箱体印字机顶面印字结构设计【含7张CAD图纸、说明书】
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箱体印字机顶面印字结构设计
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本科毕业设计题目：箱体印字机顶面印字结构设计 所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年4 月 13 日摘 要箱体印字机顶面印字结构的传输结构设计原理自动设置，传输整体方案分析箱体印字机顶面印字结构的自动设置，并确定了传输的机械箱体印字机顶面印字结构自动设置结构设计内容包含图纸的绘制，箱体印字机顶面印字结构的自动计算，结构设计的结论和建议。整机结构主要由电动机产生动力通过联轴器将需要的动力传递到丝杆上，丝杆带动丝杆螺母，从而带动整机运动，提高劳动生产率和生产自动化水平。更显示其优越性，有着广阔的发展前途。显著减少的劳动工人强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和生产自动化。本文内容：(1) 箱体印字机顶面印字结构装置总体结构设计。(2) 箱体印字机顶面印字结构装置工作性能分析。(3)电动机的选择。(4) 箱体印字机顶面印字结构装置的传动系统、执行部件及机架设计。(5)对设计零件进行设计计算分析和校核。(7)绘制整机装配图及重要部件装配图和设计零件的零件图。 关键词：箱体印字机顶面印字结构，结构设计；伺服电机29AbstractTransmission structure design principle of the top surface printing box printing machine automatic configuration settings, transfer the overall program analysis automatically set top box printing machine printing structure, and to determine the mechanical top box printing machine printing structure transmitted automatically set design It contains plan drawings, automatically calculate tank top printing machine printing structure, conclusions and recommendations of the structural design.The whole structure is mainly produced by the electric motor power the power required to pass through the coupling to the screw, screw drive screw nut, so as to drive the whole movement, improve labor productivity and production automation. More show its superiority, it has a broad development prospects. Significantly reduce labor intensity of workers, improve working conditions, improve labor productivity and production automation.In this article:(1) Case top surface printing machine printing device structure overall structural design.