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机械工程学院书本打包机课程设计说明书设计题目：机械原理课程设计书本打包机设计专业：材料成型及其控制工程班级：13材料姓名：张晖学号139290444044 指导教师：于潇泽2015年12 月27 日目录目录绪论 (3)1设计任务 (1)1.1课程设计题目 (3)1.2设计要求 (2)2课程设计题目分析 (2)2.1总功能要求 (4)2.2总功能分解 (4)2.3书本打包机设计参数的选择 (3)2.4各部分执行机构的设计 (3)2.5书本打包机整体机构简图 (4)2.6整个机构的运动循环图 (5)3 各部分机构的设计 (6)3.1各部分机构的设计方案说明 (6)4 执行机构的设计和传动比计算 (8)4.1电动机到主轴间的减速机构计算 (10)4.2推书机构的连杆机构计算 (10)4.3凸轮机构的计算 (11)4.3.1裁纸机构的凸轮分析 (12)4.3.2折边机构的凸轮分析 (13)4.3.3涂浆糊、贴封签、烘干机构的凸轮分析 (13)5 课程设计心得体会 (15)参考文献 (16)绪论随着科学技术和工业生产的飞跃发展，国民经济各个部门迫切需要各种各样的质量优、性能好、能耗低、价格廉的机械产品。
其中，产品设计是决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节。
产品的设计包括机械设备的功能分析、工作原理方案设计和机械运动方案设计等。
这些设计内容可作为机械原理课程设计的内容。
很明显，产品设计本身如果存在问题，常常属于根本性的问题，可能造成机械产品灾难性的失误。
因此我们必须重视对学生进行机械原理设计能力的培养。
为了培养学生的开发和创新机械产品的能力，高等学校工科本科《机械原理课程教学基本要求》中对机械原理课程设计提出的要求是：“结合一个简单的机械系统，综合运用所学理论和方法，使学生受到拟定机械运动方案的初步训练，并能对方案中的某些机构进行分析和设计。
”在机械原理课程中加强机械运动简图能力的培养，已越来越为广大师生所认识。
课程设计说明书课程名称：机械原理课程设计设计题目：书本打包机设计专业：船机修造班级：2班学生姓名: 丁帅学号:学生姓名: 郭哲睿学号:指导教师:毕艳丽书本打包机设计一、工作原理及工艺动作过程书本打包机的用途是要把一摞书(如五本一包)用牛皮纸包成一包，并在两端贴好封签(图1)。
包、封的工艺顺序如图2所示,各工位的布臵(俯视)如图3所示。
其工艺过程如下所述(各工序标号与图2、3中标号一致)。
1.横向送书(送一摞书)。
2.纵向推书前进(推一摞书)到工位a，使它与工位b～g上的六摞书贴紧。
3.书推到工位a前，包装纸已先送到位。
包装纸原为整卷筒纸，由上向下送够长度后进行裁切。
图1 书本打包机的功用图2 包、封工艺顺序图图3 打包过程各工位布臵④继续推书前进一摞书的位臵到工位b，由于在工位b的书摞上下方设臵有挡板，以挡住书摞上下方的包装纸，所以书摞推到b时实现包三面，这个工序中推书机构共推动a～g的七摞书。
⑤推书机构回程时，折纸机构动作，先折侧边(将纸卷包成筒状)，再折两端上、下边。
⑥继续折前角。
⑦上步动作完成后，推书机构已进到下一循环的工序④，此时将工位b上的书推到工位c。
在此过程中，利用工位c两端设臵的挡板实现折后角。
⑧推书机构又一次循环到工序④时，将工位c的书摞推至工位d，此位臵是两端涂浆糊的位臵。
⑨涂浆糊。
⑩在工位e贴封签。
在工位f、g用电热器把浆糊烘干。
在工位h时，用人工将包封好的书摞取下。
因此书本打包机中的主要机构包括：纵向推书机构、送纸机构及裁纸机构。
二、原始数据及设计要求图4表示由总体设计规定的各部分的相对位臵及有关尺寸。
其中轴o为机器主轴的位臵。
图4 机构布臵图(1) 机构的尺寸范围及其它数据机器中机构的最大允许长度A和高度B：A≈2000mm，B≈1600mm。
