書本打包機設(shè)計

1、高新學(xué)院機械原理課程設(shè)計題 目：書本打包機設(shè)計專業(yè)班級：機械設(shè)計制造及其自動化機單1001班 姓 名：王志錢 學(xué) 號 ：1001140542 指導(dǎo)教師：程安寧時 間： 2012 年 07 月 13 日任務(wù)書姓名王志錢學(xué)號1001140542 專業(yè)及班級 機單1001題 目：書本打包機課程設(shè)計完成時間： 2012年7月13日 1設(shè)計任務(wù)：（1）根據(jù)給定的原始數(shù)據(jù)和工藝要求，構(gòu)思并選定機構(gòu)方案。內(nèi)容包括縱向推書機構(gòu)、送紙機構(gòu)、裁紙機構(gòu)、折角機構(gòu)、涂漿糊機構(gòu)，以及從電動機到主軸之間的傳動機構(gòu)。確定傳動比分配。（2）按比例畫出機構(gòu)運動簡圖，標(biāo)注出主要尺寸；畫出包、封全過程中機構(gòu)的運動循環(huán)圖（全部工藝動

2、作與主軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系圖）。（3）設(shè)計平面連桿機構(gòu)并進行運動分析。繪制從動件運動線圖。（4）設(shè)計計算其中一對齒輪機構(gòu)。(5) 書本打包機進行三維造型和動態(tài)仿真，并輸出送紙機構(gòu)、推書機構(gòu)、裁紙機構(gòu)的位移、速度、加速度曲線。（6） 編寫設(shè)計計算說明書2. 時間安排：第一階段 查閱資料、熟悉題目(1天)第二階段 方案分析、比較（2天）第三階段 平面機構(gòu)尺度綜合、運動分析（2天）第四階段 平面動態(tài)靜力分析（2天）第五階段 繪制方案圖、整理設(shè)計說明書（2天）第六階段 答辯（1天）實習(xí)時間為：7.1日7.13日 共計兩周 指導(dǎo)教師：程安寧 2012 年07月13 日書本打包機設(shè)計方案隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的飛

3、速發(fā)展，機械產(chǎn)品種類日益增多，自動化程度愈來愈高。這就要求設(shè)計者除綜合應(yīng)用各類典型機構(gòu)的作用外，還要根據(jù)使用要求和功能分析，設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、性能優(yōu)良、工作可靠、適用性強的機械系統(tǒng)。機械原理課程設(shè)計是機械原理教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)，是機械類各專業(yè)學(xué)生在機械原理課程學(xué)習(xí)后進行的全面、系統(tǒng)、深入的實踐性教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計及應(yīng)用計算機進行機構(gòu)分析和工程設(shè)計的能力。機械原理課程設(shè)計針對某種簡單機器進行機械運動簡圖設(shè)計，包括機器功能分析、工藝動作過程確定、執(zhí)行機構(gòu)選擇、機械運動方案評定、機構(gòu)尺度綜合等。通過機械原理課程設(shè)計，使學(xué)生鞏固所學(xué)機械原理的知識和理論，培養(yǎng)開發(fā)創(chuàng)新

4、機械的能力，實現(xiàn)用圖解法進行機構(gòu)的分析計算的基本要求，達到借助計算機對機構(gòu)進行解析法分析，完成機械運動方案和機構(gòu)設(shè)計。一、功能原理分析：1橫向送書（送一摞書）。2.縱向推一摞書前進到工位a，使它與工位bg上的六摞書貼緊在一起。3.送紙，書推到工位a前，包裝紙已經(jīng)先送到位。包裝牛皮紙使用整卷筒紙，由上向下送夠長度后裁切。4.繼續(xù)推書前進到工位b，在工位b書摞上下方設(shè)置有擋板，以擋住書摞上下方的包裝紙，所以書摞被推到工位b時實現(xiàn)三面包裝，這一工序共推動ag的七摞書。5.推書機構(gòu)回程，折紙機構(gòu)動作，先折側(cè)邊將紙包成筒狀，再折兩端上、下邊。6.繼續(xù)折前角，將包裝紙折成如圖21實線所示位置的形狀。7.再