(2) Case top surface printing machine printing device structure work performance analysis.(3) Select the motor.(4) top Transmission box printing machine printing device structure, the implementation of components and chassis designs.(5) Calculation of design parts design analysis and verification.(7) to draw the whole assembly drawings and assembly drawings and important parts of the design part of the part drawing.Keywords: top box printing machine printing architecture, structural design; servomotor目 录摘 要IIAbstractIII目 录IV1 绪论11.1 选题的背景、意义11.2 国内箱体印字机顶面印字结构装置的发展状况11.3 箱体印字机顶面印字结构装置的发展趋势21.4 本文研究主要内容22 箱体印字机顶面印字结构装置机构总体方案32.1 课题设计要求32.2方案分析33 丝杠传动机构设计53.1 水平进给滚珠丝杆副的选择53.1.1 导程确定63.1.2 确定丝杆的等效转速63.1.3 估计工作台质量及负重63.1.4 确定丝杆的等效负载63.1.5 确定丝杆所受的最大动载荷73.1.6 精度的选择83.1.7 选择滚珠丝杆型号83.2 校核83.2.1 临界压缩负荷验证83.2.2 临界转速验证93.2.3 丝杆拉压振动与扭转振动的固有频率103.3 电机的选择103.3.1 电机轴的转动惯量113.3.2 电机扭矩计算113.3 丝杠轴的校核123.4 键的校核133.5 轴承的校核144 气缸元件的计算164.1气缸的选择164.2 气缸结构204.3 工作原理214.3.1下压机构气缸的计算224.3.2 气缸的校核224.3.3 其余气缸的选型225 变码装置的设计235.1 电机的选择235.2 同步带传动计算235.2.1 同步带计算选型235.2.2 同步带的设计27总 结28致 谢29参考文献301 绪论1.1 选题的背景、意义随着中国经济的强劲增长，在所有的国民经济对产品的需求越来越大，质量要求生产印字机也越来越多。这项工作采用工业设计印字机，工业自动化技术是控制理论，仪器仪表，计算机等信息技术，工业生产过程中的应用，实现了检测，控制，优化，调度，管理和决策，增加产量，提高质量，降低消耗，确保综合性高科技安全方面的原因，包括工业自动化软件，硬件和三部分组成的系统。工业自动化技术在现代制造技术中，最重要的20世纪中的一个，主要解决了生产效率和一致性。无论是高速或大批量制造公司遵循敏捷，灵活和定制业务应基于自动化技术的应用。自动化系统本身并不直接创造效益，但起着重要的生产工艺的提升作用：（1）提高了生产过程的安全性;（2）提高生产效率;（3）产品质量的提升;（4）减少原材料和能源消耗的生产过程中。1.2 国内箱体印字机顶面印字结构装置的发展状况标签作为文字、数字、图形、表格、字母、符号、记号、单位、条形码等文化标识的载体，在人们工作、学习、科研、实验、生活中发挥着重要作用。随着科技的进步、标准规范化管理、企业快速发展不断地提高，各行各业对标签的质量、形象、安全、高效、准确管理要求的越来越高！规范标签管理是企业管理重要的内容之一，已受到越来越多管理者的高度重视.广泛应用于开关、机车、机床、电力、电信、钢铁等行业标识领域的打印机，全称缆标志打印机，又称号印字机、打号机，采用热转印打印技术，打印精度可达到300dpi。可打印PVC套管、热缩管、PET标签、4mm标志条、标牌、挂牌、端子标记号等材料。