自动打印机运动方案设计

自动打印机运动方案设计指导教师：孙志宏设计者：何磊骏黄仲政李亮设计方案选择方案一送料机构——曲柄滑块机构打印机构、工作台——空间四杆机构与棘轮机构串联输出机构——直接在工作台上开槽点评：方案能够实现自动打印机的三个主要动作，但是不具有急回运动特性，会影响机械的生产效率；且棘轮部分造型较为复杂，工作量增加，导致生产成本增加。考虑到物件的尺寸大小，需要棘轮面积大，工作台大，占用空间过大。因打印机构是由连杆传递运动的，此机构最大的问题还在于，要求连杆的刚性非常高，且不易控制打印机的轻重，很可能导致工件的损坏。设计方案方案二•送料机构——凸轮机构•打印机构、工作台——直动凸轮机构、简单平板•输出机构——凸轮机构点评：此方案能够实现自动打印机的三个主要动作，具有急回运动特性，可提高机械生产效率。利用凸轮机构的远休止和近休止，容易实现间歇运动。利用凸轮轮廓线（余弦），可使整个机构有效的避免刚性冲击，使机构寿命延长。缺点则是：第一、凸轮设计计算机造型较为烦琐，使工作量增大；第二、此机构送料不平稳，打印时不易对中，易造成大批产品由于外观不合格而废弃，导致成本增加，效率降低。设计方案方案三–送料机构——对心曲柄滑块机构–打印机构、工作台——装有印子的圆盘和齿形传送带–输出机构——凸轮机构和槽轮机构最终方案简介通过三种设计方案在优缺点的比对，运动的可靠性，设计的新颖性，我们最终选定方案三为最终方案。此方案综合了上述两种方案的优点，弥补了某些机构的缺点，效率整体提高，打印的箱子的尺寸范围较上述两种有了一定的提高，由于采用回转打印的方式，查了众多的方案设计此种方案创新性较高。对于机器的后续拓展留了很多的便利条件。此机构的主要动作有：具有运动相对平稳运动的曲柄滑块机构，做直线运动的直动偏置凸轮机构，做具有间歇运动的槽轮机构，做匀速回转运动的皮带轮和印轮。此方案的运动设计较为简单，运动配合较多，因此计算较为繁杂。设计过程印轮尺寸计算–已知效率80次/min，印轮均布四个印记–求得n=20r/min–设计箱子间的中心距l=160mm–可求得印轮半径r=320/pi皮带轮计算–设计带动皮带转的轴径d=20mm–求得n=320/pi曲柄的计算–印轮每转过0.25圈，需要印制一个箱子，可以有设计要求知道n=40r/min凸轮的计算–凸轮的转速等于曲柄的转速–推程为等加速等减速运动规律–会成为匀速运动规律槽轮的计算–由凸轮的运动规律，以及效率的有关知识，定动停系数比k=0.6–Z=5传动比的计算351nni主轴凸轮凸轮曲柄i701140020ni主轴印轮印轮n1411400320nni主轴皮带轮皮带轮工作循环图1）、印轮和皮带轮连续运转使得箱子平稳的完成输送和打印动作。2）、曲柄滑块机构中的曲柄在转四圈时，印轮转一圈，完成推动一个箱子的过程。3）、凸轮槽轮机构中，当箱子被打印完一个印记后，凸轮转一圈，使得箱子从皮带轮上转移到后续机构中，槽轮则完成一次拨动。4）、连续循环过程如上。皮带运转印轮转一圈曲柄转一圈同左同左同左推杆停升停降同左同左同左槽轮运动停同左同左同左工作循环图动力学分析曲柄滑块动力学分析印轮线速度分析和皮带轮的线速度分析动力学分析凸轮推杆分析动力学分析槽轮运动分析小组总结及自评通过大家不懈的努力，我们终于圆满地完成了这次机械原理课程设计，有如下感觉：难，愁，悲，累，爽！