書(shū)本自動(dòng)打包機(jī)的設(shè)計(jì)含19張CAD圖
書(shū)本自動(dòng)打包機(jī)的設(shè)計(jì)含19張CAD圖,書(shū)本,自動(dòng),打包機(jī),設(shè)計(jì),19,CAD
書(shū) 本 打 包 機(jī) 答 辯答 辯 人:XX 導(dǎo) 師:XXLOGO目錄Here is your Content1選題目的2主體內(nèi)容3分析方法4總結(jié)建議選題目的1 為了解決印刷廠等一些印書(shū)機(jī)構(gòu)面對(duì)社會(huì)生產(chǎn)中,成批的紙張和大量書(shū)本的包裝,以及長(zhǎng)期以來(lái)書(shū)本打包都是人工打包,其工作強(qiáng)度很大,打包質(zhì)量不佳,浪費(fèi)了大量的人力以及物力,在這種情況下為了這一現(xiàn)狀的改變,縮短圖書(shū)的打包周期、提高圖書(shū)供應(yīng)效率的提高、降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度和精力,為簡(jiǎn)化書(shū)本包裝的過(guò)程,設(shè)計(jì)書(shū)本打包機(jī)。書(shū)本打包機(jī)選題目的主體內(nèi)容2 以上兩張圖片,左邊是機(jī)構(gòu)完成整個(gè)過(guò)程的每個(gè)動(dòng)作圖,右邊是裝配圖.書(shū)本打包機(jī)應(yīng)該包含連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等三種基本機(jī)構(gòu)。擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖時(shí),執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作起止位置可以根據(jù)具體情況而定,可以重疊安排,但必須滿(mǎn)足工藝上每一個(gè)動(dòng)作的配合以及運(yùn)行,在時(shí)間和空間上不應(yīng)該出現(xiàn)影響。設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu),自行確定運(yùn)動(dòng)規(guī)律及變化,合理選擇基圓半徑,設(shè)計(jì)并校核最大壓力角與最小曲率半徑,設(shè)計(jì)并計(jì)算凸輪輪廓線,盡量讓誤差最小。對(duì)連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì),并且進(jìn)行連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析,設(shè)想對(duì)連桿機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是否有影響。功能分析及流程分析1.工藝動(dòng)作的分解2.工作原理的分析3.機(jī)構(gòu)的選用4.各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及詳細(xì)工作原理。1.驅(qū)動(dòng)裝置的選擇2.電動(dòng)機(jī)容量的選定3.機(jī)構(gòu)的尺寸范圍和工藝要求數(shù)據(jù)4.縱向推書(shū)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要求5.其他機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要求6.工作阻力7.傳動(dòng)裝置動(dòng)力參數(shù)8.傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)各機(jī)構(gòu)的計(jì)算總論功能分析及流程分析(1)首先機(jī)構(gòu)橫向送書(shū)(2)縱向?qū)⒁欢〝?shù)量的書(shū)本整理并推動(dòng)到包裝紙的地方,此時(shí)的包裝紙?jiān)跁?shū)本送到之前就已經(jīng)按照設(shè)定好的大小裁剪完畢。(3)繼續(xù)推這一摞書(shū)到達(dá)下一個(gè)位置,在這個(gè)位置書(shū)摞上下方設(shè)有擋板,用來(lái)?yè)踝?shū)摞上下方的包裝紙,所以書(shū)摞推到這個(gè)地方時(shí)已實(shí)現(xiàn)包三面的狀態(tài)。(4)然后推書(shū)機(jī)構(gòu)回程,回程時(shí)折紙機(jī)構(gòu)動(dòng)作,先折側(cè)邊部分,把紙卷包成筒裝,在折兩端還有上下邊。(5)然后開(kāi)始折前角,折完前角后,推書(shū)機(jī)構(gòu)進(jìn)入下一循環(huán)工序,書(shū)推到這一位置后,利用工位兩端已經(jīng)設(shè)置的擋板來(lái)實(shí)現(xiàn)折后角。(6)最后推書(shū)機(jī)構(gòu)將書(shū)推送到涂膠水的位置,此位置兩端設(shè)有涂膠水的工序。各機(jī)構(gòu)的計(jì)算。機(jī)構(gòu)的計(jì)算對(duì)于機(jī)器以后的性能有至關(guān)重要的作用,電動(dòng)機(jī)的容量選擇合適與不合適,對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作有很重要的影響,當(dāng)容量過(guò)小的時(shí)候,不能保證正常工作或者使電動(dòng)機(jī)過(guò)載而損壞;當(dāng)容量過(guò)大的時(shí)候,能量不能被充分利用,并且由于不能在滿(mǎn)載的情況下運(yùn)行,所以效率較低,存在很大程度上的浪費(fèi)。還要考慮機(jī)構(gòu)的尺寸范圍和工藝要求數(shù)據(jù)和工作阻力,工作阻力的大小對(duì)以后系統(tǒng)的處理上面誤差將會(huì)大大減小。還有傳動(dòng)裝置動(dòng)力參數(shù)、傳動(dòng)比的分配、傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)。分析方法3優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比的方法這個(gè)方法可以選取出比較完美的機(jī)械運(yùn)動(dòng)形式,可以通過(guò)對(duì)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)的分析,優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比,使最后的機(jī)械形式最合適。機(jī)械形式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的確定確定機(jī)械形式機(jī)械形式是比較多的,但是選取比較合適的是至關(guān)重要的每個(gè)機(jī)械械形式都有它的優(yōu)點(diǎn),我們應(yīng)該應(yīng)用每個(gè)機(jī)械形式都有它的缺點(diǎn),我們應(yīng)該避免在這里輸入對(duì)上面的圖表的內(nèi)容介紹,文字不宜多,適當(dāng)就好。可以想象出一些涌動(dòng)間,然后將機(jī)械形式帶入,看是否合適通過(guò)優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比,最后確定所需要的機(jī)械形式 用簡(jiǎn)單的線條和符號(hào)來(lái)代表,構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副,并按一定比例表示各運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置,用以說(shuō)明機(jī)構(gòu)各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)單圖形,稱(chēng)為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。已上圖片從左到右依次為橫向推書(shū)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖、縱向推書(shū)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖、送紙機(jī)構(gòu)、裁剪機(jī)構(gòu)、折紙機(jī)構(gòu)、涂膠水、貼標(biāo)簽、烘干機(jī)構(gòu)。各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及詳細(xì)的工作原理1.驅(qū)動(dòng)裝置有很多有電動(dòng)機(jī)、內(nèi)機(jī)、蒸汽機(jī)、液動(dòng)機(jī)等,但是通過(guò)對(duì)比電動(dòng)機(jī)最適合。2.決定選用Y132S-4型號(hào)的電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)速為1440r/m,電流11.6A,功率5.5kw,效率為85.5。3.通過(guò)計(jì)算得知平均力矩m=688.98m/s,總功率p=m*w*k,其中w=2*n/60,主軸的轉(zhuǎn)速為10r/min,因此p=865.36w。4.工作阻力,橫向推書(shū)的阻力設(shè)為常數(shù),相當(dāng)于在主軸上有等效的阻力矩M=4N/M尺寸及計(jì)算的分析101020203030404050506060707080809090100100縱向推書(shū)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求,推單摞書(shū)向前,0-80,推整摞書(shū)向前,80-120.A橫向送書(shū)機(jī)構(gòu),150-340,送紙,200-360-70,B折側(cè)邊,折上下邊,折前角180-340涂膠水,貼標(biāo)簽,烘干,180-340,裁紙,70-80,C總結(jié)建議4回顧書(shū)本打包機(jī)各個(gè)環(huán)節(jié)各機(jī)構(gòu)的計(jì)算算功能分析及流程分析緒論對(duì)一些機(jī)構(gòu)的計(jì)算有時(shí)候是至關(guān)重要的,所以為了降低誤差,更應(yīng)該采用精確地計(jì)算。主要是敘述論文的題目、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求。在這一塊我們主要對(duì)工藝動(dòng)作的分解、工作原理的分析、還有 機(jī)構(gòu)的選用、各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及詳細(xì)工作原理有了一定的了解總 結(jié)本文主要研究書(shū)本打包機(jī)的推書(shū)機(jī)構(gòu),送紙機(jī)構(gòu)、包裝機(jī)構(gòu)、折邊機(jī)構(gòu)等,其重要性不言而喻,能極大的提高我國(guó)在包裝行業(yè)上效率,省去大部分的人力,減少工作的強(qiáng)度。通過(guò)這次的設(shè)計(jì)我知識(shí)的儲(chǔ)備量不是很高,但在尋找資料的過(guò)程中使我成長(zhǎng)非常多。以下是對(duì)這次設(shè)計(jì)的總結(jié):1)對(duì)這次設(shè)計(jì)主要的機(jī)構(gòu)推書(shū)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析并且把每個(gè)零件的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)講明白了。2)對(duì)推書(shū)機(jī)構(gòu)中的凸輪以及齒輪進(jìn)行計(jì)算。3)對(duì)其機(jī)構(gòu)中其他的零部件進(jìn)行簡(jiǎn)單分析選擇與計(jì)算。4)選擇討論除推書(shū)機(jī)構(gòu)外其他幾個(gè)機(jī)構(gòu)的工藝過(guò)程,工作原理。致 謝 本論文的完成離不開(kāi)李顯昌老師的靜心教導(dǎo),潛心育人和每天不厭其煩的督促。李老師知識(shí)的儲(chǔ)備量讓我非常的欽。淵博的知識(shí),面對(duì)任何問(wèn)題都能快速反應(yīng),這種高度的責(zé)任感和工作作風(fēng)在我心理留下了深刻的映像,為我以后的道路做了一個(gè)榜樣。在本論文結(jié)束之際,我由衷的向李老師表示感謝。謝謝!