≈400mm。
工作台面高度：距地面y≈700mm；距主轴y主轴水平位臵：x≈100～1100mm。
为了保证工作安全、台面整洁,推书机构最好放在台面以下。
题Ⅱ书本打包机机构设计一.设计题目设计书本打包机中的纵向推书机构,送纸机构及裁纸机构.书本打包机的用途是把一摞书(如五本一包)用牛皮纸包成一报,并在两端贴好封签(图2.62)包\封的工艺顺序如图2.63所示,各工位的布置(俯视)如图2.64所示.其工艺过程如下所述(各工序标号与图2.63\2.64中标号一致).①. 横向送书(送一摞书).②.纵向推书前进(推一摞书)到工位a,使它与工位b∽g上的六摞书贴紧.③.书推到工位a前,包装纸已先送到位.包装纸原为整卷筒纸,由上向下送够长度后进行裁切.④.继续推书前进一摞书的位置到工位b的书架上下方设置有挡板,以挡住书摞上下方的包装纸,所以书摞推到b时实现包三面,这个工序中推书机构共推动a∽g的七摞书.⑤.推书机构回程时,折纸机构动作,先折侧边(将纸卷包成筒状),再折两端上下边.⑥.继续折前角.⑦.上步动作完成后,推书机构已进到下一循环的工序④,此时将工位b上的书推到工位 c.在此过程中,利用工位c两端设置的挡板实现折后角.⑧.推书机构又一次循环到工序④时,将工位c的书摞推至工位d ,此位置是两端涂浆糊的位置.⑨.涂浆糊.⑩.在工位e贴封签.⑪.在工位f,g,用电热器将浆糊烘干.⑫.在工位h时,用人工将包封好的书摞取下.二. 原始数据和设计要求图 2.65表示由总体设计规定的各部分的相对位置及有关尺寸.其中轴O 为机器主轴的位置.(1)机构的尺寸范围及其它数据机器中机构的最大允许长度A和高度B:A≈1500 mm,B≈1600mm.工作台面高度:距地面y1≈700mm;距主轴y≈400mm.主轴水平位置: y1≈1000∽1100mm.为了保证工作安全,台面整洁,推书机构最好放在台面以下.(2)工艺要求的数据书摞尺寸:a=130∽140mm;b=190∽220mm.推书起始位置: x=280mm.推书行程: H=400mm.推书次数(主轴转速):δ≤1∕40(3)纵向推书运动要求.整个机器的运动循环以主轴回转一周为一个周期.因此,可以用主轴的转角表示推书机构从动件的运动时间.推书动作占1/3周期,相当于主轴转120º;快速退回动作时间小于1/3周期,相当于主轴转角小于100º;停止不动时间大雨1/3周期,相当于主轴转角大于140º.环图的形式,如图2.66所示.(4)其它机构的运动关系见下表所示表三.设计内容和设计步骤(1)设电动机的转速为nˊ=1450(rpm),试设计从电动机到主轴之间的传动机构.(2)根据给定的原始数据和工艺要求,构思并选定机构的类型和方案.包括:①纵向推书机构要求设计出3∽5种方案,分析各方案的优缺点,并说明最后确定选用什么方案及选用的理由.②送纸机构及裁纸机构可分别设计送纸机构及裁纸机构(均需2∽3种方案),分析各方案的优缺点,并说明最后确定选用什么方案及选用的理由.也可以把两种机构合为一个送纸机构,设计湖2∽3种方案,分析各方案的优缺点,并说明最后确定选用什么方案及选用的理由.必须注意送纸与裁纸之间的配合关系.(3)根据你所选定的传动机构\纵向推书机构\送纸机构和裁纸机构方案,画出书本打包机机构运动简图一张(2号图纸).(4)编写“书本打包机机构的类型和方案”说明书一份。
摘要图书的需求迅速增加，特别是在春、秋两季入学，将迎来高峰。
同时，“用工荒”问题日益严重，传统的手工包装方法很难满足要求。
为了适应这一形势，本文开发了一个图书自动包装机，提高图书的包装效率，减少了操作人员的劳动强度。
本文首先讨论了打包机的国内外现状，然后根据书籍打包机的设计要求，进行对本包装机的机械结构设计，详细介绍了机器的一部分的设计机制，该机制原理图给出关键部分的功能，原理图描述。
本书对包装机械机构和控制系统的设计，进行了改善和优化结构。
