機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)—自動(dòng)蓋章機(jī)

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1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目 :自動(dòng)蓋章機(jī) 學(xué) 院 :汽車學(xué)院 專 業(yè) :車輛工程 班 級(jí) 設(shè)計(jì) 者 指導(dǎo)教師 2013 年 7 月 5 日 目錄 一、 設(shè)計(jì)題目與任務(wù) 3 1. 設(shè)計(jì)題目 3 2. 設(shè)計(jì)要求 3 二、 設(shè)計(jì)方案分析 3 1. 原動(dòng)機(jī)的選擇 3 2. 功能分解 4 3. 蓋章機(jī)構(gòu)的選型 5 4. 方案選擇 6 5. 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇與比較 7 三、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 1. 蓋章機(jī)構(gòu) 9 2. 紙槽與分紙機(jī)構(gòu) 9 3. 傳動(dòng)比計(jì)算 10 四、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖 11 五、設(shè)計(jì)小結(jié)

2、12 六、參考文獻(xiàn) 13 、 設(shè)計(jì)題目與任務(wù) 1. 設(shè)計(jì)題目 自動(dòng)蓋章機(jī) 2. 設(shè)計(jì)要求 (1)可采用目前傳統(tǒng)印章(不用印泥) ,適用于常見(jiàn)的機(jī)場(chǎng)辦 公印章結(jié)構(gòu)形狀; (2)實(shí)現(xiàn)在單頁(yè) A3(297*420) 、B4(250*393) 、B5(176*250) 紙上蓋章,只的厚度為常見(jiàn)厚度,最大容許裝質(zhì)量不少 于 100 張; (3)直面蓋章位置可任意調(diào)節(jié); (4) 每分鐘蓋章次數(shù)不低于 10 也; (5)電源電壓為 220 V ; (6)對(duì)于工作中出現(xiàn)的非正常情況或危險(xiǎn)情況具有保護(hù)措施 (7)適合于桌面工作,操作簡(jiǎn)單安全,蓋章質(zhì)量可靠,工作 噪聲低,結(jié)構(gòu)輕巧,外形美

3、觀。 、 設(shè)計(jì)方案分析 1. 原動(dòng)機(jī)的選擇 如表格所示: 型號(hào) 功率/kW 額定轉(zhuǎn)速 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 角速度wk / ( r/min) / (N - m Tk/ (N- m / (1/s ) Y132S-6 3 960 29.844 59.688 96.34 選擇的電動(dòng)機(jī)的額定功率必須滿足負(fù)載要求, 而且必須保證在啟 動(dòng)時(shí)可以順利地運(yùn)行,對(duì)于電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),轉(zhuǎn)速選擇 960r/min合適, 可以保證運(yùn)行的穩(wěn)定性。另外轉(zhuǎn)速也不可過(guò)高,這樣造成功率因素過(guò) 低,這也是不經(jīng)濟(jì)的。電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)為轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)的速度越高, 其尺寸和質(zhì)量也就越大,價(jià)格也就

4、越高,但當(dāng)執(zhí)行構(gòu)件的速度較低時(shí), 若選用高速電動(dòng)機(jī),勢(shì)必需要大減速比的減速裝置,反而可能會(huì)造成 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的過(guò)分龐大和制造成本的顯著增加。 在此機(jī)械運(yùn)動(dòng)中執(zhí) 行構(gòu)件要求的效率不是很大,經(jīng)過(guò)多方面的考慮我選 960r/min的電 動(dòng)機(jī)。型號(hào)為Y 132S-& 2.功能分解 i /利用摩擦力 自動(dòng)分紙進(jìn) 紙 、利用靜電力 自動(dòng)蓋章機(jī)〈 凸輪連桿機(jī) \ /構(gòu) 自動(dòng)蓋章 / 凸輪推桿機(jī) 構(gòu) \ 曲柄滑塊機(jī) 構(gòu) 3. 蓋章機(jī)構(gòu)的選型 (1) 凸輪連桿機(jī)構(gòu) 功能:將凸輪的連續(xù)往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成印章的上下往復(fù)移動(dòng), 從而實(shí)現(xiàn) 打印功能。 優(yōu)點(diǎn):構(gòu)造簡(jiǎn)單,在行程