5、次推書前進折后角，推書機構(gòu)又進到下一循環(huán)的工序4，此時將工位b上的書推到工位c。在此過程中，利用工位c兩端設(shè)置的擋板實現(xiàn)折后角。8.在實現(xiàn)上一步工序的同時，工位c的書被推至工位d。9.在工位d向兩端涂漿糊。10.在工位e貼封簽。11.在工位f、g用電熱器把漿糊烘干。12.在工位h，人工將包封好的書摞取下。綜上分析，可以看出：書本打包機中的主要機構(gòu)包括：橫向送書機構(gòu)、縱向送書機構(gòu)、送紙機構(gòu)、裁紙機構(gòu)、折角機構(gòu)、涂漿糊貼標(biāo)簽機構(gòu)以及烘干機構(gòu)。二、方案擬定 ：機構(gòu)設(shè)計主要包括橫向送書機構(gòu)、縱向送書機構(gòu)、送紙機構(gòu)、裁紙機構(gòu)、折角機構(gòu)、涂漿糊貼標(biāo)簽機構(gòu)以及烘干機構(gòu)的設(shè)計，以實現(xiàn)書本打包的功能。方案工藝分

6、解，如下圖所示：方案1. 橫向送書機構(gòu)橫向送書機構(gòu)的主要執(zhí)行機構(gòu)為凸輪機構(gòu)和齒輪齒條機構(gòu)，其機構(gòu)簡圖如圖所示： 橫向推書機構(gòu)機構(gòu)運動循環(huán)圖: 橫向送書機構(gòu)運動循環(huán)圖橫向推書機構(gòu)在120360期間進行推書運動：120240推頭推書，240360推頭退回，0120推頭不動，橫向推書行程H=380mm。橫向推書機構(gòu)對比機構(gòu) 橫向推書機構(gòu)對比機構(gòu)圖所示的連桿滑塊機構(gòu)也可以實現(xiàn)橫向推書的功能，但是通過對比凸輪齒條機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)復(fù)雜的運動要求比較容易設(shè)計各種傳動比的要求，而且結(jié)構(gòu)緊湊。連桿滑塊機構(gòu)制造容易，但設(shè)計較為困難，連桿機構(gòu)隨著構(gòu)件和運動副數(shù)目的增加，積累誤差較大，傳動精度不高。方案2. 縱

7、向送書機構(gòu)縱向送書機構(gòu)的主要執(zhí)行機構(gòu)為凸輪機構(gòu)和連桿滑塊推頭機構(gòu)，其機構(gòu)見圖如圖所示： 縱向推書機構(gòu) 1 縱向推書機構(gòu) 2縱向推書機構(gòu)運動循環(huán)圖縱向推書機構(gòu)在機構(gòu)在0120向推書機構(gòu)在期間完成縱向推書動作：080完成單摞推書，80120完成七摞推書，120220推頭回退，220360推頭不動。設(shè)計數(shù)據(jù)如下：X1(mm)Y1(mm)Y(mm)X2(mm)H(mm)max()min()rr(mm) r0 (mm)203370100115040022.118.9 40 250具體計算如下：max = arctan(X2/ Y1)=22.1 L=(453-250)/2min = arctan(L/Y1

8、)=18.9 Lbc=800mmLab=400mm方案3. 送紙機構(gòu)送紙機構(gòu)的主要執(zhí)行機構(gòu)為連桿彈簧機構(gòu)和凸輪機構(gòu)，其機構(gòu)簡圖如圖所示： 送紙機構(gòu)方案4 . 裁紙機構(gòu)裁紙機構(gòu)的主要執(zhí)行機構(gòu)為凸輪頂桿機構(gòu)和連桿滑塊機構(gòu)，如下圖所示：裁紙機構(gòu)簡圖方案5 . 折角機構(gòu) 折上下邊機構(gòu) 折上下邊對比機構(gòu)折前角機構(gòu)方案6. 涂漿糊、貼標(biāo)簽、烘干機構(gòu) 涂漿糊貼標(biāo)簽烘干機構(gòu)的主要執(zhí)行機構(gòu)為凸輪擺桿機構(gòu)，其機構(gòu)簡圖如圖所示： 涂漿糊貼標(biāo)簽烘干示意圖將此機構(gòu)分解成四部分，涂漿糊 貼標(biāo)簽 烘干 二次烘干。如圖所示： 涂漿糊、貼標(biāo)簽、烘干機構(gòu) 涂漿糊貼標(biāo)簽烘干機構(gòu)運動循環(huán)圖涂漿糊貼標(biāo)簽烘干機構(gòu)對比機構(gòu)三、方案總結(jié)：所

9、有機構(gòu)匯總?cè)鐖D所示 書本打包機總簡圖上圖所示為書本打包機總簡圖，該圖按加工順位表達了書本打包的運動情況。該圖中分別表達了橫向推書機構(gòu)、縱向推書機構(gòu)、送紙機構(gòu)、裁紙機構(gòu)、折上下邊機構(gòu)、折前角、涂漿糊、貼標(biāo)簽、烘干機構(gòu)的機構(gòu)簡圖。通過該簡圖可以了解書本打包機的運行過程和打包過程。 機構(gòu)總運動循環(huán)圖四、數(shù)據(jù)分析及處理:其中O為機器主軸的位置，A為機器中機構(gòu)的最大允許長度，B為最大允許高度，為工作臺面距主軸的高度，（x，y）為主軸的位置坐標(biāo)，（）為紙卷的位置坐標(biāo)。書本打包機具體技術(shù)要求為：（1） 機構(gòu)的尺寸范圍A= 2000 mm，B= 1600 mm。工作臺面位置：= 400 mm主軸位置：x =

