打印机机械原理课程设计说明书
机械原理课程设计-自动打印机设计
机械原理课程设计-自动打印机设
计
机械原理课程设计——自动打印机设计
机械原理课程设计是机械工程学生得以更好地掌握机械原理的重要方式之一。
课程设计通常包括实验设计和项目设计两部分,而本次课程设计侧重于项目设计,即自动打印机设计。
自动打印机作为一种新型的打印机,能够自动完成打印任务,具有节省时间、高效率、低成本等优点,因此受到了大众的广泛关注。
本次课程设计的目的就是让学生们更加深入地了解自动打印机的原理和结构,在实践中加深对机械原理的理解。
首先,学生需要完成自动打印机设计的介绍,介绍自动打印机的基本结构及工作原理,以及各种可能的应用场景。
其次,学生需要根据自动打印机的基本结构进行设计,比如设计材料、制作模型,以及进行各种试验,使其能够实现自动打印的功能。
最后,学生还需要对自动打印机的原理和性能进行分析,并且为其给出一些优化建议,以提高其性能。
在学习机械原理的过程中,机械原理课程设计——自动打印机设计不仅可以让学生们更好地理解机械原理,还可以让学生们更加直观地感受到科学技术的神奇魅力,从而激发学生们对科学技术的兴趣。
打印机机械原理课程设计说明书
机械原理课程设计题目:纪念章压印机及其送料机构设计指导老师:组员:2011年1月12日目录一设计任务1.设计题目,分析功能要求…………………………………….. 2.原始数据和设计要求……………………………………………..二所选方案1.方案分析………………………………………..2.分析结论……………………………………….三机构的设计1.几何尺寸的确定…………………………….2.机构简图的绘制…………………………………..3.机构的设计数据……………………………………四.从动件的运动规律及简图1.位移S---Ψ简图………………………………………2. 速度V---Ψ简图…………………………………….3. 加速度a-----Ψ简图……………………………………4.机构工作过程说明…………………………………设计任务1.设计题目,分析功能要求设计自动纪念章压印机,将具有一定厚度的板料自动送入印压位置印压成纪念章,经印压成形后脱离该位置。
机器的整个工作过程(送料,压型,脱离)均自动完成。
由此,可知该机构有两个动作要求,一是印压成型,二是自动送料。
绘制功能图如图1-1所示图1-1压印成形机的工艺动作是:如图1-2所示(1)板料移动至冲压位置 (2)下冲头15mm,利于上冲头将板料冲程规定的直径,即先落料。
(3)上下冲头同时加压,并保持一段时间。
(4)上冲头退出,下冲头随后将压印好的纪念章顶出。
(5) 板料将成品推走。
(1) (2) 自动纪念章压印系统 送料 输出压印 执行构件做间歇运执行构件做间歇运执行构件做间歇运(3)(4)(5)图1-22.原始数据和设计要求1动力源是电动机,做转动:从动件(执行机构)为上下模,作上下往复直线运动,上模具有快速下沉,等速工作进给和快速返回的特性。
2机构应具有较好的传动性能,特别是工作段的压力角α应尽可能小; 传动角大于或等于许用传动角3.上模到达工作段之前,送料机构已将坯料送至待加工的位置(下模的上方)。
机械原理课程设计说明书(2)
机械原理课程设计说明书设计题目:_______ 包装机械_______系:_______________ 机械_________专业:_____班级:___________________________设计者:________________________指导老师:_______________________2015年7月2日目录一、 ................................................ 课程设计目的1二、 ................................................ 课程设计意义2三、 ................................................ 课程设计任务2四、 ........................................ 课程设计的内容及要求3五、 ............................................ 课程设计进度安排3六、 ...................................... 课程设计地点及时间安排3七、 .............................................. 答辩与评分标准3八、 .................................................... 准备工作4九、 ............................................ 机械结构方案设计4十、尺寸设计与计算 (7)十一、运动曲线 (8)十二、运动循环图 (11)十三、结果讨论 (12)十四、课程设计总结 (12)十五、参考书目 (13)十六、教师评价 (14)附录15《机械原理与设计I 》课程设计任务书专业班级: _____ 学号: _______ 姓名: _________ 指导教师: _____一、课程设计目的(1) 通过课程设计,学会将理论知识运用于实际问题,并对以已学知识较 全面的进行一次加深、巩固和整理。
自动打印机机械原理设计说明书
自动打印机机械原理设计说明书1电动机的选择电动机是机械系统中的驱动部分,它为系统提供能量或动力,并将能量转换为系统需要的运动形式——转动,是机械系统中必不可少的,在机械系统方案中必须根据系统的特点、考虑和选择合适的电动机。
对于驱动自动打印机工作的电动机的参数和性能的选择,我们应考虑到以下因素:①考虑到现场能源的供应情况,有电源的情况下,应尽可能选择电力驱动,因为它的成本低,控制操作方便,机械活动范围广;②考虑到原动件的机械特性和工作制度与工作机相匹配,电动机根据打印机在工作的频繁程度选取相应的工作制度(FC=15%~60%);③打印机对电动机提出启动、过载、运转平稳性、调速和控制等方面的要求,需要保证打印头和加紧机构运转平稳;④考虑到工作环境的因素,应防爆、防尘、防腐蚀;⑤电动机应工作可靠、操作简单、维修方便;⑥为了提高机械系统的经济效益,选择电动机应考虑经济成本,电动机的额定功率必须满足负载需要,但也不能过大。
对电动机来说所选电动机功率过大造成功率因素过低也是不经济的。
常用电动机的结构特性、优缺点及应用范围见表1.1表1.1根据各种电动机特点和应用范围,以及设计的自动打印机的结构特点,工作环境等各方面的综合因素,我们选择的电动机及其参数如下表1.2表1.22功能原理设计自动打印机的工作原理图如图2.1所示:图2.1此系统有送料机构1、定位机构、打印机构3-4-5-6、纸盒输出机构和减速传动机构等组成,由电动机驱动主轴上的几个执行机构,完成送料、定位、打印和送出的任务。
电动机输出的转速经过减速机型号功率/kw电流/A转速/(r/min) 满载 效率/% 功率因数/(cos/) Y2-132S-637.4 96081.00.76堵转电流/实际电流堵转转矩/额定转矩 最大转矩/额定转矩6.52.12.1构将轴的转速减到主轴上执行机构需要的转速,再将轴的旋转运动通过不同的机构转换成各个执行构件所需的运动。
