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自动 打印机 设计

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JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 机械原理课程设计 题目： 自动打印机设计 学 院： 姓 名： 学 号： 专 业： 班 级： 指导教师： 职 称： XXXX 年 X 月 目录 1 设计题目 1 1.1 设计题目：自动打印机设计1 1.2 设计数据与要求1 1.3设计任务1 2 自动打印机运动方案的拟定2 2.1工艺动作分解2 2.2运动循环图2 3 机械运动方案的选择和评定3 3.1机械运动方案的评定标准3 3.2送料夹紧机构的选型4 3.3 打印机构的选型5 3.4 输出机构的选型6 4 机械传动方案的拟定7 4.1 传动部件类别及其特点7 4.2 执行机构的运动参数9 4.3 原动机的运动参数9 4.4 机械的传动方案10 4.5 机械传动系统运动尺寸计算10 4.6 机械执行机构运动尺寸计算10 5 机械运动简图 11 设计总结12 参考文献12 附录13 1 设计题目 1.1设计题目：自动打印机设计 在某商品包装好的纸盒上，为了某种需求而在商品上打印一种印记。它的主要动作有三个：送料到达打印工位，然后打印记号，最后将产品输出。 1.2设计数据与要求 1　 纸盒尺寸：长100~150mm， 宽 70~100mm 高30~50mm 2　 产品重量： 5~10N 3　 自动打印机的生产率：80次/min 4　 要求机构的结构简单紧凑，运动灵活可靠，易于制造加工。 1.3设计任务 1　 按工艺动作要求拟定运动循环图； 2　 进行送料夹紧机构、打印机构和输出机构的选型； 3　 机械运动方案的评定和选择； 4　 按选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案； 5　 对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算； 6　 画出机械运动简图。 2 自动打印机运动循环图方案的拟定 2.1 工艺动作分解 （1） 送料 由送料机构将纸盒推至打印部位，送料机构回程。 （2） 材料夹紧定位 夹紧机构从初始位置出发，到达纸盒上方。夹紧机构夹紧纸盒，停歇一段时间，夹紧机构回程。 （3） 输出材料 输出机构将纸盒推出，输出机构回到初始位置。 2.2 运动循环图 3 机械运动方案的选择和评定 3.1 机械运动方案的评定标准 平面连杆机构 优点：1、制造方便 2、易获得较高的精度 3、构件之间的接触靠几何封闭来维系 缺点：1、设计较为复杂 2、机构结构复杂，工作效率低 3、 易发生自锁现象 凸轮机构 优点：1、结构简单、紧凑、设计方便 2、可实现从动件任意预期运动 缺点：1、点、线接触易磨损 2、凸轮轮廓加工困难 3、行程不大 3.2 送料夹紧机构的选型 送料夹紧机构方案一 送料夹紧机构方案二 送料夹紧机构采用方案二，送料夹紧机构所走行程不大，应用凸轮机构更易加工。 3.3 打印机构的选型 打印机构方案一 打印机构方案二 打印机构采用方案一，该机构造型更稳定，进行打印时比方案二打印效果更稳定，应用机构工作寿命更长 3.4 输出机构的选型 输出机构方案一 输出机构方案二 输出机构采用方案二，方案二相比方案一而言，更易加工，综合造价也更低。 4 机械传动方案 4.1 传动部件类别、特点及其选择 （1）带传动 （2）齿轮传动 （3）蜗杆传动 （4）链传动 类别 带传动 齿轮传动 蜗杆传动 链传动 特点 传动平稳、结构简单、成本低、使用维护方便、 有良好的挠性和弹性、过载打滑。瞬时传动比不准确、带寿命低、轴上载荷较大、传动装置外部尺寸大、效率低。 结构紧凑、工作可靠、传动平稳、效率高、寿命长、能保证恒定的传动比，而且其传递的功率和适用的速度范围大。