書(shū)本打包機(jī)的設(shè)計(jì)
目 錄
摘要 3
Abstract 4
第一章 緒論 5
1.1設(shè)計(jì)題目:書(shū)本打包機(jī) 5
1.2設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 5
第二章 功能分析及流程分析 6
2.1工藝動(dòng)作分解 6
2.2工作原理的分析 6
2.3機(jī)構(gòu)的選用 7
2.4各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及詳細(xì)的工作原理 8
第三章 各機(jī)構(gòu)的計(jì)算 12
3.1 驅(qū)動(dòng)裝置的選擇 12
3.2 電動(dòng)機(jī)容量的選定 12
3.3機(jī)構(gòu)的尺寸范圍和工藝要求的數(shù)據(jù) 12
3.4縱向推書(shū)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求 13
3.5其他機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求 13
3.6 工作阻力 13
3.7傳動(dòng)裝置動(dòng)力參數(shù) 14
3.8傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì) 15
第四章 總論 16
參考文獻(xiàn) 16
致 謝 17
1
摘要
為了解決印刷廠等一些印書(shū)機(jī)構(gòu)面對(duì)社會(huì)生產(chǎn)中,成批的紙張和大量書(shū)本的包裝,本文根據(jù)所學(xué)知識(shí),針對(duì)社會(huì)需求以及勞動(dòng)者的需要,設(shè)計(jì)出一款比較方便耐用的書(shū)本打包機(jī)。首先本文討論各個(gè)機(jī)構(gòu)的優(yōu)劣,選出最優(yōu)的機(jī)構(gòu),對(duì)每個(gè)機(jī)構(gòu)的工作原理進(jìn)行研究,確保能在實(shí)際過(guò)程中運(yùn)轉(zhuǎn)。其次對(duì)零件進(jìn)行計(jì)算并矯正確保實(shí)際生活中不會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)。書(shū)本打包機(jī)的設(shè)計(jì)對(duì)節(jié)省勞動(dòng)力有重要的意義。
關(guān)鍵詞:推書(shū)機(jī)構(gòu)、送紙機(jī)構(gòu)、裁剪機(jī)構(gòu)、折邊機(jī)構(gòu)等。
2
Design of book packing machine
Abstract
in order to deal with a large number of papers and books in daily office and social production, this paper designs a more efficient and flexible Book packer based on the knowledge learned and after daily observation. It is found that the most important part of the book packer is the book pushing mechanism. This paper also studies the book pushing mechanism and selects other mechanisms additionally. In the working process of the book pushing mechanism, there are strict requirements for cams and gears, and the book pushing mechanism itself needs to have quick return, with the average speed moving along a straight line. In this paper, several main research objects are cam linkage mechanism and rack and pinion mechanism.
The main work is as follows:
1) Tentative book pushing mechanism and Discussion on the selection of its scheme
2) Calculate the main parts and check whether they meet the standard
3) The selection of schemes for other institutions except for the push mechanism
Keywords: book pushing mechanism, scheme selection, part verification.
3
XXX
第一章 緒論
印刷廠每天都會(huì)印刷數(shù)量非常大的圖書(shū),并且品種眾多,書(shū)本包裝的規(guī)格也各不相同。長(zhǎng)期以來(lái)書(shū)本打包都是人工打包,其工作強(qiáng)度很大,打包質(zhì)量不佳,浪費(fèi)了大量的人力以及物力,在這種情況下為了這一現(xiàn)狀的改變,縮短圖書(shū)的打包周期、提高圖書(shū)供應(yīng)效率的提高、降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度和精力,為簡(jiǎn)化書(shū)本包裝的過(guò)程,設(shè)計(jì)書(shū)本打包機(jī)。
1.1設(shè)計(jì)題目:書(shū)本打包機(jī)
書(shū)本打包機(jī)平常主要應(yīng)用在印刷廠里,印刷廠印刷出大量的圖書(shū)后,書(shū)本打包機(jī)按照一定的數(shù)目將書(shū)本打包。
1.2設(shè)計(jì)任務(wù)及要求
(1)書(shū)本打包機(jī)應(yīng)該包含連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等三種基本機(jī)構(gòu)。
(2)擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖時(shí),執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作起止位置可以根據(jù)具體情況而定,可以重疊安排,但必須滿(mǎn)足工藝上每一個(gè)動(dòng)作的配合以及運(yùn)行,在時(shí)間和空間上不應(yīng)該出現(xiàn)影響。
(3)設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu),自行確定運(yùn)動(dòng)規(guī)律及變化,合理選擇基圓半徑,設(shè)計(jì)并校核最大壓力角與最小曲率半徑,設(shè)計(jì)并計(jì)算凸輪輪廓線,盡量讓誤差最小。
(4)設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)齒數(shù)(輪齒總數(shù)z),確定模數(shù)(m=p/π,p為齒距),確定分度圓直徑(d=mz),設(shè)計(jì)齒頂圓直徑da和齒根圓直徑df(da=d-2.5m,df=mz-2.5m)。
(5)對(duì)連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì),并且進(jìn)行連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析,設(shè)想對(duì)連桿機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是否有影響。
第二章 功能分析及流程分析
2.1工藝動(dòng)作分解
(1) 首先機(jī)構(gòu)橫向送書(shū)。
(2) 縱向?qū)⒁欢〝?shù)量的書(shū)本整理并推動(dòng)到包裝紙的地方,此時(shí)的包裝紙?jiān)跁?shū)本送到之前就已經(jīng)按照設(shè)定好的大小裁剪完畢。
(3) 繼續(xù)推這一摞書(shū)到達(dá)下一個(gè)位置,在這個(gè)位置書(shū)摞上下方設(shè)有擋板,用來(lái)?yè)踝?shū)摞上下方的包裝紙,所以書(shū)摞推到這個(gè)地方時(shí)已實(shí)現(xiàn)包三面的狀態(tài)。
(4) 然后推書(shū)機(jī)構(gòu)回程,回程時(shí)折紙機(jī)構(gòu)動(dòng)作,先折側(cè)邊部分,把紙卷包成筒裝,在折兩端還有上下邊。
(5) 然后開(kāi)始折前角,折完前角后,推書(shū)機(jī)構(gòu)進(jìn)入下一循環(huán)工序,書(shū)推到這一位置后,利用工位兩端已經(jīng)設(shè)置的擋板來(lái)實(shí)現(xiàn)折后角。
(6) 最后推書(shū)機(jī)構(gòu)將書(shū)推送到涂膠水的位置,此位置兩端設(shè)有涂膠水的工序。
2.2工作原理的分析
(1) 機(jī)構(gòu)要推書(shū),因此要設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的推書(shū)機(jī)構(gòu),推書(shū)機(jī)構(gòu)為前后的往復(fù)運(yùn)動(dòng),分為橫、縱向推書(shū)機(jī)構(gòu)。
(2) 送包裝紙機(jī)構(gòu),應(yīng)該用橡膠摩擦輪,通過(guò)摩擦來(lái)實(shí)現(xiàn)包裝紙傳動(dòng)。
(3) 包裝紙裁剪機(jī)構(gòu),裁刀的運(yùn)動(dòng)為間歇性的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。應(yīng)該用皮帶帶動(dòng)齒輪,在在齒輪上安裝一個(gè)凸輪,凸輪鏈接連桿機(jī)構(gòu),連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)裁刀把牛皮紙按照一定的大小裁開(kāi)。
(4) 折邊機(jī)構(gòu)的選用,要使上下兩塊擋板同時(shí)運(yùn)動(dòng),用凸輪帶動(dòng)連桿的方式便可以實(shí)現(xiàn)。
(5) 折角機(jī)構(gòu)的選用,折前角可以應(yīng)用一個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)便可以實(shí)現(xiàn),包裝的折后角則可以用擋板來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(6) 包裝完成以后還要涂膠水、貼標(biāo)簽、烘干,這項(xiàng)工作僅需要一個(gè)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn),凸輪滑塊的往復(fù)運(yùn)動(dòng)就可以實(shí)現(xiàn)。
(7) 電動(dòng)機(jī)與主軸間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),應(yīng)該通過(guò)齒輪系來(lái)實(shí)現(xiàn),用齒輪系的變速來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī)構(gòu)應(yīng)該有的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
2.3機(jī)構(gòu)的選用
機(jī)械形式:帶傳動(dòng)
優(yōu) 點(diǎn):可以起到緩沖和吸震的作用,可以使傳動(dòng)過(guò)程較為平緩,減噪聲;可以起到安全保護(hù)的作用,當(dāng)過(guò)載時(shí),帶可以在輪面上打滑,防止損壞其余的零件;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修方便。
缺 點(diǎn):效率比較低;帶傳動(dòng)受到摩擦力和彈性形變的影響,不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比等。
機(jī)械形式:齒輪傳動(dòng)
優(yōu) 點(diǎn):機(jī)械傳動(dòng)的效率,一般可以達(dá)到百分之九十八,并且壽命也很長(zhǎng);可以保證有恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比,而且傳遞的運(yùn)動(dòng)也比較的可靠;傳遞功率非常寬,可以從很小的功率到幾萬(wàn)馬力,經(jīng)過(guò)磨齒的圓周速度可達(dá)每一秒一百米;齒輪結(jié)構(gòu)的體積小,結(jié)構(gòu)緊湊。
缺 點(diǎn):噪聲非常大,對(duì)沖擊力很敏感,不能用在軸線距離很大的部件上;制造的精度非常的高,沒(méi)有很好的緩沖能力,沒(méi)有過(guò)載保護(hù),相對(duì)應(yīng)的成本也是非常高的。