10、10001100 mm，y = 300400 mm；紙卷位置：= 300 mm，= 300 mm。為了保證工作安全、臺面整潔，推書機構(gòu)最好放在工作臺面以下。（2） 工藝要求的數(shù)據(jù)書摞尺寸：寬度a= 130140 mm；長度b= 180220 mm；高度c= 180220 mm。 推書起始位置：= 200 mm。推書行程：H= 400 mm。推書次數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速）：n= (100.1) r/min（電動機轉(zhuǎn)速：1440 r/min）。主軸轉(zhuǎn)速不均勻系數(shù)： 1/4。紙卷直徑：d= 400 mm。設(shè)計心得體會經(jīng)過這次短暫而有意義的課程設(shè)計，我們對這一整個學(xué)期學(xué)習(xí)到的機械原理知識有了更加深入的體會和認識

11、，使零散的知識形成了有機的網(wǎng)絡(luò)體系，同時通過對相關(guān)書籍的查閱，也拓寬了我們對這門課程以及本專業(yè)的認識。 這次的課程設(shè)計讓我們看到了團隊的力量，三人分工協(xié)作，將各個部分分成不同的小步驟。我們先積極地查閱了大量的資料，然后把資料進行匯總，并集體討論了整個的設(shè)計思路，之后三人分工協(xié)作，將各個部分分成不同的小步驟。設(shè)計過程中，不僅讓大家學(xué)以致用，還大大培養(yǎng)了團隊合作的精神。因為在課程設(shè)計中我們漸漸明白，只有一個人知道原理是遠遠不夠的，必須讓每個人都知道的，否則一個人的失誤，就可能導(dǎo)致整個團隊的工作失敗。 一個多星期里，我們將時間合理分配，根據(jù)個人的優(yōu)勢將工作內(nèi)容合理分配。但每一個機構(gòu)的完成，絕對不只是

12、具體某個人的功勞。當(dāng)自己思考出了一個機構(gòu)的雛形，小組就會積極開展討論。比如在對凸輪的設(shè)計中，凸輪在任意兩個角度的速度分析，受力情況，加速度分析和動態(tài)的靜力分析等，我們經(jīng)歷了激烈討論，懸而未決，再次修改直至最終大家一致通過。但由于對matlab等編程軟件不熟悉，我們還是未能擬合出精確的凸輪輪廓?？墒沁@每一個機構(gòu)，都是我們小組成員反復(fù)思考，辯論，查閱資料直至最終確定下來的。而辯論過程中，不僅讓我們認識到了自己想法不全面的地方，也體會到經(jīng)同伴指出問題后恍然大悟的快感，更可貴的是往往就在這你一言我一語中，我們討論出了更為完整實用優(yōu)良的方案。通過本次課程設(shè)計，讓每個組員都受益頗豐。我們不僅更全面深入地掌

13、握了所學(xué)知識，并且還有了初步的機械選型與組合及確定傳動方案的能力，培養(yǎng)了初步的開發(fā)和創(chuàng)新機械產(chǎn)品的能力。同時，我們也對運動分析和設(shè)計有了一個較完整的概念，進一步提高了運算、繪圖、表達及查閱各種技術(shù)資料的能力。但也讓我們意識到，目前我們所具有的知識是遠遠不夠的，當(dāng)理論碰上實踐，我們依然會感到毫無頭緒和無從下手，這主要是因為我們平時不注重培養(yǎng)和鍛煉自己獨立思考和動手的能力，而這無一不是我們這個專業(yè)所需要我們具備的。所以，今后的日子里，我們還要虛心學(xué)習(xí)，而且不僅學(xué)習(xí)本專業(yè)知識，只要專業(yè)有所涉及，我們都不應(yīng)該放過，因為在這次實踐中，我們就發(fā)現(xiàn)課程設(shè)計跟數(shù)學(xué)、計算機等多門學(xué)科的緊密關(guān)聯(lián)。我們也充分認識到，只有當(dāng)知識形成了一個更加嚴密的網(wǎng)，我們才能設(shè)計出更完善的機械。在14天的時間里，我們默契合作，相互幫助，付出許多汗水和努力。但看到最終成品出來時，還是讓我們?nèi)伺d奮不已。我們也熱切期望我們的成果能得到老師