标识迅速、方便，打印机自身带有键盘和LED显示屏，是试验、生产、维修、维护的必备设备，小巧轻便，有多种机型可以选用，轻松实现各种缆、管道、元器件及柜体的标识。1.3 箱体印字机顶面印字结构装置的发展趋势先进的技术生产设备，以提高箱体印字机顶面印字结构装置的水平基本完成。制造工艺设计的机械产品的研发，生产，工程，制造，销售，使用，维修服务和进程的循环利用，是提高质量，效率和竞争力为目标包括物质流，能量流和全流系统的工程信息。随着社会的发展，人们对产品的要求已经发生了物种多样性的要求很大的变化，对速度和质量的高品质，易使用的信息，价格合理，是一种自动化程度高，更好的服务，满足人民群众不断增长的需求，必须采用先进的制造技术。机电一体化是生产和技术工程，电子和其他人的发展是基于多门技术学科相互渗透技术，逐步形成和发展技术的新兴科学的工艺相结合。表现为高精度，高效率的生产，高效率，智能化的方向发展。在功能上，小巧，轻便，多功能方向。通过采用机电一体化技术，使得整体结构优化，智能控制系统，灵活的经营业绩。随着控制系统，自动控制系统，伺服系统，实现机电一体化的目的7。1.4 本文研究主要内容通过使用网络工具，书刊，杂志图书馆现在我明白了自动定型的相关知识箱体印字机顶面印字结构确定符合本设计的要求，以满足需要。特殊设计方法有：1，获取信息，与课程相结合，产生路建设项目的基本概念;2.检查各类机械手动系统，以确定合理的箱体印字机顶面印字结构自动传输结构的调整;3，根据给定的技术参数来选择合适的位置;4，注重齿轮和调查设计控制机制;5，在国内外通过研究，确定规划设计问题的焦点;6，装配图完成2D设计和绘图，从而绘制零件图;7准备设计规范;8.检查并改进现有的规划。这种设计方法采用了理论设计和设计经验相结合的程序，使用广泛的信息来源，适当的内容。2 箱体印字机顶面印字结构装置机构总体方案2.1 课题设计要求印字机或印码机适应于食品、罐头、饮料、化妆品、电器、制药等行业产品油墨印刷出产日期、保质期、批号条码、图案等，可在各种材料，不同面上印刷，印刷速度快，字体美观、清晰。凹版移印板分方形板和圆形活动板两种,可定制各种所需要的印刷字符。打印后的效果达到喷码机喷印效果。可以在金属、塑料、玻璃、陶瓷、薄膜、尼龙等产品上的任意部位凹凸不平面上打印。本设计是利用生产在外包装箱体上采用蘸墨方式，印刷厂名、生产日期、批号、流水号及必要的中英文标识等要求。设计目标：1结构要体现生产输送、方便转移、省力等特点；2结构简单，可靠，速度快；3集蘸墨（或刷墨）、印字于一体。设计主要内容：1根据设计目标和以往机械原理、机械设计、气动元件等知识，计算、比较、确定各主要部件的参数。2学习波浪理论，用波浪理论原理指导参数确定。 3 绘制装配图及拆绘零件图。2.2方案分析箱体印字机顶面印字结构装置应满足一下几个条件首先就是必须保证工件定位可靠的可靠性，为了使工件保持准确的相对位置，必须根据要求的去毛刺点，去选择合适的定位机构。再者就是要有足够的强度和刚度。除了受到工件、工具的重量，还要受到本身的重量，还受到在运动过程中产生的惯性力和振动的影响，没有足够的强度和刚度可能会发生折断或者弯曲变形，所以对于受力较大的进行强度、刚度计算是非常必要的。最后要尽可能做到具有一定的通用性。如果可以，应考虑到产品零件变换的问题。为适应不同形状和尺寸的零件，为满足这些要求，可将制成组合式结构，迅速更换不同的部件及附件来扩大机构的使用范围。水平X轴采用丝杠传动：X轴 电动机联轴器滚珠丝杠Z轴有个垂直气缸往下作用。 右侧有一个水平气缸进行推动。 3 丝杠传动机构设计3.1 水平进给滚珠丝杆副的选择滚珠丝杆副就是由丝杆、螺母和滚珠组成的一个机构。他的作用就是把旋转运动转和直线运动进行相互转换。丝杆和螺母之间用滚珠做滚动体，丝杠转动时带动滚珠滚动。表3.1 滚珠丝杆副支承支承方式简图特点一端固定一端自由结构简单，丝杆的压杆的稳定性和临界转速都较低设计时尽量使丝杆受拉伸。这种安装方式的承载能力小，轴向刚度底，仅仅适用于短丝杆。一端固定一端游动需保证螺母与两端支承同轴，故结构较复杂，工艺较困难，丝杆的轴向刚度与两端相同，压杆稳定性和临界转速比同长度的较高，丝杆有膨胀余地，这种安装方式一般用在丝杆较长，转速较高的场合，在受力较大时还得增加角接触球轴承的数量，转速不高时多用更经济的推力球轴承代替角接触球轴承。