关键词：图书，书本打包机，机械结构，机构原理AbstractBooks demand increased rapidly, especially in the spring and autumn season two entrance, will usher in the peak. At the same time, "labor shortage" problem is more and more serious, the traditional manual packing methods are difficult to meet the requirements of. In order to adapt to this situation, this paper developed an automatic book packing machine, to improve the efficiency of book packaging, reduce the labor intensity of the operator.This paper first discusses the status quo of machine at home and abroad books packed, then according to the requirement of design books balers, carries on the design to the book packing machine mechanical structure, introduces in detail the mechanism of part design of the machine, the key part of the mechanism principle diagram is given, the schematic diagram of the function were described. The design of the book packing machine mechanism and control system, the structure of the improvement and optimization.Key Words:Books, books balers, mechanical structure, mechanism目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 国内外研究现状与发展 (1)1.2.1国外研究现状 (1)1.2.2 国内发展现状 (3)1.3 本文研究内容 (4)第2章书本打包机总体设计 (5)2.1主要技术要求 (5)2.2书本打包机总体工艺设计 (5)2.3机械结构功能分解与分析 (6)2.4 本章小结 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
毕业设计（论文）题目全自动书本打包机的推书机构设计系别航空与机械工程系专业名称机械设计制造及其自动化班级学号学生姓名指导教师毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日学士学位论文原创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果，也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。
书本打包机设计者：机制**班*** ***机制**班*** ***1.功能分析：书本打包机主要是用在印刷厂里，在大量数印刷出来后，将其以一定数量为一堆，用牛皮纸将其包装起来，以便于销售和运输。
