自动打印机设计说明书

目录

课程设计提纲…………………………………………………………………………………… 3

一 目的 ………………………………………………………………………………… 3 二 要求 ………………………………………………………………………………… 3 三 综合机械课程设计进行方式 ……………………………………………………… 3

四 设计成果 …………………………………………………………………………… 3 设计要求………………………………………………………………………………………… 3

一 工作原理及工艺动作过程 ………………………………………………………… 3

二 原始数据及设计要求 ……………………………………………………………… 3 设计过程………………………………………………………………………………………… 4

一 产品尺寸重量设定 ………………………………………………………………… 4 二 总体框架 …………………………………………………………………………… 4 三 各机构方案去的选定 ……………………………………………………………… 4 四 总体运动方案 ……………………………………………………………………… 6 五 结构尺寸初步设计 ………………………………………………………………… 6 六 曲柄滑块速度、加速度分析 ……………………………………………………… 7 七 定位机构，打印机构受力分析 …………………………………………………… 8 八 曲柄轴受力分析 …………………………………………………………………… 8 九 减速器设计 ………………………………………………………………………… 8

十 同步带设计 ………………………………………………………………………… 12 十一 轴及杆件设计 ……………………………………………………………………… 13 十二 执行机构设计 ……………………………………………………………………… 13 结束语 ………………………………………………………………………………………… 14

一 设计总结 …………………………………………………………………………… 14 二 参考资料 …………………………………………………………………………… 15

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自动打印机

结构示意图

小组成员：机 机 机

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设计提纲

一 目的

1对先修课知识的巩固、提高及综合运用；

2树立正确设计思想和工程意识，培养独立分析、解决实际工程问题的能力，系统集成能力和创新能力，培养整机设计渔船品设计的概念。

3完成简单机械系统装置的设计，掌握机械设计的一般方法和规律。

4培养机构综合能力与计算机能力，进行工程设计的基本技能训练，如理论计算，计算机绘图，设计资料、手册、标准规范的运用，使用经验数据进行估算和数据处理； 5培养结构设计能力； 二 要求

1课程设计内容应以完整的机械系统（包括原动机、执行机构和传动系统）为设计对象，也可选做其他机械装置，但工作量应满足要求；

2设计过程应包括：调研分析、功能与案例分析、机械系统运动方案设计，选用机构的运动血和动力学计算，原动机血案则，传动系统设计，执行系统设计等一般机械设计的全过程；

3设计图纸应符合国家标准，尺寸公差标注正确，技术要求完整合理； 4鼓励创新思维，提倡广泛查阅资料，强调在教师指导下暗示独立完成。 三 综合机械课程设计进行方式

1系统总体方案的分析讨论和制定；

2选择动力机，确定传动系统，计算各运动和动力参数；

3执行机构的运动分析计算、动力学分析计算，确定各构件的尺寸； 4传动零件的工作能力设计计算，确定主要零件的主要参数或尺寸； 5对指定部分的传动装置进行结构设计； 6编写设计计算说明书； 7答辩。 四 设计成果

1综合机械设计总体方案运动简图（A1图纸）；

2部分传动装置的装配图（A1图纸，应为计算机绘制）； 3执行机构零件工作图若干张； 4设计说明书一份（8000字左右），内容包括机器的功能分析、方案选择即确定、动力机选择、传动系统及动力系统的运动分析和动力学分析、传动件及连接件的设计计算、技术参数确定、装配维护注意事项等。

设计目标

一 工作原理及工艺动作过程

在包装好的商品纸盒上打印记号。工艺过程为将包装好的商品送至打印位置；加紧定位后打印记号；将产品输出。 二 原始数据及设计要求

1产品的尺寸为：长80-140mm，宽50-80mm，高20-40mm。 2产品重量为4-10N。

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3生产率为60次/min。

4要求结构简单紧凑，运动灵活可靠，便于制造。

设计过程

一 产品尺寸重量设定

1产品尺寸：长100mm，宽50mm，高30mm。 2产品重量：10N。 二 总体框架

1送料机构 2定位夹紧机构 3打印机构 4输出机构

三 各机构方案去的确定

（一）送料机构 送料机构必须实现间歇送料

1方案一 不完全齿轮

原理及优点：用一个完全齿轮和一个不完全齿轮，完全齿轮在电动机的驱动下匀速转动，当不完全齿轮的轮齿与完全齿轮啮合时，不完全齿轮带动履带轮转动，进行送料，转动过的弧长，即为送料长度。当不完全齿轮不进行啮合时，毛坯料不动，可在这段时间内进行剪切和冷镦．不完全齿轮机构的结构简单，制造容易，工作可靠，而且设计时从动轮的运动时间和静止时间的比例可在较大范围内变化。