两端固定只有轴承无间隙，丝杆的轴向刚度为一端固定的四倍。一般情况下，丝杆不会受压，不存在压杆稳定问题，固有频率比一端固定要高。可以预拉伸，预拉伸后可减少丝杆自重的下垂和热膨胀的问题，结构和工艺都比较困难，这种装置适用于对刚度和位移精度要求较高的场合。设水平进给最大行程为1100mm, 两侧各留15mm的安全距离.最快进给速度为18m/min, 丝杠等组件大概质量为50kg,工作台大概质量为80kg,移动部件大概质量为30kg 3.1.1 导程确定电机与丝杆通过联轴器连接，故其传动比i=1, 选择电动机的最高转速，则丝杠的导程为 取Ph=12mm3.1.2 确定丝杆的等效转速基本公式 最大进给速度是丝杆的转速 最小进给速度是丝杆的转速 丝杆的等效转速 式中取故3.1.3 估计工作台质量及负重丝杠等组件重量 工作台重量 移动部件重量 3.1.4 确定丝杆的等效负载工作负载是指机床工作时，实际作用在滚珠丝杆上的轴向压力，他的数值用进给牵引力的实验公式计算。选定导轨为滑动导轨，取摩擦系数为0.03，K为颠覆力矩影响系数，一般取1.11.5，本课题中取1.3，则丝杆所受的力为其等效载荷按下式计算（式中取，）3.1.5 确定丝杆所受的最大动载荷fw-负载性质系数，（查表：取fw=1.2）ft-温度系数（查表：取ft=1）fh-硬度系数（查表：取fh =1）fa-精度系数（查表：取fa =1）fk-可靠性系数（查表：取fk =1）Fm-等效负载nz-等效转速Th -工作寿命，取丝杆的工作寿命为15000h由上式计算得Car=17300N表3-1-1各类机械预期工作时间Lh表3-1-2精度系数fa表3-1-3可靠性系数fk表3-1-4负载性质系数fw3.1.6 精度的选择滚珠丝杠副的精度对电气机床的定位精度会有影响，在滚珠丝杠精度参数中，导程误差对机床定位精度是最明显的。一般在初步设计时设定丝杠的任意300行程变动量应小于目标设定定位精度值的1/31/2,在最后精度验算中确定。选用滚珠丝杠的精度等级丝轴为13级（1级精度最高），考虑到本设计的定位精度要求及其经济性，选择X轴精度等级为3级3.1.7 选择滚珠丝杆型号 计算得出Ca=Car=17.3KN,则Coa=(23)Fm=（34.651.9）KN公称直径Ph=12mm则选择FFZD型内循环浮动返向器，双螺母垫片预紧滚珠丝杆副，丝杆的型号为FFZD40103。公称直径 d0=40mm 丝杆外径d1=39.5mm 钢球直径dw=7.144mm 丝杆底径d2=34.3mm 圈数=3圈 Ca=30KN Coa=66.3KN 刚度kc=973N/m3.2 校核滚珠丝杆副的拉压系统刚度影响系统的定位精度和轴向拉压震动固有频率，其扭转刚度影响扭转固有频率。承受轴向负荷的滚珠丝杆副的拉压系统刚度KO有丝杆本身的拉压刚度KS，丝杆副内滚道的接触刚度KC，轴承的接触刚度Ka，螺母座的刚度Kn，按不同支撑组合方式计算而定。3.2.1 临界压缩负荷验证丝杆的支撑方式对丝杆的刚度影响很大，采用一端固定一端支撑的方式。临界压缩负荷按下列计算：式中E-材料的弹性模量E钢=2.1X1011（N/m2）LO-最大受压长度（m）K1-安全系数，取K1=1.3Fmax-最大轴向工作负荷（N）f1-丝杆支撑方式系数：f1=15.1I=丝杆最小截面惯性距（m4）式中do-是丝杆公称直径（mm）dw-滚珠直径（mm），丝杆螺纹不封闭长度Lu=工作台最大行程+螺母长度+两端余量Lu=300+148+20X2=488mm支撑距离LO应该大于丝杆螺纹部分长度Lu，选取LO=620mm代入上式计算得出Fca=5.8X108N可见FcaFmax，临界压缩负荷满足要求。3.2.2 临界转速验证滚珠丝杠副高速运转时，需验算其是否会发生共振的最高转速，要求丝杠的最高转速： 式中：A-丝杆最小截面：A=-丝杠内径，单位；P-材料密度p=7.85*103(Kg/m)-临界转速计算长度，单位为，本设计中该值为=148/2+300+(620-488)/2=440mm-安全系数，可取=0.8fZ-丝杠支承系数，双推-简支方式时取18.9经过计算，得出= 6.3*104，该值大于丝杠临界转速，所以满足要求。