機械原理課程設計任務書及設計指導

2022-02-27 08:22:37 字數 2261 閱讀 6476

(北京印刷學院機電系機班)

一、 設計題目:圓盤型自動包本機的進本機構。

圓盤型自動包本機是印後加工機械中專門用來給書芯包上封皮的機器。該機可對厚度在3~50mm的大小32開本的書進行包本加工,其工藝流程如圖1所示。

圖1 圓盤型包本機工藝流程圖

圖2 雙頭圓盤包本機工作過程示意圖

圓盤型包本機是通過夾書器夾著書芯隨乙個大轉盤一起轉動,將書芯送到不同的加工工位進行包本加工,圖2是雙頭圓盤包本機工作過程示意圖,它有兩套完全一樣的執行機構同時工作,因此,大轉盤轉一周,即主軸轉一周可同時完成兩本書芯的包封工作。它的工作原理如下:書芯脊背向下放在進本台板上,機器運轉時,進本機構將書芯一本一本送入夾書器中;夾書器將書芯夾緊並隨大轉盤一起運動,將書芯送到各加工工位;書芯進入刷膠工位後,由刷膠機構將膠液塗到訂口兩側和書脊上;與此同時,封面由供封機構輸送到包本工位;在包本工位上由包本機構將封麵包在書芯上,完成包本整形加工;包好封面的書本轉動到收書鬥時,夾書器鬆開放下書本;書落到收書台板上,由推書機構將其推出,完成收書動作。

該包本機由機架、大轉盤、進本、夾書器、刷膠、供封面、包本、收書、傳動裝置等組成。其中,進本裝置的任務是將書芯一本一本送入夾書器中,為此它主要完成三個工藝動作(見圖3):

1、 書芯的間歇前移:將書芯2間歇的推送到進本架1的頂端。

2、 前定位:書芯移動到進本架的頂端後,應由乙個前擋規3(固定不動)和活動前規4(可饒o1點做上下擺動)擋住書芯,使其不能再向前運動。

3、 送入夾書器:當書芯完成前定位後,就由吸書芯板5上的吸嘴6吸住,將其送入夾書器7中。吸書芯板5饒o2點做左右擺動。

圖3 進本裝置動作示意圖

本題要求按照進本裝置的動作要求設計下列幾個機構:

1) 使書芯間歇前移的執行機構;

2) 使前規4上下擺動的控制機構;

3) 帶動吸嘴6左右擺動的執行機構。

二、 原始資料和設計要求

1、 主電機:轉速1430轉/分,2.2kw。

2、 包本速度:5000本/時。

3、 包本厚度:5~25mm。

4、 前規4上下擺動角度:270。

5、 吸嘴6左右擺動角度:400。

6、 三個機構的動力**可以是i軸或ii軸,i、ii軸的速度是相等的。i、ii軸到o1 的距離l1y=475mm,到o2的距離l2y=700mm,到進本架1的距離l3y=500mm。i、ii軸之間的距離l4=235mm,ii軸到o2的距離l2x=35mm,i軸到o1的距離l3x=120mm,i軸到棘輪軸o3的距離l5=450mm。

7、 進本裝置運動迴圈圖

說明進本裝置的運動以i軸或ii軸轉動一周為乙個週期,因此,以i、ii軸的轉角表示運動時間,具體說明如下:

1) 進書(圖1)

i、 ii軸從00轉動到1940為進本架上書芯向前運動時間,從1940到3600為空行程(即書芯停止不動)時間。

2) 前規(圖2)

i、ii軸轉動550為前規從最低點上擺到最高點準備擋書時間,再轉動1800期間前規在最高位置不動擋書,再轉動500為前規從最高點下擺到最低點準備讓書時間,當i、ii軸再轉動750時前規停在最低點不動。

3) 吸書芯板(圖3)

i、ii軸轉動1300為吸書芯板吸著書芯從最低點上擺到最高點準備將其送入夾書器中的時間,再轉動850為吸書芯板在最高位置不動放書芯的時間,再轉動600為吸書芯板回擺準備吸書的時間,當i、ii軸再轉動850時為吸嘴不動吸書時間。

8、所設計機構的效能要良好,結構簡單緊湊,節省動力,壽命長,便於製造。

9、注意:書本的厚度是5~25mm,因此,所設計的機構應是可調的。思考:應在什麼地方設調節環節?

三、 設計任務

1、 根據給定的原始資料和工藝要求,構思並選定機構方案。內容包括:使前規4上下擺動的控制機構;帶動吸嘴6左右擺動的執行機構;使書芯間歇前移的執行機構。

2、設計上述各機構(每人設計一種機構)。根據選定的方案用解析法設計上述各機構的運動簡圖---即機構尺寸計算(凸輪機構設計、連桿機構設計、間歇運動機構設計等)、運動分析。

3、根據上面求得的尺寸,按比例畫出全部機構的運動簡圖及進本裝置運動迴圈圖(2號圖紙)

4、 根據上面求得的尺寸,按比例畫乙個主要機構的運動設計圖。

5、 編寫設計說明書。內容包括:目錄、設計題目、方案討論、設計計算(公式、框圖、設計計算程式、設計結果)、參考資料、設計小結等,並與圖紙一起裝訂成冊。

四、 設計進度(2.5周)

講課、布置課程設計題目1天

討論及選定設計方案1.5天

分析計算編寫程式1.5天

程式除錯6.5天

繪製機構運動簡圖、主要機構的運動設計圖 1天

整理、列印說明書1.5天

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