机械原理课程设计-书本打包机设计

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1、课程设计说明书课程名称：机械原理课程设计设计题目：书本打包机设计专业：船机修造班级：2班学生姓名:丁帅学号:学生姓名:郭哲睿学号:指导教师:毕艳丽书本打包机设计一、工作原理及工艺动作过程书本打包机的用途是要把一摞书(如五本一包)用牛皮纸包成一包，并在两端贴好封签(图1)。包、封的工艺顺序如图2所示,各工位的布置(俯视)如图3所示。其工艺过程如下所述(各工序标号与图2、3中标号一致)。1.横向送书(送一摞书)。2.纵向推书前进(推一摞书)到工位a，使它与工位b～g上的六摞书贴紧。3.书推到工位a前，包装纸已先送到位。包装纸原为整卷筒纸，由上向下送够长度后进行裁切。图1书本

2、打包机的功用图2包、封工艺顺序图图3打包过程各工位布置④继续推书前进一摞书的位置到工位b，由于在工位b的书摞上下方设置有挡板，以挡住书摞上下方的包装纸，所以书摞推到b时实现包三面，这个工序中推书机构共推动a～g的七摞书。⑤推书机构回程时，折纸机构动作，先折侧边(将纸卷包成筒状)，再折两端上、下边。⑥继续折前角。⑦上步动作完成后，推书机构已进到下一循环的工序④，此时将工位b上的书推到工位c。在此过程中，利用工位c两端设置的挡板实现折后角。⑧推书机构又一次循环到工序④时，将工位c的书摞推至工位d，此位置是两端涂浆糊的位置。⑨涂浆糊。⑩在工位e贴封签。在工位f、g用电热器把浆

3、糊烘干。在工位h时，用人工将包封好的书摞取下。因此书本打包机中的主要机构包括：纵向推书机构、送纸机构及裁纸机构。二、原始数据及设计要求图4表示由总体设计规定的各部分的相对位置及有关尺寸。其中轴o为机器主轴的位置。图4　机构布置图(1)机构的尺寸范围及其它数据机器中机构的最大允许长度A和高度B：A≈2000mm，B≈1600mm。工作台面高度：距地面y≈700mm；距主轴y0≈400mm。主轴水平位置：x≈100～1100mm。为了保证工作安全、台面整洁,推书机构最好放在台面以下。(2)工艺要求的数据书摞尺寸：a＝130～140mm；b＝180～220mm。推书起始位置：

4、X0＝200mm。推书行程：H＝400mm。推书次数(主轴转速)：n＝10±0.1r/min。主轴转速不均匀系数：δ≤0.25。(3)纵向推书运动要求整个机器的运动循环以主轴回转一周为一个周期。因此，可以用主轴的转角表示推书机构从动件的运动时间。推书动作占1/3周期，相当于主轴转120º；快速退回动作时间小于1/3周期，相当于主轴转角小于100º；停止不动时间大于1/3周期，相当于主轴转角大于140º。纵向推书机构从动件的工艺动作与主轴转角的关系见下表：主轴转角纵向推书机构从动件(推头)的工艺动作0º～(80º)(80º)～120º120º～220º220º～360º推

5、单摞书推七摞书(同时完成折后角的动作)从动件退回从动件静止不动（4）其它机构的运动关系见下表所示。工艺动作主轴转角横向送书折侧边,折两端上下边折前角、涂浆糊、贴封签、烘干150º→340º180º→340º180º→340º送纸裁纸200º→360º→70º70º→80º(5)各工作阻力的数据1)每摞书的质量为4.6kg；2)横向送书机构的阻力可假设为常数，相当于主轴上有阻力矩：Mc4=4000Nm。3)送纸、裁纸机构的阻力也认为是常数，相当于主轴上有阻力矩：Mc5=6Nm。4)折后角机构的阻力，相当于四摞书的摩擦阻力。5)折边、折前角机构的阻力总和，相当于主轴上受到阻

6、力矩，其大小可用机器在纵向推书行程中(即主轴转角0º～120º范围中)主轴所受纵向推书阻力矩的平均值表示为：可由下式算出：式中为推程中各分点上主轴所受的阻力矩：为推程中的分点数。6)涂浆糊、贴封签和烘干机构的阻力总和，相当于主轴上受到阻力矩，其大小可用表示为：三、设计任务（1）根据工艺动作要求拟定运动循环图并绘制在图纸上；（2）进行纵向推书机构、送纸机构及裁纸机构的选型；（3）机械运动方案的评定和选择；（4）根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案，分配传动比，并在图纸上画出传动方案图；（5）对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算；（6）在图纸上画出机械运

7、动方案简图；（7）进行飞轮设计；（8）编写设计计算说明书。横向送书机构：方案一:工作原理：通过主动件凸轮的转动将速度通过齿条2→齿条2带动齿轮1,2转动，并且由齿轮1,2控制不同的传动比→齿轮1带动齿条1和其上推头横向运动完成横向送书动作。方案二:工作原理：轮1为主动件，带动传送带顺时针转动，书本放在传送带上，利用摩擦力将书本送到工作台上。方案比较：方案一的机构复杂，采用的构件较多，加工成本高，但精度高，课程设计以简单加工成本低，精度高为优先考虑。然而，凸轮和从动件之间为高副接触，压强较大，易于磨损。比较方案的机构简单，容易制造，维护方便