機(jī)械形式:凸輪機(jī)構(gòu)
優(yōu) 點(diǎn):比較合理的設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線可以很容易的獲得任意預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并且凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
缺 點(diǎn):凸輪和從動(dòng)件之間的接觸為高夫接觸,壓力非常大,很容易磨損,一般傳遞動(dòng)力不是很大的時(shí)候才采用。
機(jī)械形式:連桿機(jī)構(gòu)
優(yōu) 點(diǎn):首先運(yùn)動(dòng)副都是低副可以承受比較大的載荷,磨損非常小,有利于融化,形狀也是很簡(jiǎn)單,利與制造;原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一般不變,但是可以改變構(gòu)件的相對(duì)長(zhǎng)度來(lái)得到不一樣的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
缺 點(diǎn):傳遞路線較長(zhǎng),因?yàn)檫B桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)的經(jīng)過(guò)中間的關(guān)鍵部分進(jìn)行傳遞,這樣就很容易產(chǎn)生非常大的誤差積累,機(jī)械效率也大大降低;在運(yùn)動(dòng)過(guò)程,連桿和滑塊的質(zhì)心都做變速運(yùn)動(dòng),因此所產(chǎn)生的慣性力是很難以消除的,不應(yīng)該用在高速運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)。
基本功能
執(zhí)行構(gòu)件
工藝動(dòng)作
執(zhí)行機(jī)構(gòu)
縱向推書(shū)
滑塊或推板
直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)
連桿機(jī)構(gòu)
橫向推書(shū)
滑塊或推板
直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)
連桿機(jī)構(gòu)
送紙機(jī)構(gòu)
橡膠摩擦輪
往復(fù)運(yùn)動(dòng)
摩擦輪
裁剪機(jī)構(gòu)
裁刀
間歇運(yùn)動(dòng)
凸輪連桿機(jī)構(gòu)
折上下邊
平板
擺動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)
凸輪連桿機(jī)構(gòu)
折前角
扇形輪
往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)
凸輪連桿機(jī)構(gòu)
折后腳
擋板
固定
擋板
涂膠水,標(biāo)簽
滑塊
直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)
凸輪機(jī)構(gòu)
表2-1 各機(jī)構(gòu)的預(yù)選
2.4各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及詳細(xì)的工作原理
(1) 橫向推書(shū)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖:
圖2-1 推書(shū)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
工作原理:首先主動(dòng)件凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)把一定的速度傳到齒條,然后齒條開(kāi)始帶動(dòng)齒輪1和2開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),而且齒輪1和2控制的傳動(dòng)比不一樣,最后齒輪1帶動(dòng)齒條1和在其上方的推頭橫向運(yùn)動(dòng)完成橫向推書(shū)動(dòng)作。
(2) 縱向推書(shū)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖:
圖2-2 縱向推書(shū)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
工作原理:選取結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的曲柄滑塊機(jī)構(gòu),首先會(huì)給曲一定的速度讓它轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),然后滑塊會(huì)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)完成縱向推書(shū)的動(dòng)作。
(3) 送紙機(jī)構(gòu)
圖2-3送紙機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
工作原理:主要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為連桿彈簧和凸輪機(jī)構(gòu),首先送紙則采用的是橡膠摩擦輪的摩擦傳動(dòng),跟包裝紙接觸的的滾子摩擦系數(shù)非常大,然后凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)連桿的擺動(dòng),連桿的擺動(dòng)會(huì)使?jié)L子和包裝紙接觸并且產(chǎn)生相對(duì)的滾動(dòng),從而包裝紙會(huì)自上而下的傳動(dòng),傳動(dòng)到一定尺寸后會(huì)將包裝紙裁斷。
(4) 裁剪機(jī)構(gòu)
圖2-4裁剪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
工作原理:這個(gè)機(jī)構(gòu)首先利用皮帶傳動(dòng),在利用凸輪和推桿來(lái)完成包裝紙的裁剪,但是這個(gè)凸輪的設(shè)計(jì)比較困難。
(5) 折紙機(jī)構(gòu)
圖2-5 折紙機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
工作原理:這個(gè)機(jī)構(gòu)為上下邊機(jī)構(gòu),運(yùn)用凸輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)桿件的的上下運(yùn)動(dòng),然后桿件帶動(dòng)假肢桿件的空隙開(kāi)啟,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)包裝紙上下邊的折疊,可以發(fā)現(xiàn)包裝紙的破損是非常小的。
(6) 折邊、折角機(jī)構(gòu)
圖2-6折邊、折角機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
工作原理:主要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為齒輪和一個(gè)任意轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形框架,首先這個(gè)機(jī)構(gòu)是由齒輪帶動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng),在初始的狀態(tài)下,兩個(gè)滾輪所在的平面平行于書(shū)本運(yùn)動(dòng)的方向,這樣就可以使書(shū)本兩邊所帶的包裝紙能夠安全的通過(guò),然后當(dāng)兩邊和側(cè)邊上下兩邊折起來(lái)以后,齒輪帶動(dòng)它做半圓周運(yùn)動(dòng),以此使豎直的滾輪經(jīng)過(guò)前邊角,并將其折起來(lái)。
(7) 涂膠水、貼標(biāo)簽、烘干機(jī)構(gòu)
圖2-7 涂膠水、貼標(biāo)簽、烘干機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
工作原理:主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和凸輪,首先會(huì)通過(guò)凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)連接它的輪軸,并且使它在它上面的水平板塊之間往復(fù)運(yùn)動(dòng),然后四個(gè)長(zhǎng)方體相鄰,兩個(gè)長(zhǎng)方體之間的間隔為書(shū)本的寬度,在推書(shū)機(jī)構(gòu)把第二摞書(shū)推到涂膠水出,第一摞書(shū)恰好到達(dá)貼標(biāo)簽的位置,到烘干機(jī)構(gòu)處,曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)凸輪的上下移動(dòng),會(huì)讓涂膠水和貼標(biāo)簽的觸頭前后移動(dòng),以上就可以完成涂膠水、貼標(biāo)簽、烘干的工作。
第三章 各機(jī)構(gòu)的計(jì)算
3.1 驅(qū)動(dòng)裝置的選擇
機(jī)器運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的來(lái)源有很多種,有電動(dòng)機(jī)、內(nèi)機(jī)、蒸汽機(jī)、液動(dòng)機(jī)等,其中電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便控制、維護(hù)比較容易,所以機(jī)械上大部分是采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的。
3.2 電動(dòng)機(jī)容量的選定
電動(dòng)機(jī)的容量選擇合適與不合適,對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作有很重要的影響,當(dāng)容量過(guò)小的時(shí)候,不能保證正常工作或者使電動(dòng)機(jī)過(guò)載而損壞;當(dāng)容量過(guò)大的時(shí)候,能量不能被充分利用,并且由于不能在滿(mǎn)載的情況下運(yùn)行,所以效率較低,存在很大程度上的浪費(fèi)。電動(dòng)機(jī)的容量主要是由發(fā)熱情況決定的,所以可以由以下的公式計(jì)算:,傳動(dòng)裝置總效率其中:為軸承的傳動(dòng)效率, 為齒輪的傳動(dòng)效率,為斜齒輪的傳動(dòng)效率?,F(xiàn)取一級(jí)傳動(dòng)比i1=20-50,二級(jí)圓柱直齒輪的傳動(dòng)比i2=4-6,三級(jí)圓柱直齒輪的傳動(dòng)比i2=2-4,總的傳動(dòng)比的范圍:40-200.綜上決定選用Y132S-4型號(hào)的電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)速為1440r/m,電流11.6A,功率5.5kw,效率為85.5。
3.3機(jī)構(gòu)的尺寸范圍和工藝要求的數(shù)據(jù)
機(jī)器中機(jī)構(gòu)的最大允許長(zhǎng)度為2000mm,最大的允許高度為1600mm,工作臺(tái)距離主軸的高度為400mm,主軸的位置x=1000-1100mm,y=300-400mm,紙卷的位置x1=300mm,y1=300mm,為保證工作安全,推書(shū)機(jī)構(gòu)放在工作臺(tái)面以下。
書(shū)摞的尺寸:寬度為130-140,長(zhǎng)度為180-220mm,高度為180-220mm
推書(shū)的起始位置為x0=200mm,行程為400mm
推書(shū)的次數(shù)為n=(10±0.1)r/min
主軸轉(zhuǎn)速的不均勻系數(shù)§≦1/4,紙的直徑為400mm
飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算:摩擦系數(shù)f=0.03,周期t=2s,包書(shū)速度v=0.15/t=0.75m/s,安全系數(shù)k=1.2,
由上述數(shù)據(jù)可得:平均力矩m=688.98m/s,總功率p=m*w*k,其中w=2π*n/60,主軸的轉(zhuǎn)速為10r/min,因此p=865.36w,飛輪在推書(shū)機(jī)構(gòu)上轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的大小J=Nmax/wm*§,其中§≦1/4。
3.4縱向推書(shū)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求
推書(shū)動(dòng)作占時(shí)為1/3周期,主軸相當(dāng)于轉(zhuǎn)120°;快速退回動(dòng)作小于1/3周期,主軸相當(dāng)于轉(zhuǎn)100°;停止不動(dòng)大于1/3周期,主軸相當(dāng)于轉(zhuǎn)140°。