机械原理课程设计说明书
机械原理课程设计说明书——平台印刷机主传动机构运动简图设计设计名称平台印刷机主传动机构运动简图设计专业机械设计制造及其自动化08622班姓名张坤百度ID湖北张坤指导教师(尊重隐私)时间2010-7-7目录一、设计题目 (3)1、设计条件与要求 (3)2、原理图 (3)二、机械运动方案的选择 (3)1、平台印刷机主要机构及功能 (3)2、实现功能的方案 (4)3、设计方案的拟定和比较及设计思路概述 (4)4、平台印刷机设计数据 (5)三、对选定机构的运动分析与设计 (5)1、曲柄滑块机构综合分析 (5)(1)机构的运动几何关系 (5)(2) 参数选择 (6)2、双曲柄机构的运动分析 (7)(1)曲柄滑块位移计算Ψ (7)(2)由Ψ1求Ψ3 (8)3、曲柄滑块机构的位置分析 (8)4、凸轮机构的设计 (9)(1)凸轮机构从动件运动规律的确定 (9)(2)绘制补偿凸轮轮廓 (10)四、程序设计 (10)1、所调用的子程序及功能 (10)2、所编程序的框图 (11)3、主程序如下 (13)4、主程序子程序中主要参数说明 (16)5、程序运行结果 (17)6、版台位移,速度以及滚筒位移,速度曲线 (17)五、总结 (17)六、参考文献 (18)一、设计题目1、设计条件与要求工作原理:平台印刷机的工作过程由输纸,着墨,压印和收纸四部分组成,主运动是压印,由卷有空白纸张的滚筒与镶着铅字的版台之间纯滚动来完成。
滚筒与版台表面之间的滑动会造成字迹模糊,是不允许的。
因此,对运动的主要要求是:其一,版台的移动速度严格等于滚筒表面的圆周速度;其二,为了提高生产率,要求版台的运动有急回特性。
有一台电动机驱动。
需设计满足上述两个要求的传动机构。
执行件的运动为滚筒连续转动和版台往返移动。
2、原理图图1二、机械运动方案的选择1、平台印刷机主要机构及功能主要机构:1) 传动机构I——从电动机到版台的运动链;2) 传动机构II——从电动机到印刷滚筒的运动链;3) 位移补偿机构。
自动打印机说明书_桂林电子科技大学优秀机械原理课程设计
编号:机械原理创新课程设计说明书题目:自动打印机设计院(系):机电工程学院专业:机械设计制造及其自动化学生姓名:学号:指导教师:黄美发职称:教授2015年12月26 日目录第一章概述 (3)1.1设计题目 (3)1.2 目的及意义 (3)1.3 设计任务要求 (3)第二章自动打印机机构方案拟定 (5)2.1 原动机的选择 (5)2.2 功能分解 (7)2.3 运动形态学矩阵 (7)2.4 运动方案的选择与比较 (8)第三章传动系统的计算 (11)3.1 总传动比的计算 (11)3.2 传动比的分配 (11)第四章机械运动循环图的设计 (13)第五章执行机构运动分析与尺寸设计 (16)5.1 凸轮轮廓的设计 (16)5.2 曲柄滑块机构的设计 (18)5.2.1 尺寸设计 (18)5.2.2 运动分析 (18)第六章课程设计总结 (20)参考文献 (20)第一章概述1.1设计题目自动打印机设计。
1.2 目的及意义机械原理课程设计[4-6]是机械原理课程的一个重要实践性教学环节同时又是机械类专业人才培养计划中的一个相对独立的设计实践,在培养学生的机械综合设计能力及创新意识与能力方面起到十分重要的作用。
本文自动打印机机构,是利用常用的简单机构进行有机地组合,设计出结构简单紧凑,运动灵活可靠,易于加工制造的机构,进而完成送料、夹紧和打印、输出的任务。
通过对本机构的设计,可以在一定程度上培养我们如下五个方面的能力:1、初步了解机械设计的全过程,受到根据功能需要拟定机械运动方案的训练,具备初步的机构选型、组合和确定运动方案的能力。
2、以机械系统运动方案设计为结合点,把机械原理课程各章的理论和方法融会贯通起来,进一步和加深学生所学的理论知识。
3、进一步提高学生运算、绘图以及运用计算机和技术资料的能力。
4、通过编写说明书,培养学生表达、归纳、总结的能力。
5、培养学生综合运用所学知识,理论联系实际,独立思考与分析问题的能力和创新能力。
机械原理课程设计自动打印机说明书
《机械原理课程设计》学院机电工程学院班级组长联系电话小组成员指导教师温州大学机电工程学院制目录第一章设计任务第二章机构方案确定和尺寸计算第三章虚拟样机实体建模与仿真3.1 样机模型建立3.2 模型仿真分析第四章虚拟样机仿真结果分析第五章设计总结参考文献第一章设计任务题目一:自动打印机1. 工作原理及工艺动作过程对于包装好的纸盒上,为了商品某种需要而打印一种记号。
它的动作主要有三个:送料到达打印工位;然后打印记号;最后将产品输出(人工移动)。
2. 设计要求1)纸盒尺寸:如火柴盒大小;2)自动打印机的生产率: 120次/min;3)具有急回特性。
第二章机构方案确定和尺寸计算方案1:机构简图如下方案分析:此方案采取的是用偏心凸轮和若干个连杆构成的。
输送杆垂直方向的运动是有偏心轮驱动的,而水平方向的往复运动则有曲柄驱动。
从而达到间歇送料的目的。
当传带翻转时,已加工好的产品自动输出。
产品的夹紧主要是采用固定口的方法夹紧。
优点:连杆机构一般均为低副。
其运动副元素为面接触,压力较小,承载能力较大,润滑好,磨损小,加工制造容易,且连杆机构中的低副一般是几何封闭,对保证工作的可靠有利。
凸轮的使用容易实现预期的运动规律。
缺点:(1)由于连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递,因而传动路线较长,易产生较大的误差积累,同时也使效率降低。
(2)在连杆机构运动中,连杆所产生的惯性力难以用一般方法消除,因而此机构不宜用于高速运动。
(3)连杆须较高的运动精度。
(4)送料机构所需的空间较大,造成经济上的浪费。
方案2:机构简图如下传动部分采取槽轮机构,平面图如下方案分析:此机构的送料部分采取的是盘型结构,盘的转动通过槽轮带转,从而实现其间歇送料的目的。
夹紧部分采取的是固定位置夹紧。
产品输出利用定位固定挡块的方法,将产品垂直方向输出。
输出运动于送料运动的方向互相垂直。
优点:机构紧凑,使传动速率增大。
因为有紧凑的机构,所以减少占地面积。
机械原理课程设计自动打印机设计说明书
课程设计课程名称: 自动打印机学 院: 机械工程学院 专 业: 机械制造 姓 名: 学 号:年 级: 08级 任课教师:2011年 1 月 13日机械原理课程设计是使学生较全面、绻统巩固和加深机械原理课程的基本原理和方滕的重要环节,学生通过此次设计,学习机构运动方案的确定,培养分析向设计机械能力,以及开发创新的能力.以机械绻统方案设计与拟定为结合点,进一步巩固和另深学生所学的理论知识. 明确课程设计目的、步骤,根据自己的设计题目对设计内容进行分析,确定输入,输出件运动型式(即功能原理分析)。
