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)
自动打印机
结构示意图
小组成员：机
机
机
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。
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
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。
4最终方案
方案三凸轮机构
在这三个方案中，气动机构体积大比较笨重，曲柄滑块轻便但结构不如凸轮紧凑。凸轮结构简单，易于实现往复运动，所以选凸轮机构。
（三）打印机构
打印机构也是有往复运动实现，与夹紧定位机构相同个方案也不再重述。考虑到打印机整体小且打印所需的力也不大，所以还是选用凸轮机构。
（四）输出机构
产品是在打印完成后输出，也就是说输出机构也是要实现间歇功能。能实现简写功能的机构方案前面已介绍过这就不重复。我们的设想是由棘轮机构带动运送带，实现送料和输出两功能。
图一运动简图
四总体运动方案
电动机经过减速器把转速见到合适的速度，然后曲柄滑块机构产生往复运动带动棘轮摆杆。然后经过几轮的间歇转动带动传送带运动，实现送料和输出产品功能。由于产品输入、输出与打印、加紧频率是一样的，所以也是减速器出来后把转速和转矩传给打印和定位夹紧机构的凸轮，再有凸轮带动传动件，实现打印和夹紧功能。具体传动过程见图一。
五结构尺寸初步设计
传送带把产品有输入口送到打印位置，打印完后把产品输出。而我们是以产品的宽度方向50mm为进给方向的，也就是说棘轮运动一次产品走过的距离要大于50mm。考虑到如果带轮转过90度送物带走过50mm的话，带轮的直径至少是64mm。而物品走过的距离要大于50mm，为了使带轮直径不至于过大，我们令棘轮摆杆摆动的角度为90度时，带轮转过180度。为此，棘轮不能直接连到带轮上而是中间有齿轮，而且是2：1的传动比。初步选定棘轮上的齿轮齿数为36，带轮上的齿轮齿数为18，模数为1.5，带轮直径为60mm。则齿轮的分度圆
分别为54mm 、27mm 。选定带动棘轮的滑块偏离棘轮中心的距离为30mm ，则滑块往复运动的距离为60mm ，曲柄长度为30mm 。为了使滑块能稳定的运动令滑块连接中心距离为95mm ，连杆为80mm 。
六 曲柄滑块速度、加速度分析
取O 点为坐标原点，OP 方向为x 轴正方向，P 在x 轴上的坐标为x ，那么可用x 表示滑块的位移。
利用三角关系，立即得到
于是滑块的速度
进而，可以得到滑块的加速度为
cos (8.1)
x r θ=+
2
sin (8.3)
dx r d θθ
∴
=--
cos (8.1)
x r θ=+t
ωθ= (8.2)
dx dx d dx dt d dt d θωθθ?==θ
ωθθd dx
dt d d dx dt dx v ==
=sin 1(8.4)
r ωθ??=-+??
当θ=0度时a 有最大值a=1.62848m/s 2,此时带轮的加速度为a1=a ⅹ2=3.2570m/s 2，要使
产品在带轮上达到a1的加速度则带轮收的作用力为F=m ⅹa1=6.514N 。经过传动关系曲柄轴收到的力为F1=6.512N ，力矩为M1=F1ⅹr1=6.514ⅹ0.03=0.2N ·m 。 七 定位机构，打印机构受力分析
1 夹紧定位机构
带轮与产品的摩擦系数μ=0.42，产品重为G=10N ，则定位机构进行定位所需的力为F2=μⅹG=4.2N 。定位机构传到曲柄轴的力矩M2=F2ⅹr 2=4.2ⅹ0.02=0.084N ·m 。 2打印机构
打印机构所需的力F3=10N,传到曲柄轴的力矩M3=F3ⅹr3=10ⅹ0.015=0.15N ·m 。 八 曲柄轴受力分析