主軸的轉(zhuǎn)角
執(zhí)行滑塊的工作
主軸的轉(zhuǎn)角
執(zhí)行滑塊的動(dòng)作
0°-80°
推單摞書(shū)向前
120°-220°
滑塊退回
80°-120°
推整摞書(shū)向前
220°-360°
滑塊停止
表3-1縱向推書(shū)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要求
3.5其他機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求
工藝動(dòng)作
主軸轉(zhuǎn)角
工藝動(dòng)作
主軸轉(zhuǎn)角
橫向送書(shū)機(jī)構(gòu) 150°-340° 送紙 200°-360°-70°
折側(cè)邊,折上下邊,折前角180°-340°
涂膠水,貼標(biāo)簽,烘干 180°-340° 裁紙 70°-80°
表3-2其他機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求
運(yùn)動(dòng)過(guò)程:(1)0°-180°,通過(guò)推書(shū)作用和后邊擋板的作用,折上后腳,各傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng),但是執(zhí)行機(jī)構(gòu)和凸輪都是靜止。
(2)180°-252°完成折上側(cè)邊和兩端上邊。
(3)204°-276°完成折下側(cè)邊和兩端下邊,這一行程和上一個(gè)行程約有2/3的時(shí)間是重合的,正是由于距離短,時(shí)間配合的緊密,可以保證紙不會(huì)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中散開(kāi)。
(4)250°-340°完成折前腳的動(dòng)作。
(5)340°-360°各軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),凸輪和執(zhí)行機(jī)構(gòu)仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)。
3.6 工作阻力
(1)每一摞書(shū)的質(zhì)量約為4.6kg,推書(shū)的滑塊質(zhì)量約為8kg。
(2)橫向推書(shū)的阻力設(shè)為常數(shù),相當(dāng)于在主軸上有等效的阻力矩
(3)送紙和裁紙的阻力設(shè)為常數(shù),相當(dāng)于在主軸上有等效的阻力矩
(4)折后角機(jī)構(gòu)的阻力為四摞書(shū)的摩擦阻力。
(5)折邊、折前角的阻力總和為主軸受到的等效力矩Mc6,它的大小可以用縱向推書(shū)行程中主軸所受縱向阻力矩平均值Mc3來(lái)表示:,,Mci為各分點(diǎn)阻力矩的值;n為分?jǐn)?shù)點(diǎn)。
(6)涂膠水、貼標(biāo)簽、烘干機(jī)構(gòu)的阻力總和為主軸收到的等效阻力矩Mc7,大小可以表示為。
3.7傳動(dòng)裝置動(dòng)力參數(shù)
傳動(dòng)比的分配:,,i1為高速級(jí)的傳動(dòng)比,i2為低速級(jí)的傳動(dòng)比,并且i1=(1.3-1.5)i2,現(xiàn)在取i1=1.5i2,則有i1=4.5,i2=3。
電動(dòng)機(jī)軸:Pm=Pd=3.15kw,n=1440r/min,
高速軸:P1=3.087KW,n1=n=1440r/min,
中間軸:P2=n齒n承P1=3.01kw,n2=n1/i1=1440/4.5=320r/min,。
低速軸:P3=P2n承n齒=2.935kw,n3=n2/i2=320/3=106.7r/min,。
工作軸:P0=P3n聯(lián)=2.876kw,n0=n3=106.7r/min,。
3.8傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)
高速級(jí)采用斜齒輪:P1=3.08kw,T1=20.473N/m,n1=1440r/min,n2=320r/min,i1=4.5,壽命t19200h。
選材:大齒輪采用40Cr,調(diào)質(zhì)處理,硬度300HBS;小齒輪采用40Cr,表面淬火,硬度50HBS。
確定許用應(yīng)力:許用接觸應(yīng)力:
許用彎曲應(yīng)力:
齒輪的工作轉(zhuǎn)矩:
根據(jù)接觸的強(qiáng)度,求小齒輪分度圓直徑:,
低速級(jí)采用直齒輪:p1=3.01kw;T1=89.83N/m;n1=320r/m;n2=106.7r/min;i2=3;壽命t=19200h。
選材:大齒輪采用40Cr,調(diào)質(zhì)處理,硬度300HBS;小齒輪采用40Cr,表面淬火,硬度50HBS。
d
m
z
a
b
β
h
c
α
高速度
184.5
2
90
112.75
45
12.7°
1
0.25
20°
41
20
50
低速度
210
2.5
84
140
55
-
70
28
62
表3-2齒輪選用表
第四章 總論
本文主要研究書(shū)本打包機(jī)的推書(shū)機(jī)構(gòu),送紙機(jī)構(gòu)、包裝機(jī)構(gòu)、折邊機(jī)構(gòu)等,其重要性不言而喻,能極大的提高我國(guó)在包裝行業(yè)上效率,省去大部分的人力,減少工作的強(qiáng)度。
通過(guò)這次的設(shè)計(jì)我知識(shí)的儲(chǔ)備量不是很高,但在尋找資料的過(guò)程中使我成長(zhǎng)非常多。以下是對(duì)這次設(shè)計(jì)的總結(jié):
1) 對(duì)這次設(shè)計(jì)主要的機(jī)構(gòu)——推書(shū)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析并且把每個(gè)零件的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)講明白了。
2) 對(duì)推書(shū)機(jī)構(gòu)中的凸輪以及齒輪進(jìn)行計(jì)算。
3) 對(duì)其機(jī)構(gòu)中其他的零部件進(jìn)行簡(jiǎn)單分析選擇與計(jì)算。
4) 選擇討論除推書(shū)機(jī)構(gòu)外其他幾個(gè)機(jī)構(gòu)的工藝過(guò)程,工作原理。
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致 謝
本論文的完成離不開(kāi)XX老師的靜心教導(dǎo),潛心育人和每天不厭其煩的督促。李老師知識(shí)的儲(chǔ)備量讓我非常的欽。淵博的知識(shí),面對(duì)任何問(wèn)題都能快速反應(yīng),這種高度的責(zé)任感和工作作風(fēng)在我心理留下了深刻的映像,為我以后的道路做了一個(gè)榜樣。在本論文結(jié)束之際,我由衷的向李老師表示感謝。
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畢業(yè)畢業(yè)答辯答辯PPTPPTORAL EXAMINATION FOR GRADUATION PPTORAL EXAMINATION FOR GRADUATION PPT匯報(bào)人:XXX指導(dǎo)老師:XXX目錄目錄Content12345緒論研究方法與研究思路關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐難點(diǎn)研究成果與應(yīng)用相關(guān)建議與總結(jié)PART緒論緒論緒論緒論面對(duì)日益增加包裝壓力,和背后高額的成本,喜歡看實(shí)體書(shū)的我不由自主開(kāi)始思考,為什么實(shí)體書(shū)的價(jià)錢(qián)在現(xiàn)在還是居高不下。跟隨著這種思想我開(kāi)始對(duì)其中打包的環(huán)節(jié)產(chǎn)生了興趣。在產(chǎn)生想法后對(duì)于書(shū)本打包機(jī)工作流程和視頻通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行查找,但通過(guò)不斷的研讀各種形式的論文發(fā)現(xiàn),此工程需要具備完整且成體系的制造和設(shè)計(jì)知識(shí),但對(duì)此我并不抱有任何相信,在積極溝通下,我找到了地方有關(guān)生產(chǎn)制造的相關(guān)企業(yè),在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和實(shí)地考察,獲取相關(guān)的研究資料和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在不斷溝通和研究中發(fā)現(xiàn)自己的知識(shí)水平無(wú)法完全進(jìn)行體系化設(shè)計(jì),所以決定對(duì)其部分一些主要的機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究觀察。在研究時(shí)對(duì)各機(jī)構(gòu)的配合進(jìn)行文獻(xiàn)和參數(shù)上的學(xué)習(xí),研究。但此方案到最后也是不完整的,沒(méi)有進(jìn)行充分的調(diào)整,很多地方還存在著明顯的不足。在研究初期,對(duì)同類(lèi)型試驗(yàn)著重查找,對(duì)于不同的要求進(jìn)行對(duì)比,以保證,之后試驗(yàn)過(guò)程中的順利進(jìn)行。緒論緒論選選題題背背景景我國(guó)對(duì)印刷品的需求量正在增長(zhǎng)迅速,長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)的各地的印刷部門(mén)對(duì)圖書(shū)的打包方式基本都是人工打包的形式,但是結(jié)合實(shí)際,傳統(tǒng)手工打包的方法已經(jīng)不再適應(yīng)當(dāng)前現(xiàn)狀,為了提高生產(chǎn)效率以及質(zhì)量,我們必須要設(shè)計(jì)出工作穩(wěn)定,快速,便捷,經(jīng)濟(jì),性能優(yōu)越,成本較低的打包機(jī)。這種打包機(jī)是一種可以完成推書(shū)送紙裹書(shū)折上邊折下邊及折后角折上下角及前角捆扎于一體的圖示自動(dòng)打包系統(tǒng),本篇論文致力于設(shè)計(jì)出一種將書(shū)本自動(dòng)搬運(yùn)、包裝紙自動(dòng)折疊、書(shū)本的自動(dòng)打包和捆扎等多種功能的自動(dòng)打包系統(tǒng),推動(dòng)我國(guó)圖書(shū)自動(dòng)打包機(jī)及包裝工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。緒論緒論研究意義研究意義對(duì)于書(shū)本打包機(jī)的難點(diǎn):推書(shū)機(jī)構(gòu)是其中的核心,必須從它出發(fā),不斷完善其他機(jī)構(gòu)的配合。緒論緒論目前我國(guó)對(duì)圖書(shū)的需求日益增加,尤其是在學(xué)生入學(xué)的季節(jié),與此同時(shí),隨著勞動(dòng)力的匱乏,手工打包的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法已經(jīng)不能滿(mǎn)足需求。所以,該篇論文就這一問(wèn)題,設(shè)計(jì)出一款書(shū)本打包機(jī),解決圖書(shū)需求增加,并提高效率,較少勞動(dòng)強(qiáng)度。該論文首先分析國(guó)內(nèi)外打包機(jī)現(xiàn)狀,然后再根據(jù)具體設(shè)計(jì)需求,設(shè)計(jì)打包機(jī)的具體機(jī)械結(jié)構(gòu),對(duì)關(guān)鍵機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)檢驗(yàn)校核,并設(shè)計(jì)出打包機(jī)的控制系統(tǒng)。貢獻(xiàn)與創(chuàng)新貢獻(xiàn)與創(chuàng)新PART研究方法與研究思路研究方法與研究思路研究方法與研究思路研究方法與研究思路01分析分析書(shū)本打包機(jī)的本打包機(jī)的歷史史對(duì)于書(shū)本打包機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展史進(jìn)行簡(jiǎn)單學(xué)習(xí),了解這些年來(lái)其發(fā)展遇到了哪些問(wèn)題,并對(duì)這些方面進(jìn)行針對(duì)性了解,針對(duì)打包機(jī)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)、設(shè)備、工藝等進(jìn)行簡(jiǎn)單的了解和學(xué)習(xí)。