文档介绍：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
,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=
Z=5
传动比的计算
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。