机械原理课程设计---自动打标机

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1、 机械原理课程设计机械原理课程设计 说明书说明书 课程题目：课程题目：自动打标机 - 1 - 目录目录 一、任务书一、任务书 第 2 页 二、二、设计方案设计方案 第 3 页 三、三、评价（结论）评价（结论） 第 6 页 四、四、 后记后记 第 6 页 五、五、参考文献参考文献 第 6 页 - 2 - 一、一、任务书任务书 1、设计任务 实现在产品表面自动打制印章的要求。产品由运送带运送到 推头 1 的前端（如图所示） ，然后由推送机构将产品 3 推送到打印头 2 的下部，此后打印头 2 向下运动，与产品上表面接触，完成打印操 作。在打印头退回原位时，推送机构再推送另一产品，并把打印好的 产品

2、推走。 2、原始数据及设计要求 产品尺寸为：长*宽*高=200mm*200mm*100mm，生产率为 10 件/min ,要求打印机头在与产品接触时，有一秒的停歇时间以保证 在产品上形成清晰的印字。 设打印机头在打印过程中对产品的压力为 500 吨。 二、二、设计方案设计方案 - 3 - 工作原理及工作原理及机构的动作过程（一）机构的动作过程（一） 如结构示意图所示（附图）,电动机经皮带和齿轮系减速后，达到 10 转/分。图中打印（即冲压）机构是一个凸轮机构构成的。依据滑 块的运动要求可确定凸轮的轮廓曲线。送料机构是由摇杆与扇齿串 联，扇齿与齿条啮合而形成的。根据机构运动循环图可确定摇杆机构

3、的尺寸，机构的可以在预定时间将产品送至待加工位置。 设计计算（二）设计计算（二） 本机构原动件为一高速电机,其转速为 300 r/min,但我们所需要 的转速是 10r/min,所以要减速。可采用皮带加齿轮的方法进行减速。 第一级降速是用皮带减速,减为 50r/min。第二级是用齿轮减为 10r/min。 1、皮带传动的设计： 皮带传动设计主要是采用两个半径不相同的皮带轮实现。由于皮 带上线速度相等，由r1n1=r2n2 300r1=50r2 r1/ r2=1/6 此算出电机上皮带轮直径大小r1=40mm,另一端皮带轮直径 r2=240mm，传动比 i=6/1。 2、齿轮系的设计： 经皮带减速

4、后的转速为 50r/min,而我们所要的转速 10r/min。因 此还需要的传动比为 5/1,选用的齿轮为标准齿轮。如下表所示： 名称 齿数 模数 分度圆 - 4 - 齿轮z1 20 4mm 80mm 齿轮z2 50 4mm 200mm 齿轮z3 25 4mm 100mm 齿轮z4 50 4mm 200mm 传动比 5:1 典型机构设计（三）典型机构设计（三） 1、圆柱凸轮机构（如图 a 所示） 图 a 根据设计要求，凸轮机构应满足下列条件：1）在冲压到最大行 程 h 时要停留一秒 ，2）凸轮不能承受太大的冲击，所以采用余弦轮 廓曲线。 取最大行程 h=10mm,取理论轮廓线的基圆半径为 45

5、mm， 滚子半径 为 5mm. 凸轮的工作行程采用余弦运动，使0=时，凸轮与产品接触。 停歇时间 1s，所以停歇时凸轮转过半圈。回程采用余弦运动。 - 5 - 根据上述设定，可以由公式 工作行程 s= h/21-cos(*/。) 回程 s=h/21+cos(*/。) 由此计算出凸轮的轮廓曲线。 另外根据机构简图，定与滚子相连的杆长为 200mm。 2、齿扇齿条的选择（如图 b 所示） 图 b 确定模数 m,齿数 z,齿条行程 s 取：m=5mm,z=6 s=z*p, p=*m s=6*5=94.2mm 选择与之相配合的齿轮模数 m,齿数 z,分度圆,半径 r，夹角 取：m=5mm,z=24(则齿扇齿数为 6） 齿扇弧长 L=r*=s=94.2mm 又因为 r=1/2*m*z=60 所以 =94.2/60=/2 三、评价三、评价 - 6 - 自动打标机中的打印头完成的是冲压功能，推送头完成送料功能。冲 压机构和送料机构都要求它们各自的主动件做回转运动。从动件（执行机 构）做直线往复运动，且冲压机构行程中有等速运动段，送料机构要求间 歇送进。这类要求，用单一的基本机构是无法满足的，需要将几个基本机 构恰当的组合在一起。 我列举了几个方案，然