书包打包机课程设计(机械原理).docx

1.绪论21.1、 课程设计题目21.2、 工艺动作分解21.3、 设计要求42 .课程设计题目分析42.1、 总功能要求42.2、 总功能分解42.3、 书本打包机设计参数的选择52.4、 各部分执行机构的设计52.5、 书本打包机整体机构简图72.6、 整个机构的运动循环图73 .各部分机构的设计83.1、 各部分机构的简图83.2、 各部分机构的设计方案说明94.1、 电动机到主轴间的减速机构计算94.2、 推书机构的连杆机构计算104.3、 凸轮机构的计算125 .课程设计心得体会166 .参考文献161 .绪论在人类的生产和生活中，须要运用各种机械设备，用来减轻,或者代替人的劳动力，提高生产率,产品侦量和生活水平。随着科学技术和工业生产的发展，计算机技术，电子技术和机械技术有机结合，机电体化的实现,促进机械产品向高速，高效，自动化方向发展。可见，人们对机械设计要求越来越高，所以我们高校生要带若自己的设计理念从理论到实践中去，努力设计出便利人类运用的产品，对社会作出贡献。本文设计的产品是书本打包机，主要是用在印刷厂里，在大量的书本印刷出来后，将其以肯定的数量为一堆，用牛皮纸将其包装起来，以便丁制住和运输.其中设计机构主要分为推书机构,送纸机构，裁纸机构，折边机构，折角机构,涂浆糊、帖签、烘干机构和传动机构.在包装过程中，几个机构相互协作而进行打包。本次设计涉及到的课程有：机械原理、机械原理课程设“、CAD等一些机械专业课程以及一些工具书。1.1.课程设计题目课程设计题目：书本打包机书本打包机主要是用在印刷厂里，在大fit的书本印刷出来后，将其以肯定的数地为一堆，用牛皮纸将其包装起来，以便于俏传和运输，这种功能在许多地方都可以用到，比如:包做机,饭盒包装机等凡是涉及到要招东西分堆包装的地方，都可以将其略微改动即可用于其它地方。1.2工艺动作分解设计书本打包机，在生产线上实现自动送书，用牛皮纸将一摆5本）书打包成一包,并在两端贴好标签（图1-1）,包，封的工艺依次如图12所示。图1-2其工艺过程如下所述：(1)送书，横向送一摞书进入流水线。(2)推书，纵向推书前进到工位a,使它与工位bg上的六摞书贴紧在起。(3)送纸。包装牛皮纸运用整卷筒纸，由上向下送够长度后进行裁切。(4)接着推书前进到工位b,在工位b处书摞上下方设置有挡板，以拦住书獴上卜方的包装纸,所以书摞被推到工位b时实现三面包装,这一工序共推动a-g的七摞书。<5)推书机构回程，折纸机构动作,先祈侧边将纸包成简状,再折两端上、下边。(6)接着折前角.(7)再次推书前进折后角。推书机构又进到卜.一循环的工序(4).此时将工位b上的书推到工位c,在此过程中，利用工位C两端设置的挡板实现折后角,<8）在实现上一步工序的1可时，工位C的书被推至工位d.（9）在工位d处向两端涂浆糊，<10）在工位e贴封签.（11）在工位f、g,用电热器把浆糊烘干。（12）在工位h,人工将包封好的书摞取卜一。1.3设计要求（1）书本打包机一般至少包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构在内的：种机构。（2）画出机器的运动方案简图与运动循环图.拟定运动循环图时，执行构件的动作起止位置可依据具体状况重福支配，但必需满意工艺上各个动作的协作,在时间和空间上不能出现干涉。（3）设计凸轮机构，自行确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，计算凸轮映线。