关键字:机构运动分析机构结构设计曲柄滑块凸轮设计1、前言 (1)1.课程设计任务书 (3)2.电动机的选择 (5)3.传动机构的选择与比较 (6)3.1 最终方案及循环图 (6)3.2机构传动图 (8)3.3 动功能转化图 (9)3.4 各个减速器功能单元及动功能转化图 (9)4. 机械绻统运动方案的拟订和选优 (10)4.1机械绻统功能图 (10)4.2功能分解图 (10)4.3备选方案 (11)5. 最终选择方案 (15)6. 机械绻统的运动循环图 (16)7. 机构的设计与运动分析及各机构具体帺寸的确定 (17)7.1送料机构 (17)7.2 打印头杆组参数 (19)7.3 固定与输出机构 (20)8. 自编的主程序,子程序及编程框图以及运行后的结果 (20)8.1 计算机辅助设计功能逻辑图 (20)8.2 VB程序 (22)设计总结 (27)附录 (28)一、凸轮选取 (28)1.1 凸轮(一)的选取 (28)1.2凸轮(二)的选取 (30)二、VB运动分析图 (31)三、机构运动图 (32)参考文献 (33)前言随着科学技术的发幕,工业生产渴平的不断发幕和人们生活条件的不断改善,消费者的价值观念变化很快,市场需湂出现多样化的特征,机械产品的种繻日益增多,同时这些机械产品的寿命周期也相应缩短,企业为了赢得市场,必须不断开发符合市场需湂的产品。
打印机机械原理课程设计
打印机机械原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解打印机的机械结构组成,掌握各部件的功能及工作原理;2. 学生能掌握打印机的基本操作流程,了解不同类型打印机的特点及适用场景;3. 学生了解打印机的维护保养知识,掌握常见故障的排除方法。
技能目标:1. 学生能够独立进行打印机的组装与拆解,提高动手实践能力;2. 学生能够熟练操作打印机,完成打印任务,提升办公软件应用能力;3. 学生能够分析并解决打印机使用过程中遇到的问题,培养问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习打印机机械原理,增强对现代办公设备的认识和兴趣;2. 学生在团队合作中,培养沟通协调能力和团队精神;3. 学生养成爱护公共财物、珍惜资源的良好习惯,提高环保意识。
本课程针对初中年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,明确以上课程目标。
通过本章节的学习,学生不仅能够掌握打印机的机械原理,提高实践操作能力,还能培养良好的情感态度和价值观,为今后的学习和生活打下坚实基础。
二、教学内容1. 打印机概述:介绍打印机的定义、分类及发展历程,使学生了解打印机在现代办公中的应用。
- 教材章节:第一章 打印机概述2. 打印机机械结构:讲解打印机的各部件名称、功能及工作原理,重点掌握打印头、墨盒、纸张传输系统等关键部件。
- 教材章节:第二章 打印机机械结构3. 打印机操作流程:学习打印机的安装、连接、设置及基本操作,掌握打印、复印、扫描等功能的实现。
- 教材章节:第三章 打印机操作流程4. 打印机维护保养:传授打印机的日常保养方法,介绍常用耗材的更换及常见故障的排除。
- 教材章节:第四章 打印机维护保养5. 打印机实践操作:安排学生进行打印机的组装、拆解及实际打印操作,提高学生的动手实践能力。
- 教材章节:第五章 打印机实践操作根据课程目标,教学内容分为五个部分,按照教学大纲的安排和进度进行授课。
通过本章节的学习,学生将系统掌握打印机的相关知识,为实际应用打下坚实基础。
机械原理课程设计说明书
机械原理课程设计说明书一、设计目的。
本课程设计旨在通过对机械原理相关知识的学习和实践,培养学生分析和解决机械工程中实际问题的能力,提高学生的动手能力和创新意识,为将来的工程实践打下坚实的基础。
二、设计内容。
1. 课程设计主题,设计一个简单的机械装置,通过该装置实现特定的功能。
2. 设计要求,装置的设计要求符合机械原理相关知识,能够有效地完成所规定的功能,并且具有一定的创新性和实用性。
3. 设计步骤,包括需求分析、方案设计、零部件选型、装配调试等具体步骤。
4. 设计报告,撰写完整的课程设计报告,包括设计思路、设计过程、关键技术参数、实验结果和分析等内容。
三、设计流程。
1. 需求分析,明确设计的功能和性能要求,分析设计对象的特点和工作环境,为后续的方案设计奠定基础。
2. 方案设计,根据需求分析的结果,提出多种设计方案,并进行比较和评估,选择最合适的方案进行详细设计。
3. 零部件选型,根据所选方案,选择合适的零部件和材料,确保装置的稳定性和可靠性。
4. 装配调试,按照设计要求,将各个零部件进行装配,并进行调试和优化,确保装置能够正常工作。
5. 设计报告,撰写完整的设计报告,包括设计的整个过程和结果,以及对实验数据的分析和总结。
四、设计要求。
1. 设计的装置功能明确,能够有效地完成所规定的任务。
2. 设计具有一定的创新性和实用性,能够解决实际的工程问题。
3. 设计报告内容完整,结构清晰,语言流畅,符合学术规范。
4. 设计过程中要注重安全性和可靠性,确保实验过程中不会造成人身和设备的损害。
五、设计评分标准。
1. 设计方案的创新性和实用性占20%。
2. 设计装置的功能和性能占30%。
3. 设计报告的完整性和规范性占30%。
4. 设计过程中的安全性和可靠性占20%。
六、总结。
通过本次课程设计,学生将能够全面掌握机械原理相关知识,培养了动手能力和创新意识,为将来的工程实践打下了坚实的基础。
同时也提高了学生的团队合作能力和实际问题解决能力,为将来的工作做好了充分的准备。
机械原理课程设计---自动打标机
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 (2)二、设计方案 (3)三、评价(结论) (6)四、后记 (6)五、参考文献 (6)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:传动比5:1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。
机械原理自动打印机课程设计说明书范文
机械原理自动打印机课程设计说明书范文一.设计题目自动打印机的设计1.题目简介此自动打印机是当产品包装好后,为了商品的某种需要而用来在包装好的纸盒上,打印一种记号的专用设备。
它的主要动作有三个:纸盒送到打印工位;打印记号;然后将打印好的纸盒输出。
2.设计参数(1)纸盒尺寸:长100~150mm,宽70~100mm,高30~50mm;(2)自动打印机的生产效率:80次/min。
3.设计内容(1)打印机构①动作要求:将减速器输送来的匀速圆周运动转化为打印头的往复运动;②运动要求:动力特性好,并有急回特性。
(2)送料机构要求与打印机构动作协调。
(3)减速机构计算总传动比,分配各级传动比和确定传动方案组合方式。
例如带传动和定轴轮系串连或采用行星轮系等;有自锁要求而功率又不大时,可采用蜗杆机构。
对定轴轮系要合理分配各对齿轮的传动比,这是传动装置的一个重要问题,它将直接影响机器的外廓尺寸、重量、润滑和整个机器的工作能力,根据i总n电/n执行,确定传动机构。
二.方案构思及分析1.方案构思根据设计要求,打印机构和送料机构有多种实现方式,现列表如下第1页表1送打方印机案构号直动推杆偏置曲柄滑块机构直动推杆凸轮机构齿轮—连六杆机构杆机构杆滑块凸轮-摇料机构直动凸轮机构凸轮(直动)、连杆机构凸轮(摆动)、连杆机构间歇机构齿轮连杆机构√√√2.方案分析实现上述要求的机构组合方案可以有许多种,下面仅介绍其中的几例以供参考。
(1)直动凸轮-摇杆滑块机构为打印机构和间歇机构为送料机构如图1所示,打印机构选择为凸轮和摇杆滑块的组合机构,适当的设计凸轮廓线可以满足工作要求,打印瞬间无冲击,机构有急回特性,摇杆滑块机构为放大机构,可以减小凸轮的尺寸。
