長(zhǎng)</b></p><p>　　送料機(jī)構(gòu)，最終我們選擇方案3</p><p>　　3.21打印機(jī)構(gòu)方案1：機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下</p><

20、p>　　方案分析：此機(jī)構(gòu)中，轉(zhuǎn)盤(pán)式工作臺(tái)與棘輪固聯(lián)，ABCD位移空間四桿機(jī)構(gòu)?；瑝KD作為主動(dòng)件。當(dāng)滑塊D上升時(shí)搖桿AB順時(shí)針擺動(dòng)，并通過(guò)棘爪帶動(dòng)機(jī)輪和工作臺(tái)順時(shí)針轉(zhuǎn)位。當(dāng)沖頭下降進(jìn)行沖壓時(shí)，搖桿逆時(shí)針擺動(dòng)，則棘爪在輪上滑動(dòng)，工作臺(tái)不動(dòng)。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)了間歇運(yùn)動(dòng)</p><p>　　缺點(diǎn)：對(duì)于一個(gè)自動(dòng)打印機(jī)來(lái)說(shuō)，有點(diǎn)大材小用；而且此機(jī)構(gòu)在造型時(shí)較為復(fù)雜，增加了工作量。

21、</p><p>　　3.22打印機(jī)構(gòu)方案2</p><p><b>　　機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：</b></p><p>　　方案分析：此圖為實(shí)際機(jī)構(gòu)的左視圖。改變凸輪輪廓，即可改變打印錘的上升、下降速度。以余弦函數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)凸輪輪廓，可使該機(jī)構(gòu)消除剛性沖擊，僅存在柔性沖擊。同樣，在設(shè)計(jì)的時(shí)候注意推程運(yùn)動(dòng)角和回程運(yùn)動(dòng)角之間的大小關(guān)系，就可使該機(jī)構(gòu)有急回運(yùn)動(dòng)

22、特性，從而提高機(jī)械效率。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：工作臺(tái)為一簡(jiǎn)單的平板，造型簡(jiǎn)單，制造工藝簡(jiǎn)潔。而且尺寸大小居中，適合于打印機(jī)構(gòu)的外形特點(diǎn)。</p><p>　　缺點(diǎn)：工作臺(tái)與滑塊間如果摩擦較小，由于工件存在慣性，有可能導(dǎo)致在打印記號(hào)時(shí)對(duì)位不準(zhǔn)，影響整批工件的外觀、質(zhì)量。</p><p>　　3.23打印機(jī)構(gòu)方案3</p><p>　　方案

23、分析：當(dāng)產(chǎn)品送至打印工位時(shí),使打印頭完成下降---打印(停歇)---抬起 ---停歇的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)產(chǎn)品打好記號(hào)后，輸出機(jī)構(gòu)便將產(chǎn)品輸出</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：此過(guò)程具有急回運(yùn)動(dòng)特性，從而提高機(jī)械生產(chǎn)率；打印錘的上升、下降速度可以改變；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝簡(jiǎn)易；省料。</p><p>　　缺點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)鏈較長(zhǎng)；穩(wěn)定性有待提高。</p><p>　　打印機(jī)構(gòu)，最終我們選擇方

24、案3</p><p>　　3.31輸出機(jī)構(gòu)方案</p><p>　　直接在工作臺(tái)上開(kāi)槽，利用工作臺(tái)與槽輪配合，產(chǎn)品經(jīng)打印后運(yùn)送到凹槽處被推壓出去，省工，省料。</p><p>　　3、4打印機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　綜上所述，根據(jù)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全可靠及實(shí)際的可能性四個(gè)方面的內(nèi)容，選用方案機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下。</p><p&

25、gt;<b>　　轉(zhuǎn)換功能圖</b></p><p><b>　　五、運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖</b></p><p>　　在同一時(shí)間段，工作轉(zhuǎn)臺(tái)與打印機(jī)構(gòu)的同步化循環(huán)圖如下圖所示（工作轉(zhuǎn)臺(tái)與間歇機(jī)構(gòu)的從動(dòng)盤(pán)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)）</p><p><b>　　六、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　

