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机械原理
机械原理
机械原理课程设计
题目:
自动盖章机的设计
姓名:
姚磊
学号:
MEE12024
专业:
机械电子工程
年级:
2012
指导教师:
郑伟
2015年6月23日
自动盖章机计算说明书
姓名:
姚磊
学号:
MEE12024
指导教师:
郑伟
2015年6月23日
一.题目及要求
1课程设计题目
2设计要求
二.功能分解与运动分解
1功能分解
2运动分解
三.运动循环图
四.方案比较与分析
1方案一
2方案二
3方案比较
五.机构的尺寸结合
六.力学分析
七.综合说明
八.参考文献
九.心得体会
设计清单
序号
内容
数量
1
自动盖章机计算说明书
1
2
机构简图
1
3
零件图
1
一丶题目及要求
1.设计题目:
自动盖章机
2.设计要求
设计一台自动盖章机具体要求如下:
(1)可采用目前传统印章(不用印泥),适用于常见的机场办公印章结构形状;
(2)实现在单页A3(297*420)、B4(250*393)、B5(176*250)纸上盖章,纸的厚度为常见厚度,最大容许装质量不少于100张;
(3)直面盖章位置可任意调节;
(4)每分钟盖章次数不低于10也;
(5)电源电压为220V;
(6)对于工作中出现的非正常情况或危险情况具有保护措施
(7)适合于桌面工作,操作简单安全,盖章质量可靠,工作噪声低,结构轻巧,外形美观。
二丶功能分解与运动分解
1.功能分解:
为实现在纸盒上打下记号的功能,将总共能分解为以下几个功能:
(1)纸盒送到盖章的工位的功能
(2)纸盒在盖章工位定位的功能
(3)盖章机的盖章功能
(4)盖章后的输出功能
2丶运动分解
电动机
减速二
印章
推杆
三丶运动循环图
输送
送料
退回
定位
向下停
停向上
盖章
停
向下停向上停
输出
推出停
停推出
四丶方案比较与分析
纸张输送机构
1.方案一
机构特点:
此方案采用凸轮机构+摇杆滑块机构,当凸轮的旋转时,推杆将绕支架摆动,从而带动滑块在来回运摆动。
通过将凸轮的旋转运动转换成滑块的有急回运动的间歇往复运动来实现间歇送料的目的。
优点:
凸轮的使用容易实现预期的运动规律,滑块急回运动不明显,对纸盒的冲击小。
缺点:
凸轮的旋转运动导致摇杆的摆动角度较小,滑块行程较短,对纸盒的撞击速度不大,极易导致不能使纸盒送到预订的打印工位,工作效率低。
备选方案二:
机构特点:
此方案采用曲柄滑块机构,当曲柄等速转动时,从动件变速往复摆动,该机构可在曲柄长度一定的情况下,使执行构件滑块获得较大的行程。
通过将轴的旋转运动转换成滑块的有急回特性的往复移动,可实现间歇送料的功能。
优点:
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。
此机构中滑块在两个极限位置时其瞬时速度为零,避免了当把纸盒送到工位出产生机械上的冲击,从而避免了对纸盒的损害。
此机构被设置成偏置的,能实现快进慢回或慢进快回的运动特性。
此设计中我们选择快进慢回的运动特性。
缺点:
机构的类型数据需精确,不然会对纸盒产生冲击。
定位机构:
备选方案一:
构特点:
此方案通过上置的凸轮机构,推动滚子导杆,控制定位杆的伸出或缩进,从而控制物块运动或静止。
优点:
凸轮机构可以实现各种复杂的运动要求,而且结构简单、紧凑。
易于控制,导杆的长度可以自由设定,凸轮的行程不致太大,便于加工制造。
还可以控制输出,作为输出机构。
缺点:
需要弹簧的拉伸才能保证推杆紧贴凸轮运动,有一定的能量损失。
备选方案二:
机构特点:
此方案采用凸轮+连杆机构,通过将凸轮的旋转运动转换成定位杆的垂直方向的往复运动,从而实现对工件进行定位的目的。
优点:
机构简单,便于制造,节约成本。
由于凸轮的近休和远休位置,可以在定位时停留一段时间,保证了打印的精度,避免了打印时物块移动导致的打印不清晰或打印不明显的现象。
缺点:
这样的凸轮制造难度较大,而且易磨损,容易损坏凸轮,需经常更换,也就增加了成本。
凸轮的行程较大时,才能保证打印头远离工件一定的距离。
盖章机构:
(1)凸轮连杆机构
功能:
将凸轮的连续往复转动转换成印章的上下往复移动,从而实现打印功能。
优点:
