自动打印机机构设计(机械原理课程设计).doc

课程设计说明书 题 目： 自动打印机机构设计 院 （系）： 机械与电气工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学 号： 指导教师： 职 称： 2011年6月9日 目录 目 录 I 1 题目 1 2.1 设计题目 1 2.2 设计任务及要求 1 2.3 设计数据 2 2.4运动方案构思……………………………………………………·······2 3 机构方案分析与优化比较 2 3.11 送料机构方案1 2 3.12送料机构方案2 3 3.13送料机构方案3 4 3.21打印机构方案1 5 3.22打印机构方案2 6 3.23打印机构方案3 7 3.3输出机构方案 8 3.4打印机结构简图·············································9 4 转换功能图 9 5运动循环图 10 6 机构设计 11 7solidworks画出的机构三维图··································13 8总结…………………………………………………………………………14 9参考文献 15 一、题目：自动打印机机构设计 二、设计题目以及任务 2.1 设计题目 设计自动打印机机构 2.1.1 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 2）工作原理及工艺动作分解：自动打印机系统的工作原理及工艺动作如流程图所示，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。自动打印机系统的系统功能图如下所示。 2.2设计任务及要求 1）本题设计的时间为一周。 2）明确机构功能要求以及进行功能分解。 3）构思系统方案（至少两个以上），进行方案比较评价，选出较优方案。 4）按工艺动作过程拟定运动循环图。 5) 绘制系统机械运动方案简图。 6）编写设计说明书。 7）要求机构的结构简单紧凑，运动灵活可靠、易于加工制造。 2.3 设计数据 1）纸盒尺寸，长为100—150mm，宽70—100mm，高30—950mm 2）产品重量为5—10N 3）自动打印机的生产率为80次/min。 2.4 运动方案构思 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运动的连杆机构。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后，被推出。 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、夹紧机构相类似的连杆或凸轮机构。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该方案一大难题。 三、 机构方案分析与优化比较 3.11送料机构方案1： 机构简图如下： 方案分析：凸轮作为整个机构的主动件输出运动。此机构是对摆动凸轮机构的扩展，从而在保证摆杆摆动角度一定的情况下，改变摆动的方向，实现预期运动的效果。 优点：凸轮在其近休止和远休止时有一定的停歇时间，从而保证打印时工件处于静止状态；其次，在设计时，使其推程运动角大于回程运动角，这样可以方便使送料机构具有急回运动特性，提高机械生产效率。 缺点：直角摆杆推动物件时，轨迹为一圆弧，使得输出不平稳，且凸轮的计算、设计较复杂，增加了工作量。 3.12送料机构方案2 机构简图如下： 方案分析：利用滑块的直线运动及急回特性 优点：结构简单；由于滑块做平面直线运动，所以输送物件平稳。 缺点：曲柄滑块机构不能实现间歇运动，与之配合的工作台结构要求复杂，且不具备急回运动特性，导致生产效率降低。 3.13送料机构方案3 机构简图如下： 方案分析：通过带轮和直齿轮和斜齿轮进行减速，从而分别保证打印和传输速度，利用包装纸盒自身重量,通过传输桶,并利用槽轮机构带动其传输到打印工位。 优点：有一定的停歇时间，从而保证打印时工件处于静止状态；输送物件平稳；同样，在设计的时候注意推程运动角和回程运动角之间的大小关系，就可使该机构有急回运动特性，从而提高机械效率。 缺点：运动链有点长 送料机构，最终我们选择方案3 3.21打印机构方案1：机构简图如下 方案分析：此机构中，转盘式工作台与棘轮固联，ABCD位移空间四杆机构。滑块D作为主动件。当滑块D上升时摇杆AB顺时针摆动，并通过棘爪带动机轮和工作台