书本打包机课程设计

机械原理课程设计说明书

题目书本打包机

院部机电工程学院

设计时间: 2015年06月8日—2015年6月15日

目录

一、设计题目 (1)

1、设计题目 (1)

2、原始数据及设计要求 (1)

3、设计任务 (1)

二、运动方案设计 (1)

1、工作原理和工艺动作分解 (1)

2、机械执行机构的选择和评定 (6)

3、根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (15)

4、机械传动系统的设计选择和评定 (15)

三、执行机构尺寸设计 (16)

1、执行机构各部分尺寸设计 (16)

2、机构运动简图………………………………………………………………………

四、参考资料 (18)

五、设计总结 (18)

一、设计题目

1、设计题目：书本打包机

2、原始数据及设计要求:

①书本打包机总体设计规定的各部分的相对位置及有关尺寸见图I-53所示，其中轴O是机器主轴的位置。

②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：2000

A mm

≈；1600

B mm

≈。

工作台面高度：距地面700

y mm

≈；距主铀

1400

y mm

≈。

主轴水平位置：1000~1100

x mm

≈。

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工艺要求的数据

书摞尺小：130~140

a mm

=；180~220

b mm

=。

推书起始位置：

1200

x mm

=。

推书行程：400

H mm

=。

推书次数(主铀转速)：n＝10r／min。

3、设计任务

1）本题设计的时间为1周；

2）根据功能要求，确定工作原理和工艺动作分解；

3）执行机构选型与设计：构思出至少3种运动方案，并在说明书中画出运动方案草图，经对所有运动方案进行分析比较后，选择其中你认为比较好的方案进行详细设计；

4）对选择的方案画出机构运动循环图；

5）机械传动系统的设计；

6）对选择的方案执行机构进行尺寸设计；

7）在2或3号图纸上画出最终方案的机构运动简图；

二、运动方案设计

1、工作原理和工艺动作分解

书本打包机的用途是要把一摞书（如20 本一包）用牛皮纸包成一包，

并在两端贴好封签,包、封的工艺顺序如图1-1 所示。

图1-1

其工艺过程如下所述，如图1.-2：

①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。

③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。

④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。

⑤推书机构回程时，折纸机构动作，先折侧边（将纸卷包成筒状），折两端上、下边。

⑥继续折前角。

⑦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。

⑧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。

图1-2

2、机械执行机构的选择和评定

2.1 横向送书机构

方案一：

横向送书机构的主要执行机构为凸轮机构和齿轮齿条机构，如图所示。

图2-1

其工作原理：

通过主动件凸轮的转动将速度通过齿条→齿条带动齿轮1,2转动，并且由齿轮1,2控制不同的传动比→齿轮1带动齿条1和其上推头横向运动完成横向推书动作。

方案二：

横向推书机构对比机构，如图2-2

图2-2横向曲柄滑块推书机构

方案三：此方案采用传送带来完成横向送书的动作，其结构如图所示。

工作原理：轮1为主动件，带动传送带顺时针转动，书本放在传送带上，利用摩擦力将书本送到工作台上。

图2-3

三者比较：

方案一优点：精度高

缺点：机构比较复杂，采用的构件较多，加工成本高。

方案二优点：构结构简单，易于实现复杂的运动要求比较容易设计各种传动比的要求，而且结构紧凑。

缺点：连杆所要承受的力较大，且会产生死点，磨损较大。

方案三优点：过载时，带在轮面上打滑，可以防止损坏其他零件，起安全保护作用；能起缓冲和吸振作用，可使传动平稳，噪声小。

缺点：因为带传动受摩擦力和带的弹性变形的影响，所以不能保证准确的传动比, 效率较低。

结论：课程设计以简单为主，设计成本低，占用空间小，所以选用方案二。

2.2纵向送书机构

方案一：

纵向送书机构的主要执行机构为凸轮机构和连杆滑块推头机构，其机构见图，

图2-4

图2-4纵向推书机构

工作原理：通过主动件凸轮的转动带动连杆摆动再带动滑块做往复运动，从而完成纵向推书动作。

方案二：曲柄滑块机构

图2-5纵向曲柄滑块推书机构

方案二机构较为简单，制造成本低，但连杆所要承受的力较大，且会产生死点，磨损较大。方案一机构比较复杂，采用的构件较多，但精度高综上，所以设计采用方案一机构。

方案三：此方案采用传送带来完成横向送书的动作，其结构如图所示。

工作原理：轮1为主动件，带动传送带顺时针转动，书本放在传送带上，利用摩