全自動書本打包機的推書機構設計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-22 08:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 條正向推動推書板向前推書，完成正向推書過程。： 推書機構示意圖設計推書機構的要求：（1）推書運動循環(huán)：整個機器的運動以主軸回轉一周為一個循環(huán)周期。因此可以用主軸的轉角表示推書機構從動件（推頭或滑塊）的運動時間。推書動作占時1/3周期，相當于主軸轉120176。；快速退回動作占時小于1/3周期，相當于主軸轉角100176。；停止不動占時大于1/3周期，相當于主軸轉角140176。： 推書機構運動要求主軸轉角推書機構執(zhí)行滑塊的工作主軸轉角推書機構執(zhí)行滑塊的動作0176。~ 80176。80176。~ 120176。推單摞書前進推七摞書前進，并折后角120176。~ 220176。220176。~ 360176。滑塊退回滑塊停止不動 縱向推書機構運動循環(huán)圖（2）推書前進和退回時，要求采用等加速、等減速運動規(guī)律。 作為自動化包裝機械，書本打包機械主要由送書機構、推書機構、裁紙機構等組成，其中縱向推書機構要求執(zhí)行構件在工作行程中等速直動并具有急回特性。為了能在較短的周期內(nèi)設計出性能更好、更符合客戶需求的推書機構，本文在對打包機械推書機構的設計中。縱向推書機構主要由凸輪連桿機構和齒輪齒條機構組成。該機構要實現(xiàn)間歇推書運動，為確保書摞不倒，要求執(zhí)行構件工作行程等速運動，快速退回。具體的運動過程為：主軸轉動帶動凸輪做等角速度轉動，搖桿在凸輪作用下作間歇性的往復擺動，連桿帶動齒輪齒條機構作間歇性的往復直動。推書滑塊固定在移動齒條上隨齒條做往復運動實現(xiàn)推書動作，齒輪齒條機構主要是增加推書滑塊的行程?？v向推書機構推書行程H=400。=l00， h2=600。推書次數(shù)為：50177。 推書機構運動簡圖：按照設計要求推書機構只需實現(xiàn)直線往復運動，、。 其中間歇運動機構可由槽輪機構或不完全齒輪、凸輪機構組成；傳動運動機構可由圓柱齒輪、圓錐齒輪或蝸輪蝸桿；直線運動機構可由曲柄滑塊或凸輪機構組成。：縱橫推進機構間歇運動機構傳動運動機構直線運動機構槽輪機構不完全齒輪凸輪機構圓柱齒輪圓錐齒輪蝸輪蝸桿曲柄滑塊凸輪機構簡單，易實現(xiàn)，成本低運動精確運動精確 沒沖擊 易實現(xiàn)同向變速 不同方向傳動和變速 垂直方向傳動 加工簡單成本低 運動精確，沒沖擊 運動不精確 沖擊，加工復雜，成本高易磨損，加工成本高 只可同向傳動 加工復雜 成本高，角度不易變 占空間，對桿長要求高 易磨損，加工成本高 綜上，根據(jù)設計要求 ，通過三種機構的對比， 選擇間歇性運動機構當中的槽形凸輪機構。 本章主要對推書機構進行了總體設計，并根據(jù)推書機構的要求進行了圖表比較選用了較合適的推書機構零部件的組合。 3 槽形凸輪的設計與計算 槽形凸輪設計分析 凸輪機構是由凸輪、從動件和機架組成的，三者作相對運動。凸輪機構具有結構簡單緊湊控制準確有效、性能穩(wěn)定和適應性強等優(yōu)點，而且與其它機構配合可以實現(xiàn)復雜的運動要求，因此應用非常廣泛，特別是在印刷機、紡織機、內(nèi)燃機以及各種自動機中應用更加普遍。充分利用計算機技術，實現(xiàn)凸輪輪廓曲線的計算機輔助設計，可以提高凸輪輪廓曲線的設計質(zhì)量與精度，縮短設計周期和提高產(chǎn)品質(zhì)量。推書機構要求等加速等減速運動，所謂等加速等減速運動，即從動件在一個推程中先作等加速運動, 后作等減速運動，而在回程時先作等加速運動，后作等減速運動。