因为产品在传送过程中不进行夹紧定位和打印，而打印过过程与夹紧定位过程是有重叠部分，所以曲柄受力分两部分。一是传送，二是夹紧定位和打印。夹紧定位和打印时所受最大力矩M4=M2+M3=0.15+0.084=0.234N ·m 。曲柄在一周期内收到的最大力矩Mmax=max[M1,M4]=0.234N ·m 。设从执行机构到曲柄轴的传动效率为0.8，则输入曲柄轴所需的力矩为M=0.234/0.8=0.2925N ·m ，功率为P=M ⅹω=0.2925ⅹ6.28=1.8375w 。 九 减速器设计 （一）设计构想
我们设想设计一个两级的减速器，减速器出来后再经过一级传动传到曲柄轴，这样可以使整体结构紧凑，减少轴承联轴器的应用减少成本。 （二）电机的选择
P d 1
=P/η
η=η
4轴承·η
3齿轮·η
联轴器
查表可知η轴承
=0.99 η
卷筒
=0.96 η
齿轮
=0.97 η
联轴器
=0.992
带入数得η
=0.869 Pd 1=2.11w
而 T d1=9.550ⅹP d 1/ n 1=0.013993 N ·m
n d =i a ·n=(8～25)n=480～1500 r/min
根据《机械设计手册》第二版，第二卷，表9.1-40查得选用的电动机的型号为 YS45-1-2,功率P d =10w>Pd 1,转速n ed =1440r/min ，额定转矩T d =2.4N ?m> T d1
i=n d /n 曲轴=1440/60= 24
θ
υω
υd d dt
d a ==
224
2
3
2222(cos 2sin )cos (8.5)
(sin )r l r r l r θθωθθ??+??=-+??
-????
选定减速器到曲轴的传动比为2，则减速器的传动比为i a=12
i1=1.3i2
i a= i1·i2=1.3i22
i2=代入数据得：i2 =3.038 取i2=3 i1= i a/i2 =4
（三）传动装置运动和动力参数计算
1各轴转速的计算：
n1=n ed=1440r/min ， n2=n1/i1=1440/4=360 r/min ，
n3=n2/i2=360/3=120 r/min
2各轴功率的计算：
p1=p d1·η联轴器=2.093w
p2=p1·η轴承·η齿轮==2.010w
p3=p2·η轴承·η齿轮==1.930w
3各轴扭矩的计算
T1= T d·η联轴器=13.881 N·mm
T2= T1·i1·η轴承·η齿轮 =53.321
T3= T2·i2·η轴承·η齿轮=153.6
（四）齿轮的设计校核
1齿轮的设计
选材：查《机械设计》p161 表10-1
因为一级齿轮为中速中载，所以选高速轴齿轮的材料为 40Cr钢调质 260HBS。
因为小齿轮要比大齿轮硬度高30～50HBS，所以中速轴大齿轮的材料为45钢调质230HBS。
所以有图10-21（机械设计）查得бlim1=500MP a ，бlim2=550MP a。
因为中速轴的小齿轮为低速中载，所以选材为45钢调质 240HBS。
同样小齿轮要比大齿轮硬度高30～50HBS，所以低速轴大齿轮的材料为 45钢正火
210HBS 。
因为是标准系列减速器中的齿轮，所以选各齿轮精度为7级（GB 10095-88）。 因为各齿轮硬度小于350HBS,所以是闭合式软齿面，所以齿面点蚀是主要的失效形式。
齿数设计：取高速轴齿轮齿数为 z 1=18 ， 则中速轴大齿轮的齿数 z 2=i 1·z 1 ，z 2=18ⅹ4=72 中速轴齿数z 3=18 ， 则 z 4= z 3·i 2=183=54 低速轴齿数z 5=20 ， 则 z 6= z 5ⅹ2=40
2齿轮的强度设计与校核
选定低速级齿轮模数为1，其余为2。 （1） 齿面解除疲劳校核 б
H
=
2KT 1(u+1)
φd d 13u
Z H Z E [бH ]
[бH ]= K N бlim
s
令 L h =8ⅹ250ⅹ24=48000 则N 1=60njL h =60ⅹ1400ⅹ1ⅹ48000
=4ⅹ1010 N 2=101
由图10-19（机械设计）查得 K HN1=K HN2=0.85 所以 [б
H ]1