送料机构采用盘式的传动,由间歇机构控制,使其能在预定时间将工件推送到待打印位置。
采用这种方式,优点是机构紧凑,使传动效率增大。
由于机构的紧凑性,减少了占地面积。
圆盘式的传动使送料更为平稳。
机械原理”课程设计自动打印机的设计
“机械原理”课程设计自动打印机的设计目录0.课程设计任务书 (2)1.设计题目 (3)2.工作原理和工艺动作分解 (4)3.执行机构选型 (5)4.工艺动作协调设计,并拟定运动循环图 (6)5. 机构运动方案的选择和评定 (9)6. 机械传动系统的速比和变速机构 (12)7.机构运动简图 (13)8.主要机构的尺度设计 (14)9.主要机构速度与加速度分析 (18)10.参考资料 (20)11.设计总结及感悟 (20)《机械原理》课程设计任务书2013学年第一学期机械工程学院机械大类专业机械1104班课程名称:机械原理课程设计设计题目:自动打印机的设计完成期限:自2013 年 6月 20 日至2013年 6月 27日共 1 周指导教师(签字):银金光2013年6月6日1.设计题目平压印刷机的设计1.1、设计原理在某商品包装好的纸盒上,为了某种需要而在商品上打印一种记号。
它的主要动作有三个:送料达到打印工位,然后打印记号,最后将产品输出。
1.2、设计要求1)纸盒尺寸:长100—150mm、宽70—100mm、高30—50mm;2)产品重量5—10N;3)自动打印机的生产率是80次/min;4)要求机构的结构简单紧凑、运动灵活可靠、易于制造加工。
1.3、设计任务1)根据工艺动作要求拟定运动循环图;2)进行送料夹紧机构、打印机构和输出机构及其相互连接传动的选型;3)机械运动方案的评定和选择;4)按选定的原动机及执行机构运动参数拟定机械传动方案,分配传动比,并画出传动方案;5)对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算;6)画出机构运动简图;7)对执行机构进行运动分析,画出运动线图,进行机构运动模拟仿真;8)编写设计计算说明书。
2.工作原理和工艺动作分解2.1、工作原理根据自动打印机的工艺动作过程,可知,其应该具有一个供打印用的图章、三个执行构件(装有纸盒的料斗往复送料、打印机构的来回打印记号、输出机构使打印完记号后的纸盒输出)、机架。
自动打印机机械原理设计说明书
自动打印机机械原理设计说明书1电动机的选择电动机是机械系统中的驱动部分,它为系统提供能量或动力,并将能量转换为系统需要的运动形式——转动,是机械系统中必不可少的,在机械系统方案中必须根据系统的特点、考虑和选择合适的电动机。
对于驱动自动打印机工作的电动机的参数和性能的选择,我们应考虑到以下因素:①考虑到现场能源的供应情况,有电源的情况下,应尽可能选择电力驱动,因为它的成本低,控制操作方便,机械活动围广;②考虑到原动件的机械特性和工作制度与工作机相匹配,电动机根据打印机在工作的频繁程度选取相应的工作制度(FC=15%~60%);③打印机对电动机提出启动、过载、运转平稳性、调速和控制等方面的要求,需要保证打印头和加紧机构运转平稳;④考虑到工作环境的因素,应防爆、防尘、防腐蚀;⑤电动机应工作可靠、操作简单、维修方便;⑥为了提高机械系统的经济效益,选择电动机应考虑经济成本,电动机的额定功率必须满足负载需要,但也不能过大。
对电动机来说所选电动机功率过大造成功率因素过低也是不经济的。
常用电动机的结构特性、优缺点及应用围见表1.1表1.1根据各种电动机特点和应用围,以及设计的自动打印机的结构特点,工作环境等各方面的综合因素,我们选择的电动机及其参数如下表1.2表1.22功能原理设计自动打印机的工作原理图如图2.1所示:图2.1此系统有送料机构1、定位机构、打印机构3-4-5-6、纸盒输出机构和减速传动机构等组成,由电动机驱动主轴上的几个执行机构,完成送料、定位、打印和送出的任务。
电动机输出的转速经过减速机型号功率/kw电流/A转速/(r/min) 满载 效率/% 功率因数/(cos/) Y2-132S-637.4 96081.00.76堵转电流/实际电流堵转转矩/额定转矩 最大转矩/额定转矩6.52.12.1构将轴的转速减到主轴上执行机构需要的转速,再将轴的旋转运动通过不同的机构转换成各个执行构件所需的运动。
如:通过曲柄滑块机构将转轴的旋转运动转换成曲柄滑块中滑块的往复移动,从而达到送料的功能;通过直动滚子推杆盘形凸轮机构将转轴的旋转运动转换成推杆的间歇往复移动,从而实现定位和送出两个功能;通过凸轮机构将转轴的旋转运动转换成推杆的间歇往复移动,从而实现打印功能;自动打印机的打印功能就是通过这些机构完成的。
机械原理课程设计示例:自动打印机
机械原理创新设计自动打印机一、总功能及设计参数自动打印机的功能是将输入的产品包装盒打印上某种标记,然后输出。
自动打印机的设计参数二、功能分解主要有两个过程,一是将包装盒传输到某个位置,打印上标记后将其输出,要求实现间歇传动。
二是在包装盒上打印标记。
三、机构选型对于包装盒的输送和输出,选用皮带传动,间歇传动有不完全齿轮实现。
对包装盒的打印过程先有凸轮实现运动形式的转换再由连杆机构实现打印过程。
四、运动循环图运动循环时间T=1s。
五、总体方案设计电动机的转速为1500r/min,由蜗杆蜗轮将转速降为60r/min,偏心轮O2实现杆L1的上下运动,O4上的不完全齿轮实现皮带上的工作台的间歇运动。
六、尺寸确定蜗杆的头数为2,蜗轮的齿数是50,m=2。
Ro2=40mm,O1O2=20mm。
O1到皮带的距离是64.34mm。
O1,O3、O4上的齿轮是齿数为26,m=2的标准齿轮。
O4上的不完全齿轮的齿数为6,m=4。
滚子的半径为10mm。
L1=300,L2=135mm,L3=L4=90mm,L5=128mm。
七、运动分析编写程序对O2、L1、L2、L3L4、L5组成的机构进行运动分析。
主程序如下:#include "stdio.h"#include "math.h"#include "conio.h"void bark(n1,n2,n3,k,r1,r2,gam,t,w,e,p,vp,ap)int n1,n2,n3,k;double r1,r2,gam;double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2];double t[10],w[10],e[10];{double rx2,ry2,rx3,ry3;if(n2!=0){rx2=r1*cos(t[k]);ry2=r1*sin(t[k]);p[n2][1]=p[n1][1]+rx2;p[n2][2]=p[n1][2]+ry2;vp[n2][1]=vp[n1][1]-ry2*w[k];vp[n2][2]=vp[n1][2]+rx2*w[k];ap[n2][1]=ap[n1][1]-ry2*e[k]-rx2*w[k]*w[k];ap[n2][2]=ap[n1][2]+rx2*e[k]-ry2*w[k]*w[k];}if(n3!