构造简单,在行程的起此点有较好的边界条件;在各段不同的运动规律的链接点上满足位移、速度连续,即其运动曲线应光滑过度;各段不同的运动规律有较好的动力性能和工艺性能,打印精度高。
缺点:
凸轮制造较困难,容易磨损,经济性差,维护性不好。
(2)凸轮推杆机构
功能:
将凸轮的连续往复转动转换成印头的上下往复移动,从而实现打印功能。
优点:
构造简单,在行程的起此点有较好的边界条件;在各段不同的运动规律的链接点上满足位移、速度连续,即其运动曲线应光滑过度;各段不同的运动规律有较好的动力性能和工艺性能,打印精度高。
缺点:
凸轮制造较困难,维护性不好。
(3)曲柄滑块机构
功能:
将曲柄连续往复转动转换成滑块在导轨上连续往复移动,实现盖章功能。
优点:
设计制作简单,易于维护,经济,可靠性高,使用范围广。
缺点:
运动规律任意性较差,运转精度较低。
确定最终传动方案及确定原因
最终方案:
选择原因:
1)齿轮传动机构较为稳定,传动比稳定。
2)盖章处印章升程较小,根据杠杆原理采用凸轮机构连接杆组较为合适。
3)纸张输送处用偏置曲柄滑块机构有急回特性,曲柄的回转中心位于滑块导路上方,这样可以实现,快速送料,慢速返回的性能,且能保证送料行程的距离。
当滑块把纸盒送到工位之前滑块的运动速度是逐渐减小的而且送到工位时的瞬时速度为零,从而减少了机械冲击对纸盒损害。
4)用凸轮机构连接三角形推块,可同时实现输出物料和固定当前印盖物料,节省空间,简化机构.
5)机构简单成本较低且易于装配。
五.机构的尺寸结合
纸张输送机构:
曲柄滑块
尺寸确定:
在本机构中设置行程速比系数K=2,偏距e=50mm,滑块行程为120mnm。
由公式
可以求得,该曲柄滑块的极位夹角
,用作图法求出曲柄AB,连杆BC的长度,
盖章机构
曲柄滑块执行机构尺寸确定
曲柄滑块机构相关参数确定步骤:
第一步:
取极位夹角为180°,取偏距e=0,行程S=60,
第二步:
由曲柄2OB=OA3-OA1,OB=30,BA=50
六丶力学分析
自动盖章机的盖章机构选择曲柄滑块机构。
受力均匀,比较稳定。
可以很好地实现盖章功能。
七丶综合说明
在文件丶证件丶财务票据丶绘画作品上加盖印章是目前法律有效性的通用手段,在生活和工作中至关重要。
但是大批量盖章处理过程不仅浪费人力,劳动强度大,而且工作效率低,盖章质量不易保证。
研制自动盖章机代替工作人员完成这些枯燥的工作,是办公现代化的发展需要。
八丶参考文献
[1]吴宗泽,罗胜国机械设计课程设计手册,[M].北京;高等教育出版社
[2]杨可桢,李仲生,钱瑞期,程光蕴机械机械设计基础,[M].北京;高等教育出版社
[3]孙桓,陈作模机械原理[M].北京;机械工业出版社
[4]陆凤仪,机械原理课程设计[M].北京:
机械工业出版社
九丶心得体会
通过这次课程设计,我对机械原理这门课程的学习更加深入了,通过翻阅课本和一些有关机械设计的参考书,自己摸索思考形成方案。
这次课程设计让我体会很深,也学到了很多新东西。
通过这次试验我才亲身体会到自己学的知识与不经过实践,我们又怎么能将书里的知识与实际联系在一起。
在这次课程设计中,充分利用了所学的机械原理知识,根据设计要求和运动分析,选用合理的分析方案,从而设计出比较合理的机构来。
这次课程设计,不仅让我们把自己所学的知识运用到实际生活中去,设计一些对社会有用的机构,也让我们深刻体会到团体合作的重要性,因为在以后的学习和工作中,但靠我们自己个人的力量是远远不够的,必须积聚大家的智慧,才能创造出令人实际动手之间还有一定的差距。
首先在画图方面,如何布局才能使图让人清晰易懂,不显得空旷和不浪费纸张。
其实要事先想好在哪一部分画什么,并确定相应的比例尺。
在对结构进行力的分析的时候,首先要确定各杆的运动方向,再确定其受力方向。
在画图的时候要力求精确,只有这样才能使计算结果与实际相差不大。
在画图的过程中,间接的帮我们复习了以前的知识,比如机械制图,理论力学等。
同时,这次课程设计也为我们以后的毕业设计打下了一个基础,我相信,经过这次设计,我们毕业设计的时候不再会象现在这么茫然了,也一定能做好它。
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- 关 键 词:
- 机械 原理