5、的起此點(diǎn)有較好的邊界條件;在各段不同的 運(yùn)動(dòng)規(guī)律的鏈接點(diǎn)上滿足位移、速度連續(xù),即其運(yùn)動(dòng)曲線應(yīng)光 滑過(guò)度;各段不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有較好的動(dòng)力性能和工藝性能, 打印精度高。 缺點(diǎn):凸輪制造較困難,容易磨損,經(jīng)濟(jì)性差,維護(hù)性不好。 (2) 凸輪推桿機(jī)構(gòu) 功能:將凸輪的連續(xù)往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成印頭的上下往復(fù)移動(dòng), 從而實(shí)現(xiàn) 打印功能。 優(yōu)點(diǎn):構(gòu)造簡(jiǎn)單,在行程的起此點(diǎn)有較好的邊界條件;在各段不同的 運(yùn)動(dòng)規(guī)律的鏈接點(diǎn)上滿足位移、速度連續(xù),即其運(yùn)動(dòng)曲線應(yīng)光 滑過(guò)度;各段不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有較好的動(dòng)力性能和工藝性能, 打印精度高。 缺點(diǎn):凸輪制造較困難,維護(hù)性不好。 (3) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 功能:

6、將曲柄連續(xù)往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成滑塊在導(dǎo)軌上連續(xù)往復(fù)移動(dòng), 實(shí)現(xiàn) 蓋章功能。 優(yōu)點(diǎn):設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)單,易于維護(hù),經(jīng)濟(jì),可靠性高,使用范圍廣。 缺點(diǎn):運(yùn)動(dòng)規(guī)律任意性較差,運(yùn)轉(zhuǎn)精度較低。 4. 方案選擇 通過(guò)對(duì)以上備選方案在運(yùn)動(dòng)性能,工作性能,動(dòng)力性能,經(jīng) 濟(jì)性和結(jié)構(gòu)緊湊性等方面的比較, 最終自動(dòng)蓋章機(jī)的蓋章機(jī)構(gòu)選 擇方案3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。 5. 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇與比較 機(jī)械系統(tǒng)中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是把原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能傳遞給執(zhí)行 機(jī)構(gòu)并實(shí)現(xiàn)能量的分配、轉(zhuǎn)速的改變及運(yùn)動(dòng)形式的改變的中間裝 置。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)最常見(jiàn)的有齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等。他們 的特點(diǎn)如下表: 特點(diǎn) 壽命 應(yīng)用 齒輪傳

7、動(dòng) 承載能力和速度范圍大;傳動(dòng)比恒定, 采用衛(wèi)星傳動(dòng)可獲得很大傳動(dòng)比,外廓 尺寸小,工作可靠,效率咼。制造和安 裝精度要求高,精度低時(shí),運(yùn)轉(zhuǎn)有噪音; 無(wú)過(guò)載保護(hù)作用 取決于齒輪材 料的接觸和彎 曲疲勞強(qiáng)度以 及抗膠合與抗 磨損能力 金屬切削機(jī) 床、汽車、起 重運(yùn)輸機(jī)械、 冶金礦山機(jī)械 以及儀器等 蝸桿傳 動(dòng) 結(jié)構(gòu)緊湊,單級(jí)傳動(dòng)能得到很大的傳動(dòng) 比;傳動(dòng)平穩(wěn),無(wú)噪音;可制成自鎖機(jī) 構(gòu);傳動(dòng)比大、滑動(dòng)速度低時(shí)效率低; 中、咼速傳動(dòng)需用昂貴的減磨材料;制 造精度要求高,刀具費(fèi)用貴。 制造精確,潤(rùn) 滑良好,壽命 較長(zhǎng);低速傳 動(dòng),磨損顯著 金屬切削機(jī)床 (特別是分度 機(jī)構(gòu))、起重 機(jī)

8、、冶金礦山 機(jī)械、焊接轉(zhuǎn) 胎等 帶傳動(dòng) 軸間距范圍大,工作平穩(wěn),噪音小,能 緩和沖擊,吸收振動(dòng);摩擦型帶傳動(dòng)有 過(guò)載保護(hù)作用;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,安 裝要求不咼;外廓尺寸較大;摩擦型帶 帶輪直徑大, 帶的壽命長(zhǎng)。 普通 V 帶 3500-5000h 金屬切削機(jī) 床、鍛壓機(jī)床、 輸送機(jī)、通風(fēng) 機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械 有滑動(dòng),不能用于分度鏈;由于帶的摩 擦起電,不宜用于易燃易爆的地方;軸 和軸承上的作用力很大,帶的壽命較短 和紡織機(jī)械 鏈傳動(dòng) 軸間距范圍大;傳動(dòng)比恒定;鏈條組成 件間形成油膜能吸振,對(duì)惡劣環(huán)境有一 定的適應(yīng)能力,工作可靠;作用在軸上 的荷載?。贿\(yùn)轉(zhuǎn)的瞬時(shí)速度不均