2方案二 棘轮机构

原理及优点：棘轮将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。棘轮轮齿通常用单向齿，棘

爪铰接于摇杆上，当摇杆逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮齿以推动棘轮同向转动；当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮上滑过，棘轮停止转动。为了确保棘轮不反转，常在固定构件上加装止逆棘爪。摇杆的往复摆动可由曲柄摇杆机构、齿轮机构和摆动油缸等实现，在传递很小动力时，也有用电磁铁直接驱动棘爪的。棘轮每次转过的角度称为动程。动程的大小可利用改变驱动机构的结构参数或遮齿罩的位置等方法调节，也可以在运转过程中加以调节。如果希望调节的精度高于一个棘齿所对应的角度，可应用多棘爪棘轮机构。棘轮机构工作时常伴有噪声和振动，因此它的工作频率不能过高。棘轮机构常用在各种机床和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上，也常用在千斤顶上。在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转。棘轮机构的主动件为摇杆，这里想到要用棘轮机构，也正是因为它用到摇杆，那么会有曲柄连杆去带动它，而后面的剪切和夹紧机构可以共用一个曲

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柄，使整体机构简单化，加工方便，运动可靠，用于速度较低和载荷不大场合。

3方案三 槽轮机构

原理及优点：槽轮机构与不完全齿轮的原理一样，是通过用主动轮的圆销带动槽轮转动，当圆销离开径向槽时，槽轮又静止不动。直至圆销再次进入另一个径向槽时，又重复上述运动。槽轮机构要控制槽轮的运动时间和静止时间，是根据槽轮上的槽数来定的。在外槽轮机构中，当主动拨盘回转一周时，槽轮的运动时间td 与主动拨盘一周的总时间之比，为槽轮机构的运动系数，用k表示，且k=td/t=1/2－1/Z,这里的z就是槽轮上的槽数。槽轮机构的结构简单，工作可靠，刚性冲击较小， 但与不完全齿轮比较起来，槽轮机构运动时间和静止时间的比例可调范围没有不完全齿轮那么大。

4 最终方案

方案二 棘轮机构

选择理由:这三种方案中，不完全齿轮和槽轮是同样的原理，而且结构简单，制造容易，但不完全齿轮有较大冲击。槽轮机构的虽机械效率高，并能平稳地间歇地进行转位，但槽轮相对于棘轮来说设计复杂。棘轮工作时的冲击比较大，而且运动精度较差。但从整体设计角度来看，选用棘轮机构，能使整体的机构配合紧凑而且简单。这里设计的是低速机构，所以选择棘轮机构。 （二）夹紧定位机构

1方案一 气动机构

气动自动化系统最终是用气动执行元件驱动各种机构完成特定的动作。用气动执行元件

和连杆、杠杆等常用机构结合构成的气动机构，诸如断续输送机构、多级行程机构、阻挡机

构、行程扩大机构、扩力机构、绳索机构、离合器及制动器等等，例不胜举。气动机构能实

现各种平面和空间的直线运动、回转运动和间歇运动。采用气动机构能使机构设计简化，结

构轻巧，从最简单的气动虎钳到柔性加工线中的气动机械手，充分发挥了气动机构的特点。

2方案二 曲柄滑块机构

曲柄滑块机构是一种常用的机械结构，它将曲柄的转动转化为滑块在直线上的往复运动，是压气机、冲床、活塞式水泵等机械的主机构。 3方案三 凸轮机构

凸轮机构在应用中的基本特点在于能使从动件获得较复杂的运动规律。因为从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线，所以在应用时，只要根据从动件的运动规律来设计凸轮的轮廓曲线就可以了。

凸轮机构广泛应用于各种自动机械、仪器和操纵控制装置。凸轮机构之所以得到如此广泛的应用，主要是由于凸轮机构可以实现各种复杂的运动要求，而且结构简单、紧凑。

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