26、減速---送料---打印---輸出 </p><p>　　1、減速： 通過(guò)帶輪和直齒輪和斜齒輪進(jìn)行減速，從而分別保證打印和傳輸速度。</p><p><b>　　送料：</b></p><p>　　利用包裝紙盒自身重量,通過(guò)傳輸桶,并利用槽輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)其傳輸?shù)酱蛴」の?</p><p>　　打?。寒?dāng)產(chǎn)品送至打印工位時(shí),

27、使打印頭完成下降---打印(停歇)---抬起 ---停歇的運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　輸出：當(dāng)產(chǎn)品打好記號(hào)后，輸出機(jī)構(gòu)便將產(chǎn)品輸出。</p><p>　　solidworks畫(huà)出的機(jī)構(gòu)三維圖</p><p><b>　　七、總結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)加深了理解與認(rèn)識(shí)。對(duì)連桿

28、機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，學(xué)到了一些實(shí)踐性的東西。這次是第一次工程制圖的課程設(shè)計(jì)。我沒(méi)有什么經(jīng)驗(yàn)，拿到課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，我大致瀏覽了一下：</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)：</b></p><p>　?。?）繪制機(jī)構(gòu)原理簡(jiǎn)圖1張</p><p>　?。?）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)１份（格式見(jiàn)附件，有統(tǒng)一要求）</p&g

29、t;<p>　　(附: 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容順序如下)</p><p>　　1．目錄（標(biāo)題及頁(yè)次）</p><p><b>　　2．設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　3．機(jī)構(gòu)功能要求及功能分解</p><p>　　4．機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功能圖</p><p>　　5．機(jī)構(gòu)形態(tài)學(xué)矩

30、陣及求解</p><p>　　6．機(jī)構(gòu)方案分析與優(yōu)化比較</p><p>　　7．機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析</p><p><b>　　8．總結(jié)</b></p><p><b>　　9．參考資料 </b></p><p>　　對(duì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟及方法，其中包括選擇模

31、型，運(yùn)動(dòng)方案的確定，運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析和整體設(shè)計(jì)等，并提高了我的計(jì)算，分析，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，繪圖以及查閱和使用文獻(xiàn)的綜合能力。</p><p>　　其次，對(duì)于一些在機(jī)械原理課程中提到的比較抽象或者很少提及的概念有了一個(gè)認(rèn)識(shí)，例如傳動(dòng)比的分配，各種參數(shù)的選擇等，參數(shù)不同對(duì)結(jié)果的影響很大，甚至實(shí)現(xiàn)不了要求的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作。通過(guò)自己對(duì)各種參數(shù)的選擇，了解了這些參數(shù)的選擇方法。</p><p>　　最

32、后，通過(guò)這一次的課程設(shè)計(jì)，我明白自己對(duì)本課程的很多概念沒(méi)有做到真正的理解，所以造成設(shè)計(jì)時(shí)的茫然。所以，這就要求我在以后的學(xué)習(xí)中，在理解概念的基礎(chǔ)上，把握課程的本質(zhì)，踏踏實(shí)實(shí)學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，能做到學(xué)有所用。</p><p>　　這一次課程設(shè)計(jì)我們是兩人一組的，我們認(rèn)真探討，共同進(jìn)步，雖然本次課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，但我們一起奮斗的精神和這份寶貴的經(jīng)歷將會(huì)成為人生道路上一道亮麗的風(fēng)景線</p><p>

33、<b>　　八、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 孫桓.機(jī)械原理[M].北京:高等教育出版社,2001.</p><p>　　[2] 鄒慧君，張青.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）[M].北京:高等教育出版社,2010.</p><p>　　[3] 王亮申，孫峰華等. TRIZ創(chuàng)新理論與應(yīng)用原理[M].北京:科學(xué)出版社,2010.&l

34、t;/p><p>　　[4] 斯克萊特.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用機(jī)構(gòu)與裝置圖冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　[5] 樓錫銀. 機(jī)電產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)技術(shù)與評(píng)價(jià)[M]. 杭州：浙江大學(xué)出版社，2001.</p><p>　　[6]呂庸厚，沈愛(ài)紅.組合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用創(chuàng)新[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.</p><p>　　[