自动打印机机构设计

课

程

设

计

说

明课程名称：自动打印机机构设计

学校：

专业：机械设计制造及其自动化

姓名：

学号：

年级：

任课教师：

日期：

摘要

机械原理课程设计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。通过此次课程设计, 可使学生将课本理论知识运用于实践，从而更全面、系统的巩固和加深对机械原理课程的基本原理和方法的掌握。同时学会确定机构的运动方案,培养学生的机械设计能力,以及开发创新能力。,从几何的观点来研究机构各点的轨迹、位移、速度和加速度的求法,以及按已知条件来设计新的机构的方法。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，输出构件的运动型式。

关键字: 机构运动分析机构结构设计曲柄滑块凸轮轮廓设计

目录

1．课程设计任务书 (4)

2．原动机的选择 (7)

3．机构方案分析与优化比较 (8)

3.1 送料机构方案 (8)

3.2夹紧机构方案 (10)

3.3打印机构方案 (12)

3.4输出机构方案 (16)

4. 最终选择方案 (18)

4.1机构的选择 (18)

4.2传动的选择 (19)

5. 机械系统的运动循环 (22)

5.1运动循环表 (22)

5.2运动循环图 (22)

7. 传动机构和执行机构的运动尺寸设计 (23)

7.1 送料机构的参数 (23)

7.2 夹紧机构的参数 (23)

7.3 打印机构的参数 (23)

7.4输出机构的参数 (24)

6.5齿轮机构的参数 (25)

8．设计总结 (26)

一、课程设计任务书题号10

自动打印机设计

1、功能要求及工艺动作分解提示

1）总功能要求

在产品上打印记号。它的主要动作有三个：送料到达打印工位夹紧，然后打印记号，最后将产品输出。

2）工作原理及工艺动作分解提示

自动打印机系统的工作原理及工艺动作如图（1）所示，该系统由电机驱动主轴上的三个执行机构，完成送料、夹紧和打印、输出的任务。其系统功能如下：

2、原始数据和数据要求

1）待打印产品尺寸：长100～

150mm 、宽70～100mm 、高30～

50mm 。； 送料、夹紧 打印

输出 执

执执隙运

自

动打

印

机系

统

统

2）产品重量：约5～10N；

3）自动打印机的生产率：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。

3 运动方案构思提示

1)实现送料——夹紧功能的机构可以采用凸轮机构或有一定停歇时间的连杆机构。当送料、夹紧机构的执行构件将产品推至指定位置，执行构件停止不动，维持推紧力(前有挡块挤压)，待打印机构执行件打完印记后，被推走。

2)实现打印功能的机构可以采用平面连杆机构或直动(摆动)凸轮机构。

3)实现输出功能的机构可以采用与送料、夹紧机构相类似的机构。为简化结构，可考虑固定定位挡块，而将输出运动与送料运动的方向互相垂直。

4)自动打印机系统采用一个电机驱动主轴控制三个机构的执行构件完成各自的功能运动，如何将三个执行机构的主动件均固定在主轴上而达到设计要求是需要认真考虑。自动打印机系统的三个执行机构都是有一台电动机控制，因此实现三个分功能运动的机构必须联动，且其主要动作要协调。所以首先要构思各个执行机构执行顺序，然后勾画出描述各机构动作协调配合的运动循环图，最后按执行路线连成整机，力求结构简单，紧凑。

4、建议完成的设计工作量

1）本题设计的时间为一周

2）根据功能要求，确定工作原理和绘制系统功能图。

3）按工艺动作要求拟定运动循环图；

4）构思系统运动方案 (至少两个以上)，进行方案评价，选出较优方案。

5）对传动机构和执行机构进行运动选型及尺寸设计。

6）绘制系统机械运动方案简图。

7）编写设计说明书。

二、原动机的选择

原动机是机械系统中的举动部分，它为系统提供能量获驱动，并将能量转化为系统所需要的运动形式。如：转动、往复移动、往复摆动，是机械系统中不可或缺的一部分，而机械系统仿真方案设计中必须根据系统的特点，考虑和合适的原动机。

对于自动打印机来说，选择的电动机的额定功率必须满足负载要求，而且必须保证在启动时可以顺利地运行，所以选择转速960r/min的电动机比较合适，可以保证运行的稳定性。考虑到现场能源供应情况，它常常工作在有电源的条件下，这样我们就会选择电力驱动，因为它的成本低，操作控制方便，机械好的范围广，另一方面考虑到原动机的机械特性和工作制度与工作机相匹配，根据打印机工作的频繁程度选取相应的工作制度。在此打印机工作中还需对原动机的启动，过载，运转平稳性，掉速和控制等方面提出要求，需要保证打印机的印头和夹紧机构运转平稳不然会使打印的记号模糊不清。

由于在此机械运动中执行构件要求的效率不是很大，所以经过多方面的考虑我

选了960转/min的电动机。型号为Y2-132S-6。

三、机

构

方

案

分

析

与

优

化

比较

为了实现自动打印功能，可将功能分解为如下的功能：送料功能、夹紧功能、

打印功能、输出功能。每个功能提出两个以上的方案，并分析各个方案的功能和工

作原理及各优点与缺点并从中选出最油的方案。

3.1送料机构方案1

机构见图如下：

结构和工作原理：该机构为可调行程的绕线机构，滑块1通过滑槽带动推杆2

左右移动。通过杆4可以调节杆2的推程。