在與之前上一代使用產(chǎn)品,進(jìn)行針對(duì)使用方面進(jìn)行有效數(shù)據(jù)對(duì)比02對(duì)其主要的推書(shū)機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究對(duì)其主要的推書(shū)機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究就如上面所說(shuō),推書(shū)機(jī)構(gòu),是帶領(lǐng)著產(chǎn)品不斷的在機(jī)器上運(yùn)動(dòng)的心臟,其他機(jī)構(gòu)必須配合推書(shū)機(jī)構(gòu),完成整體的包裝生產(chǎn)。03其它機(jī)構(gòu)的研究其它機(jī)構(gòu)的研究在有推書(shū)機(jī)構(gòu)的具體方案和數(shù)據(jù)后,結(jié)合市面上的一些通用手段,對(duì)其他配合推書(shū)機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究,不斷完善整個(gè)打包機(jī)。研究方法與研究思路研究方法與研究思路擬定方案擬定方案分析運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖分析運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖對(duì)零件的計(jì)算對(duì)零件的計(jì)算推書(shū)機(jī)構(gòu)是將書(shū)本推送到指定位置,在實(shí)現(xiàn)書(shū)本自動(dòng)捆扎的過(guò)程中,起到很重要的作用。其工藝步驟可分為:首先主控會(huì)發(fā)出命令,通過(guò)主傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)使槽形凸輪、轉(zhuǎn)動(dòng),再由凸輪帶動(dòng)擺桿、上齒條就會(huì)向左進(jìn)行水平移動(dòng),至此,推書(shū)過(guò)程完成。根據(jù)其要求,選擇出最優(yōu)的傳動(dòng)系統(tǒng)。對(duì)推書(shū)機(jī)構(gòu)的主要零件進(jìn)行計(jì)算,校核。研究方法與研究思路研究方法與研究思路送紙機(jī)構(gòu)送紙機(jī)構(gòu)送紙機(jī)構(gòu),其實(shí)現(xiàn)的功能為取紙和送紙,主要就是要將包裝紙通過(guò)搓紙輪從紙盒中取出來(lái),使紙張單張出來(lái)。采用牛皮紙包裝,其摩擦力大,所以在整個(gè)過(guò)程中,我們可以采用摩擦傳動(dòng)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)功能。該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,穩(wěn)定可靠。研究方法與研究思路研究方法與研究思路1.先對(duì)所需要的摩擦力進(jìn)行分析,并分析如果有意外存在的情況。3.因?yàn)橹虚g存在檢測(cè)裝置,對(duì)檢測(cè)裝置的工作原理進(jìn)行分析,并計(jì)算其工作能力。2.對(duì)摩擦力進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算與校核,看其是否能完成我們需要的強(qiáng)度4.尋找市面上有沒(méi)有適合該設(shè)計(jì)的成品檢測(cè)裝置。研究方法與研究思路研究方法與研究思路折角機(jī)構(gòu)折角機(jī)構(gòu)折角機(jī)構(gòu)必須滿(mǎn)足對(duì)產(chǎn)品包角的要求,在完成工作的同時(shí)還必須滿(mǎn)足其美觀。并且,不能脫離和推書(shū)機(jī)構(gòu)的配合。具體折角步驟為,裹紙-折上頁(yè)-折下頁(yè)-折前角-折上下邊。PART關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐難點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐難點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐難點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐難點(diǎn)1.推書(shū)機(jī)構(gòu)必須可靠6.各圖紙的繪制5.整體機(jī)器不應(yīng)過(guò)大3.推書(shū)機(jī)構(gòu)的零件要求高2.在設(shè)計(jì)其他機(jī)構(gòu)時(shí)必須考慮推書(shū)機(jī)構(gòu)4.各機(jī)構(gòu)的組裝不能沖突關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐難點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐難點(diǎn)在觀看了市面上各種打包機(jī)的結(jié)構(gòu)后發(fā)現(xiàn),空間小的機(jī)器,其核心設(shè)備我們并不知道。關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐難點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐難點(diǎn)零件的精度零件的精度對(duì)于機(jī)械行業(yè)來(lái)說(shuō),精度無(wú)疑是設(shè)備的重中之重。如果精度出現(xiàn)問(wèn)題,那之后所遇到的問(wèn)題會(huì)比較復(fù)雜。并且其機(jī)器的工作可靠性也大大降低,如果是最關(guān)鍵的推書(shū)機(jī)構(gòu)的零件出現(xiàn)精度上問(wèn)題,其他機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的再好也是沒(méi)用。關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐難點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐難點(diǎn)為了解決計(jì)算上的麻煩,我利用現(xiàn)在計(jì)算機(jī)科技的發(fā)達(dá),結(jié)合課本和課堂所學(xué)的知識(shí),反復(fù)進(jìn)行演算,在其中的過(guò)程中,每次的結(jié)構(gòu)讓我大為頭疼,結(jié)果沒(méi)一個(gè)一樣的,后來(lái)發(fā)現(xiàn),其工作的環(huán)境不同,所用參數(shù)也就不同。最后用控制變量的方法,只算出了理想狀態(tài)下的結(jié)果。關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐難點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐難點(diǎn)各機(jī)構(gòu)圖繪制各機(jī)構(gòu)圖繪制在這需要把之前繪制的零件圖,一一組合,稍有不慎,前功盡棄。零件圖繪制零件圖繪制圖紙的檢查圖紙的檢查如果出現(xiàn)毛病,改起圖紙來(lái)也是費(fèi)神費(fèi)力。因?yàn)樵O(shè)計(jì)出來(lái)只是些數(shù)據(jù),如要把數(shù)據(jù)變成實(shí)物,必須要繪制出圖紙。轉(zhuǎn)配圖的繪制轉(zhuǎn)配圖的繪制先對(duì)于機(jī)構(gòu)圖,裝配圖的難度進(jìn)一步提升,圖片更加復(fù)雜。PART研究成果與應(yīng)用研究成果與應(yīng)用部分圖紙展示部分圖紙展示部分圖紙展示部分圖紙展示部分圖紙展示部分圖紙展示部分圖紙展示部分圖紙展示部分圖紙展示部分圖紙展示歡迎各位老師的指正歡迎各位老師的指正ORAL 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書(shū)本打包機(jī)的設(shè)計(jì)
目 錄
摘 要 1
Abstract 2
第一章 緒論 3
1. 選題背景 3
2. 國(guó)內(nèi)外發(fā)展過(guò)程 3
1.國(guó)外 3
2.國(guó)內(nèi) 4
第二章 自動(dòng)打包機(jī)的具體設(shè)計(jì) 6
1. 設(shè)計(jì)任務(wù) 6
1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)名稱(chēng) 6
1.2 設(shè)計(jì)需要 6
2. 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目分析 6
2.1 總功能 6
2.2 功能分解 7
2.3 暫定達(dá)到功能的措施.........................................7
2.4 選定的工作參數(shù).............................................7
3. 推書(shū)機(jī)構(gòu)的選擇 9
3.1 方案擬定 9
3.2 方案選擇比較 10
3.3 槽形凸輪的具體設(shè)計(jì)于計(jì)算 12
3.4 齒條齒輪的具體設(shè)計(jì) 15
3.5 齒條齒輪的重合度校核......................................16
3.6 齒輪的強(qiáng)度校核............................................16
4. 其他零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 17
4.1 軸........................................................17
4.2 鍵........................................................19
4.3 連桿......................................................19
5. 送紙機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ..........................................18
5.1 原理分析..................................................20
5.2 摩擦力檢驗(yàn)............... ................................21
5.3 紙張檢測(cè)裝置..............................................21
6. 折角機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算...........................................22
6.1 簡(jiǎn)單包裹..................................................22
6.2 折上頁(yè)....................................................22
6.3 折下頁(yè)....................................................23
6.4 折角與折邊................................................23
第三章 結(jié)論 25
參考文獻(xiàn) 26
致謝 27
書(shū)本打包機(jī)設(shè)計(jì)
摘要:為了應(yīng)對(duì)在日常辦公中以及社會(huì)生產(chǎn)中,成批成量的紙張以及書(shū)本,本文根據(jù)所學(xué)知識(shí)和在日常的觀察后,設(shè)計(jì)出更高效且更靈活的書(shū)本打包機(jī)。先對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于打包機(jī)的形勢(shì)做出分析后,結(jié)合各個(gè)參數(shù)要求設(shè)計(jì)出具體的機(jī)構(gòu),并做出其圖紙。
關(guān)鍵詞:書(shū)本打包機(jī)、各機(jī)構(gòu)、圖紙。
Design of book packing machine
Abstract: In order to deal with a large number of papers and books in daily office and social production, this paper designs a more efficient and flexible Book packing machine according to the knowledge learned and after daily observation. After analyzing the situation of the packer at home and abroad, the specific mechanism is designed according to the requirements of each parameter, and the drawings are made.
Key words: Book packer, mechanism, drawing.
