機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)—自動(dòng)蓋章機(jī)

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

2、12 六、參考文獻(xiàn) 13 、 設(shè)計(jì)題目與任務(wù) 1. 設(shè)計(jì)題目 自動(dòng)蓋章機(jī) 2. 設(shè)計(jì)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(chǎng)辦 公印章結(jié)構(gòu)形狀； （2）實(shí)現(xiàn)在單頁(yè) 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(duì)于工作中出現(xiàn)的非正常情況或危險(xiǎn)情況具有保護(hù)措施 （7）適合于桌面工作，操作簡(jiǎn)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(jì)方案分析 1. 原動(dòng)機(jī)的選擇 如表格所示： 型號(hào) 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(dòng)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(dòng)時(shí)可以順利地運(yùn)行，對(duì)于電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，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(guò)高，這樣造成功率因素過(guò) 低，這也是不經(jīng)濟(jì)的。電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)為轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)的速度越高， 其尺寸和質(zhì)量也就越大，價(jià)格也就

4、越高，但當(dāng)執(zhí)行構(gòu)件的速度較低時(shí)， 若選用高速電動(dòng)機(jī)，勢(shì)必需要大減速比的減速裝置，反而可能會(huì)造成 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的過(guò)分龐大和制造成本的顯著增加。 在此機(jī)械運(yùn)動(dòng)中執(zhí) 行構(gòu)件要求的效率不是很大，經(jīng)過(guò)多方面的考慮我選 960r/min的電 動(dòng)機(jī)。型號(hào)為Y 132S-& 2.功能分解 i /利用摩擦力 自動(dòng)分紙進(jìn) 紙 、利用靜電力 自動(dòng)蓋章機(jī)〈 凸輪連桿機(jī) \ /構(gòu) 自動(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)換成印章的上下往復(fù)移動(dòng)， 從而實(shí)現(xiàn) 打印功能。 優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)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(dòng)規(guī)律的鏈接點(diǎn)上滿足位移、速度連續(xù)，即其運(yùn)動(dòng)曲線應(yīng)光 滑過(guò)度；各段不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有較好的動(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)換成印頭的上下往復(fù)移動(dòng)， 從而實(shí)現(xiàn) 打印功能。 優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)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(dòng)規(guī)律的鏈接點(diǎn)上滿足位移、速度連續(xù)，即其運(yùn)動(dòng)曲線應(yīng)光 滑過(guò)度；各段不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有較好的動(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)換成滑塊在導(dǎo)軌上連續(xù)往復(fù)移動(dòng)， 實(shí)現(xiàn) 蓋章功能。 優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)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(dòng)規(guī)律任意性較差，運(yùn)轉(zhuǎn)精度較低。 4. 方案選擇 通過(guò)對(duì)以上備選方案在運(yùn)動(dòng)性能，工作性能，動(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇與比較 機(jī)械系統(tǒng)中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是把原動(dòng)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(dòng)形式的改變的中間裝 置。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)最常見的有齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等。他們 的特點(diǎn)如下表： 特點(diǎn) 壽命 應(yīng)用 齒輪傳

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

9、勻，高 速時(shí)不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)；鏈條工作時(shí)，特 別是因磨損產(chǎn)生伸長(zhǎng)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(dòng)裝置相互比較可知，由于傳動(dòng)比較大，故 選擇齒輪傳動(dòng)，第一級(jí)傳動(dòng)選擇帶傳動(dòng)， 可對(duì)電動(dòng)機(jī)起到過(guò)載保護(hù) 二、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 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(jì)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(guò)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)紙張移動(dòng)至蓋章位置，蓋章結(jié)束后繼續(xù)通過(guò)摩 擦輪旋轉(zhuǎn)將紙張送出，并送入下一張紙。 6& 8  3?傳動(dòng)比計(jì)算 齒輪 模數(shù)（mr） 壓力角（度） 齒數(shù)（個(gè)） 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(dòng)機(jī)960r/min 傳動(dòng)齒輪布置圖 四、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖 電動(dòng)機(jī)軸DrAmlz lie Z 氣 Z3i 印章

12、 五、設(shè)計(jì)小結(jié) 從拿到課程設(shè)計(jì)題目到完成設(shè)計(jì)用了幾天的設(shè)計(jì)，由于自動(dòng)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(lái)做的， 可能方 案實(shí)際運(yùn)行起來(lái)會(huì)有一些問(wèn)題，還請(qǐng)老師指正。 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)機(jī)械原理這門課程的學(xué)習(xí)更加深入了， 通過(guò)翻閱課本和一些有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的參考書， 自己摸索思考形成方案。 運(yùn)動(dòng)執(zhí)行的去柄搖桿機(jī)構(gòu)的靈感來(lái)源于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞和曲柄連 桿機(jī)構(gòu)，本方案將發(fā)動(dòng)機(jī)活塞和曲柄的運(yùn)動(dòng)取逆運(yùn)動(dòng)， 通過(guò)曲柄旋轉(zhuǎn) 帶動(dòng)滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)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(duì)靜電知識(shí)不足，故采 取摩擦輪的方法。

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