故推書機構中的凸輪機構設計為一偏置槽形凸輪機構。凸輪角速度，逆時針轉向，推桿最大行程，具體尺寸見附零件圖。該機構要實現(xiàn)間歇推書運動，要執(zhí)行構件(推書滑塊)工作行程等速運動，快速退回。對推書機構進行設計時，要求機構的傳力性能好，推書滑塊勻速推書并快速退回，而推書機構凸輪廓線設計是否合理，對該類機構的正常工作影響很大，所以下面將在對該類機構工作原理和工作要求進行分析的基礎上，用解析法分析符合工作要求的凸輪輪廓曲線方程，并繪制凸輪廓線圖。. 機構安裝及輪廓尺寸簡圖由封閉向量三角形△NKM得矢量方程式： 以復數(shù)形式表示：歐拉展開得：削去得：所以，凸輪的理論廓線方程為：其中為凸輪向徑，為搖桿擺角，是中間變量，可用如下方法求解。：以復數(shù)形式表示：。其中由機構安裝尺寸確定。歐拉展開得：削去得：，其中，為相應桿長，由機構安裝尺寸確定。聯(lián)解上式即可求得凸輪輪廓曲線方程。假設機構的極位夾角為(可由給定的行程速度變化系數(shù)求出)，推書齒輪的工作行程為(即為)，取凸輪向徑角度和相同的等分數(shù)為N，則凸輪向徑的轉角可表示為：推書齒輪的位移：，其中 t為其等分數(shù)，取值范圍為( ,)。根據(jù)凸輪曲線方程及從動件位移方程，： 1 理論輪廓線。 2 實際輪廓線 凸輪輪廓曲線和運動規(guī)律本章重點介紹了凸輪的設計，主要內(nèi)容包括:槽形凸輪的分析和凸輪相關計算并在AutoCAD上完成凸輪輪廓曲線和凸輪運動規(guī)律的繪制,使設計、計算、繪圖于一體，非常方便，同時讓推書機構實現(xiàn)了間歇推書運動，使得執(zhí)行構件(推書滑塊)工作行程等速運動，快速退回，完成了設計的要求。4 齒輪齒條的設計與計算 齒輪齒條參數(shù)設計 齒輪傳動是近代機器中最常見的一種機械傳動，是傳遞機器動力和運動的一種主要形式，是實現(xiàn)旋轉運動和直線運動相互轉換的一種極佳傳動方案。齒輪齒條傳動的特點是：齒條齒廓為直線，齒廓上各點具有相同的壓力角，且在傳動過程中始終保持相同的標準齒形角，和與其它傳動相比，具有傳遞的功率大、速度范圍廣、效率高、工作可靠、壽命長、結構緊湊、能保證恒定傳動比等特點。齒輪齒條在傳動的過程中是相當穩(wěn)定的，所以在相似的技術當中算是比較穩(wěn)定的一種，齒輪傳動是應用最為廣泛的一種傳動形式。所以根據(jù)推書機構的設計要求選用了齒輪齒條傳動機構，其中齒輪為圓柱直齒輪，： 名稱符號齒數(shù)齒條模數(shù)22齒數(shù)21287壓力角齒頂高系數(shù)11頂隙系數(shù) 幾何尺寸的計算 (1) 分度圓直徑： (2) 齒頂高： (3) 齒頂圓直徑： (4) 齒根圓直徑： (5) 基圓直徑： 齒輪齒條傳動機構具有傳動效率高和結構緊湊等優(yōu)點，齒輪齒條設計中重合度的大小對設計的合理性和傳動的平穩(wěn)性影響較大。所以對打包機縱向推書機構中齒輪齒條的重合度進行校核驗算是非常重要的。在安裝時要根據(jù)上表的設計參數(shù)計算出重合度，以校核該齒輪齒條設計能否滿足工作要求。根據(jù)上述的幾何尺寸經(jīng)計算得，： 計算結果表明，根據(jù)相關資料，～ 范圍內(nèi)比較合理。據(jù)此判斷，推書機構中齒輪齒條機構的設計參數(shù)合理，能夠滿足工作要求。 齒輪齒條傳動，不存在高轉速、長時間工作條件（要求），且應力循環(huán)次數(shù)比齒輪傳動小的太多了，所以，就不存在輪齒彎曲疲勞強度、接觸疲勞（點蝕等）強度計算問題 。比起直齒輪傳動，齒輪齒條傳動的重合系數(shù)要高，每個齒承受的力相對要小。所以，對齒輪齒條傳動進行強度校核，只要通過輪齒受力分析計算，滿足輪
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