文档介绍：作业:自动打标机的设计
指导老师:
产品说明书
 

           
设计题目: 自动打标机
工作原理及工艺动作过程
图1
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自动打标机能实现在产品表面自动打制印章的要求。产品由运送带运送到推头1的前端(如图所示),然后由推送机构将产品3推送到打印头2的下部,此后打印头2向下运动,与产品上表面接触,完成打印操作。在打印头退回原位时,推送机构再推送另一产品,并把打印好的产品推走。
1.            原始数据及设计要求
产品尺寸为:长*宽*高=200mm*200mm*100mm,生产率为10件/min ,要求打印机头在与产品接触时,有一秒的停歇时间以保证在产品上形成清晰的印字。设打印机头在打印过程中对产品的压力为500吨。
系统运动方案设计的构思
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(一)               方案选择与分析
自动打标机中的打印头完成的是冲压功能,推送头完成送料功能。冲压机构和送料机构都要求它们各自的主动件做回转运动。从动件(执行机构)做直线往复运动,且冲压机构行程中有等速运动段,送料机构要求间歇送进。这类要求,用单一的基本机构是无法满足的,需要将几个基本机构恰当的组合在一起。
我们分别列举了几个方案,然后根据设计要求注意分析,排除了一部分不合理的方案,并对最后定下的方案进行了一些必要的修改与补充
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图2
图3
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我们的改进方案如图三所示:
图三中打印(即冲压)机构是一个凸轮机构构成的。依据滑块D的运动要求可确定凸轮的轮廓曲线。送料机构是由曲柄摇杆(扇形齿轮)与齿条机构串联而成的。根据机构运动循环图可确定曲柄摇杆机构的尺寸,机构的可以在预定时间将产品送至待加工位置。这一机构可以很方便地进行运动之间的相互协调,也很容易选择恰当的尺寸实现设计要求。
(二运动循环图设计
根据设计要求,以凸轮旋转一周为一个循环。在这个循环中,推头要完成一次送料并且退回的动作,冲头要按要求完成一次冲压。根据这些动作要求及相互协调配合关系,绘制的运动循环图如图四所示。
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主轴转角
0 180 210 240 300 360
凸轮机构
冲头停止不动
工作行程
冲压停歇
回程
曲柄摇杆机构
推送产品
急回
传动系统设计
根据生产率为10件/分的条件,可以确定凸轮及曲柄的转速为10转/分。假定所选电机的转速为300转/分,则传动比为30。采用二级减速系统,第一级采用皮带减速,选取皮带传动比为6;第二级采用齿轮减速,由总传动比可得齿轮传动比为5。
图4
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皮带轮直径:d1=20, d2=120
齿轮齿数 Z1 =20 Z2=100
执行系统设计
(一) 齿扇齿条的选择。
1 .确定模数m,齿数z,齿条行程s
取:m=5mm,z=6
s=z*p,p=PI*m
s=6*PI*5=
2 .选择与之相配合的齿轮模数m,齿数z,分度圆
半径r,夹角α
取:m=5mm,z=24(则齿扇齿数为6)
图五
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齿扇弧长
L=r*a=s=
又因为 r=1/2*m*z=60
所以 a==PI/2
曲柄摇杆机构的选择

令L1为曲柄,L3为摇杆图6
则1)L1与最长杆之和小于其余二杆之和
2)L1最短
3) L1+L2+L3>L4
齿扇弧长综合考虑几何结构和运动特性
求出各杆长:
AB=L1 BC=L2
CD=L3 AD=L4
令L1=100,L2=200
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求L3,L4
△AC1C2中:
1)            AC1*AC2+AC2*AC2-2*AC1*AC2*COSθ
=C1C2*C1C2
AC1=L2-L1,AC2=L2+L1,C1C2=( L3)1/2
θ=PI/6
2)COS(β+γ)=(AC1*AC2+C1C2*C1C2-
AC2*AC2/2*AC1*C1C2
△AC1D中:
3)AC1*AC1+C1D*C1D-2*AC1*C1D*COSγ=AD*AD
假设 L2=k*L1
由1)得:L3=k*k(1- ( L3)1/2/2)+(1+( L3)1/2 /2)*L1
令k=2,则L3=*L1,
由2)推出γ=92
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