3.2.3 丝杆拉压振动与扭转振动的固有频率 丝杠系统的轴向拉压系统刚度Ke的计算公式式中 A丝杠最小横截面，；螺母座刚度KH=1000N/m。当导轨运动到两极位置时，有最大和最小拉压刚度，其中，L植分别为750mm和100mm。经计算得：式中 Ke 滚珠丝杠副的拉压系统刚度(N/m)； KH螺母座的刚度(N/m)；KH=1000 N/mKc丝杠副内滚道的接触刚度(N/m)；KS丝杠本身的拉压刚度(N/m)；KB轴承的接触刚度(N/m)。经计算得丝杠的扭转振动的固有频率远大于1500r/min，能满足要求。3.3 电机的选择步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。每输入一个脉冲电机转轴步进一个距角增量。电机总的回转角与输入脉冲数成正比例，相应的转速取决于输入脉冲的频率。步进电机具有惯量低、定位精度高、无累计误差、控制简单等优点，所以广泛用于机电一体化产品中。选择步进电动机时首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率，再者还要考虑转动惯量、负载转矩和工作环境等因素。3.3.1 电机轴的转动惯量a、回转运动件的转动惯量上式中：d直径,丝杆外径d=39.5mmL长度=1mP钢的密度=7800经计算得b、水平进给直线运动件向丝杆折算的惯量上式中：M质量 水平进给直线运动件M=160kgP丝杆螺距（m）P=0.001m经计算得c、联轴器的转动惯量查表得 因此3.3.2 电机扭矩计算a、折算至电机轴上的最大加速力矩上式中：J=0.0028kg/m2ta加速时间 KS系统增量，取15s-1,则ta=0.2s经计算得b、折算至电机轴上的摩擦力矩上式中：F0导轨摩擦力，F0=Mf，而f=摩擦系数为0.02，F0=Mgf=32NP丝杆螺距（m）P=0.001m传动效率，=0.90I传动比，I=1经计算得c、折算至电机轴上的由丝杆预紧引起的附加摩擦力矩上式中P0滚珠丝杆预加载荷1500N0滚珠丝杆未预紧时的传动效率为0.9经计算的T0=0.05NM则快速空载启动时所需的最大扭矩 根据以上计算的扭矩及转动惯量，选择电机型号为SIEMENS的IFT5066，其额定转矩为6.7。3.3 丝杠轴的校核你必须检查负载偏转角轴故障。如果，如果同样的支持仅仅通过检查在角落里最大支持反作用力检查倾向;当此角度小于放置在允许值的齿轮，该工具不应该在控制游泳。通过控制导流需要在最大电力传输控制，但通常在培养基中的轴的变形控制（误差3）。当段或更小的轴的直径，计算精度不是必需的，可以被认为是相等的直径，该直径是利用平均估计轴花键通常刚性弯曲试验应是键花键侧压缩压力控制计算。弯曲刚度控制;刚度平均直径或相当径。一般的轴集中荷载下简支梁，和横摆角进行计算，见表7-15 5中的每个角落偏转分别得到和载荷所得再叠加，请注意符号的方向;在同级别代数，不在同一平面上进行向量叠加。：通过受力分析，最大挠度：查【1】表3-12许用挠度； 。3.4 键的校核键和丝杠轴的材料都是钢，由【4】表6-2查的许用挤压应力,取其中间值，。键的工作长度，键与轮榖键槽的接触高度。由【4】式（6-1）可得可见连接的挤压强度足够了，键的标记为：3.5 轴承的校核、轴轴承的校核轴选用的是深沟球轴承6206，其基本额定负荷为19.5KN, 由于该轴的转速是定值，所以齿轮越小越靠近轴承，对轴承的要求越高。根据设计要求，应该对轴未端的滚子轴承进行校核。轴传递的转矩 受力 根据图3.12受力分析和受力图可以得出轴承的径向力为:图3.12受力分析和受力图在水平面：在水平面： 因轴承在运转中有中等冲击载荷，又由于不受轴向力，【4】表13-6查得载荷系数，取，则有： 轴承的寿命计算:所以按轴承的受力大小计算寿命 故该轴承6206能满足要求。、其他轴的轴承校核同上，均符合要求。