第一章 緒論
在飛速發(fā)展的今天,工作效率成為了我們?cè)诠ぷ鲿r(shí)常見(jiàn)的字眼。追求效率的過(guò)程中就不能少了一些有助于我們提升質(zhì)量的工具。書(shū)本打包機(jī)是在生產(chǎn)中比較常見(jiàn)的一種機(jī)器,而且發(fā)展到現(xiàn)在并不是只有書(shū)本紙張類(lèi)的企業(yè)需要用到此類(lèi)機(jī)器。就如上面所說(shuō),我國(guó)乃至世界目前進(jìn)入了飛速發(fā)展的時(shí)期,所以對(duì)書(shū)本打包類(lèi)機(jī)器的要求也得更進(jìn)一步。為了應(yīng)對(duì)這種趨勢(shì),先階段的書(shū)本打包機(jī)也更具智能化,更能方便人們使用,性能更是朝著優(yōu)越節(jié)能的方向持續(xù)發(fā)展。
1.選題背景:
幾年以前,一本的較好的書(shū)籍,價(jià)格一般較為昂貴。在了解了市場(chǎng)的運(yùn)作后我發(fā)現(xiàn),很多企業(yè)為了節(jié)省成本,往往會(huì)采用人工包裝的方式來(lái)批量出售書(shū)籍。這種方式雖然省錢(qián),但大大降低了生產(chǎn)效率。站在工人的角度上來(lái)看也是對(duì)體力的一種考驗(yàn),而且有時(shí)會(huì)發(fā)生包裝質(zhì)量層次不齊的情況。造成這種問(wèn)題的原因歸根結(jié)底還是打包類(lèi)設(shè)備的高額輸出,導(dǎo)致生產(chǎn)中的成本大大提升。雖然說(shuō)對(duì)于工人或者是需求商來(lái)說(shuō)這樣減輕了壓力,但是對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō),這無(wú)疑又是一筆巨大的開(kāi)銷(xiāo)。所以,我們需要找到一個(gè)價(jià)格更為低廉且質(zhì)量過(guò)關(guān)的打包機(jī),以最大限度的減少投資而帶來(lái)更大的回報(bào)。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需要,設(shè)計(jì)的打包機(jī)需要滿(mǎn)足以下幾點(diǎn):1、可以自主的調(diào)節(jié)速度,以應(yīng)對(duì)各種工作上的需求。2、對(duì)于推書(shū)機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō),最主要的急回性必須具備。3、凸輪以及齒輪的設(shè)計(jì)必須精準(zhǔn),各個(gè)零件之間的拜訪必須合理,便于安裝以及維修。解決以上三點(diǎn)問(wèn)題,力求設(shè)計(jì)出一個(gè)更加完善的打包機(jī),或?qū)ΜF(xiàn)在的打包類(lèi)機(jī)器有幫助。打包機(jī)的發(fā)展對(duì)現(xiàn)代自動(dòng)化的時(shí)代有著重要意義。對(duì)它的探索研究有助于它對(duì)快節(jié)奏生活的適應(yīng),與現(xiàn)代化的發(fā)展與時(shí)俱進(jìn)。
2.國(guó)內(nèi)外的發(fā)展過(guò)程:
1、 國(guó)外:由于在20世紀(jì)60年代前期聚丙烯材料得到了飛速的發(fā)展與應(yīng)用,很多外國(guó)企業(yè)為了節(jié)省成本,提高效率,開(kāi)始自主的研發(fā)打包類(lèi)機(jī)器。在當(dāng)時(shí)技術(shù)條件有限的環(huán)境中,美國(guó)和德國(guó)兩大國(guó)家開(kāi)始他們的探索,但是這些被善于學(xué)習(xí)的日本后來(lái)居上,直至20世紀(jì)七十年代的時(shí)候,起步相對(duì)于美國(guó)和德國(guó)較晚的日本成功研制出了全自動(dòng)式的打包機(jī),這無(wú)疑是打包行業(yè)的一個(gè)里程碑。到了2001年,日本的各個(gè)會(huì)社的總產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了90多萬(wàn)臺(tái),產(chǎn)值約為300多億日元,約合人民幣2億元。日本憑借著這一優(yōu)勢(shì)更加迅速的發(fā)展,在當(dāng)時(shí)幾乎承包了亞洲地區(qū)的全部出口。而在這些會(huì)社之中,下島株式會(huì)社更是贏家中的贏家,因?yàn)樽陨淼臈l件本來(lái)就不錯(cuò),再加上日本人容易吸收他國(guó)的經(jīng)驗(yàn),日本生產(chǎn)的打包機(jī)結(jié)構(gòu)越來(lái)越簡(jiǎn)單且功能性越來(lái)越強(qiáng),質(zhì)量越來(lái)越可靠,在國(guó)際舞臺(tái)上立于一個(gè)頂間位置??恐@股勢(shì)頭,下島株式會(huì)社在全世界三十多個(gè)國(guó)家建立了代理點(diǎn),所售產(chǎn)品多達(dá)200多個(gè)。在同一時(shí)間并不是日本一家獨(dú)大,美國(guó)這個(gè)上世紀(jì)的世界霸主,也在各個(gè)領(lǐng)域有了飛一般的發(fā)展。其中位于美國(guó)的公司就在打包機(jī)器上有了屬于自己的成就。自從1913年開(kāi)始就致力于研究打包技術(shù),并且世界上多達(dá)一百個(gè)國(guó)家都由提供服務(wù),他們相比于日本有著24小時(shí)快速配件制作運(yùn)送的優(yōu)勢(shì)。眾所周知,二戰(zhàn)后的美國(guó)得到了更強(qiáng)大資源優(yōu)勢(shì),借用優(yōu)勢(shì),美國(guó)有著優(yōu)于其他國(guó)家的強(qiáng)大生產(chǎn)力,其后應(yīng)團(tuán)隊(duì)也是精英中的精英,在一次次的方案選擇和實(shí)驗(yàn)比較后,美國(guó)所生產(chǎn)的機(jī)械對(duì)于同種類(lèi)的更可靠,更耐用。雖然價(jià)格昂貴,但其性能依舊是各個(gè)企業(yè)所喜愛(ài)的。
在德國(guó),這個(gè)以嚴(yán)謹(jǐn)著稱(chēng)的國(guó)家所制作出來(lái)的產(chǎn)品更是讓全球的公司搶手。其生產(chǎn)的百分之七十的產(chǎn)品都用于供國(guó)外出口,而且質(zhì)量真的沒(méi)話說(shuō),以至于后來(lái)許多別的產(chǎn)品都會(huì)冠上“百分比德國(guó)制造的”的頭銜來(lái)提高自己的銷(xiāo)量,到了2002年由德國(guó)生產(chǎn)的包裝機(jī)器其收入已經(jīng)突破了34億多歐元,約合人民幣280億元?,F(xiàn)在,由于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和人工智能技術(shù)的運(yùn)用,打包類(lèi)機(jī)器也在朝著更加智能化、簡(jiǎn)單化方面持續(xù)發(fā)展,衍生出許多功能多樣化的打包機(jī)械。就如日本結(jié)合了智能的技術(shù)制造出了電腦包裝噴印機(jī)等。而且,現(xiàn)在的打包機(jī)并不是單一的功能,而是許多功能柔和為一體,像有部分機(jī)器融合了捆扎、收縮等功能,使得包裝的過(guò)程更加集中、快捷,節(jié)省了大部分人力。在包裝方面的新思路也是現(xiàn)階段國(guó)外所探索的目標(biāo),經(jīng)過(guò)這么多年的發(fā)展,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了各個(gè)功能集結(jié)為一體化,進(jìn)一步的探索在能源的使用方面。總而言之,打包機(jī)正像計(jì)算機(jī)一樣,朝著更加多元化,方便化的方向持續(xù)發(fā)展,這也正是包裝機(jī)制造技術(shù)在未來(lái)不斷前行的一個(gè)趨勢(shì)。
2、 國(guó)內(nèi):就如歷史所說(shuō),我國(guó)因?yàn)榍逭拈]關(guān)鎖國(guó),導(dǎo)致我國(guó)的發(fā)展落后于西方諸國(guó)。在新中國(guó)成立后,我們認(rèn)識(shí)到了落后就要挨打的道理,開(kāi)始了一系列的自我探索。在過(guò)程中可謂是五味雜陳,但是天不負(fù)有心人,我們依靠著自己雄厚的實(shí)力和歷史悠久的文化與精神,完成了一項(xiàng)又一項(xiàng)的目標(biāo),打包機(jī)就是其中一個(gè)小小的目標(biāo)。中國(guó)的打包機(jī)自從改革開(kāi)放后逐漸成型,也就是20世紀(jì)八十年代左右。相比于優(yōu)先發(fā)展的日美等國(guó)而言,我國(guó)打包機(jī)最多詬病的還是質(zhì)量差,可靠性差,并且產(chǎn)品的更新速度相對(duì)于其他國(guó)家來(lái)說(shuō)太慢,對(duì)新材料、新技術(shù)的運(yùn)用不完善,從整體來(lái)說(shuō)“差”就是過(guò)去國(guó)產(chǎn)打包機(jī)的代言字。由于起步較晚,在前期制造的時(shí)候只能靠引進(jìn),加以研究再結(jié)合稍微一點(diǎn)創(chuàng)新,制作出我們自己的產(chǎn)品。但說(shuō)實(shí)話這種做法首先受制于外國(guó)的打壓,其次我國(guó)在當(dāng)時(shí)的零件生產(chǎn)質(zhì)量也不太好。這也是造成國(guó)內(nèi)打包機(jī)在以前發(fā)展緩慢的原因之一。在不斷的探索的過(guò)程中,我們終于發(fā)現(xiàn)了根本問(wèn)題的所在。從那時(shí)開(kāi)始,我國(guó)開(kāi)始注重了問(wèn)題的根本——人才的培養(yǎng)。
我國(guó)在進(jìn)幾年的努力后,逐漸變成了世界上的生產(chǎn)大國(guó),每年的生產(chǎn)量在世界上是數(shù)一數(shù)二的,所以對(duì)包裝工藝的需用也是非常龐大的。俗話說(shuō)的好“肥水不流外人田”,面對(duì)這龐大的生產(chǎn)量,我們更不可能把打包用的工具轉(zhuǎn)交給別人,但這種工作量又是對(duì)包裝技術(shù)大的一個(gè)重大考驗(yàn)。但是經(jīng)過(guò)黨的不懈努力和人才的培養(yǎng),“中國(guó)制造”正在向全世界展現(xiàn)他的魅力,就如現(xiàn)在肆虐全球的肺炎疫情來(lái)說(shuō),我國(guó)作為一個(gè)大國(guó),其生產(chǎn)力和大國(guó)風(fēng)范已經(jīng)得到了世界上大部分國(guó)家的認(rèn)同。從1976年以來(lái),中國(guó)在探索的路上不斷自我創(chuàng)新,不但客服了零件精度等問(wèn)題,更讓“依賴(lài)”變?yōu)榱恕疤峁保@也使得打包類(lèi)機(jī)器的制作,設(shè)計(jì)等方面得到了質(zhì)的提升。如今的中國(guó)在打包機(jī)領(lǐng)域后來(lái)居上,青出于藍(lán)而勝于藍(lán),跟隨國(guó)際趨勢(shì),形成了自己完善的體系。這對(duì)國(guó)內(nèi)大小企業(yè)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一個(gè)福音,不僅節(jié)省了人工的成本更是使制造成本進(jìn)一步降低,滿(mǎn)足我國(guó)日益變快的生活節(jié)奏的需求?,F(xiàn)在中國(guó)已經(jīng)加入了“WTO”,會(huì)有更多的國(guó)外技術(shù)和理念進(jìn)入到我們的視野,這無(wú)疑會(huì)對(duì)我們自主創(chuàng)新的產(chǎn)品造成一次巨大的沖擊。如何度過(guò)這個(gè)難關(guān),還需具備不斷探索的精神,無(wú)論是設(shè)計(jì)、制作、還是銷(xiāo)售上都做到精益求精。這樣,會(huì)讓骨子里本來(lái)就有奮斗精神的中國(guó)產(chǎn)品在世紀(jì)立于不敗之地。確實(shí),現(xiàn)在中國(guó)的產(chǎn)品和外國(guó)還有不小的差距,但這未免不是一個(gè)機(jī)遇,“生于憂(yōu)患,死于安樂(lè)”只有迎著壓力不斷上前,我國(guó)打包機(jī)行業(yè)的發(fā)展才能朝著更遼闊的未來(lái)不斷發(fā)展。
