图书馆自助还书机翻板落书机构的设计.pdf

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1、-46·图书馆自助还书机翻板落书机构的设计孙玉芹(青岛滨海学院机电系，山东青岛266555)摘要：翻板落书机构是图书馆自助还书机还书流程中的关键环节之一。通过对槽轮机构造型设计，翻板轴的选材、尺寸计算及结构设计，翻板机构总装设计来实现书籍垂直自由落入书箱，有效降低书籍条码损坏率。关键词：还书机槽轮造型翻板轴总体设计中图分类号：TIIl22文献标识码：B文章编号：1(102-6886(2011)01~0046一o3TheDesignofFallingBookMechanismforSelf-serviceBookRe

2、turningMachineSUNYuqinAbstract：Thefallingbookmechanismisoneofthekeylinksforself-servicebookreturningmachine．BythemodelingdesignofGenevamechanism，thematerialselections，thesizecalculations，andthestructuredesignsofflapshaft，theassemblydesignofflapmechanism，theboo

3、kscanfreelydropintothebookcase，whicheffectivelyreducethedamagerateofbooksbarcode．Keywords：bookreturningmachine；genevamodeling；flapshaft；assemblydesign目前我院应用的图书馆白助还书机主要由三大部分组成：系统软件部分、电气控制部分、机械设计部分。机械设计部分主要包括整体框架的设计、翻板落书机构的设计、可旋转式书箱的设计。翻板落书机构是自助还书机还书流程中的关键环节之一。该

4、机构使书籍从翻板自由落下至书箱，防止书籍条码损坏。翻板落书机构由拨叉、弹簧、翻板电机、V带轮、翻板轴及翻板组成。本论文主要介绍槽轮机构造型、翻板轴的设计及翻板机构装配图的设计。l槽轮机构造型图1电机拨叉实体建模是Pro／E设计技术的基础，是实现虚拟装配、二维制图、机构运动分析、有限元分析、数控加工的依据。UG实体建模模块提供了能满足多种设计需求的正确建模工具：如可进行实体、表面、特征、自由曲面、线框和参数化建模；支持建立和编辑孔、槽、型腔等各种标准的设计特征；可将实体镂空变成薄壁件等。UG具有丰富的加工、分析功能，

5、通过选择加工参数、创建加工环境，实现各种加工轨迹。图2翻板槽轮槽轮机构的主要参数是槽数z和拨盘圆销数，本机圆销数取1。考虑槽轮机构间歇的运动特点，本机翻板翻过90。时还需及时返回原位(在扭簧的作用下)，所以又对槽轮进一步改进，最终做出了适合本机的槽轮机构。如图1所示为电机侧拨叉，图2为翻板槽轮设计平面图，图3为其三维效果图。图3槽轮机构三维效果图·47·尸一轴传递的功率，kW；2翻板轴的设计一轴的抗扭截面系数IIlrIl3，对实心轴=轴设计的基本要求是结构合理和具有足够的强度。盯／16一o．2a：但是对于不同的机械

6、，轴的设计要求又各不相同。对于一d一计算截面处轴的直径，mm；般机器中的转轴，主要是满足强度和结构的要求，以防止n一轴的转速，r／min。．断裂和过大的塑性变形；对于工作时不允许有过大变形的由式(1)得到按转矩初步计算轴的直径的公式为：轴(如机床主轴)，应主要满足刚度要求，以防止工作时产≥生不允许的弹l生变形；对于高速运转的轴则应满足振动稳19．055．2x[z1]0r~PVc一⋯(2)定性的要求，以防止产生共振。式中：A一计算系数，与材料的[r]有关，可按表1查取。轴设计的一般步骤是：根据工作要求选取轴的材料表1

7、轴常用材料的许用切应力【]及A值和热处理方法；初步确定轴的直径；再考虑轴上零件的装配和受力等情况，进行轴的结构设计；随之对轴作强度校核，必要时进行轴的刚度及振动稳定I生计算。2．1轴的材料由于轴工作时产生的应力多是循环变应力，所以轴的损坏常为疲劳破坏。考虑到轴是机器中的重要零件，因按式2初算轴径后，如果在轴的相应截面处开有键此轴的材料应具有足够高的强度和韧性，对应力集中敏感槽，则应将该直径加大3％；如同一截面处有两个键槽，直性小和良好的工艺性等。径加大7％。当该直径处装有标准件，则应按标准件与轴轴的材料主要是碳素钢

8、和合金钢。的装配尺寸圆整。考虑本机翻板轴承受载荷(一本书的重量)及节约成考虑到本机翻板与轴通过两块加强筋与其相连，需本隋况，选用45钢。在翻板轴上开方槽至轴中心线处，所以对轴强度消弱很2．2轴的结构设计大，因此在理论计算基础上轴径再加大3％。轴各段长度在机械工程设计中，方案设计完成以后要完成结构主要考虑翻板箱的空间及其相关联件的结构尺寸来确定设计。结构设计内