4 气缸元件的计算4.1气缸的选择气缸的选用要根据以下方面进行分析：1，该类型的选择根据需要和工作条件，气缸的类型的合适的选择。要求缸到达行程结束没有的现象的影响，应选择缓冲缸噪音的作用;要求重量轻，光气缸被选;它需要安装的空间是窄和短行程，可选薄缸;横向载荷，任选地与滚子引导杆;要求精确制动，应选锁紧缸;不允许转动活塞杆，活塞杆不具有可选的滚子旋转操作;高温环境下必须使用耐热缸;在腐蚀性的环境中，需要使用耐腐蚀的鼓。粉尘等恶劣环境下，需要延长活塞杆安装防尘罩结束。当需要使用无污染要求油或无筒等。2，安装形式根据安装位置，使用和其它因素的目的。一般来说，固定辊。要求与操作机构（如车床，铣刀等）连续转动应的旋转圆筒中使用。除了的活塞杆要求直运动，需要对摆动弧，则该引脚气缸轴的选择。如果有特殊要求，应选择适当的圆柱体。3，力的大小该指数的选择。根据负载力来确定推的尺寸和拉气缸的输出。根据所需的外部负载力缸一般均衡条件下，根据速度的理论来选择不同的负载系数，使气缸输出小余量。孔太小，输出是不够的，但孔过大，这么重的设备，成本，以及增加天然气的消耗，能源的浪费。设计灯时，应尽量延长使用功率服务，以降低气缸的尺寸。4冲程与携带袋及相关的使用的机构，但一般不选择所述活塞头的全行程，并防止冲突的圆柱体。作为夹紧机构等，它应该计算所需行程增加10大于20毫米的余量。如图5所示，活塞速度取决于压缩空气进口气缸，气缸大小和导管直径的入口和出口端口的尺寸的流动。要求高速运动应该取大值。辊速度一般为50800/秒。气缸的高速运动，应选择大口径进气管;有负荷的变化，以获得一个缓慢而稳定的速率，可以与节流装置或气体中使用 - 液阻尼缸是更容易实现的速度控制。选定的油门控制油缸速度应注意：一水平安装筒推压负荷时，建议使用排气节流阀调速器;当垂直放置的负载举升缸，节流速度建议;需要结束行程运动平稳避免冲击，缓冲装置应与缸使用。 图4.1 气缸实物图 6缸选型阶段，并推出方案1：根据在表格操作选择的气缸类型：有双作用油缸，单动单动作弹簧压力的方式进入春季三种方式问世方案二：选择其他参数：如图1所示，气缸内径尺寸是根据相对负载选择，使用空气压力，并确定动作的方向2，从工件选择的气缸冲程移开3，所选择的行滚4选择不同类型的系列不同的安装气缸安装方法基本上脚式，法兰式，U型钩，耳轴5选择缓冲缓冲，橡胶垫，气垫，液压减震器6主要选择用于磁感应开关位置检测是必需的集成磁铁气缸7，选择的气缸配件，包括相关的连接器（一）单作用气缸只有一个压缩空气的单作用气缸可进入腔室来实现运动的方向。活塞杆只有外界的帮助推回;通常通过一个弹簧力，膜片的张力，重力等。的原理和下面所示的结构：图3.2单作用气缸1 缸体；2活塞；3弹簧；4活塞杆；单缸功率的特点是：1）仅一端到（行）气体，结构简单，体积小的空气消耗。2）用一个弹簧力，或隔膜恢复力，压缩空气能量的部分，以克服膜片弹簧力或张力，从而降低了活塞杆的输出功率。3）将弹簧筒，隔膜等，一般行程短;用相同体积的双作用缸，有效行程小进行比较。4）在气缸回位弹簧，隔膜的与大小的变化变形期间的运动过程中的变化的张力，从而活塞杆的输出功率。由于这些特点，单作用用于短行程活塞气缸。动量和速度是要求不高的场合，如天然气挂，定位和夹紧等装置。单动活塞缸可以以长行程，高负荷的情况下使用。（二）双作用气缸双作用缸装置两个气动腔室可以输入，分别实现了辊的双向运动。其结构可分为一个双杆型，单杆，双活塞，缓冲和缓冲，和类似物。这样瓶子最广泛使用的。1）双杆气缸双作用双杆气缸固定和固定活塞杆两辊。2）当缸是固定的，这使负载（如面板）和活塞杆组件被熔化，随后通过压缩空气在气缸内具有两个腔室（一个腔室到另一个腔室排气）时，柱塞驱动桌子周围运动，工作台移动范围等于三大倍的实际路径。安装占用空间大，一般用于小型设备。当活塞杆被固定用于从空心活塞杆，气缸和负载（表）变得容易管接头融合于压缩空气中的气缸内的中空活塞杆的两个室到左边或右边，以使辊驱动表左或左的运动，运动的范围表S，2倍的有效行程。适用于大中电器。 图3.3双活塞杆双作用气缸a）缸体固定；b）活塞杆固定1缸体；2工作台；3活塞；4活塞杆；5机架因为双气缸活塞杆直径杆的两端是相等的，以使该力在活塞区域的两侧相等。