機(jī)械原理課程設(shè)計—自動蓋章機(jī)

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1、機(jī)械原理課程設(shè)計 說明書 設(shè)計題目 ：自動蓋章機(jī) 學(xué) 院 ：汽車學(xué)院 專 業(yè) ：車輛工程 班 級 設(shè)計 者 指導(dǎo)教師 2013 年 7 月 5 日 目錄 一、 設(shè)計題目與任務(wù) 3 1. 設(shè)計題目 3 2. 設(shè)計要求 3 二、 設(shè)計方案分析 3 1. 原動機(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. 傳動機(jī)構(gòu)的選擇與比較 7 三、機(jī)構(gòu)設(shè)計 9 1. 蓋章機(jī)構(gòu) 9 2. 紙槽與分紙機(jī)構(gòu) 9 3. 傳動比計算 10 四、機(jī)構(gòu)設(shè)計簡圖 11 五、設(shè)計小結(jié)

2、12 六、參考文獻(xiàn) 13 、 設(shè)計題目與任務(wù) 1. 設(shè)計題目 自動蓋章機(jī) 2. 設(shè)計要求 （1）可采用目前傳統(tǒng)印章（不用印泥） ，適用于常見的機(jī)場辦 公印章結(jié)構(gòu)形狀； （2）實(shí)現(xiàn)在單頁 A3（297*420） 、B4（250*393） 、B5（176*250） 紙上蓋章，只的厚度為常見厚度，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）對于工作中出現(xiàn)的非正常情況或危險情況具有保護(hù)措施 （7）適合于桌面工作，操作簡單安全，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)計方案分析 1. 原動機(jī)的選擇 如表格所示： 型號 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 動時可以順利地運(yùn)行，對于電動機(jī)來說，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)速也不可過高，這樣造成功率因素過 低，這也是不經(jīng)濟(jì)的。電動機(jī)的運(yùn)動參數(shù)為轉(zhuǎn)速。電動機(jī)的速度越高， 其尺寸和質(zhì)量也就越大，價格也就

4、越高，但當(dāng)執(zhí)行構(gòu)件的速度較低時， 若選用高速電動機(jī)，勢必需要大減速比的減速裝置，反而可能會造成 機(jī)械傳動系統(tǒng)的過分龐大和制造成本的顯著增加。 在此機(jī)械運(yùn)動中執(zhí) 行構(gòu)件要求的效率不是很大，經(jīng)過多方面的考慮我選 960r/min的電 動機(jī)。型號為Y 132S-& 2.功能分解 i /利用摩擦力 自動分紙進(jìn) 紙 、利用靜電力 自動蓋章機(jī)〈 凸輪連桿機(jī) \ /構(gòu) 自動蓋章 / 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)動轉(zhuǎn)換成印章的上下往復(fù)移動， 從而實(shí)現(xiàn) 打印功能。 優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單，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)動規(guī)律的鏈接點(diǎn)上滿足位移、速度連續(xù)，即其運(yùn)動曲線應(yīng)光 滑過度；各段不同的運(yùn)動規(guī)律有較好的動力性能和工藝性能， 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)動轉(zhuǎn)換成印頭的上下往復(fù)移動， 從而實(shí)現(xiàn) 打印功能。 優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單，在行程的起此點(diǎn)有較好的邊界條件；在各段不同的 運(yùn)動規(guī)律的鏈接點(diǎn)上滿足位移、速度連續(xù)，即其運(yùn)動曲線應(yīng)光 滑過度；各段不同的運(yùn)動規(guī)律有較好的動力性能和工藝性能， 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)動轉(zhuǎn)換成滑塊在導(dǎo)軌上連續(xù)往復(fù)移動， 實(shí)現(xiàn) 蓋章功能。 優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計制作簡單，易于維護(hù)，經(jīng)濟(jì)，可靠性高，使用范圍廣。 缺點(diǎn)：運(yùn)動規(guī)律任意性較差，運(yùn)轉(zhuǎn)精度較低。 4. 方案選擇 通過對以上備選方案在運(yùn)動性能，工作性能，動力性能，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. 傳動機(jī)構(gòu)的選擇與比較 機(jī)械系統(tǒng)中的傳動機(jī)構(gòu)是把原動機(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)動形式的改變的中間裝 置。傳動機(jī)構(gòu)最常見的有齒輪傳動、帶傳動、蝸桿傳動等。他們 的特點(diǎn)如下表： 特點(diǎn) 壽命 應(yīng)用 齒輪傳

7、動 承載能力和速度范圍大；傳動比恒定， 采用衛(wèi)星傳動可獲得很大傳動比，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，運(yùn)轉(zhuǎn)有噪音； 無過載保護(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 結(jié)構(gòu)緊湊，單級傳動能得到很大的傳動 比；傳動平穩(wěn)，無噪音；可制成自鎖機(jī) 構(gòu)；傳動比大、滑動速度低時效率低； 中、咼速傳動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 滑良好，壽命 較長；低速傳 動，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 軸間距范圍大，工作平穩(wěn)，噪音小，能 緩和沖擊，吸收振動；摩擦型帶傳動有 過載保護(hù)作用；結(jié)構(gòu)簡單，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。 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，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 軸間距范圍大；傳動比恒定；鏈條組成 件間形成油膜能吸振，對惡劣環(huán)境有一 定的適應(yīng)能力，工作可靠；作用在軸上 的荷載??；運(yùn)轉(zhuǎn)的瞬時速度不均

9、勻，高 速時不如帶傳動平穩(wěn)；鏈條工作時，特 別是因磨損產(chǎn)生伸長以后，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裝置相互比較可知，由于傳動比較大，故 選擇齒輪傳動，第一級傳動選擇帶傳動， 可對電動機(jī)起到過載保護(hù) 二、機(jī)構(gòu)設(shè)計 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，并使分開是紙張進(jìn)入摩擦輪接觸位置，摩擦 輪通過旋轉(zhuǎn)帶動紙張移動至蓋章位置，蓋章結(jié)束后繼續(xù)通過摩 擦輪旋轉(zhuǎn)將紙張送出，并送入下一張紙。 6& 8  3?傳動比計算 齒輪 模數(shù)（mr） 壓力角（度） 齒數(shù)（個） 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 電動機(jī)960r/min 傳動齒輪布置圖 四、機(jī)構(gòu)設(shè)計簡圖 電動機(jī)軸DrAmlz lie Z 氣 Z3i 印章

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

13、整個裝置通過電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，分別帶動分紙摩擦輪和曲柄輪同 步運(yùn)動， 實(shí)現(xiàn)一遍分紙一遍蓋章的功能， 可通過調(diào)節(jié)紙槽位置來調(diào)節(jié) 辛 蓋章位置。 本次課程設(shè)計鞏固了理論知識，提高了實(shí)踐動手能力，設(shè)計過 程中對CAD等軟件使用不熟練也給設(shè)計過程增加了麻煩， 以后要更加 熟練地裝完機(jī)械相關(guān)知識和相關(guān)設(shè)計軟件的使用， 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)計指導(dǎo)書，[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[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[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社