机械原理 自动打印机课程设计说明书

一.设计题目自动打印机的设计题目简介此自动打印机是当产品包装好后，为了商品的某种需要而用来在包装好的纸盒上，打印一种记号的专用设备。它的主要动作有三个：纸盒送到打印工位；打印记号；然后将打印好的纸盒输出。设计参数纸盒尺寸：长100〜150mm，宽70〜100mm，高30〜50mm；自动打印机的生产效率：80次/min。设计容打印机构动作要求：将减速器输送来的匀速圆周运动转化为打印头的往复运动；运动要求：动力特性好，并有急回特性。送料机构要求与打印机构动作协调。减速机构计算总传动比，分配各级传动比和确定传动方案组合方式。例如带传动和定轴轮系串连或采用行星轮系等；有自锁要求而功率又不大时，可采用蜗杆机构。对定轴轮系要合理分配各对齿轮的传动比，这是传动装置的一个重要问题，它将直接影响机器的外廓尺寸、重量、润滑和整个机器的工作能力，根据i总n电/n执行，确定传动机构。二・方案构思及分析方案构思根据设计要求，打印机构和送料机构有多种实现方式，现列表如下

表1机构、、偏置曲柄滑块机构直动推杆凸轮机构齿轮一连杆机构六杆机构直动推杆凸轮一摇杆滑块直动凸轮机构凸轮（直动）、连杆机构凸轮（摆动）、连杆机构V间歇机构V齿轮连杆机构V方案分析实现上述要求的机构组合方案可以有许多种，下面仅介绍其中的几例以供参考。（1）直动凸轮一摇杆滑块机构为打印机构和间歇机构为送料机构如图1所示，打印机构选择为凸轮和摇杆滑块的组合机构，适当的设计凸轮廓线可以满足工作要求，打印瞬间无冲击，机构有急回特性，摇杆滑块机构为放大机构，可以减小凸轮的尺寸。送料机构采用盘式的传动，由间歇机构控制，使其能在预定时间将工件推送到待打印位置。采用这种方式，优点是机构紧凑，使传动效率增大。由于机构的紧凑性，减少了占地面积。圆盘式的传动使送料更为平稳。

（2）六杆机构为打印机构和凸轮（摆动）一连杆机构为送料机构图2所示打印机构选为六杆机构，送料机构选择为凸轮和连杆机构。这种传动方案的优点是用凸轮和平面四杆机构传动，易实现运动规律，能达到所要的运动方式，对于经济方面也较便宜。缺点是送料，出料不连续快捷，使之效率降低。图2（3）齿轮一连杆机构为打印机构和齿轮一连杆机构为送料机构图3所示这种传动方式的优点是齿轮传动使之传动比恒定，送料平稳，用连杆来实现打印过程，容易实现传动要求。缺点是送料机构所需的空间过大，一方面造成经济方面的损失，一方面使盒子的摆放成为制约效率的一个问题。方案选择比较众多方案，选择图1所示直动凸轮一摇杆滑块机构为打印机构和间歇机构为送料机构。该方案的优点如上述。各机构的设计计算及分析打印机构放大机构:①如图4所示：任作一直线，在上取Eg=100mm；②选取暗长度，分别以气气为圆心，画圆弧;在D1D2的垂直平分线上选取一点C；分别在DCDC上选取在一条竖直线上的点B1气，使B1B2=50mm；■D一1E1'按此设计的摇杆滑块机构放大系数k=2。凸轮机构:基圆半径的确定：根据运动要求：动力特性要好：取L推］=30。；L回］=60。，见附录由程序可知，当r0=50时，a推=28.1°；a回=40.3，满足要求，所以取r0=50。滚子半径的确定：滚子半径的选取根据两点1)滚子半径取的过大，廓线会失真；2)从结构、强度方面考虑，滚子半径不能太小。所以根据经验公式r「=(0.1~0.5)-r；取r=10②从动件运动规律的选取：根据打印机的性能要求，打印时应无冲击，所以在推程从动件的运动规律选取摆线运动规律，在回程无冲击要求，所以可选用等加速等减速运动规律，且要求在打印时，打印头与纸盒要有一定的接触时间，所以从动件要有一段远休止。根据打印机的效率得①凸轮二口8弧度/s，可绘出凸轮运动规律曲线图如图5所示:③凸轮轮廓曲线:（3）打印头速度和加速度的分析——v =B3—vB2+—vB3B2大小？V？方向垂直AB杆竖直向上沿AB杆方向———v=v+vDCDC大小？V？方向竖直向下垂直AC垂直DC—►————at +an =a+aK + arB3B3B2B3B2 B3B2大小 ？l①2V2wv ?方向垂直AB杆AB33B3B2沿AB杆竖直方向垂直AB杆 沿AB杆————a= a+an+ atDCDC DC大小 ？V①2l？4CD方向 竖直方向 V沿CD杆 垂直CD杆其矢量图如图7所示:3送料机构根据此打印机构的运动协调关系绘出此机构的运动循环图，如表2所示:设计槽轮尺寸：根据前面的数据，可计算出槽轮的相关尺寸：z-4，n-1，L=100mm，r=5mm，b=4mmS=R=Lsin(兀/4)=70.7E-(L-R-r)=36.4取h=55mmdi<2(L—S)=2x(100—70.7)=58.6d2<2(L—R—r)=2x(100—70.7—5)=48.6取d=d=20槽轮轮廓图：

减速机构(1)方案确定：为了便于实现各个工艺动作的运动协调关系，要求设计的减速机构实现将一个电动机输出的运动，分几路分别输送到执行机构。可以有如图9；图10两种方式。20比较这两种方式可知，图10的方式更加紧凑合理，所以选择此方案。图10(2)传动比的确定：因为是低转速小功率，所以驱动电机选为Y90S-4，转速为n电=1400r/min，分两路分别传给凸轮机构，槽轮机构。凸轮的转速和拨盘的转速相同，n工=80r/min。可算得i=35/2。可分配传动比为i =35/2,i=1。则蜗杆头数z取2,蜗轮齿数z取总 蜗轮蜗杆 齿轮 1 235。两锥齿轮只用来改变方向，不改变传动比，所以取z锥广z锥2=30。参考文献（1） 桓作模文杰.机械原理.高等教育（2） 濮良贵纪名刚.机械设计.高等教育（3） 王昆何小柏等.机械设计课程设计.高等教育（4） 邹慧君等.机械原理课程设计手册.高等教育设计小结经过一星期的设计，我收获很多。这次设计使我在多方面得到了提高。首先使我加深了对机械原理这门课的理解。我也深深体会到，知识只有会运用了才是真正掌握了，也才是你的。以前我在工作学习中总是忽略基础知识的学习，经过这次设计我意识到了自己的基础还很不扎实。以后一定要加强基础知识的学习。通过这次设计，我掌握了方案分析的正确方法，这很利于我以后的工作和学习。这次设计