自动打印机运动方案设计

设计方案
方案二
• 送料机构——凸轮机构 • 打印机构、工作台——直动凸轮机构、简单平
板 • 输出机构——凸轮机构
点评：此方案能够实现自动打印机的三个 主要动作，具有急回运动特性，可提高机械 生产效率。利用凸轮机构的远休止和近休止， 容易实现间歇运动。利用凸轮轮廓线（余 弦），可使整个机构有效的避免刚性冲击， 使机构寿命延长。缺点则是：第一、凸轮设 计计算机造型较为烦琐，使工作量增大；第 二、此机构送料不平稳，打印时不易对中， 易造成大批产品由于外观不合格而废弃，导 致成本增加，效率降低。
凸轮的计算
– 凸轮的转速等于曲柄的转速 – 推程为等加速等减速运动规
律 – 会成为匀速运动规律
槽轮的计算
– 由凸轮的运动规律，以及效 率的有关知识，定动停系数 比k=0.6
– Z=5
传动比的计算
i曲柄
i凸轮

n凸轮 n主轴

1 35
i印轮

n印轮 n主轴
20 1400

1 70
320
i 皮带轮
设计过程
印轮尺寸计算
– 已知效率80次/min，印轮 均布四个印记
– 求得n=20r/min – 设计箱子间的中心距
l=160mm – 可求得印轮半径r=320/pi
皮带轮计算
– 设计带动皮带转的轴径 d=20mm
– 求得n=320/pi
曲柄的计算
– 印轮每转过0.25圈，需要 印制一个箱子，可以有设计 要求知道n=40r/min
Βιβλιοθήκη Baidu
n 皮带轮 n 主轴

1400
1 14
工作循环图
1）、印轮和皮带轮连续运转使得箱子平稳 的完成输送和打印动作。
2）、曲柄滑块机构中的曲柄在转四圈时， 印轮转一圈，完成推动一个箱子的过程。
3）、凸轮槽轮机构中，当箱子被打印完一 个印记后，凸轮转一圈，使得箱子从皮带 轮上转移到后续机构中，槽轮则完成一次 拨动。
4）、连续循环过程如上。
工作循环图
皮带
运转
印轮
转一圈
曲柄 转一圈 同左 同左 同左
推杆 停 升 停
降
同左
同左
同左
槽轮 运动 停 同左 同左 同左
动力学分析
曲柄滑块
动力学分析
印轮线速度分析和皮带轮的线速度分析
动力学分析
凸轮推杆分析
动力学分析
槽轮运动分析
小组总结及自评
通过大家不懈的努力，我们终于圆满地 完成了这次机械原理课程设计，有如下感觉： 难，愁，悲，累，爽！
自动打印机运动方案设计
指导教师：孙志宏 设计者：何磊骏 黄仲政 李亮
设计方案选择
方案一
送料机构——曲柄滑块机构 打印机构、工作台——空间四杆机构与棘轮机
构串联 输出机构——直接在工作台上开槽
点评：方案能够实现自动打印机的三个主 要动作，但是不具有急回运动特性，会影响 机械的生产效率；且棘轮部分造型较为复杂， 工作量增加，导致生产成本增加。考虑到物 件的尺寸大小，需要棘轮面积大，工作台大， 占用空间过大。因打印机构是由连杆传递运 动的，此机构最大的问题还在于，要求连杆 的刚性非常高，且不易控制打印机的轻重， 很可能导致工件的损坏。
设计方案
方案三
– 送料机构——对心曲柄滑块机构 – 打印机构、工作台——装有印子的圆盘和齿形
传送带
– 输出机构——凸轮机构和槽轮机构
最终方案简介
通过三种设计方案在优缺点的比对， 运动的可靠性，设计的新颖性，我们 最终选定方案三为最终方案。 此方案综合了上述两种方案的优点， 弥补了某些机构的缺点，效率整体提 高，打印的箱子的尺寸范围较上述两 种有了一定的提高，由于采用回转打 印的方式，查了众多的方案设计此种 方案创新性较高。对于机器的后续拓 展留了很多的便利条件。 此机构的主要动作有：具有运动相对 平稳运动的曲柄滑块机构，做直线运 动的直动偏置凸轮机构，做具有间歇 运动的槽轮机构，做匀速回转运动的 皮带轮和印轮。此方案的运动设计较 为简单，运动配合较多，因此计算较 为繁杂。