当入口压力和流量是相同的，以及运动和它的速度是相等的。（C）缓冲缸缓冲缸更高的速度接近行程气缸的末尾时，不采取必要的措施，活塞将与大国（能量）的影响端盖，引起振动和机械损伤。为了使在行程，没有现象影响的端部的活塞的平稳运动。它们位于缸体加缓冲装置的两端，俗称缓冲气缸。它出现振动气动气缸，活塞杆1从主活塞2垫活塞3，控制阀5，节气门6，盖7和其他成分的吸收的下方。工作原理是：当活塞移动到空气中的右侧，由排出筒8通过活塞4与气缸盖的通风孔的右腔室驱动。当活塞移动接近冲程结束到缓冲柱塞3 4阻止所述活塞的孔的右侧，活塞继续移动到气缸的残留气体的密封的右腔室是通过慢慢被压缩的右节流阀6 8和排出孔，通过该压缩气体所产生的压力可被平衡，如果柱塞的所有的能量和运动，这将需要一个缓冲作用，使得活塞的端部行程，的平滑移动无效果。 6调整节流阀的阀开度的大小，可以控制多少位移，这就决定了压缩体积（称为缓冲室）内的压力来调整缓冲效果的大小。如果活塞使从毛孔反向运动，压缩空气8输入可以直接打开顶部单向阀5，推动活塞向左移动。 6作为固定节流阀开度，不可调的，不可调缓冲气缸被称为。图3.4缓冲气缸1活塞杆；2活塞；3缓冲柱塞；4柱塞孔；5单向阀6节流阀；7端盖；8气孔4.2 气缸结构 气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件组成，其内部结构如图所示： 1）气缸圆柱体的内径的大小表示在气缸的功率输出的大小。为了使平滑的往复活塞在缸的表面粗糙度的圆筒面滑动应达到Ra0.8um。对于轧辊钢，内表面应以减少摩擦和磨损硬铬，和防腐蚀。滚下高碳钢外材料或高强度铝合金和铜。有小不锈钢圆筒管。圆筒或圆筒与磁性开关腐蚀环境中，轧辊应采用不锈钢，铝或黄铜等材料。使用活塞缸的SMC CM2耦合双向环密封，在活塞和活塞杆铆接，没有螺母。2）封面进气和排气口设置在盖子，有的还在盖具有缓冲机构。防尘圈密封件和侧杆端帽以防止泄漏，并防止外部尘埃从气缸活塞的混合杆向外。为了提高导筒的精度在导向壳体盖杆的一侧设置，所述活塞杆可承受横向载荷的少量减少活塞杆伸出的量时的下一个转弯，延长了滚筒的使用寿命。导向套通常是多孔铝油前片铜牌。展性端盖铁先前现在用于减轻重量和生锈，这是通常使用的由铝铸件，微型气缸具有黄铜材料。3）活塞活塞在气缸的部分加压。为了防止约两由活塞密封圈相互吹活塞室。活塞的气缸导向在磨损环可以增加，减少磨损的活塞环的摩擦减少。耐磨环长聚氨酯，聚四氟乙烯，合成树脂纤维和其他材料。与活塞环滑动部的尺寸和长度必须决定的宽度。滑动部分非常小，可能会导致过早磨损和扣押。活塞材料铝和铸铁常用黄铜的小活塞缸。4）在活塞杆气缸活塞的杆功率的最重要的部件。典型的使用高碳钢，硬铬表面，或不锈钢，以防止腐蚀和改进密封件的耐磨损性。5）环构件旋转或往复称为动态密封印模的运动，所述静止元件的密封部分称为静密封。连接油缸端盖有：积分，铆接式，螺杆式联轴器，法兰型，杆型。6）根据气缸活塞润滑油雾时的工作。此外还有无润滑缸的一小部分。4.3 工作原理根据工作所需力的大小来确定活塞杆上的推力和拉力。由此来选择气缸时应使气缸的输出力稍有余量。若缸径选小了，输出力不够，气缸不能正常工作；但缸径过大，不仅使设备笨重、成本高，同时耗气量增大，造成能源浪费。在夹具设计时，应尽量采用增力机构，以减少气缸的尺寸。 气缸 下面是气缸理论出力的计算公式： F：气缸理论输出力(kgf) F：效率为85时的输出力(kgf)(FF85） D：气缸缸径(mm) P：工作压力(kgfcm2) 例：直径340mm的气缸，工作压力为3kgfcm2时，其理论输出力为多少?芽输出力是多少? 将P、D连接，找出F、F上的点，得： F2800kgf；F2300kgf 在工程设计时选择气缸缸径，可根据其使用压力和理论推力或拉力的大小，从经验表11中查出。 4.3.1下压机构气缸的计算估算压紧力的计算（50N），其中上压板的重量为20N。当气缸下压时，气缸只需提供30N的压力。所以实际气缸负载的大小为30/0.6=50N。根据设计要求，确定气缸的行程为100mm。