9、勻,高 速時(shí)不如帶傳動(dòng)平穩(wěn);鏈條工作時(shí),特 別是因磨損產(chǎn)生伸長(zhǎng)以后,容易引起共 振,因而需增設(shè)張緊和減振裝置 與制造質(zhì)量有 關(guān) 5000-15000h 農(nóng)業(yè)機(jī)械、石 油機(jī)械、礦山 機(jī)械、運(yùn)輸機(jī) 械和起重機(jī)械 等 由上述幾種主要的傳動(dòng)裝置相互比較可知,由于傳動(dòng)比較大,故 選擇齒輪傳動(dòng),第一級(jí)傳動(dòng)選擇帶傳動(dòng), 可對(duì)電動(dòng)機(jī)起到過(guò)載保護(hù) 二、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.蓋章機(jī)構(gòu) 曲柄滑塊執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸確定 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)相關(guān)參數(shù)確定步驟: 第一步:取極位夾角為180°,取偏距e=0,行程S=60, 第二步:由曲柄 2OB=OA3-OA1OB=30,BA=50 2.紙槽與分紙機(jī)構(gòu)

10、 本設(shè)計(jì)采用弧形紙槽與摩擦輪配合實(shí)現(xiàn)分紙,利用弧形紙 槽將一打紙分層,并使分開(kāi)是紙張進(jìn)入摩擦輪接觸位置,摩擦 輪通過(guò)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)紙張移動(dòng)至蓋章位置,蓋章結(jié)束后繼續(xù)通過(guò)摩 擦輪旋轉(zhuǎn)將紙張送出,并送入下一張紙。 6& 8 3?傳動(dòng)比計(jì)算 齒輪 模數(shù)(mr) 壓力角(度) 齒數(shù)(個(gè)) 直齒輪Z1 3 20 30 直齒輪Z2 3 20 90 直齒輪Z3 3 20 30 直齒輪Z4 3 20 90 直齒輪Z5 3 20 20 直齒輪Z6 3 20 80 直齒輪Z7 3 20 30 直齒輪Z8 3 20 60 斜齒輪Z9

11、3 20 30 斜齒輪Z10 3 20 30 斜齒輪Z11 3 20 30 斜齒輪Z12 3 20 30 斜齒輪Z13 3 20 30 斜齒輪Z14 3 20 30 i=n(輸入)/n (輸出)=72 w=960/72=13.33 電動(dòng)機(jī)960r/min 傳動(dòng)齒輪布置圖 四、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖 電動(dòng)機(jī)軸DrAmlz lie Z 氣 Z3i 印章

12、 五、設(shè)計(jì)小結(jié) 從拿到課程設(shè)計(jì)題目到完成設(shè)計(jì)用了幾天的設(shè)計(jì),由于自動(dòng)蓋 章機(jī)查找不到相關(guān)參考資料, 所有內(nèi)容都是自己思考來(lái)做的, 可能方 案實(shí)際運(yùn)行起來(lái)會(huì)有一些問(wèn)題,還請(qǐng)老師指正。 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì),我對(duì)機(jī)械原理這門(mén)課程的學(xué)習(xí)更加深入了, 通過(guò)翻閱課本和一些有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的參考書(shū), 自己摸索思考形成方案。 運(yùn)動(dòng)執(zhí)行的去柄搖桿機(jī)構(gòu)的靈感來(lái)源于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞和曲柄連 桿機(jī)構(gòu),本方案將發(fā)動(dòng)機(jī)活塞和曲柄的運(yùn)動(dòng)取逆運(yùn)動(dòng), 通過(guò)曲柄旋轉(zhuǎn) 帶動(dòng)滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)蓋章功能。 分紙方案比較了摩擦法和靜電法,由于對(duì)靜電知識(shí)不足,故采 取摩擦輪的方法。

13、整個(gè)裝置通過(guò)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng),分別帶動(dòng)分紙摩擦輪和曲柄輪同 步運(yùn)動(dòng), 實(shí)現(xiàn)一遍分紙一遍蓋章的功能, 可通過(guò)調(diào)節(jié)紙槽位置來(lái)調(diào)節(jié) 辛 蓋章位置。 本次課程設(shè)計(jì)鞏固了理論知識(shí),提高了實(shí)踐動(dòng)手能力,設(shè)計(jì)過(guò) 程中對(duì)CAD等軟件使用不熟練也給設(shè)計(jì)過(guò)程增加了麻煩, 以后要更加 熟練地裝完機(jī)械相關(guān)知識(shí)和相關(guān)設(shè)計(jì)軟件的使用, 提高自己學(xué)習(xí)能力 和水平。 六、參考文獻(xiàn) [1] 戴娟,機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū),[M].北京;高等教育出版社 [2] 孫恒 陳作模 葛文杰,機(jī)械原理,[M].北京;高等教育出 版社 [3] 焱飚,翟敬梅, 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)[M].北京;機(jī)械工業(yè)出 版社 [4] 陸鳳儀,機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社

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