这种功能在很多地方都可以用到，比如：包糖机，饭盒包装机等凡是设计到需要将东西分堆包装的地方都可以将其稍加改动即可用于其他地方。
本设计中的打包机的主要功能如下：总体结构图：工作原理及工艺动作过程。
书本打包机的用途是要把一摞书（如20 本一包）用牛皮纸包成一包，并在两端贴好封签（图1-1）。
包、封的工艺顺序如图1-2 所示，各工位的布置（俯视）如图6-12 所示。
1-11-2其工艺过程如下所述：①横向送书（送一摞书）。
②纵向推书前进（推一摞书）到工位a，使它与工位b ～g上的6 摞书贴紧。
③书推到工位a前，包装纸已先送到位。
包装纸原为整卷筒纸，由上向下送够长度后进行裁切。
④继续推书前进一摞书的位置到工位b，由于在工位b 的书摞上下方设置有挡板，以挡住书摞上下方的包装纸，所以书摞推到 b 时实现包三面，这个工序中推书机构共推动a ～g的7 摞书。
⑤推书机构回程时，折纸机构动作，先折侧边（将纸卷包成筒状），再折两端上、下边。
⑥继续折前角。
⑦上步动作完成后，推书机构已进到下一循环的工序④，此时将工位b 上的书推到工位c。
在此过程中，利用工位c两端设置的挡板实现折后角。
⑧推书机构又一次循环到工序④时，将工位c的书摞推至工位d，此位置是两端涂糨糊的位置。
⑨涂糨糊。
⑩在工位e贴封签。
在工位f，g用电热器把糨糊烘干。
在工位h 时，用人工将包封好的书摞取下。
因此书本打包机中的主要机构包括：横纵向推书机构、送纸机构及折纸机构：1．横纵向推书机构：将成堆的书分成每20本（约300mm厚）一堆，经过横向和纵向的推动机构送入包装机构。
2. 送纸机构：将卷成桶装的牛皮纸在每堆书来时拉下一段长度500*800mm，然后将其剪断用于后面的包装折纸机构用于包装。
机械原理课程设计设计题目：书本打包机机构设计学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化专业姓名:学号：指导老师：目录一：设计题目—书本打包机设计及说二：工作流程及工艺动作过三．原始数据与设计要求四机构设计方案初选（一）横向送书机构（二）纵向送书机构（三）送纸机构（四）裁纸机构（五）折边、折角机构（六）涂胶、贴封签、烘干机构五、电动机的选择六．整体方案图七．课程总结一：设计题目—书本打包机设计及说设计书本打包机中的推书机构，送纸机构及裁纸机构1书本打包机是用牛皮纸将一摞书（5本一摞）包成一包，并在两端涂浆糊和贴好标签，如下图所示：二：工作流程及工艺动作过（3）送包装纸。
包装纸原为整卷筒纸，由上向下送够长度后进行裁切。
（4）继续推书前进到工位b，在工位b处书摞上下方设置有挡板，以挡住书摞上下方的包装纸，所以书摞被推到工位b时实现三面包，这一工序共推动a～g的七摞书。
（5）推书机构回程，折纸机构动作，先折侧边将纸包成筒状，再折两端上、下边。
（6）继续折前角。
将包装纸折成如图三实线所示位置的形状。
（7）再次推书前进折后角。
推书机构又进到下一循环的工序（4），此时将工位b上的书推到工位c。
在此过程中，利用工位c两端设置的挡板实现折后角。
（8）在实现上一步工序的同时，工位c的书被推至工位d。
（9）在工位d处向两端涂浆糊。
（10）在工位e贴封签。
（11）在工位f、g，用电热器把浆糊烘干。
（12）在工位h，人工将包封好的书摞取下三．原始数据与设计要求：打包机各部分的相对位置及有关尺寸和范围1.机构的尺寸范围A= 2000 mm，B= 1600 mm。
工作台面位置：= 400 mm主轴位置：x = 1000～1100 mm，y = 300～400 mm；纸卷位置：= 300 mm，= 300 mm。
为了保证工作安全、台面整洁，推书机构最好放在工作台面以下。
2.工艺要求的数据书摞尺寸：宽度a= 130~140 mm；长度b= 180~220 mm；高度c= 180~220 mm。
