机械原理课程设计

说明书。

题目：书本打包机机构

指导老师袁逸萍。

学生姓名李丙如。

学号20102003206

所属院系机械工程学院

专业：机械工程及其自动化

班级机械103

完成日期2012-07-04

新疆大学机械工程学院。

二零一二年七月。

新疆大学。机械原理课程设计》任务书。

目录。第1章绪论4

第2章设计题目及其功能分析5

2.1 书本打包机简介5

2.2 书本打包机的工作原理及工艺流程5

2.3 机构运动循环图6

第3章机构的选择与最优方案8

3.1 横、纵向推书机构8

3.2 送纸机构8

3.3 剪纸机构9

3.4 包装纸折叠机构9

3.5 涂浆糊、贴标签、烘干机构9

3.6 最优方案的确定10

第4章最优方案的尺度综合11

§4.1 横、纵向推书机构11

§4.2 送纸机构13

4.3 剪纸机构13

4.4 涂浆糊、贴标签、烘干机构14

第5章选择原动机以及传动机构16

5.1 原动机的选择16

5.2 传动机构16

第6章心得体会与总结17

第7章参考文献18

第1章绪论。

通过一学期的《机械原理》课程的学习，我对机械的了解有了很大的一个提升，对机械也是有了一个从无到有的概念。机械在现代社会扮演着越来越重要的角色，对现代文明和进步起着越来越重要的作用。随着学习的需要和时代的变化，对我们学生的综合素质的要求也越来越高。

人们对机械设计要求越来越高，所以我们大学生要带着自己的设计理念从理论到实践中去，努力做出属于我们自己的完美设计，真正将所学知识运用到实践中去。为此，学院特组织了此次机械原理课程设计教程，在袁逸萍老师和穆塔里夫老师的精心指导下，在查阅各种资料的前提下，我设计的是非常实用且比较经典的书本打包机。设计的内容如下：

内容提出：运用所学的知识解决要求完成的运动。

设计题目：书本打包机。

设计内容：根据给定的技术参数和工艺要求，构思所需机构并将这些机构组合最终选定方案，内容包括横、纵向推书机构和送纸、裁纸机构，涂浆糊、贴标签机构以及包装纸折叠机构。

综合评价：对提出的方案进行综合评价，选出最佳方案并对其做尺度综合，选定原动机及传动机构。

其次，附上本人作此课程设计时查阅或参考过的相关文献，以反映设计的科学依据和本人尊重他人研究成果的严肃态度以及向读者提供相关信息的出处。最后，写出本人此次机械原理课程设计的心得体会以及感谢袁老师和穆老师对此次设计的认真指导。

第2章设计题目及其功能分析。

2.1 书本打包机简介。

书本打包机是用牛皮纸将一摞书包成一包，并在两端贴好标签，如下图所示：

图2.1 书本打包机功能。

2.2 书本打包机的工作原理及工艺流程。

1、横向送书（送一摞书）。

2、纵向推书前进（推一摞书）到工位，使它与工位上的六摞书贴紧在一起。

3、送包装纸。包装纸原为整卷筒纸，由上向下送够长度后进行裁切。

4、继续推书前进到工位，在工位处书摞上下方设置有挡板，以挡住书摞上下方的包装纸，所以书摞被推到工位时实现三面包，这一工序共推动的七摞书。

5、推书机构回程，折纸机构动作，先折侧边将纸包成筒状，再折两端上、下边。

6、继续折前角。将包装纸折成如图3实线所示位置的形状。

7、再次推书前进折后角。推书机构又进到下一循环的工序4，此时。

8、将工位上的书推到工位。在此过程中，利用工位两端设置的挡板实现折后角。

9、在实现上一步工序的同时，工位的书被推至工位。

10、在工处向两端涂将糊。

11、在工位贴封签。

12、在工位、，用电热器把浆糊烘干。

13、在工位，人工将包封好的书摞取下。

图2.2 书本打包机各工位布置。

由总体设计规定的各部分的相对位置和有关尺寸（上图3）。其中o为主轴的位置，a为机器中机构的最大允许长度，b为最大允许高度。y为工作台面距主轴的高度，（x,y）为主轴的坐标。