= K N1бlim1s =0.85ⅹ6001
=510MP a [бH ]2=K N1бlim2s =0.85ⅹ550
1
=467.5MP a
因为用直齿轮所以Z H =2.5
由表10-6（机械设计）得Z E =189.8
K=K A K V K αK θ=1ⅹ1.1ⅹ1ⅹ1.4ⅹ1.413=1.554
由式б
H =
2KT 1(u+1)
φd d 13u
Z H Z E=бH
=
2ⅹ1.55ⅹ13.881(4+1)
0.50.0183ⅹ4
2.5ⅹ189.8
=2.04 MP a <<467.5 MP a
所以解除疲劳强度符合要求。
3弯曲疲劳强度校核
由图10-18（机械设计）查得 K FN1=K FN2=0.8 S 取1.4
再由图10-20（机械设计）查得 б
FE1
=500 MP a
б
FE2
=380 MP a
根据式10-12（机械设计）得
[бF ]1
=
K F1бFE1
s
=0.8ⅹ5001.4
=285.7 MP
a
[бF ]2
=
K F2бFE2
s
=0.8ⅹ3801.4
=217.1 MP a
由表10-5（机械设计）查得
Y Fa1=2.91 Y Sa1=1.53 Y Fa1 Y Sa1=4.4523 Y Fa2=2.24 Y Sa2=1.75 Y Fa2 Y Sa2=3.92
由式
бF =2KT 1Y Fa1Y Sa φd m 2Z 21 =2·1.55·13.881·4.4523
0.5·13182
=1.18= MP a <<217.1 MP a
所以解除疲劳强度符合要求。
4齿轮尺寸的确定
① 精算齿轮分度圆直径： d=mz
d 1=mz=1ⅹ18=18mm ， d 2=mz=1ⅹ72=72mm ， d 3=mz=1.5ⅹ18=27mm ， d 4=mz=1.5ⅹ54=82mm ，
③中心距a 的计算： a 1=（d+d ）/2=（20+72）/2=45mm
同理可算出a 2=54mm.
② 齿面宽b 的计算： b 2=ψ
d ·
d 1=0.5ⅹ18=9mm b 1= b 2+3=12mm
同理，b 4=ψ
d ·
d 3 取b 4=13.5mm b 3=1635mm 。
综上所述，齿轮设计参数如下：
z 1=18 ， d 1=18 mm ， b 1=12mm z 2=72 ， d 2=72 mm ， b 2=9 mm z 3=18 ， d 3=27 mm, b 3=16.5mm z 4=54 , d 4=81 mm ，b 4=13.5mm m n1=1 ， m n2=1.5
以上齿轮都是标准圆柱齿轮。
十 同步带设计（设计所有图表均来自《机械识记手册》第二版，第四卷）
1 设计参数
由前面的设计可知传到带轮的功率为P=M 3ω=0.15ⅹ6.28=0.942w ，n=60r/min,i=1,轴间距约为得a 0=105mm ，每天按8小时计。
2 设计功率P d
由表33.1-50查得在和修正系数K A =1.5，P d =K A P=1.5ⅹ0.942=1.413w
3 选定带型和节距
根据P d =1.413w 和n=60r/min ，由图33.1-13确定为XL 型，节距P b = 5.08mm 4 带轮齿数z 1,z 2
根据XL 带型海伦转速n ，由表33.1-51得 z 1,=z 2=10，此处取z 1,=z 2=15 5 带轮节圆直径
d=
zP d л =15x5.08л
=24.26mm ，由表33.1-56得d a =23.75mm 6 带速v v= лndr 60x1000 =0.076m/s
7 带长及齿数
L 0=a 0+ л(d 1+d 2)/2+ (d 1-d 2)
2
4a 0
=2x105+3.14x （24.26+24.26）+0=262.35mm ，由表33.1-47
查得应选用带长代号位140的XL 型同步带，其节线长L P =355.6mm ，节线长上的齿数z=70
8 实际轴间距a
