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1、作業(yè)：自動打標(biāo)機(jī)的設(shè)計(jì),指導(dǎo)老師：,產(chǎn)品說明書 設(shè)計(jì)題目： 自動打標(biāo)機(jī) 工作原理及工藝動作過程,圖1,,自動打標(biāo)機(jī)能實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)品表面自動打制印章的要求。產(chǎn)品由運(yùn)送帶運(yùn)送到推頭1的前端（如圖所示），然后由推送機(jī)構(gòu)將產(chǎn)品3推送到打印頭2的下部，此后打印頭2向下運(yùn)動，與產(chǎn)品上表面接觸，完成打印操作。在打印頭退回原位時(shí)，推送機(jī)構(gòu)再推送另一產(chǎn)品，并把打印好的產(chǎn)品推走。 1 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求 產(chǎn)品尺寸為：長*寬*高=200mm*200mm*100mm，生產(chǎn)率為10件/min ,要求打印機(jī)頭在與產(chǎn)品接觸時(shí)，有一秒的停歇時(shí)間以保證在產(chǎn)品上形成清晰的印字。設(shè)
2、打印機(jī)頭在打印過程中對產(chǎn)品的壓力為500噸。 系統(tǒng)運(yùn)動方案設(shè)計(jì)的構(gòu)思,（一） 方案選擇與分析 自動打標(biāo)機(jī)中的打印頭完成的是沖壓功能，推送頭完成送料功能。沖壓機(jī)構(gòu)和送料機(jī)構(gòu)都要求它們各自的主動件做回轉(zhuǎn)運(yùn)動。從動件（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）做直線往復(fù)運(yùn)動，且沖壓機(jī)構(gòu)行程中有等速運(yùn)動段，送料機(jī)構(gòu)要求間歇送進(jìn)。這類要求，用單一的基本機(jī)構(gòu)是無法滿足的，需要將幾個(gè)基本機(jī)構(gòu)恰當(dāng)?shù)慕M合在一起。 我們分別列舉了幾個(gè)方案，然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求注意分析，排除了一部分不合理的方案，并對最后定下的方案進(jìn)行了一些必要的修改與補(bǔ)充,圖2,圖3,我們的改進(jìn)方案如圖三所示： 圖三中打印（即沖壓）機(jī)構(gòu)是一個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成的。依據(jù)滑塊D的運(yùn)動要求可確
3、定凸輪的輪廓曲線。送料機(jī)構(gòu)是由曲柄搖桿（扇形齒輪）與齒條機(jī)構(gòu)串聯(lián)而成的。根據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)圖可確定曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的尺寸，機(jī)構(gòu)的可以在預(yù)定時(shí)間將產(chǎn)品送至待加工位置。這一機(jī)構(gòu)可以很方便地進(jìn)行運(yùn)動之間的相互協(xié)調(diào)，也很容易選擇恰當(dāng)?shù)某叽鐚?shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。 （二運(yùn)動循環(huán)圖設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，以凸輪旋轉(zhuǎn)一周為一個(gè)循環(huán)。在這個(gè)循環(huán)中，推頭要完成一次送料并且退回的動作，沖頭要按要求完成一次沖壓。根據(jù)這些動作要求及相互協(xié)調(diào)配合關(guān)系，繪制的運(yùn)動循環(huán)圖如圖四所示。,傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)生產(chǎn)率為10件/分的條件，可以確定凸輪及曲柄的轉(zhuǎn)速為10轉(zhuǎn)/分。假定所選電機(jī)的轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分，則傳動比為30。采用二級減速系統(tǒng)，第一級采用
4、皮帶減速，選取皮帶傳動比為6；第二級采用齒輪減速，由總傳動比可得齒輪傳動比為5。,圖4,皮帶輪直徑：d1=20, d2=120 齒輪齒數(shù) Z1 =20 Z2=100 執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì) (一) 齒扇齒條的選擇。 1 .確定模數(shù)m,齒數(shù)z,齒條行程s ?。簃=5mm,z=6 s=z*p,p=PI*m s=6*PI*5=94.2mm 2 .選擇與之相配合的齒輪模數(shù)m,齒數(shù)z,分度圓 半徑r，夾角 ?。簃=5mm,z=24(則齒扇齒數(shù)為6）,圖五,齒扇弧長 L=r*a=s=94.2mm 又因?yàn)?r=1/2*m*z=60 所以 a=94.2/60=PI/2 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的選擇 1幾何結(jié)構(gòu) 令
5、L1為曲柄，L3為搖桿 圖6 則1）L1與最長桿之和小于其余二桿之和 2）L1最短 3) L1+L2+L3L4 齒扇弧長綜合考慮幾何結(jié)構(gòu)和運(yùn)動特性 求出各桿長： AB=L1 BC=L2 CD=L3 AD=L4 令L1=100,L2=200,求L3,L4 AC1C2中： 1） AC1*AC2+AC2*AC2-2*AC1*AC2*COS =C1C2*C1C2 AC1=L2-L1,AC2=L2+L1,C1C2=( L3)1/2 =PI/6 2)COS(+)=(AC1*AC2+C1C2*C1C2-,AC2*AC2/2*AC1*C1C2 AC1D中： 3)AC1*AC1+C1D*C1D-2*AC
6、1*C1D*COS=AD*AD,假設(shè) L2=k*L1 由1）得：L3=k*k(1- ( L3)1/2/2)+(1+( L3)1/2 /2)*L1 令k=2,則L3=1.55*L1, 由2）推出 =92,由3）推出L4=2.54L1 經(jīng)檢驗(yàn)：L1,L2,L3,L4滿足幾何約束。 （二） 凸輪機(jī)構(gòu)的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足下列條件：1）在沖壓到最大行程h時(shí)要停留一秒 2）凸輪不能承受太大的沖擊，所以采用余弦輪廓曲線。 取理論輪廓線的基圓半徑r為45mm,滾子半徑r為5mm,最大行程h為10mm.,圖7,凸輪的工作行程采用余弦運(yùn)動，使=PI/3時(shí)，凸輪與產(chǎn)品接觸。停歇時(shí)間t=T/6，所以停歇時(shí)凸輪轉(zhuǎn)過的角度為60度。回程采用余弦運(yùn)動。 根據(jù)上述設(shè)定，可以由公式 工作行程 s= h/21-cos(*/) 回程 s=h/21+cos(*/) 計(jì)算出凸輪的輪廓曲線（凸輪機(jī)構(gòu)為對心滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)）。 另外根據(jù)機(jī)構(gòu)簡圖，定與滾子相連的桿長為200，相應(yīng)可求出O1O2=200 機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖（單位：mm） 齒條 m=5mm, z=6 齒扇 m=5mm,z=6 注：1.為加強(qiáng)凸輪強(qiáng)度，用兩個(gè)相同的凸輪固連在一起,2.曲柄搖桿的極位夾角為PI/6. 3初始位置適當(dāng)O1A處于豎直位置時(shí)的位置。 4.凸輪上的弧AB弧度為PI .,圖8,
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