设定其负荷率为0.7，使用压力0.5MPa，与气压缸出力163N，查下表可知气压刚内径为16mm，选型为CM2L16100。4.3.2 气缸的校核输出力的大小为：回收的时候经验算，可以达到使用要求。4.3.3 其余气缸的选型 由于其余气缸所需动力较小，所以选择缸径为30mm的气缸，长度按需要进行选择。其中扇形排布机构推进气缸选择长度为100mm的气缸，推进气缸选择长度为100mm的气缸。以下是气缸运动时序表（一个循环内）：表4.1 整体机构气缸运动时序表气缸名称速度T（伸出）/sT（收回）/s下压气缸（气缸2）2521-2323-25推进气缸（气缸5）2.525-2723-255 变码装置的设计变码装置通过带传动进行实现的。5.1 电机的选择查SEW减速电机的规格表，选用如下减速电机。表5.1 选用的电机的详细参数电机额定功率Pm/kW输出转速na/r/min输出扭矩Ma/Nm减速机速比i输出轴许用径向载荷FRa/N使用系数SEW-fB减速机型号电机型号重量/kg0.37564722.528701.55DT71D4SF3714此型号的电机在一定程度上保证了驱动功率有一定的盈余，因数在电机起动时，若机床上有工件，则此时的起动功率会比平时工作时的功率要大，且减速电机本身还有一定的使用系数。5.2 同步带传动计算5.2.1 同步带计算选型设计功率是根据需要传递的名义功率、载荷性质、原动机类型和每天连续工作的时间长短等因素共同确定的，表达式如下：式中需要传递的名义功率工作情况系数，按表6.1工作情况系数选取=1.7；表6.1 工作情况系数1） 确定带的型号和节距 可根据同步带传动的设计功率Pd和小带锯转速n1，由同步带选型图中来确定所需采用的带的型号和节距。 其中Pd=0.63kw，n1=56rpm。查表6.2表6.2 同步带的型号和节距选同步带的型号为H：，节距为：Pb=8.00mm1） 选择小带锯齿数z1，z2 可根据同步带的最小许用齿数确定。查表3-3-3得。 查得小带锯最小齿数14。实际齿数应该大于这个数据初步取值z1=34故大带锯齿数为：z2=iz1=1z1=34。 故z1=34，z2=34。 确定带锯的节圆直径d1，d2小带锯节圆直径d1=Pbz1/=8.0034/3.1486.53mm大带锯节圆直径d2=Pbz2/=8.0034/3.1486.53mm 验证带速v 由公式v=d1n1/60000计算得， svmax=40m/s,其中vmax=40m/s由表3-2-4查得。a) 确定带长和中心矩根据机械设计基础得 所以有：现在选取轴间间距为取224mm10、同步带带长及其齿数确定=() = =719.7mm11、带锯啮合齿数计算有在本次设计中传动比为1，所以啮合齿数为带锯齿数的一半，即=17。12、基本额定功率的计算查基准同步带的许用工作压力和单位长度的质量表4-3可以知道=2100.85N，m=0.448kg/m。 所以同步带的基准额定功率为=0.21KW表6.3 基准宽度同步带的许用工作压力和单位长度的质量13、计算作用在轴上力=71.6N5.2.2 同步带的设计在这里，我们选用梯形带。带的尺寸如表6.4。带的图形如图6.2。表6.4 同步带尺寸型号节距齿形角齿根厚齿高齿根圆角半径齿顶圆半径H840。6.124.31.021.02图6.2 同步带总 结本文设计了一种箱体印字机顶面印字结构装置，详细地设计了移动箱体印字机顶面印字结构装置的各个部分，在全面分析各个系统的基础上，对系统研究过程中所遇到的一些问题也进行了深入的研究。箱体印字机顶面印字结构装置是一种具有很大的研究价值和应用前景的箱体印字机顶面印字结构装置，在不方便操作的地方都扮演着很重要的角色，本次设计对箱体印字机顶面印字结构装置的结构进行了设计主要工作如下：l 通过功能和设计任务的分析，初步制定了箱体印字机顶面印字结构装置的总体方案。l 接下来进行了结构的设计。l 重要零部件的受力分析与校核。l 电机选型与计算。l 主要零件工程图绘制。通过这
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