（4）设计计霓齿轮机构.（5）对连杆机构进行运动设计。并进行连杆机构的运动分析，绘出运动线图。（6）编写设计计算说明书。（7）学生可进步完成机器的计算机演示验证、凸轮的数控加工等。2.课程设计题目分析1 .1总功能要求用牛皮纸相一摞（5本）书包成一包，并在两端贴好封签。2 .2总功能分解设计书本打包机，其总功能可以分解为以下几个工艺动作：（1）推书机构：为间歇性运动，分为横向、纵向运输机构。这一动作可以通过两个槽轮带动连杆运动来实现。（2）送纸机构：采纳橡胶摩擦轮通过摩擦来实现传动。（3）裁纸机构：裁刀为间歇性的进绐运动。由皮带带动齿轮，在齿轮上安装一凸轮，凸轮连接连杆机构带动裁刀将牛皮纸裁断。C4）折边机构：用凸轮带动连杆来实现折上下边的两块挡板同时运动。（5）折角机构：折后角用一个凸轮机构来实现.节通过挡板时则实现折前角。（6）涂浆糊、帖签、烘干机构：可以通过凸轮连杆带动滑块来实现“（7）电动机到主轴间的传动机构：通过齿轮系的变速来实现各个机构应有的转动速度。2. 3书本打包机设计参数的选择电动机：电动机是机泯中运动和动力的来源，其种类许多，有点动机、内热机、蒸汽机、水轮机、汽轮机等.电动机结构简洁、工作限制便利、维护简洁,一般机械上大多数采纳电动机。电动机设计参数的选择：1 .类型：三和异步电动机：2 .转速：1600rmin生产率：20摞Jmin成品尺寸：长：180220mm：:130140mm：高：180220Ittn：2.4各部分执行机构的设计所选执行机构优缺点具体比较机械形式优点跳点带传动1）能起缓冲和吸振作用，可使传动平稳，噪声小。2）过我时.带在轮面上打滑，可以防止损坏其他零件，起平安爱护作用。3）适用于两轴中心距较大的场合.4）结构简洁，简洁制造.维护便利,成本低廉.1）因为带传动受摩擦力和帚的弹性交形的影响,所以不能所以不能的传动比。2）效率较低齿轮传动1）能保证10定的瞬时传动比，传递运动精确牢就.2）传递功率的莅围比较宽,可以从很小的功率直到几万马力经过磨齿的齿轮传动圆周速收可达100米/秒;3）机械传动效率比较高,一般硼柱齿轮传动效率可达98%以上，而且运用寿命也较长。4）齿轮机构的结构紧凑,体枳比较小.1）传动一音比较大.对冲击比较放敏感,不宜用在轴线距离较大的部件上2）齿轮制造精度要求比较而不能媛冲，高速传动制度不然是有噪音，无近岐爱护,相应的成本也比较高凸轮机构设计适当的凸轮轮廓的线便可以获得的意预定的运动规律而且结构简洁、紧凑。凸轮和从动件之间为高副接触,压强较大，易干磨损,一般只用干传递动力不大的场合。连杆机构运动副均为低副，可承受较大的毂荷,利于润滑，磨损较小，形态简洁.便于制造.但原动件的运动规律不变可用变更构件的相对长度得到不同的运动规律由于连杆结构的运动必需经过中间关犍进行传通，因而传递路途较长.易产生较大的误差积崟.机械效率降低.在运动过S.连杆及滑块的质心都在做变速运动,所产生的惯性力难以消退,不宜用于高速运动。各部分机构的选用方案:基本功能执行构件工艺动作机构执行推书滑块或推板直线往复运动槽轮机构和连FF机构折上下边平板摇摆往亚运动凸轮连杆机构折后角扇形轮往曳网转运动凸轮回转机构折前角挡板固定挡板图浆糊、贴标签、烘干滑块直线往更运动连杆或凸轮机构2.5、 书本打包机整体机构简图2.6、 整个机构的运动循环图苏侧边、上下边、前角涂、贴、烘3.各部分机构的设计3.1各部分机构的结构简图依次依次是：1、推书机构2、送纸机构3、藏纸机构4、折边机构5、折角机构6、涂浆糊、贴封签、烘干机构7、电动机到主轴间的传动机构3. 