书本打包机设计者：机制**班*** ***机制**班*** ***1.功能分析：书本打包机主要是用在印刷厂里，在大量数印刷出来后，将其以一定数量为一堆，用牛皮纸将其包装起来，以便于销售和运输。
这种功能在很多地方都可以用到，比如：包糖机，饭盒包装机等凡是设计到需要将东西分堆包装的地方都可以将其稍加改动即可用于其他地方。
本设计中的打包机的主要功能如下：总体结构图：工作原理及工艺动作过程。
书本打包机的用途是要把一摞书（如20 本一包）用牛皮纸包成一包，并在两端贴好封签（图1-1）。
包、封的工艺顺序如图1-2 所示，各工位的布置（俯视）如图6-12 所示。
1-11-2其工艺过程如下所述：①横向送书（送一摞书）。
②纵向推书前进（推一摞书）到工位a，使它与工位b ～g上的6 摞书贴紧。
③书推到工位a前，包装纸已先送到位。
包装纸原为整卷筒纸，由上向下送够长度后进行裁切。
④继续推书前进一摞书的位置到工位b，由于在工位b 的书摞上下方设置有挡板，以挡住书摞上下方的包装纸，所以书摞推到 b 时实现包三面，这个工序中推书机构共推动a ～g的7 摞书。
⑤推书机构回程时，折纸机构动作，先折侧边（将纸卷包成筒状），再折两端上、下边。
⑥继续折前角。
⑦上步动作完成后，推书机构已进到下一循环的工序④，此时将工位b 上的书推到工位c。
在此过程中，利用工位c两端设置的挡板实现折后角。
⑧推书机构又一次循环到工序④时，将工位c的书摞推至工位d，此位置是两端涂糨糊的位置。
⑨涂糨糊。
⑩在工位e贴封签。
在工位f，g用电热器把糨糊烘干。
在工位h 时，用人工将包封好的书摞取下。
因此书本打包机中的主要机构包括：横纵向推书机构、送纸机构及折纸机构：1．横纵向推书机构：将成堆的书分成每20本（约300mm厚）一堆，经过横向和纵向的推动机构送入包装机构。
2. 送纸机构：将卷成桶装的牛皮纸在每堆书来时拉下一段长度500*800mm，然后将其剪断用于后面的包装折纸机构用于包装。
11书本打包机机构设计
一、设计题目
设计书本打包机中的纵向推书机构、送纸机构及裁纸机构。
书本打包机的用途是要把一摞书(如五本一包)用牛皮纸包成一包，并在两端贴好封签(图2．62)。
包、封的工艺顺序如图2．63所示,各工位的布置(俯视)如图2．64所示。
其工艺过程如下所述(各工序标号与图2．63、2．64中标号一致)。
①横向送书(送一摞书)。
②纵向推书前进(推一摞书)到工位a，使它与工位b～g上的六摞书贴紧。
③书推到工位a前，包装纸已先送到位。
包装纸原为整卷筒纸，由上向下送够长度后进行裁切。
④继续推书前进一摞书的位置到工位b，由于在工位b的书摞上下方设置有挡板，以挡住书摞上下方的包装纸，所以书摞推到b时实现包三面，这个工序中推书机构共推动a～g的七摞书。
⑤推书机构回程时，折纸机构动作，先折侧边(将纸卷包成筒状)，再折两端上、下边。
⑥继续折前角。
⑦上步动作完成后，推书机构已进到下一循环的工序④，此时将工位b上的书推到工位c。
在此过程中，利用工位c两端设置的挡板实现折后角。
⑧推书机构又一次循环到工序④时，将工位c的书摞推至工位d，此位置是两端涂浆糊的位置。
⑨涂浆糊。
⑩在工位e贴封签。
⒒在工位f、g用电热器把浆糊烘干。
⒓在工位h时，用人工将包封好的书摞取下。
二、原始数据和设计要求
图2．65表示由总体设计规定的各部分的相对位置及有关尺寸。
其中轴O
为机器主轴的位置。
图２.６５机构布置图
(1)机构的尺寸范围及其它数据
机器中机构的最大允许长度A和高度B：A≈2000mm，B≈1600mm。
≈400mm。
工作台面高度：距地面y≈700mm；距主轴y
主轴水平位置：x≈100～11OOmm。
为了保证工作安全、台面整洁,推书机构最好放在台面以下。
(2)工艺要求的数据
书摞尺寸：a＝130～140mm；b＝180～220mm。
＝200 mm。
推书起始位置：x
推书行程：H＝400 mm。
推书次数(主轴转速)：n＝10±0.1r/min。
主轴转速不均匀系数：δ≤0.25。
