机械原理课程设计。
说明书。课程题目:自动打标机。
目录。一、任务书第2页。
二、设计方案第3页。
三、评价(结论第6页。
四、后记第6页。
五、参考文献第6页。
一、任务书。
1、设计任务。
实现在产品表面自动打制印章的要求。产品由运送带运送到推头1的前端(如图所示),然后由推送机构将产品3推送到打印头2的下部,此后打印头2向下运动,与产品上表面接触,完成打印操作。在打印头退回原位时,推送机构再推送另一产品,并把打印好的产品推走。
2、原始数据及设计要求。
产品尺寸为:长*宽*高=200mm*200mm*100mm,生产率为10件/min ,要求打印机头在与产品接触时,有一秒的停歇时间以保证在产品上形成清晰的印字。设打印机头在打印过程中对产品的压力为500吨。
二、设计方案。
工作原理及机构的动作过程(一)
如结构示意图所示(附图),电动机经皮带和齿轮系减速后,达到10转/分。图中打印(即冲压)机构是一个凸轮机构构成的。依据滑块的运动要求可确定凸轮的轮廓曲线。
送料机构是由摇杆与扇齿串联,扇齿与齿条啮合而形成的。根据机构运动循环图可确定摇杆机构的尺寸,机构的可以在预定时间将产品送至待加工位置。
设计计算(二)
本机构原动件为一高速电机,其转速为300 r/min,但我们所需要的转速是10r/min,所以要减速。可采用皮带加齿轮的方法进行减速。第一级降速是用皮带减速,减为50r/min。
第二级是用齿轮减为10r/min。
1、皮带传动的设计:
皮带传动设计主要是采用两个半径不相同的皮带轮实现。由于皮带上线速度相等,由r1n1=r2n2300r1=50r2r1/r2=1/6此算出电机上皮带轮直径大小。
r1=40mm,另一端皮带轮直径。
r2=240mm,传动比i=6/1。
2、齿轮系的设计:
经皮带减速后的转速为50r/min,而我们所要的转速10r/min。因此还需要的传动比为5/1,选用的齿轮为标准齿轮。如下表所示:
名称。齿数。
模数。分度圆。
齿轮z1齿轮z2齿轮z3’齿轮z4传动比5:1
4mm4mm4mm4mm
80mm200mm100mm200mm
典型机构设计(三)
1、圆柱凸轮机构(如图a所示)
图a根据设计要求,凸轮机构应满足下列条件:1)在冲压到最大行程h时要停留一秒,2)凸轮不能承受太大的冲击,所以采用余弦轮廓曲线。
取最大行程h=10mm,取理论轮廓线的基圆半径为45mm,滚子半径为5mm.
凸轮的工作行程采用余弦运动,使δ0=π时,凸轮与产品接触。停歇时间1s,所以停歇时凸轮转过半圈。回程采用余弦运动。
根据上述设定,可以由公式。
工作行程s= h/2[1-cos(π*回程s=h/2[1+cos(π*由此计算出凸轮的轮廓曲线。
另外根据机构简图,定与滚子相连的杆长为200mm。2、齿扇齿条的选择(如图b所示)
图b确定模数m,齿数z,齿条行程s取:m=5mm,z=6s=z*p, p=π*ms=6*π*5=94.2mm
选择与之相配合的齿轮模数m,齿数z,分度圆,半径r,夹角取:m=5mm,z=24(则齿扇齿数为6)齿扇弧长l=r*ɑ=s=94.2mm又因为r=1/2*m*z=60所以ɑ=94.
2/60=π/2三、评价。
自动打标机中的打印头完成的是冲压功能,推送头完成送料功能。冲压机构和送料机构都要求它们各自的主动件做回转运动。从动件(执行机构)做直线往复运动,且冲压机构行程中有等速运动段,送料机构要求间歇送进。
这类要求,用单一的基本机构是无法满足的,需要将几个基本机构恰当的组合在一起。
我列举了几个方案,然后根据设计要求注意分析,排除了一部分不合理的方案,并对最后定下的方案进行了一些必要的修改与补充。
四、后记。机械原理》课程已进入尾声,感触颇多。
我觉得能有一次这样的机会进行设计实践,对我们综合素质的提高以及为以后步入社会都有很大的作用。通过这次实践,我们能够发现自己在知识、智慧方面的不足;认识到,书本知识的重要性,也认识到只有书本知识还远远不够,从理论到实践还有一段很长的路要走,必须要理论结合实践。
从开始查找课题到思考,再确定方案,以及网上查找相关资料,借鉴已有的方案,我都花费了较多的心血。但我觉得自己做的还远远不够,很多只是和技能都还没有具备,还有很长很长的路要走。但这毕竟是一次难得的亲身实践机会,我相信会对大四的毕业**设计有莫大帮助。
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