=0){rx3=r2*cos(t[k]+gam);ry3=r2*sin(t[k]+gam);p[n3][1]=p[n1][1]+rx3;p[n3][2]=p[n1][2]+ry3;vp[n3][1]=vp[n1][1]-ry3*w[k];vp[n3][2]=vp[n1][2]+rx3*w[k];ap[n3][1]=ap[n1][1]-ry3*e[k]-rx3*w[k]*w[k];ap[n3][2]=ap[n1][2]+rx3*e[k]-ry3*w[k]*w[k];}}/****************rrpk********************************************/ void rrpk(m,n1,n2,n3,k1,k2,k3,r1,r2,vr2,ar2,t,w,e,p,vp,ap)int m,n1,n2,n3,k1,k2,k3;double r1,*r2,*vr2,*ar2;double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2];double t[10],w[10],e[10];{double dx12,dy12,dx31,dy31,dx32,dy32;double ssq,phi,ep,u,fp,cb,sb,ct,st,q,ev,fv,ea,fa;t[k2]=t[k3];dx12=p[n1][1]-p[n2][1];dy12=p[n1][2]-p[n2][2];ssq=dx12*dx12+dy12*dy12;phi=atan2(dy12,dx12);ep=sqrt(ssq)*cos(phi-t[k3]);u=sqrt(ssq)*sin(phi-t[k3]);if((r1-fabs(u))<0){printf("\n RRP can't be assembled.\n");}else{fp=sqrt(r1*r1-u*u);if(m>0){*r2=ep+fp;}else{*r2=ep-fp;}cb=cos(t[k3]);sb=sin(t[k3]);p[n3][1]=p[n2][1]+(*r2)*cb;p[n3][2]=p[n2][2]+(*r2)*sb;dx31=p[n3][1]-p[n1][1];dy31=p[n3][2]-p[n1][2];dx32=p[n3][1]-p[n2][1];dy32=p[n3][2]-p[n2][2];t[k1]=atan2(dy31,dx31);ct=cos(t[k1]);st=sin(t[k1]);q=dy31*sb+dx31*cb;ev=vp[n2][1]-vp[n1][1]-(*r2)*w[k3]*sb;fv=vp[n2][2]-vp[n1][2]+(*r2)*w[k3]*cb;w[k1]=(-ev*sb+fv*cb)/q;*vr2=-(ev*dx31+fv*dy31)/q;vp[n3][1]=vp[n1][1]-r1*w[k1]*st;vp[n3][2]=vp[n1][2]+r1*w[k1]*ct;ea=ap[n2][1]-ap[n1][1]+w[k1]*w[k1]*dx31-w[k3]*w[k3]*(*r2)*cb;ea=ea-2.0*w[k3]*(*vr2)*sb-e[k3]*dy32;fa=ap[n2][2]-ap[n1][2]+w[k1]*w[k1]*dy31-w[k3]*w[k3]*(*r2)*sb;fa=fa+2.0*w[k3]*(*vr2)*cb-e[k3]*dx32;e[k1]=(-ea*sb+fa*cb)/q;*ar2=-(ea*dx31+fa*dy31)/q;ap[n3][1]=ap[n1][1]-r1*w[k1]*w[k1]*ct-r1*e[k1]*st;ap[n3][2]=ap[n1][2]-r1*w[k1]*w[k1]*st+r1*e[k1]*ct;w[k2]=w[k3];e[k2]=e[k3];}}/***************rprk*******************************************/ void rprk(m,n1,n2,k1,k2,r1,r2,vr2,ar2,t,w,e,p,vp,ap)int m,n1,n2,k1,k2;double r1,*r2,*vr2,*ar2;double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2];double t[10],w[10],e[10];{double dx21,dy21,test,phi,alpha,ct,st,q,vx21,vy21,ea,fa;dx21=p[n2][1]-p[n1][1];dy21=p[n2][2]-p[n1][2];test=dx21*dx21+dy21*dy21-r1*r1;if(test<0){printf("\n RPR can't be assembled.\n");}else{*r2=sqrt(test);phi=atan2(dy21,dx21);alpha=atan(r1/(*r2));if(m>0){t[k1]=phi+alpha;}else{t[k1]=phi-alpha;}t[k2]=t[k1];ct=cos(t[k1]);st=sin(t[k1]);q=dx21*ct+dy21*st;vx21=vp[n2][1]-vp[n1][1];vy21=vp[n2][2]-vp[n1][2];w[k1]=(vy21*ct-vx21*st)/q;w[k2]=w[k1];*vr2=(vy21*dy21+vx21*dx21)/q;ea=ap[n2][1]-ap[n1][1]+w[k1]*w[k1]*dx21+2.0*w[k1]*(*vr2)*st; fa=ap[n2][2]-ap[n1][2]+w[k1]*w[k1]*dy21-2.0*w[k1]*(*vr2)*ct; e[k1]=-(ea*st-fa*ct)/q;e[k2]=e[k1];*ar2=(ea*dx21+fa*dy21)/q;}}static double p[20][3],vp[20][3],ap[20][3],del,t[10],w[10],e[10];static int ic;double r12,r23,r45,r56,r67,l1,l2;double pi,dr;double r2,vr2,ar2;int i,m;main(){FILE *fp;pi=3.1415926; dr=pi/(180.0);r12=20; r23=40; r45=135; r56=90; r67=90; l1=300; l2=128;p[1][1]=0.0; p[1][2]=0.0;p[5][1]=-135.0; p[5][2]=334.64;p[8][1]=-265.0; p[8][2]=334.64;t[1]=0.0; w[1]=2*pi; e[1]=0.0;t[9]=90.0*dr; w[9]=0.0; e[9]=0.0;t[8]=-90.0*dr; w[8]=0.0; e[8]=0.0;del=10.0;printf("NO THETAI S7 V7 A7\n");printf(" deg mm mm/s mm/s/s\n");if((fp=fopen("zuoye","w"))==NULL){printf("can't find\n");exit(0);}fprintf(fp,"NO THETAI S7 V7 A7\n");fprintf(fp," deg mm mm/s