(3)纵向推书运动要求
图2.65 纵向推书机构循环图
整个机器的运动循环以主轴回转一周为一个周期。
因此，可以用主轴的转角表示推书机构从动件的运动时间。
推书动作占1/3周期，相当于主轴转120º；快速退回动作时间小于1/3周期，相当于主轴转角小于100º；停止不动时间大于1/3周期，相当于主轴转角大于140º。
式如图2．66所示。
（4
(5) 1)每摞书的质量为4.6kg ；
2)横向送书机构的阻力可假设为常数，相当于主轴上有阻力矩：
M c4=4000Nm 。
3)送纸、裁纸机构的阻力也认为是常数，相当于主轴上有阻力矩：M c5=6Nm 。
4)折后角机构的阻力，相当于四摞书的摩擦阻力。
5)折边、折前角机构的阻力总和，相当于主轴上受到阻力矩6c M ，其大小可用机器在纵向推书行程中(即主轴转角0º～120º范围中)主轴所受纵向推书阻力矩的平均值8cm M 表示为：
866cm c M M =
3cm M 可由下式算出：
n M M n
i i
c cm ∑==133 式中i c M 3为推程中各分点上主轴所受的阻力矩：n 为推程中的分点数。
6)涂浆糊、贴封签和烘干机构的阻力总和，相当于主轴上受到阻力矩7c M ，其大小可用3cm M 表示为：
378cm c M M =
三、设计内容和设计步骤
1．根据给定的原始数据和工艺要求，构思并选定机构方案。
内容包括纵向推书机构和送纸，裁纸机构，以及从电动机到主轴之间的传动机构(电动机可从Y —X X —4型中初选)。
2．设计纵向推书机构。
根据选定的方案，利用优化方法设计纵向推书机构的运动简图。
确定传动机构及送纸、裁纸机构中与整机运动协调配合有关的主要尺寸(宏观定性的关系)。
3．根据上面求得的尺寸，按比例画出全部机构的运动简团(2号图纸一张)，并标注出主要尺寸。
画出包封全过程中机构的运动循环图(全部工艺动作与主轴转角的关系图)。
4．根据上面求得的尺寸，按比例画出一个主要机构的运动设计图(2号或3号图纸一张)，图中保留作图辅助线，并标注必要的尺寸。
5．对机构进行力分机，求出主轴上的阻力矩在主轴旋转一周中的一系列数值。
即
)(j c cj M M ϕ=
式中j ϕ为主轴的转角，j 为主轴回转一周中的各分点序号。
力分析时，除考虑工作阻力和移动构件的重力、惯性力和移动副中的摩擦阻力矩外，对于其它运动构件，可借助于各运动副的效率值作近似估算。
为简便起见，计算时可近似地利用等效力矩的计算方法。
6．计算机打印阻力矩曲线)(j c cj M M ϕ=，并计算出阻力矩的平均值cm M 。
需添画出坐标轴，并标出必要的字符和数值。
7．根据上面求出的平均阻力矩(计入传动机构效率)之后，算出所需电动机功率的理论值计N ，再乘以安全系数义(一般取1.2~1.4)，得出电动机功率电N 据此选取电动机的额定功率电N N ≥。
8．根据力矩曲线和给定的不均匀系数δ值，用近似方法(不计各构件的质量和转动惯量)计算出飞轮的等效转动惯量。
9．只考虑纵向推书机构和传动机构中的移动构件和回转构件的质量，近似计算机构的等效转动惯量在主轴旋转一周中的一系列数值。
将上面求出的飞轮等效转动惯量减去机构等效转动惯量的最小值，可得出实际需要的飞轮的等效转动惯量的大小。
(注意：飞轮装在哪一根轴上，要认真考虑。
) 、
10．最后，编写设计说明书。
包括全部计算程序、计算结果和绘制的力矩曲线图，井将它们和初两张图纸一起装订成册。
四、建议的设计进度
布置课程设计题目 0.5天
准备、讨论及选定方案 1.5天
熟悉机构设计子程序及编主程序 l ~1.5天
设计计算机构尺寸 1.5~2天
绘制机构运动简图 1.5~2天
编力分析计算的程序 0.5~1天
力分析及电动机功率计算 0.5~1天
整理说明书 0.5~1天
说明书的内容应随时进行整理。
若还有多余时间，则可增加送纸、裁纸机构设计或飞轮设计或主轴真实运动计算等内容。
