书本打包机课程设计

机械工程学院书本打包机课程设计说明书设计题目：机械原理课程设计书本打包机设计专业：材料成型及其控制工程班级：13材料姓名：张晖学号139290444044指导教师：于潇泽2015年12月27日目录目录绪论...............................................................................................................................................31设计任务..................................................................................................................................11.1课程设计题目................................................................................................................31.2设计要求........................................................................................................................22课程设计题目分析..........................................................................................................22.1总功能要求.....................................................................................................................42.2总功能分解.....................................................................................................................42.3书本打包机设计参数的选择.....................................................................................32.4各部分执行机构的设计..............................................................................................32.5书本打包机整体机构简图..........................................................................................42.6整个机构的运动循环图..............................................................................................53各部分机构的设计..........................................................................................................63.1各部分机构的设计方案说明......................................................................................64执行机构的设计和传动比计算...............................................................................84.1电动机到主轴间的减速机构计算.........................................................................104.2推书机构的连杆机构计算........................................................................................104.3凸轮机构的计算..........................................................................................................114.3.1裁纸机构的凸轮分析............................................................................................124.3.2折边机构的凸轮分析............................................................................................134.3.3涂浆糊、贴封签、烘干机构的凸轮分析........................................................135课程设计心得体会........................................................................................................15参考文献...................................................................................................................................16机械工程学院课程设计3绪论随着科学技术和工业生产的飞跃发展，国民经济各个部门迫切需要各种各样的质量优、性能好、能耗低、价格廉的机械产品。其中，产品设计是决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节。产品的设计包括机械设备的功能分析、工作原理方案设计和机械运动方案设计等。这些设计内容可作为机械原理课程设计的内容。很明显，产品设计本身如果存在问题，常常属于根本性的问题，可能造成机械产品灾难性的失误。因此我们必须重视对学生进行机械原理设计能力的培养。为了培养学生的开发和创新机械产品的能力，高等学校工科本科《机械原理课程教学基本要求》中对机械原理课程设计提出的要求是：“结合一个简单的机械系统，综合运用所学理论和方法，使学生受到拟定机械运动方案的初步训练，并能对方案中的某些机构进行分析和设计。”在机械原理课程中加强机械运动简图能力的培养，已越来越为广大师生所认识。1设计任务1.1课程设计题目课程设计题目：书本打包机机书本打包机主要是用在印刷厂里，在大量的书本印刷出来后，将其以一定的数量为一堆，用牛皮纸将其包装起来，以便于销售和运输。这种功能在很多地方都可以用到，比如：包糖机，饭盒包装机等凡是涉及到要将东西分堆包装的地方，都可以将其稍微改动即可用于其它地方。1.2设计要求（l）书本打包机一般至少包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构在内的三种机构。（2）画出机器的运动方案简图与运动循环图。拟定运动循环图时，执行构件的动作起止位置可根据具体情况重叠安排，但必须满足工艺上各个动作的配合，在时间和空间上不能出现干涉。（3）设计凸轮机构，自行确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，计算凸轮廓线。（4）设计计算齿轮机构。机械工程学院课程设计4（5）对连杆机构进行运动设计。并进行连杆机构的运动分析，绘出运动线图。（6）学生可进一步完成机器的计算机演示验证、凸轮的数控加工等。2课程设计题目分析2.1总功能要求将若干本一摞书用牛皮纸包成一包，并在两端贴好封签。2.2总功能分解设计书本打包机，其总功能可以分解为以下几个工艺动作：（1）推书机构：为间歇性运动，分为横向、纵向运输机构。这一动作可以通过两个槽轮带动连杆运动来实现。（2）送纸机构：采用橡胶摩擦轮通过摩擦来实现传动。（3）裁制机构：裁刀为间歇性的进给运动。由皮带带动齿轮，在齿轮上安装一凸轮，凸轮连接连杆机构带动裁刀将牛皮纸裁断。（4）折边机构：用凸轮带动连杆来实现折上下边的两块挡板同时运动。（5）折角机构：折后角用一个凸轮机构来实现。书通过挡板时则实现折前角。（6）涂浆糊、帖签、烘干机构：可以通过凸轮连杆带动滑块来实现。（7）电动机到主轴间的传动机构：通过齿轮系的变速来实现各个机构应有的转动速度。2.3书本打包机设计参数的选择电动机：电动机是机器中运动和动力的来源，其种类很多，有点动机、内燃机、蒸汽机、水轮机、汽轮机等。电动机结构简单、工作可靠、控制方便、维护容易，一般机械上大多数采用电动机。电动机设计参数的选择：1、类型：三相异步电动机；转速：1000r/min生产率：20摞/min成品尺寸：长，180~220；宽，130~140；高:180~220；机械工程学院课程设计52.4各部分执行机构的设计机械形式优点缺点带传动1）能起缓冲和吸振作用，可使传动平稳，噪声小。2）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。3）适用于两轴中心距较大的场合。4）结构简单，容易制造，维护方便，成本低廉。1）因为带传动受摩擦力和带的弹性交形的影响，所以不能保证准确的传动比。2)效率较低齿轮传动1）能保证恒定的瞬时传动比，传递运动准确可靠。2）传递功率的范围比较宽，可以从很小的功率直到几万马力经过磨齿的齿轮传动圆周速度可达100米／秒；3）机械传动效率比较高，一般圆柱齿轮传动效率可达98％以上，而且使用寿命也较长。4）齿轮机构的结构紧凑，体积比较小。1）传动噪音比较大，对冲击比较放敏感，不宜用在轴线距离较大的部件上。2）齿轮制造精度要求比较高，不能缓冲，高速传动精度不够是有噪音，无过载保护，相应的成本也比较高凸轮机构设计适当的凸轮轮廓曲线便可以获得任意预定的运动规律而且结构简单、紧凑。凸轮和从动件之间为高副接触，压强较大，易于磨损，一般只用于传递动力不大的场合。机械工程学院课程设计6所选执行机构优缺点详细比较各部分机构的选用方案：基本功能执行构件工艺动作机构执行推书滑块或推板直线往复运动槽轮机构和连杆机构折上下边平板摆动往复运动凸轮连杆机构折后角扇形轮往复回转运动凸轮回转机构折前角挡板固定挡板图浆糊、贴标签、烘干滑块直线往复运动连杆或凸轮机构注:机器中机构的最大允许长度A和高度B：A≈2000mm；B≈1600mm。工作台面高度：距地面y≈700mm；距主轴y1≈400mm。主轴水平位置：x≈1000～1100mm。为了保证工作安全，台面整洁，推书机构最好放在台面以下。连杆机构运动副均为低副，可承受较大的载荷，利于润滑，磨损较小，形状简单，便于制造。但原动件的运动规律不变可用改变构件的相对长度得到不同的运动规律由于连杆结构的运动必须经过中间关键进行传递，因而传递路线较长，易产生较大的误差积累，机械效率降低。在运动过程中，连杆及滑块的质心都在做变速运动，所产生的惯性力难以消除，不宜用于高速运动。机械工程学院课程设计72.5书本打包机整体机构简图2.6整个机构的运动循环图机械工程学院课程设计8停横回停回送送书歇纸书程送回向歇纵程1802003400908070120涂贴炽折侧边上下边前角坐标轴示意图如下：03060901201501802102402703000横向推书纵向推书送纸裁纸折侧边上下边前脚机械工程学院课程设计93各部分机构的设计3.1各部分机构的设计方案说明