2各部分机构的设计方案说明< 1）横纵向推书机构曲柄连杆滑块机构方案优点：比较熟识，可以运用的比较好，机构较简洁，分析较明确。缺点：机构比较困难，强度刚度难以保证。< 2）送纸机构：方案优点：结构简洁，要求的目的动作易丁实现，功耗较小，经济实惠”缺点：此机构是由摩擦力来实现送纸，压轮运用时间长可能会出现打滑现象。< 3）极纸机构：图中所示的是可控摇摆剪纸机构，带轮和凸轮为一整体机构。带轮转动从而凸轮也起随之而转动，再由凸轮的回转带动杆做上下往复运动，再通过连杆符运动传递到摆叉上,摆叉做肯定角度的摇援，随之带动戴刀作前后的间隙运动，从而实现裁纸的目的。方案优点：结构简洁且操作性强.缺点：间隙时间不易限制，机构的精度要求较高。< 4）折边机构：方案优点：通过凸轮机构带动连杆做间歇性的上下运动，使得折纸板能较为精确的完成折边任务。缺点：凸轮和从动件之间为而副接触，压强较大，易于磨损。< 5）折角机构：利用凸轮机构来实现折后角，然后当书本经过挡板时实现折前角。< 6）涂浆糊、帖签、烘干机构：方案优点：涂浆糊、贴封签、烘干三个动作均由一个整体机构完成，工作效率较高，J1.结构简洁便利，比较经济。缺点：装浆糊，装标签都须要人工操作,很琲时时掌控盒内是否满意机构工作的须要：涂浆糊机构中可能会出现浆糊涂抹不匀称的状况，而江湖简洁随刷子的摇摆而溢出，易造成奢侈:贴封签机构中标卷的多少干脆影响弹簧的弹力大小，简洁造成漏贴.< 7）电动机到主轴间的传动机构（减速机构）：由丁电动机的转速太大，不适合各机构的转速要求。所以必需经过变速后才能适应主轴的转速。通过直齿轮的减速机构来减速简洁计算和安装,且可以得到较为超定的传动比。4.执行机构的设计和传动比计算4.1 电动机到主轴间的减速机构计算减速机构的示意图如下：rzz电动机(ZZ)IZZ1.EZ3EZ2由选定的数据：电动机转速n1.=1600rsin,主轴转速n4=10rInin可通过计算得到各个齿轮的齿数，传动比为160。计算过程：r1.4-(z2*z3*z4)÷(z1.*z2'*z3')=160可取：Z1=24z2=120z3=60z4=160z2'=15z3,=20模数m=20压力角=20°4.2 推书机构的连杆机构计算为了保证工作平安、台面整齐，推书机构最好放在工作台面以下。2、工艺要求的数据书摞尺寸：宽度=130140mm：长度=180220ran:高度c=180220m11¼推拈起始位巴：X。=表中数据。力yx×)HIaJrr外九，*(m>(!)<m>(rm)(,)<m>O(>>(11ra)O1.)(,)3）II1.O300650100100300845W120ICOKO5推书行程：H=100m11io推书次数（主轴转速）：三（10±0.1.）r11in,（电动机转速：I600rmin）主釉转速不匀称系数：SW1./4。3、纵向推书运动要求（1）推书运动循环：整个机蹲的运动以主轴回转一周为一个循环周期。因此,可以用主轴的转角表示推拈机构从动件（推头或滑块）的运动时间。推书动作占时1/3周期，相当于主轴转120'1：快速退回动作占时小于"3周期,相当于主轴转角100,；停止不动占时大于"3周期，相当于主轴转角140%具体的每个运动时期内纵向推H机构从动件的工艺动作与主轴转角的关系如下表所示：主轴转角推书机构执行滑块的动作主轴转角推书机构执行滑块的动作0"-80'推单摞书前进120-220,滑块退回8O'-I2推七摞书前进,同时折后角2201-360°滑块停止不动如图无所示为推书机构运动循环图（2）推书前进和退回时，要求采纳等加速