第二章 自動(dòng)打包機(jī)的具體設(shè)計(jì)
1. 設(shè)計(jì)任務(wù)
1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)名稱(chēng)
畢業(yè)設(shè)計(jì)名稱(chēng):書(shū)本打包機(jī)
在書(shū)本生產(chǎn)或者紙張打印制造等方面,當(dāng)大量的成品制作出來(lái)后,將其按照規(guī)定的數(shù)量為一組,用包裝紙包裝,目的是在運(yùn)輸或者銷(xiāo)售上更方便一些。該產(chǎn)品在社會(huì)生活制造中比較常見(jiàn),只要是需要將物品分批包裝的功能時(shí),都可用其調(diào)整后用于正常的生產(chǎn)。
1.2設(shè)計(jì)需要
1) 該設(shè)備經(jīng)查資料得知,市面上大多數(shù)的產(chǎn)品的構(gòu)造一般由推書(shū)機(jī)構(gòu)、送紙機(jī)構(gòu)、折疊機(jī)構(gòu)三大機(jī)構(gòu)所組成。
2) 根據(jù)需要,繪畫(huà)出該機(jī)器運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。在制作運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的過(guò)程中,各個(gè)構(gòu)件動(dòng)作始停位置可以視設(shè)計(jì)中的現(xiàn)狀重疊安排,但是必須達(dá)到構(gòu)件動(dòng)作時(shí)工藝上的相互配合,原則上要求時(shí)間和空間兩方面不可有干涉的情況發(fā)生。
3) 通過(guò)計(jì)算,設(shè)計(jì)出需要的凸輪機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)。并檢驗(yàn)凸輪、齒輪的曲率半徑和壓力角,并畫(huà)出兩者輪廓。
4) 分析所需要的連桿機(jī)構(gòu),作出運(yùn)動(dòng)線路圖。
5)使用相關(guān)軟件制作出凸輪的數(shù)控加工程序。
2. 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目分析
2.1總功能
用包裝紙將一定數(shù)量的物件包成一包。
2.2功能分解
包裝順序圖
2.3暫定達(dá)到功能的措施
根據(jù)功能的分解得出以下解決其功能的方式
1) 推書(shū)機(jī)構(gòu):間歇運(yùn)動(dòng),其中又有橫向和縱向的運(yùn)輸機(jī)構(gòu)。如若完成,暫定用兩個(gè)槽輪帶動(dòng)著連桿讓其運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
可以用摩擦較大但不損壞產(chǎn)品的東西,利用摩擦力傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2) 送紙機(jī)構(gòu):可以用摩擦較大但不損壞產(chǎn)品的東西,利用摩擦力傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。和推書(shū)機(jī)構(gòu)一樣,為間歇進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。解決方式暫定為用一齒輪和一凸輪兩者軸連接,用齒輪帶動(dòng)著凸輪做間歇運(yùn)動(dòng),同時(shí)在給凸輪配一連桿機(jī)構(gòu),連桿上安裝裁剪刀,這樣實(shí)現(xiàn)間歇性的牛皮紙的裁剪。
3) 折邊機(jī)構(gòu):暫定為靠凸輪和連桿讓折邊的兩個(gè)板同時(shí)運(yùn)動(dòng)
4) 折角機(jī)構(gòu):因?yàn)楹蠼呛颓敖钦巯虿灰粯?,后角可以用凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn),前角視情況而定。
2.4選定的工作參數(shù)
打包機(jī)各部分的相對(duì)位置及有關(guān)尺寸和范圍
上圖所示為由總體設(shè)計(jì)規(guī)定的各部分的相對(duì)位置和有關(guān)尺寸。其中O為機(jī)器主軸的位置,A為機(jī)器中機(jī)構(gòu)的最大允許長(zhǎng)度,B為最大允許高度,為工作臺(tái)面距主軸的高度,(x,y)為主軸的位置坐標(biāo),()為紙卷的位置坐標(biāo)。
1)尺寸:A=2000mm,B=1600mm。
工作臺(tái)面位置=400mm
主軸位置x =1000~1100mm,y =300~400mm;
紙卷位置=300mm,=300mm。
2) 數(shù)據(jù):書(shū)摞尺寸:
寬度a=130~140mm;
長(zhǎng)度b=180~220mm;
高度c=180~220mm。
推書(shū)起始位置=200mm。
推書(shū)行程H=400mm。
推書(shū)次數(shù)(主軸轉(zhuǎn)速)n=(10±0.1)r/min。
主軸轉(zhuǎn)速不均勻系數(shù)δ≤1/4。
紙卷直徑d=400mm。
3) 關(guān)于推書(shū)的要求:
推書(shū)運(yùn)動(dòng)循環(huán):整個(gè)機(jī)器的運(yùn)動(dòng)以主軸回轉(zhuǎn)一周為一個(gè)循環(huán)周期。因此可以用主軸的轉(zhuǎn)角表示推書(shū)機(jī)構(gòu)從動(dòng)件(推頭或滑塊)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
推書(shū)動(dòng)作占時(shí)1/3周期,相當(dāng)于主軸轉(zhuǎn)120°;
快速退回動(dòng)作占時(shí)小于1/3周期,相當(dāng)于主軸轉(zhuǎn)角100°;
停止不動(dòng)占時(shí)大于1/3周期,相當(dāng)于主軸轉(zhuǎn)角140°。
每個(gè)運(yùn)動(dòng)時(shí)期縱向推書(shū)機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的工藝動(dòng)作與主軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系見(jiàn)下表:
主軸轉(zhuǎn)角
推書(shū)機(jī)構(gòu)執(zhí)行滑塊的工作
主軸轉(zhuǎn)角
推書(shū)機(jī)構(gòu)執(zhí)行滑塊的動(dòng)作
0°~ 80°
80°~ 120°
推單摞書(shū)前進(jìn)
推七摞書(shū)前進(jìn),同時(shí)折后角
120°~ 220°
220°~ 360°
滑塊退回
滑塊停止不動(dòng)
推書(shū)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖
推書(shū)前進(jìn)和退回時(shí),要求采用等加速、等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
3.推書(shū)機(jī)構(gòu)的選擇
3.1方案擬定:
由上兩圖可知推書(shū)機(jī)構(gòu)在執(zhí)行工作時(shí),必須時(shí)等速直線運(yùn)動(dòng)且具備急回的特性。所以我暫擬定圖3.1的運(yùn)動(dòng)方案。首先先對(duì)縱向推書(shū)機(jī)構(gòu)進(jìn)行討論,就如文中2.3中推書(shū)機(jī)構(gòu)的描述所示,這個(gè)機(jī)構(gòu)首先腰實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng),其次還要保證書(shū)堆(紙堆)不倒,還要完成上述等速運(yùn)動(dòng),快速?gòu)?fù)位。所以,我暫定用齒輪與齒條配合再利用凸輪連桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)。
其具體運(yùn)動(dòng)過(guò)程:主軸帶動(dòng)著凸輪一起做等角速度的運(yùn)動(dòng),這時(shí)連桿由于凸輪的特性,可以間歇性的做來(lái)回?cái)[動(dòng),再連桿的末尾連接齒條齒輪機(jī)構(gòu),就可實(shí)現(xiàn)間歇性的來(lái)回運(yùn)動(dòng)。
圖3.1所示參數(shù),、、
圖3.1推書(shū)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
3.2方案選擇比較
由上述可知我們只需要能找到直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的最合理機(jī)構(gòu)即可,在此做出三種暫定方案:
1) 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu):
間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中又有槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪以及凸輪機(jī)構(gòu)供我們選擇。
2) 傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu):
傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中有圓柱齒輪、圓錐齒輪以及蝸輪蝸桿可選擇。
3) 直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu):
直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中有曲柄滑塊、凸輪機(jī)構(gòu)選擇。
由下表比較:
間歇運(yùn)動(dòng)
傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)
直線運(yùn)動(dòng)
槽輪機(jī)構(gòu)
不完全齒輪
凸輪機(jī)構(gòu)
圓柱齒輪
圓錘齒輪
渦輪蝸桿
曲柄滑塊
凸輪機(jī)構(gòu)
底成本、容易制造
精準(zhǔn)度高
精準(zhǔn)度高、幾乎沒(méi)有沖擊
易達(dá)到同向變速的要求
能完成不同向的傳動(dòng)與變速
可以達(dá)到垂直方向的傳動(dòng)需求
低成本、容易制造
精準(zhǔn)度高、幾乎沒(méi)有沖擊
欠缺精準(zhǔn)度
沖擊較大、制作復(fù)制且高成本
高成本且工作時(shí)易損壞
只能同向的傳動(dòng),局限性較大
制作困難
高成本,不能靈活的改變角度
太占空間,并且對(duì)桿的長(zhǎng)度有一定要求
高成本且工作時(shí)易損壞