mm/s/s\n");ic=(int)360.0/del;for(i=0;i<=ic;i++){t[1]=i*del*dr;bark(1,2,0,1,r12,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap); /*调用单级杆件运动分析子程序*/rrpk(1,2,1,3,2,3,9,r23,&r2,&vr2,&ar2,t,w,e,p,vp,ap); /*调用rrp杆件运动分析子程序*/p[3][2]+=l1;rprk(1,5,3,4,5,0.0,&r2,&vr2,&ar2,t,w,e,p,vp,ap); /*调用rpr杆件运动分析子程序*/t[5]+=pi;bark(5,6,0,5,r56,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap);rrpk(1,6,8,7,7,8,8,r67,&r2,&vr2,&ar2,t,w,e,p,vp,ap);p[7][2]-=l2;printf("\n%2d %12.3f %12.3f %12.3f %12.3f",i+1,t[1]/dr,p[7][2],vp[7][2],ap[7][2]); fprintf(fp,"\n%2d %12.3f %12.3f %12.3f %12.3f",i+1,t[1]/dr,p[7][2],vp[7][2],ap[7][2]);}fclose(fp);getch();}得到如下数据:NO THETAI S7 V7 A7 deg mm mm/s mm/s/s1 0.000 126.017 -83.775 -265.2122 10.000 123.603 -89.418 -134.3033 20.000 121.087 -90.947 27.6454 30.000 118.594 -87.804 198.0175 40.000 116.252 -80.078 354.3816 50.000 114.182 -68.389 481.5837 60.000 112.481 -53.647 574.0468 70.000 111.221 -36.802 633.7409 80.000 110.448 -18.692 666.13410 90.000 110.188 0.000 676.27011 100.000 110.448 18.692 666.13412 110.000 111.221 36.802 633.74013 120.000 112.481 53.647 574.04614 130.000 114.182 68.389 481.58315 140.000 116.252 80.078 354.38116 150.000 118.594 87.804 198.01717 160.000 121.087 90.947 27.64518 170.000 123.603 89.418 -134.30319 180.000 126.017 83.775 -265.21220 190.000 128.229 75.107 -350.90321 200.000 130.173 64.714 -390.24722 210.000 131.819 53.767 -392.97423 220.000 133.163 43.088 -373.34024 230.000 134.220 33.110 -344.44825 240.000 135.010 23.950 -315.64026 250.000 135.557 15.521 -292.46827 260.000 135.877 7.623 -277.76628 270.000 135.983 0.000 -272.75729 280.000 135.877 -7.623 -277.76630 290.000 135.557 -15.521 -292.46831 300.000 135.010 -23.950 -315.64032 310.000 134.220 -33.110 -344.44833 320.000 133.163 -43.088 -373.34034 330.000 131.819 -53.767 -392.97435 340.000 130.173 -64.714 -390.24736 350.000 128.229 -75.107 -350.90337 360.000 126.017 -83.775 -265.212可知打印装置的最低位置为距O1 110.188mm,最高位置为135.983mm。
机械原理课程设计说明书1
机械原理课程设计设计说明书机械原理课程设计说明书设计题目:平面印刷机设计专业班级:机械制造及其自动化5班学号姓名:20110401513顾友忠20112601609黄旮20111102303张劲夫20110401525张毛鹏指导老师:陈敏均设计日期:2013年7月11日目录1设计任务书 (4)2总功能分析 (5)3执行机构的选择与比较 (6)4传动机构的选择与比较 (7)5原动机的选择 (11)6机械系统运动简图 (13)7机械系统运动循环图 (15)8机构设计 (17)9小结 (23)10参考文献 (25)1.设计任务书平面印刷机工作要求:刷墨滚筒2离开蘸墨滚筒后,蘸墨滚筒1转过一个角度,然后停止转动;当刷墨滚筒滚过匀墨圆盘7后,匀墨圆盘7后转过一个角度,然后停止转动。
刷墨滚筒2离开蘸墨滚筒同时,压板6开始向右摆动,当刷墨滚筒到达位置2(右极限位置),压板6到达刚好摆动极限位置,夹纸框4相对压板6向左摆动一个角度,以便装卸书页。
刷墨滚筒2由位置2返回到位置1(与蘸墨滚筒1接触)时,压板6摆至左极限位置,刚好与铅字印版3相接触。
完成印刷一页,即印刷机完成一个工作循环。
原始参数:印刷数量30/min,蘸墨滚筒,匀墨圆盘7每次转过60,90度,压板摆角45度印刷面积480x325mm,最大工作阻力矩100Nm蘸墨,匀墨各0.02kw 刷墨,压印个0.35kw2. 总功能分解功能要求,运动要求,平压印刷机结构比较简单,体积小,印刷速度慢,大多采用人工输纸方式。
适用于印刷八开以下的印件,如各种商标、说明书、包装纸盒、图书封面、彩色插页等。
工作原理平压印刷机工作时平面铅字版固定在垂直位置,平板印头绕其固定轴心摆动,当摆动到垂直位置时,与版面接触进行压印,等压印头倾斜位置时,取出印纸并放入待印的纸张,同时,铅字版在着墨。
功能分解进行功能分解,即将整个工艺动作过程分解成若干个执行构件的运动(称分功能或功能元),它们按一定的动作顺序来完成印刷。
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机械原理课程设计题目:纪念章压印机及其送料机构设计指导老师:组员:2011年1月12日目录一设计任务1.设计题目,分析功能要求…………………………………….. 2.原始数据和设计要求……………………………………………..二所选方案1.方案分析………………………………………..2.分析结论……………………………………….三机构的设计1.几何尺寸的确定…………………………….2.机构简图的绘制…………………………………..3.机构的设计数据……………………………………四.从动件的运动规律及简图1.位移S---Ψ简图………………………………………2. 速度V---Ψ简图…………………………………….3. 加速度a-----Ψ简图……………………………………4.机构工作过程说明…………………………………设计任务1.设计题目,分析功能要求设计自动纪念章压印机,将具有一定厚度的板料自动送入印压位置印压成纪念章,经印压成形后脱离该位置。
