目录。目录1一、设计题目及用途3
二、工艺动作3
三、原始数据和设计要求4
3.1机构的尺寸范围及其他数据5
3.2工艺要求数据5
四、机械运动方案拟定5
4.1推书机构5
4.2送纸裁纸机构6
4.3折边机构7
4.4折角机构7
4.5机构的整体结构模型7
五、机构运动循环图8
5.1运动循环图说明9
六。各机构运动简图及相关尺寸计算9
6.1推书机构的曲柄滑块的计算9
6.2凸轮机构的计算10
6.3折后角机构11
6.4传动比的计算13
七。设计心得与总结15
参考文献16
一。设计题目及用途。
书本的打包机的用途是把一摞书(如五本一包)用牛皮纸包成一包,并在两端贴好封签(图1-1),1-1
二。工艺动作。
包\封的工艺顺序如图(2-1)所示,各工位的布置(俯视)如图2-2所示所示。其工艺过程如下所述(各工序标号与图2-1图2-2中标号一致)。
运动过程:横向送书 (送一摞书)。
②纵向推书前进 (推一摞书) 到工位 a,使它与工位 b ~ g上的 6 摞书贴紧。
书推到工位 a前,包装纸已先送到位。包装纸原为整卷筒纸,由上向下送够长度后进行裁切。
继续推书前进一摞书的位置到工位 b,由于在工位 b 的书摞上下方设置有挡板,以挡住书摞上下方的包装纸,所以书摞推到 b 时实现包三面,这个工序中推书机构共推动 a ~ g的 7 摞书。
推书机构回程时,折纸机构动作,先折侧边 (将纸卷包成筒状),再折两端上、下边。
继续折前角。
上步动作完成后,推书机构已进到下一循环的工序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。
推书机构又一次循环到工序④时,将工位 c的书摞推至工位 d,此位置是两端涂糨糊的位置。
三。原始数据和设计要求。
图3-1表示由总体设计规定的各部分的相对位置及有关尺寸,及其轴o为机器主轴的位置。
3.1机构的尺寸范围及其他数据。
机器中机构的最大允许长度a和高度b: 。
工作台面高度:距地面;距主轴。
主轴水平位置:
为了保证工作安全,台面整洁,推书机构最好放在台面以下。
3.2工艺要求数据。
书摞尺寸:;;
推书起始位置:。
推书行程:。
推书次数(主轴转速):。
主轴转速不均匀系数:。
四。机械运动方案的拟定。
4.1推书机构。
在网上查找各种参考资料,发现关于书本打包机大多数的推书机构都是由槽轮结构和圆锥齿轮结构(如图4-14-2)进行二维平面上的推书,但是槽轮结构加工困难,且运动时刚性冲击较大,故予以改进。
如今对推书结构进行改进。
1. 纵向推书机构采用曲柄滑块机构。
2. 横向推书机构省去用导轨和滚筒代替进行横向矫正。(如图4-2)
当去柄滑块机构推着一摞书向前移动的时候,经过滚桶,滚筒的间距约等于书本最大宽度220mm。所以经过滚筒后书本已经被整理整齐,准备进行下一步。
4.2送纸裁纸机构。
送纸机构采用纸卷,滚筒转动使纸卷自动送出。
当书本被牛皮纸包裹住三面以后,要对牛皮纸进行剪裁。此处应为要完成间歇运动,故用不完全齿轮和凸轮相对来说比较简便如图4-3。
图4-3(凸轮裁纸机构)
该机构运动的原理为凸轮转动推动裁纸刀向前移动切断牛皮纸。从而完成剪切的动作。
4.3折边机构。
当书经过牛皮纸的时候,上、前、下三面已经被牛皮纸包裹住了如图2-1所示,接下来就要完成折后面,和两个侧面的动作,用两个挡板完成一个相对的上下运动,运动方式依然是用凸轮机构,采用几何锁合的方式如图4-4。另外由于要折侧边,所以顺便可以将侧边的浆糊给刷上,这一以来,在后续的折前角后角的步骤中由于浆糊的粘力可以防止角翘起。
图4-44.4折角机构。
折角机构分为这前角和折后角,前角相对来说比较好处理因为书是向前运动的,只要两侧有挡板就可以折出前角,后角可以采用凸轮机构向前运动折出后角。后角机构由两部分组成由弹簧联接而成,受力后可收缩如图4-5所示。
图4-54.5机构的整体结构模型(如图4-6)
五。机构运动循环图。
5.1运动循环图说明。
如图(5-1)所示。当主轴刚开始转动时(0时)开始放书,当时间过去(主轴转了60)放书的动作完成。此时开始推书,推书时间占了,剩下的时间用来回程(其中最后的时间用来放下一摞书)。
当推书觉得动作结束以后,立马进行裁纸的动作,裁纸结束后,牛皮纸卷转动送纸。完成一个循环。
裁完纸书本已经被送到规定的折边工位进行折边涂浆糊的工艺动作,时间进行规定的动作,剩下的时间用来回程。
当切边回程动作完成一半的时候,折边挡板已经离开书本,此时开始进行折前后角的动作,刚开始转轴推动书前移,到前角挡板处停止,前角折完,转轴受力弹簧收缩,滑过侧边向前移动,后角折完。
至此所有的工艺动作均已完成。书本可以离开生产线。
六。各机构运动简图及相关尺寸计算。
6.1推书机构的曲柄滑块的计算。
如图6-1所示,已知h=400,a=140,h=435
h+a=540取。解得
6.2凸轮机构的计算。
1.裁纸凸轮。
裁纸凸轮采用盘形凸轮结构设最大推程s=55mm基圆半径r=20mm。
2.折边凸轮。
采用凸轮机构,最大推程h=300mm推程和回程运动方式相同,减小刚性冲击采用正弦加速度运动规律的位移方程(如图6-2)。
推程:回程:
图6-2列表计算。
6.3折后角机构。
图6-3如图6-3所示,已知a=140mm,c=220mm,
由以上数据可以算出j=210mm。
这后角机构内部结构如图6-4,剖面图所示。
图6-46.4传动比的计算。
传动示意图如图所示,已知主轴的传动比为10r/min.其中为齿轮传动(其中4为不完全齿轮)剩下的的为带传动。其中
。4为不完全齿轮只有一半有齿。有 。
根据以上关系和运动循环图可以算出:
设齿轮均为标准齿轮,零传动,m=1,α=20根据公式d=mz, 可计算得到。
七。设计心得与总结。
终于在一个多星期的紧张忙碌下,我顺利的完成了课程设计,回头看看,从刚开始的构思到查相关资料,到最后的方案拟定,再到最后的建模,计算。无时无刻不用到了在大学里所学的各种知识,也让我深刻体会到了作为一个机械设计工作者的不容易。
这次的课程设计使我明白了,学习不能光会做题。要学以致用,要把所学的东西正正的化为自己的能力。可以解决时间的问题,同时要加强知识的关联性,没有哪一门知识是可以独立存在的,解决实际问题中也不可能只用到一类或一门知识。
总之此次课程设计让我受益匪浅,在今后的学习中更要加强知识的灵活运用的能力。
参考文献。1、《机械原理》(合肥工业大学出版社赵韩田杰编)
2、《机械原理(第七版)》(高等教育出版社东南大学机械学学科组郑文纬吴克坚编)
3、《机械原理课程设计》(中国轻工业出版社翟敬梅编)
4、《华北科技学院(课程设计任务书书本打包机设计)》
5、《华中科技大学课程设计(书本打包机)》
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