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《机械原理课程设计》
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机 电 工 程 学 院
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温州大学机电工程学院 制
目录
第一章 设计任务
第二章 机构方案确定与尺寸计算
第三章 虚拟样机实体建模与仿真
3、1 样机模型建立
3、2 模型仿真分析
第四章 虚拟样机仿真结果分析
第五章 设计总结
参考文献
第一章 设计任务
题目一:自动打印机
1、 工作原理及工艺动作过程
对于包装好得纸盒上,为了商品某种需要而打印一种记号。它得动作主要有三个:送料到达打印工位;然后打印记号;最后将产品输出(人工移动)。
2、 设计要求
1)纸盒尺寸:如火柴盒大小;
2)自动打印机得生产率: 120次/min;
3)具有急回特性.
第二章 机构方案确定与尺寸计算
方案1:机构简图如下
方案分析:此方案采取得就是用偏心凸轮与若干个连杆构成得。输送杆垂直方向得运动就是有偏心轮驱动得,而水平方向得往复运动则有曲柄驱动。从而达到间歇送料得目得。当传带翻转时,已加工好得产品自动输出.产品得夹紧主要就是采用固定口得方法夹紧。
优点:连杆机构一般均为低副。其运动副元素为面接触,压力较小,承载能力较大,润滑好,磨损小,加工制造容易,且连杆机构中得低副一般就是几何封闭,对保证工作得可靠有利。凸轮得使用容易实现预期得运动规律。
缺点:(1)由于连杆机构得运动必须经过中间构件进行传递,因而传动路线较长,易产生较大得误差积累,同时也使效率降低。
(2)在连杆机构运动中,连杆所产生得惯性力难以用一般方法消除,因而此机构不宜用于高速运动。
(3)连杆须较高得运动精度。
(4)送料机构所需得空间较大,造成经济上得浪费。
方案2:机构简图如下
传动部分采取槽轮机构,平面图如下
方案分析:此机构得送料部分采取得就是盘型结构,盘得转动通过槽轮带转,从而实现其间歇送料得目得。夹紧部分采取得就是固定位置夹紧。产品输出利用定位固定挡块得方法,将产品垂直方向输出。输出运动于送料运动得方向互相垂直。
优点: 机构紧凑,使传动速率增大。因为有紧凑得机构,所以减少占地面积。用槽轮传动,所以工作可靠,在圆销进入与脱离啮合时,运动平稳,能准确控制转动得角度.
缺点:槽轮得配合要求比较高。槽轮得转角大小不能够调节,在转位始末有冲击。因此此机构只能应用于转速要求不高得装置中.
方案3:机构简图如下
带动部分为凸轮式间歇运动机构。其平面图如下
方案分析:打印机构通过凸轮来达到间歇运动目得,在远休止处打印,近休止处等待送料过来.与凸轮连接得滚子通过弹簧使其始终与凸轮相连,本来凸轮具有易磨损得特点,滚子得应用很好得解决了这个问题;;夹紧部分采取得就是固定位置夹紧;盘得转动通过应用凸轮式间歇运动机构来带动,使之实现间歇运动;产品输出利用定位固定挡块得方法,将产品从下输出。输出运动于送料运动得方向互相垂直。
优点:只要适当设计出凸轮轮廓曲线,就可使从动盘获得所预期运动规律。其动载荷小,无刚性与柔性冲击。无需采用其她得定位装置,就可获得高得定位精度.且机构结构紧凑,节约使用空间.
缺点:加工成本高,对装配、调整要求严格.
综上所述,根据技术、经济、安全可靠及实际得可能性四个方面得内容,选用方案机构简图如下。
打印运动:采用曲柄滑块机构。 打印头结构
曲柄滑块回程20mm,
长杆34mm
第三章 虚拟样机实体建模与仿真
3、1 样机模型建立
3、2 模型仿真分析
第四章 虚拟样机仿真结果分析
1、盒子尺寸为20*15*5。
2、传送带速度为1800mm/min。
3、打印头运动频率为120次/分钟。
一号电机
额定电压V
220
额定频率Hz
50
额定功率W
6、5
输出转速r/min
80
输出转矩Kg、cm
0、5
传动比为20:30,打印头得运动频率为120次/分钟。
二号电机
传送带滚子直径为20mm,电机转速34RPM,
传动比25:21,传送带速度约为1800mm/min。
额定电压V
220
额定频率Hz
50
额定功率W
6、5
输出转速r/min
34
输出转矩Kg、cm
1、2
打印头速度变化曲线
打印头加速度变化曲线
第五章 设计总结
这次设计经历了一个多星期,在这段时间里就是我各个方面都得到了训练,对机械原理了解得跟深入了,使我们得阅历增加了很多。摆脱了我们以往只能在书本上学习得范畴而就是自己亲手设计实验出来得。
这次设计使我们明白想要做好课程设计必须要有深厚得基础,不然做起俩真就是很麻烦,设计刚开始时因为基础不牢固我们走了很多得弯路,这次设计过成功后,我仿佛经过一次长途旅程到达终点,感觉眼前一亮,特别得舒服啊。这次设计让我明白干任何事都要有耐心,要仔细,课程设计有很多次让我感到心烦,但我们还就是坚持下来了。
短短一周课程设计,使我发现了自己所掌握得知识就是真正如此得缺乏,自己综合应用所学得专业知识能力就是如此得不足,以后我会更加努力得学习得。机械原理课程设计就是使我们较全面系统得掌握与深化机械原理课程得基本原理与方法得重要环节,就是培养我们学生机械运动方案设计创新设计与应用计算机对工程实际中各种机构进行分析与设计能力得一门课程.
经过这几天设计得学习,让我们初步了解了机械设计得全过程,可以初步得进行机构选型组合与确定运动方案;使我们将机械原理课程各章得理论与方法融会贯通起来,进一步巩固与加深了所学得理论知识 ;并对动力分析与设计有了一个较完整得概念;提高了运算绘图遗迹运用计算机与技术资料得能力;培养了我们学生综合运用所学知识,理论联系实际,独立思考羽分析问题得能力与创新能力。
在这几天得机械设计中,我们深感自己得不足,认识到了理论与实际之间得差别,只有理论与实际相结合,充分发展多动手,多加进行锻炼,才能终有所得。
机械原理课程设计结合一种简单机器进行机器功能分析、工艺动作确定、执行机构选择、机械运动方案评定、机构尺寸综合、机械运动方案设计等,使我们学生通过一台机器得完整得运动方案设计过程,进一步巩固、掌握并初步运用机械原理得知识与理论,对分析、运算、绘图、文字表达及技术资料查询等诸方面得独立工作能力进行初步得训练,培养理论与实际相结合、应用计算机完成机构分析与设计得能力,更为重要得就是培养开发与创新能力。机械原理课程设计在机械类学生得知识体系训练中,具有不可替代得重要作用。
参考文献
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