机器的整个工作过程(送料,压型,脱离)均自动完成。
由此,可知该机构有两个动作要求,一是印压成型,二是自动送料。
绘制功能图如图1-1所示图1-1压印成形机的工艺动作是:如图1-2所示(1) 板料移动至冲压位置(2) 下冲头15mm,利于上冲头将板料冲程规定的直径,即先落料。
(3) 上下冲头同时加压,并保持一段时间。
(4) 上冲头退出,下冲头随后将压印好的纪念章顶出。
(5) 板料将成品推走。
(1) (2)自动纪念章压印系统 送料 输出 压印 执行构件做间歇运执行构件做间歇运执行构件做间歇运(3)(4)(5)图1-22.原始数据和设计要求1动力源是电动机,做转动:从动件(执行机构)为上下模,作上下往复直线运动,上模具有快速下沉,等速工作进给和快速返回的特性。
2机构应具有较好的传动性能,特别是工作段的压力角α应尽可能小; 传动角大于或等于许用传动角3.上模到达工作段之前,送料机构已将坯料送至待加工的位置(下模的上方)。
4.生产率约为每分钟30件。
5.执行构件(上模)的工作长度L=50—100mm,对应的曲柄转角=(1/3-1/2)π;上模行程的长度必须大于工作段长度的两倍以上。
7许用传动角=408送料距离H=60~250mm9建议主动件的角速度+1rad10.对机构进行动力分析,所需参数值建议如下选取(1)设连杆机构中各构件为等截面匀质杆,其质心在杆长中点,而曲柄的质心与回转轴线重合。
(2)设各构件的质量按每米40kg计算。
绕质心的转动惯量按每米2kg.m2计算。
(3)转动滑块的质量和转动惯量不计;移动滑块的质量36kg。
(4)载荷F=5000N;按平均功率选电动机。
型号如表2-1所示:同步转速为720r/min电动机型号额定功率(KW)满载转速(r/min)Y132S-8 2.2710Y160M1-84720Y160M2-8 5.5720Y160L-87.5720( 5)曲柄转速为30 r/min,在由电动机轴至曲柄轴之间的传动装置中如图1-3,可取带的传动比=1.9图1-3(6)机器运转不均匀系数不超过0.05根据要求,所选方案如图1-4所示图1-4方案分析与选择(1)齿轮系—摩擦轮—凸轮送料机构凸轮机构结构简单,紧凑,设计方便,但由于主从动件之间为点接触,易磨损,适用于运动规律复杂,传力不大的场合。
齿轮依靠齿廓直接接触来传递空间任意两轴间的运动和动力,并具有传递功率范围大、传动效率高、传动比精确、使用寿命长、工作可靠等优点;但也存在对制造和安装精度要求高以及成本较高等缺点。
摩擦传动是在摩擦力的作用下工作的,所以保持两路案件相互压紧,由压紧力在接触面间产生足够的法向力是摩擦传送的最基本条件。
它又制造简单、运行平稳、噪声很小、过载时发生打滑,故能防止机器中重要的零件损坏、能无极的改变传动比等优点;同时有效率低、当传递同样大的功率时,轮廓尺寸和作用在轴与轴承上的荷载都比齿轮传动大、不能保持准确的传动比、干摩擦时磨损快、寿命低等缺点。
所以送料机构选择齿轮系—摩擦轮—凸轮机构。
摩擦轮E与齿轮G间用皮带相连,实现长距离传递运动。
齿轮系G由电机带动,摩擦轮F起固定板料作用,凸轮H及其所连接的滑块负责将落下的板料顶起到与原板料同一高度。
按机构运动循环图确定齿轮,摩擦轮,凸轮的运动规律,则机构可在预定时间将工件送至代加工位置以及把产品送离加工位置。
对于方案一齿轮—连杆冲压机构如图所示,冲压机构由曲柄滑块机构形成,由齿轮带动曲柄AB ,它和曲柄IJ 、连杆BJ 以及机架构成平行四边形机构,该机构有两个显著的特点:一是两曲柄以相同的速度同向转动;而是连杆作平动。
平行四边形机构有利于齿轮和曲柄AB 之间的平稳传动,进而是冲压过程更稳定。
曲柄滑块机构按给定的行程速度变化系数设计,适当选择导路位置,可使工作段压力角α较小。
对于方案二齿轮—皮带冲压机构如图1-4所示,冲压机构由曲柄滑块机构形成,由电机带动曲柄。
曲柄滑块机构按给定的行程速度变化系数设计,适当选择导路位置,可使工作段压力角α较小。
在ABC 曲柄摇杆机构加上二级杆组连杆和滑块,组成五杆机构。
主动曲柄AB 匀速转动,滑块D 在CD 线上做往复运动。
(2)分析结论如图1-5所示,平行四边形机构使机构间的传动更加稳定,连杆机构最适合用于冲压机构,可以传递较大的力,但一些运动无法满足,即要求在匀速冲压完工件后快速将工件推出这一运动过程不易满足,而齿轮—摩擦轮—凸轮送料机构恰能满足这个要求。
总体来说此机构可以达到在预定的时间将工件送到加工位置而在加工完成后快速将产品送离加工位置的要求(3)方案选择我们选择方案一,因为方案一的四杆机构机构传动过程比皮带的传动性能差点,工作效率没那么高,但是四杆机构是平行四边形的设计保证了冲压与电机运转的同步进行,我们可以按照需要设计增加档位来调节电动机转速来改变打印速度,而皮带传动的如果要改变档位则数据计算比较复杂;而且连杆机构比皮带的简单,所需材料少,经济效益高,虽然方案一相对于方案二的一些优点差些,从经济方面和简单方面选择,但是我们还是选择方案二。
三 机构的设计几何尺寸的确定曲柄滑块机构的设计曲柄逆时针旋转,如图3-1所示,∠CAB=3π,100AB =mm,由余弦定理得,3π222290COS AC AC BC⨯⨯-+= ① ∠B A C ''=0时,为保证上模行程的长度大于工作段长度的两倍以上,取70'=C C mm ,则有:7090=-+AC BC ② 由①、②式解得=BC 197.75mm图3-1凸轮的设计根据冲压机构的s-δ图以及纪念章半径,确定凸轮的推程角为2π,远休角为2π,回程角为3π,近休角为32π,推程s=15mm 。
基圆半径取r=30mm 。
为保证推杆运动的平稳性和工作精度。
凸轮的推程和回程均可采用五次多项式运动规律。
推程计算:00190=δ )90,0(01∈δ/15/1041301311δδδh h s -=401δ50151/6δδh + (3-1)回程计算:50351403413033103003/90/225/1501560δδδδδδδ-+-==h s (3-2))60,0(03∈δ根据凸轮的s-δ图,作凸轮轮廓曲线 如图3-2所示 1) 以凸轮基圆半径r=30mm 作圆。
2) 将凸轮的位移线图s-δ 推程运动角∠AOB 十等分,回程运动角∠COD 六等分,由式(3-1)(3-2)分别算得如下表所示 /mm O1 O2 O3 O4 O5 O6 O7 O8 30.172 31.139 33.129 5.919 9.011 41.814 43.821 44.817 OC O9 O10 O11 O12 O13 OD OB45 44.47 41.866 37.527 33.177 30.546 30 45电动机设计机构功率估算:假设上模载荷F=5000N ,杆长L=0.1m ,则力矩M=F*L,由机构效率为n=30r/min ,上模功率P 1=M*2πn/60=1.57kw.假设摩擦轮摩擦力为F2=2000N ,又已知板料移动速度V=0.06m/s,则kw V FP 12.022=⨯=,带传动效率为0.94,故摩擦轮所需功率kw 0.127/0.94P P2==摩.假设下模所需功率kw P8.03=机构所需总功率kw 2.562P P P P 321=++=总,由此可知,通过二级减速器所得出的电机的输出功率kw 779.2/2P P==η总机,故电动机的功率选择为4kw 的Y160M1-8型。