通過(guò)對(duì)上表中的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較,我選擇間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的槽輪機(jī)構(gòu)。
3.3槽形凸輪的具體設(shè)計(jì)與計(jì)算
如下圖所示建立坐標(biāo)系:
以三角形為準(zhǔn)得到矢量方程:
復(fù)數(shù)形式為:
歐拉展開(kāi)后可得:
作削處理后可得:。由此可見(jiàn),現(xiàn)在凸輪在理論上的輪廓方程式為:
注:是凸輪的向徑
是搖桿的擺角也為中間變量
還是由上圖所示,的求解方式具體如下:
復(fù)數(shù)形式為:
注:是由機(jī)構(gòu)的具體安裝尺寸所確定
歐拉展開(kāi)后可得:
作削處理后可得:
注:,,
是對(duì)應(yīng)的桿的長(zhǎng)度,是實(shí)際的安裝尺寸來(lái)確定,聯(lián)立以上方程就可得到凸輪輪廓的曲線方程,再設(shè)極位夾角為,以及推書(shū)齒輪的工作行程是/,凸輪的等分?jǐn)?shù)為,則有以下表達(dá)式:
做出凸輪輪廓線圖3.2:
1——理想的凸輪輪廓線 2——實(shí)際的凸輪輪廓線
圖3.2
3.4齒條齒輪的具體設(shè)計(jì)
隨著現(xiàn)代傳動(dòng)設(shè)備的越來(lái)越成熟,齒輪傳動(dòng)成為我們?nèi)粘V须S處可見(jiàn)的傳動(dòng)設(shè)備,大到汽車(chē),小到手表,到處都是它的身影。而齒條和齒輪的配合可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)變,并且相對(duì)于其他的傳動(dòng)設(shè)備,他的功率更大,效果更好,可選速度多,以及壽命長(zhǎng)工作可靠性高等有點(diǎn)。選它的最主要原因還是它能保證工作時(shí)有恒定的傳動(dòng)比,因?yàn)橛晌闹?.2中經(jīng)比較后得,此次設(shè)計(jì)中齒輪選定得是圓柱直齒輪,具體參數(shù)如下:
符號(hào)
齒數(shù)
齒條
模數(shù)
齒數(shù)
壓力角
齒頂高系數(shù)
頂隙系數(shù)
具體計(jì)算如下:
3.5齒條齒輪的重合度校核
雖然齒輪齒條在工作時(shí)有較高的傳動(dòng)效率,但在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要對(duì)其重合度有明確的校核,以選擇出較為合理的且平穩(wěn)性較好的數(shù)值,來(lái)到達(dá)機(jī)構(gòu)所需要的工作要求。
在相關(guān)資料的描述中,重合度在時(shí)證明該結(jié)構(gòu)較為合理。再由上述計(jì)算得到幾何尺寸
最后的結(jié)果為,在給出的范圍內(nèi)。所以,該齒輪齒條機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,滿(mǎn)足工作所需要的要求。
3.6齒輪的強(qiáng)度校核
齒輪齒條傳動(dòng)相對(duì)于齒輪傳動(dòng)來(lái)說(shuō)考慮的問(wèn)題相對(duì)于少,但是我們?nèi)孕枰獙?duì)其的齒輪進(jìn)行強(qiáng)度校核,必須滿(mǎn)足工作所需要的齒輪彎曲強(qiáng)度。
由本文3.4所述,我選取的齒輪材料為:
圓柱直齒輪:調(diào)質(zhì)處理,
硬度為。
經(jīng)查資料得到許用彎曲應(yīng)力公式:
經(jīng)查表得:
設(shè),單向傳動(dòng)數(shù)值設(shè)
,即
經(jīng)查資料得到彎曲應(yīng)力公式為:
即該齒輪滿(mǎn)足所需得彎曲應(yīng)力的要求。
4.其他零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算
4.1軸
在本次設(shè)計(jì)中,各種軸的連接我只選用平鍵連接。由題目設(shè)定參數(shù)可知:
電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速:
齒輪:
齒輪功率:
凸輪軸:
凸輪軸功率:
經(jīng)查得書(shū)本,軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度需滿(mǎn)足:
代入后可到軸的直徑:
根據(jù)題目選取軸的材料為45號(hào)鋼(調(diào)質(zhì)處理)。再查表得到。
取整后得到齒輪軸的最小直徑為,長(zhǎng)度約為,最大直徑,長(zhǎng)度約為
對(duì)上述軸進(jìn)行強(qiáng)度校核:
畫(huà)出扭矩圖,進(jìn)行觀察,如下:
即截面是危險(xiǎn)截面:
經(jīng)查表可知45號(hào)鋼(調(diào)質(zhì)處理)的許用應(yīng)力為
4.2鍵
無(wú)特殊情況,我選用A型平鍵(GB/T1096-1979)
查表得
其轉(zhuǎn)矩為:
經(jīng)校核,該軸強(qiáng)度達(dá)標(biāo)。
4.3連桿
如上圖所示,為連桿的兩極限位置,為通常位置。
設(shè)
則
5.送紙機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算
5.1原理分析:
送書(shū)示意簡(jiǎn)圖
送書(shū)機(jī)構(gòu)的主要功能就是從紙盒中取出包裝紙,紙張由1輪間歇性帶出,如果取出的是一張紙,則如前圖所示,3輪與2輪轉(zhuǎn)向相反;若取出多張紙,則3輪與2輪轉(zhuǎn)向相同,把多余的紙張運(yùn)回紙箱。具體受力分析如下:
一張紙時(shí)紙張動(dòng)力方程:
其表面接觸方程:
由剛剛分析可知,方向相反,且。
現(xiàn)使,則,,由表面接觸方程可得
2輪和3輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相同,達(dá)到了需要的效果。
當(dāng)所送紙為兩張時(shí)有公式:
和
經(jīng)計(jì)算其達(dá)到平穩(wěn)傳動(dòng)的效果。
5.2摩擦力檢驗(yàn)
根據(jù)示意圖大致做出1輪的摩擦傳動(dòng)圖:
計(jì)算其摩擦力:
,
5.3紙張檢測(cè)裝置:
為了檢測(cè)紙張是否是單張出入,在送紙機(jī)構(gòu)中加入電容檢測(cè)裝置。
電容檢測(cè)示意圖
和為常值時(shí),紙張厚度與一起表現(xiàn)出電容數(shù)值。當(dāng)為常值時(shí)由上式可以計(jì)算出紙張的厚度,以此來(lái)控制3輪的轉(zhuǎn)向。
6. 折角機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算
6.1.簡(jiǎn)單包裹,
紙張從送書(shū)機(jī)構(gòu)中取出后經(jīng)過(guò)導(dǎo)紙板向下輸送,到達(dá)下方后檢測(cè)到紙張后夾緊。書(shū)本由推書(shū)機(jī)構(gòu)往前推進(jìn),通過(guò)該裝置后,書(shū)本已經(jīng)三面簡(jiǎn)單包裹完畢。
6.2.折上頁(yè)
折上頁(yè)我決定用凸輪來(lái)實(shí)現(xiàn),當(dāng)簡(jiǎn)單包裹完三頁(yè)后,由上面靠凸輪帶動(dòng)的折板,使準(zhǔn)備折第四頁(yè)的紙張向下翻折。
凸輪用平底凸輪,這樣可以讓壓力角減小至,增加其工作的效率,也可以使我們最不愿意看到的自鎖現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生。
凸輪再依靠舵機(jī)驅(qū)動(dòng),這樣控制的折板速度均勻適中,下圖為示意簡(jiǎn)圖:
凸輪范圍:,并且其左右對(duì)稱(chēng)。
基圓半徑:
轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)與最高點(diǎn)距離:
得圖中
這樣即可實(shí)現(xiàn)第四個(gè)面得折疊。
6.3.折下頁(yè)
下頁(yè)和后角得折疊方式如圖所示,下頁(yè)用的與上頁(yè)大致相同,靠舵機(jī)驅(qū)動(dòng)凸輪帶動(dòng)折板翻折,當(dāng)舵機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)完后,即折下頁(yè)完成后,會(huì)把上頁(yè)擋住一些。后舵機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),最終使上下兩頁(yè)都到達(dá)翻折要求。
6.4.折角與折邊
由推板帶動(dòng)產(chǎn)品繼續(xù)往前,經(jīng)過(guò)上述折頁(yè)后,經(jīng)過(guò)此步驟時(shí)可以靠機(jī)構(gòu)的阻礙,使產(chǎn)品的前角折疊完畢。因?yàn)榇瞬襟E多靠擋板完成,在繼續(xù)前進(jìn)的過(guò)程中,擋板又有一導(dǎo)向的功能。
固定擋板上有槽的原因,上下兩邊的紙會(huì)隨槽口的方向折疊,當(dāng)推板推至末尾后,整個(gè)包裝完畢。
第三章 結(jié)論
本文主要研究全自動(dòng)打包機(jī)的推書(shū)機(jī)構(gòu),并額外討論其他機(jī)構(gòu)的方案選擇,其重要性不言而喻,能極大的提高我國(guó)在包裝行業(yè)上效率,省去一些人力,減少工作的強(qiáng)度。
雖然我的這次設(shè)計(jì)對(duì)于市場(chǎng)來(lái)說(shuō)是九牛一毛,而且很多知識(shí)的儲(chǔ)備量不是很高,但在尋找資料的過(guò)程中使我成長(zhǎng)很多。以下是對(duì)這次設(shè)計(jì)的總結(jié):
1) 對(duì)打包機(jī)的背景,以及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì)做一個(gè)概況。
2) 對(duì)這次設(shè)計(jì)主要的幾個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。
3) 對(duì)推書(shū)機(jī)構(gòu)中的凸輪以及齒輪進(jìn)行計(jì)算并校核。
4) 對(duì)其機(jī)構(gòu)中其他的零部件進(jìn)行簡(jiǎn)單分析選擇與計(jì)算。
5) 選擇討論并設(shè)計(jì)除推書(shū)機(jī)構(gòu)外其他幾個(gè)機(jī)構(gòu)。
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致謝
本論文的完成離不開(kāi)李顯昌老師的精心教導(dǎo),和督促。
在全文中李老師嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、一絲不茍的態(tài)度是我所要學(xué)習(xí)的,李老師知識(shí)的儲(chǔ)備量是我所佩服的。淵博的知識(shí),面對(duì)任何問(wèn)題都能快速反應(yīng),這種高度的責(zé)任感和工作作風(fēng)在我心理留下了深刻的映像,為我以后的道路做了一個(gè)榜樣。
在本論文結(jié)束之際,我由衷的向李老師表示感謝。
同時(shí)在即將畢業(yè)的時(shí)候,也對(duì)幫助過(guò)我的同學(xué)和其他老師送上真心的祝福和感謝,祝以后的日子天天開(kāi)心。
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