（）为纸卷的位置坐标。

1）机构的尺寸范围及其他数据。

a=2000mm; b=1600mm。

工作台面位置：y0=400mm

主轴位置：x=1000~1100mm，y=300~400mm;

为了保证工作台安全、吧面整洁，失忆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=130~140mm 长度=180~220mm 高度=180~220mm

推书起始位置：=200mm

推书次数（主轴转速）:n=(10±0.1)r/min

纸卷直径：d=400mm

2.3机构运动循环图。

2.3.1 推书机构运动循环：

整个机器的运动以主轴回转一周为一个周期。因此，可以有主轴的转角推书机构从动件（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；

快速退回动作占时小于1/3周期，相当于主轴转角100；

停止不动占时大于1/3周期，相当于转角140.

具体的推书机构从动件的工艺动作与主转轴的关系列于下表：

表2.3.1 推书机构的运动循环图。

2.3.2 其他机构的运动关系列于下表表示：

表2.3.2 其他机构的运动循环图。

第3章机构的选择与最优方案。

3.1 横、纵向推书机构。

送书机构需要实现横向和纵向的运动，并且是分时进行的，需要等到横向将书推到制定位置时，纵向的推书机构才能开始动作，将书向前方的包书机构推进。

各个机构的方案以及比较如下表所示：

经过比较选择并最终确定凸轮机构为最佳机构。

3.2 送纸机构。

送纸机构主要实现当有一摞书推来时从牛皮纸筒上扯下一定长的牛皮纸，然后剪断。

方案1：曲柄滑块机构。

优点：加工简单，成本低，易实现，便于机构简化，负载能力强，易装配。

缺点：运动精度低，运动速度极限低，占空间，累计误差大

方案2：凸轮压杆机构。

优点；运动精度高，能很好地实现预定轨迹，占地少。

缺点；加工复杂，成本高，易磨损。

3.3 剪纸机构。

凸轮连接连杆机构带动裁刀将牛皮纸裁断。

方案1：凸轮摇杆机构。

优点：运动精确，能很好的实现预定轨迹，设计简单。

缺点：加工复杂，易磨损。

方案2：不完全齿轮机构。

缺点：很难实现复杂精确的运动，故淘汰。

3.4 包装纸折叠机构。

折纸机构需要各个方向上的直线往复运动，可以考虑使用曲柄滑块机构或者圆柱凸轮机构。而折纸机构要求在180°～340°范围内工作，运动具有间歇性，因此考虑在其中加入不完全齿轮机构，并用齿轮系连接各个方向的运动。再加上空间条件的限制综合考虑，选择机构为圆柱凸轮机构、不完全齿轮机构和齿轮系。

方案1：曲柄滑块机构。

优点：加工简单，成本低，易实现，便于机构简化，负载能力强，易装配。

缺点：无法满足任务说明书的空间和轨迹要求，我们将它淘汰。

方案2：曲柄摇杆机构。

优点：加工简单，成本低，易实现，便于机构简化，负载能力强，易装配。

缺点：它对空间要求更大，设计要求高

方案3：凸轮机构。

优点：能够很好的满足设计说明书的要求而且具有运动精确、加工精度高的特点。

缺点：成本高，加工复杂，易磨损。

综合分析最终确定凸轮机构为最佳机构。

3.5 涂浆糊、贴标签、烘干机构。

凸轮摆杆机构：通过凸轮的转动带动与凸轮连接的轮轴，并使其上面的水平板块做水平往复运动，最后完成相应的操作过程。

这三个机构都可以采用凸轮摆杆机构来实现。

3.6 最优方案的确定。

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