轮系的设计:如图3-1所示图3-1根据设计要求,设定二级减速器输出转速为60r/min,而有表2-1得知,电机转速为720r/min,由此得传动比i=720/60=12,又由图3-1知,zz z z i '2132⨯⨯=,查机械设计手册,取模数m=4,可得各齿轮齿数如下:1521==z z 45'2=z 603=z执行机构尺寸设计 如图3-2所示各个构件尺寸如下:主动轮G 齿数为20.,从动轮M 齿数为40,,飞轮直径为240mm,两皮带轮Y 、X 直径分别为60mm 、120mm ,不完全摩擦轮大径为40mm,小径为36mm.从动件的运动规律及简图 曲柄-滑块运动规律在图3-1中,令l AB 1==100mm ,l BC 2=,s AC =。
如图4-1所示,建立一直角坐标系,则机构ABC 的封闭位置方程式为:l l =+21 即 s e l e l ii=+θθ2121 (4-1)根据欧拉公式θθθsin cos i e i +=将式(4-1)的实部与虚部分离得⎪⎩⎪⎨⎧=+=+0sin sin cos cos 22112211θθθθl l l l s解得 :ll 2112sin arcsinθθ= θθ2211cos cos l l s +=对式(4-1)对时间t 求一阶导和二阶导,整理后可得点C 的速度v c 、加速度a c 分别为:θθθ22111cos )sin(-=l w v c θθθ222221121cos )cos(l w l w a c ---=由冲压机构的工作效率是30r/min,可得s rad w /14.31=,代入数据,每100取一个数据,机构运转一周,s 、v c 、a c 、θ1变化如表4-1θ/°s (mm/°) v (mm/°) a (mm/t ²)297.5 0 -1485.18 10 295.218 27.217 -1475.938 20 288.494 55.483 -1447.256 30 277.688 85.789 -1396.497 40 263.384 118.971 -1320.145 50 246.363 155.505 -1215.318 60 227.559 195.206 -1081.956 70 207.985 236.82 -924.821 80 188.637 277.703 -753.595 90 170.392 313.852 -579.702 100 153.909 340.492 -411.302 110 139.584 353.134 -250.673 120 127.566 348.617 -96.473 130 117.817 325.686 51.558 140 110.19 284.979 189.684 150 104.5 228.645 310.497 160 100.572 159.877 405.142 170 98.268 82.516 465.676 180 97.5 0.757 486.738 190 98.24 -81.042 466.429 200 100.515 -158.532 406.581 210104.413 -227.484 312.492220110.069-284.077192.083230117.659-325.09554.2240127.367-348.362-93.697250139.343-353.212-247.79260153.626-340.863-408.286270170.072-314.442-576.547280188.29-278.423-750.395290207.624-237.587-921.771300227.204-195.958-1079.263310246.031-156.207-1213.121320263.093-119.61-1318.484330277.455-86.371-1395.338340288.331-56.018-1446.533350295.134-27.723-1475.593360297.499-0.496-1485.177作图s-θ图V-θ图a-θ图凸轮运动规律 凸轮推程多项式:00190=δ )90,0(01∈δ/15/1041301311δδδh h s -=401δ50151/6δδh + 501140131301211/45/900/450δδδδδδ+-=v 501314012130111/1800/2700/900δδδδδδ+-=a回程多项式:50351403413033103003/90/225/1501560δδδδδδδ-+-==h s (3-2))60,0(/1800/2700/900/450/900/4500350333403233033503434033330323∈-+-=-+-=δδδδδδδδδδδδδa v凸轮旋转一周,凸轮位移s 、速度v 、加速度a 随角度δ变化如表4-2 表4-2δ/° s/mm v(mm/s) a(mm/s ²)0 0 0 0 10 0.172 0.002783 0.028006 20 1.139 0.008531 0.035068 30 3.129 0.014118 0.027149 40 5.919 0.017456 0.010216 50 9.011 0.014226 -0.00977 60 11.814 0.008671 -0.02684 70 13.827 0.002896 -0.03503 80 14.817 0.000002 -0.02838 90 15 0 -0.00092 100 15 0 0 110 15 0 0 120 15 0 0 130 15 0 0 140 15 0 0 150 15 0 0 160 15 0 0 170 15 0 0 180 15 0 0 190 14.47 -0.008273 -0.07612 200 11.866 -0.021204 -0.06111 210 7.527 -0.02688 -0.00039 220 3.177 -0.021326 0.060581 230 0.546 -0.008426 0.076379 240 0 -0.000002 0.001564 250 0 0 0 260 0 0 0 270 0 0 0 280 0 0 0 290 0 0 0 300 0 0 0 310 0 0 0 320 0 0 0330000340000350000360000作图S-δ图v-δ图a-δ图机构工作过程说明如下图所示图中,齿轮G 为主动轮,顺时针旋转;在齿轮G 由图示时刻转动一周过程中,机构的工作情况如下:此时刻,∠CAB=3π,凸轮H 刚刚进入近休阶段,凸轮近休角为2π/3,在凸轮G 转过近休角过程中,上模D 向下运动,与下模配合完成压印过程;此后凸轮G 进入推程阶段,将压印成型的纪念章向上推,推程角为π/2,推程结束后,进入远休阶段,同时不完全摩擦轮E 与板料接触,将板料向前推进30mm ,等待下一次冲压。