故齿轮机构广泛用于机械传动中。但是齿轮机构的制造安装费用高、低精度齿轮传动的噪声大。 可以得到很大的传动比，比交错轴斜齿轮机构紧凑。两轮啮合齿面间为线接触，其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构。蜗杆传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很小。 链传动平均传动比准确,传动效率高，轴间距离适应范围较大，能在温度较高、湿度较大的环境中使用；但链传动一般只能用作平行轴间传动，且其瞬时传动比波动，传动噪声较大。 传动部件的选择： 自动打印机选择带传动和齿轮传动，带传动和齿轮传动都比较稳定，且带传动成本低，更换也较简单。 4.2 执行机构的运动参数 纸盒取长100mm，宽100mm，高50mm。 执行构件 动作 时间 分配轴转角 送料夹紧机构 初始位置停止 推程 定位停歇 回程 结束位置停歇 1/9s 2/9s 6/9s 2/9s 1/9s 30 60 180 60 30 打印机构 初始位置停止 推程 打印停歇 回程 结束位置停歇 3/9s 2/9s 2/9s 2/9s 3/9s 90 60 60 60 90 输出机构 推程 回程 6/9s 6/9s 180 180 4.3 原动机的运动参数 自动打印机的生产率：80次/min 选择电机如下： 型号 功率/kw 电流/A 转速/（r/min） 满载效率/% 功率因素/(cos/) Y2-132S-6 3 7.4 960 81.0 0.76 堵转电流/实际电流 堵转转矩/额定转矩 最大转矩/额定转矩 6.5 2.1 2.1 4.4 机械的传动方案 4.5 机械传动系统运动尺寸计算 电动机转速是960r/min,生产率是80个/min，所以传动比是12:1。带轮一与带轮二传动比为4，带传动一与齿轮一传动比为1，齿轮一与齿轮二之间传动比为1，齿轮二与齿轮三之间传动比为4，其余齿轮传动比为1。 所选齿轮模数m=3,压力角α=20，齿顶高系数为1.0，标准直齿圆柱齿轮的顶隙系数为0.25，堆齿轮的顶隙系数为0.2 。 带轮一为皮带轮，直径为140mm，则带轮二的直径为560mm。 齿轮一齿数为18，其余齿轮齿数为72。 4.6 机械执行机构运动尺寸计算 送料夹紧机构：其推块与挡板之间的最短距离为100mm。 打印机构：打印部位和底板最短距离为50mm。 输出机构：短杆长度为400mm，超过纸盒长度。 5 机械运动简图 设计总结 由于实力有限，各方面软件应用能力不强，因而未能使该课程设计更加完善。但通过一个礼拜的课程设计，在浏览其它学校的课程设计以及图书馆的档案资料时，发现自己对机械行业的知识确确实实了解的不是很多。很多专业术语看不懂，很多图也不知道怎么画出来的，公式数据也不知道如何调整。 刚开始由于对自动打印机的名字了解的不够，以为是平常见到的打印机，因此在看了一天半的打印机机构方面的书，信心满满的打算开始设计时，才发现自己要设计的打印机根本不是平常所见，而是一种用于纸盒打印的打印机。 但总归还是有不少的收获的，至少在下次设计时，可以少走很多弯路。也由于在设计时遇见了许多问题，也使我认识了自己的很多不足之处。 参考文献 [1] 郑文纬 吴克坚 机械原理（第七版） 高等教育出版社 [2] 陆凤仪 机械原理课程设计（第二版） 机械工业出版社 [3] 江西农业大学机械原理课程设计指导书 [4] 贵州大学自动打印机课程设计论文 附录 1、 提示 1　 从结构简化考虑将送料夹紧机构合为一体，可以采用凸轮机构或有一定停歇运动的连杆机构。 2　 打印机构可以采用平面连杆机构或凸轮机构。 3　 输出机构可以采用连杆机构或凸轮机构。 4　 由于定位夹紧时在送料方向有一挡块，从结构简化考虑，输出运动可与送料运动的方向互相垂直。如何使三个执行机构的原动件在一根轴上，是需要认真考虑的。 12

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