全自动翻书机说明书

合肥学院第四届科技节第六届机械创新设计大赛自动翻书机-1-HefeiUniversity机械创新设计大赛题目：自动翻书机系别：机械工程系专业：10级机械设计制造及其自动化成员：杨兆曜：1006012032喻松林：1006012019李珍：1006012035王学良：1006012031王震宇：1006012025指导老师：王锡明2012年11月28日合肥学院第四届科技节第六届机械创新设计大赛自动翻书机-2-目录第1章自动翻书机设计背景与分析....................................................................................-3-1.1.摘要................................................................................................................................-3-1.2.设计背景........................................................................................................................-3-1.3.设计分析........................................................................................................................-4-第2章自动翻书机执行机构的设计....................................................................................-5-2.1.摩擦式翻书机构的设计................................................................................................-5-2.1.1凸轮1部分设计.................................................................................................-5-2.1.2凸轮2部分设计.................................................................................................-7-2.1.3.两个凸轮装配示意图.........................................................................................-8-2.1.4.摩擦块材料的选择.............................................................................................-8-2.2.翻书杆机构的设计........................................................................................................-9-2.2.1.翻书杆机构运动原理.........................................................................................-9-2.2.2.翻书杆机构与凸轮机构的配合.........................................................................-9-2.2.3.翻书杆机构的三维效果图...............................................................................-10-2.2.4.翻书杆机构材料的选择...................................................................................-10-2.2.5.翻书杆机构驱动电机减速器的选择...............................................................-10-2.3.夹板机构及托架机构的设计......................................................................................-12-2.3.1.夹板整体机构的设计.......................................................................................-12-2.3.2.托书架的设计...................................................................................................-14-2.3.3.可移动书夹的设计...........................................................................................-14-2.3.4.脚踏板及连杆的设计.......................................................................................-15-2.3.5.托架机构的设计...............................................................................................-16-第3章自动翻书工作流程图..............................................................................................-17-第4章自动翻书机设计创新点及优势..............................................................................-18-4.1.1.采用脚踏驱动与电机驱动相结合的方式.......................................................-18-4.1.2.采用摩擦式翻书方法.......................................................................................-18-4.1.3.价格便宜，结构简单、轻便...........................................................................-18-4.1.3.翻书机构简单、驱动电压较低.......................................................................-19-第5章自动翻书机市场分析..............................................................................................-19-第6章自动翻书机设计总结..............................................................................................-20-参考文献....................................................................................................................................-21-合肥学院第四届科技节第六届机械创新设计大赛自动翻书机-3-第1章自动翻书机设计背景与分析1.1.摘要我们设计的适用于经常从事乐器演奏工作，且工作时不方便用手进行翻阅书籍及乐谱的人员，还包括手部残疾的残疾人士的自动翻书机。整套装置由一个电机及脚踏板驱动，完全由机械结构控制，能够自动翻页过程，并且可以适用于绝大多数的书籍翻页。本文首先对市场上较为成熟成熟的设计方案进行分析、研究，提出我们的总体设计方案，再对各个机构具体设计方案、制作方法进行详细的介绍，最后做出总结、评价。关键词：自动翻书机电动机脚踏板翻页1.2.设计背景如今的市场上已经出现了一些自动翻书机构。最著名的如日本Sony公司推出的BooktTime和适用于乐队指挥者的翻页器等。目前翻书机或翻谱仪常用的取纸方式大概有以下几种：1、吸页方式：采用流体力学原理，利用大气压来进行取纸，但这种方式时间久之后取纸效果就比较差，机构也比较庞大，效果并不理想。2、定纸方式：即做若干翻书杆，每个翻书杆负责翻一页书。这种翻书机构成功率是百分之百的，但是由于翻书杆有限，应用程度却比较差。合肥学院第四届科技节第六届机械创新设计大赛自动翻书机-4-这些机构大多数都可以直接由机械结构控制，由一个电机驱动，成本较低。基于以上两个方面的分析，我们设计一种应用于普通书籍和乐谱的自动翻书机。其具有体积小，成本低，兼容性较好等优势，具有一定的市场空间。1.3.设计分析1、设计要求：全机械结构控制，利用一个电机和脚踏板驱动各类齿轮、杆等机构运动，能够实现精确有效的翻书运动。做到结构简单紧凑，体积合适，并应考虑到制造工艺要求、材料强度等因素，使方案真实合理，可实际执行。具体的结构设计将在下面的设计部分给出。2、设计中，所有齿轮均采用标准备参数，各连杆、槽轮、凸轮、机架等结构均根据工件制造加工工艺及材料强度要求设计。3、在设计中我们还应考虑一下因素：A、将任何一种书放置好以后，能够保证固定在仪器上不会掉下来或者自动合上。并且能方便固定与取下。B、翻页速度：最初设计对翻页速度不加什么要求，但是不能过慢，通过电动机与脚踏板的驱动，应该在较短时间之内完成一次翻页。并且翻完页后要能回到初始位置，保证下一页的顺利翻成。C、兼容性：比较起不同的书本，应该都可以实现翻页。D、纸张保护：选择合适的摩擦块材料，不能对书本有太大的磨损，否则会损坏书本。合肥学院第四届科技节第六届机械创新设计大赛自动翻书机-5-第2章自动翻书机执行机构的设计2.1.摩擦式翻书机构的设计本设计中，我们采用摩擦式翻书机构。该机构主要模拟人手翻书动作，由两部分构成：摩擦取页，转动杆翻页。两个动作分先后进行。为实现该动作，我们将采用两个凸轮机构来完成。2.1.1凸轮1部分设计凸轮1在凸轮半径增大时，推动摩擦块向右运动，翻动书页，使书翻起一定高度，从而方便翻书摆杆插入进行翻页。因此凸轮一的设计较为简单，其简图为：三维效果图如下：摩擦块合肥学院第四届科技节第六届机械创新设计大赛自动翻书机-6-在设计凸轮机构的基本尺寸时，要考虑的一个非常重要的参数是压力角α。在实际中为了提高机械效率、改善传动性能，我们要保证αmax≤【α】，对于摆动从动件【α】=40~45。此翻书机构中应选取较小的基圆半径。这时可考虑按许用压力角要求求出。根据档书板的位置我们已确定凸轮中心从动件导路的偏置方位正确，偏据e已选定，根据公式2122tan=bvewres