a ≈a 0+（L P -L 0）/2=105+(355.5-362.35)/2=101.6mm 9 带轮啮合齿数z m
z m =ent[z 1/2-P b z 1
2л2a (z 2-z 2)]
因为 z 2=z 2 所以z m =ent[z 1/2]=8 10 基本额定功率P 0
P 0=(T a -mv 2
)v 1000
由表33.1-52查得T a =50.17，m=0.022 P 0=0.00385kw 11 所需带宽b s b s =b s0
1.14
P d
K Z P 0
由表33.1-52查得XL 型带b s0=9.5mm ，K z =1 所以b s = 9.5
1.14
1.413
3.85 =2.51mm
由表33.1-48查得应选带宽代号为025的XL 型带，其b s =6.4mm 12 带轮结构和尺寸
传动选用的同步带为140XL025 带轮：z 2=z 2=24.26mm ，
d a1= d a2=23.75mm hg=1.650-0.08
十一 轴的设计
轴的强度校核计算
由前面可知轴受到的力很小，因此用弯曲强度降低需用扭转切应力校核计算。由于曲柄轴受到的扭矩最大，所以由式
d ≥A
A 0=126， p=1.8375ⅹ10
-3
Kw ，n=60rad/min 得
。
由上式可知只要轴的直径大于
3.9mm 就能满足要求。因此我们决定轴直径最小的是曲柄滑块机构交接处的直径为5mm 。
十二 执行机构的设计 1打印机构设计
前面已经涉及到机构的选择，为凸轮机构。通过凸轮机构是从动件上下往复运动，而产品就在从动件下方，从而到达打印的目的。如图二
2打印机构工作头设计
我们设想是凸轮从动件就是工作头，只是打印图案部分—印章与从动件可分离，这样当要打印不同的印时只需把印章换下来就可以了。这样使机器的通用性更强。从动件也十分两部分，一个是活塞缸， 一个是活塞。活塞缸从上往下依次 图二
装入活塞，弹簧然后把活塞缸口封紧。
3定位夹紧机构设计
定位夹紧机构也是凸轮机构，只是和打印机构不同的是：打印机构用的是凸轮径向的形状使从动件运动，而定位夹紧机构是用凸轮轴向的形状来使从动件运动。
4定位夹紧机构工作头设计
由于打印是从上往下打印的所以，定位夹紧机构只需把产品定位好后进行辅助就可，不需对产品进行夹持。所以我们设计的工作头如图三。
图三
结束语
一设计总结：
通过这次设计，使我认识到上课时的内容虽然已经很很丰富，但如果没有实践的话，学习再多的理论也只是纸上谈兵，就像用到的各种符号，往往就同其它的一些符号相混，结果往往是张冠李戴。但如果书上的知识没有掌握，在设计的过程中会遇到很多麻烦，就像有许多公式记不起来，结果是弄得自己手忙脚乱，只好再从书上查找。通过这次设计，我查找资料的能力也得到了很大的提高。更重要的是，通过这次的课程设计，我们初步尝试了去独立地去发现问题，解决问题，反思问题的能力，并且设计的是一个整体，所以考虑问题的方向也全面了，不单单是去解一道题目，而是去解决一系列相关联的题目链，大大地提高了我们在这方面的能力，而且这种能力的培养恰恰是在学校学习阶段很难得接触到的，但却在以后踏上工作岗位中常常会遇到的，所以觉得此次的设计受益匪浅，并且稍有成就感，感谢开了这门课程设计课。但在设计过程中也发现了不少问题。比如自己知识的储备不足，知识面不够广，对学过知识的掌握不牢固。因此，自己在以后的学习工作中要不断的学习，不断实践，不断巩固加深自己的知识，使自己在今后的工作中得心应手。
二参考资料
孙恒陈作模葛文杰主编《机械原理》第七版高等教育出版社
濮贵良纪名刚主编《机械设计》第八版高等教育出版社
王建华毕万全主编《机械制图与计算机绘图》国防工业出版社
王建华毕万全主编《机械制图与计算机绘图学习指导》国防工业出版社
朱龙根主编《机械系统设计》机械工业出版社
刘鸿文主编《简明材料力学》高等教育出版社刘鸿文主编
[美]约翰·F·加德纳周进雄张陵译《机构动态仿真》西安交通大学出版社成大全主编《机械设计手册》第四版第三卷化学工业出版社
许澋页主编《机械设计手册》第二版第四卷机械工业出版社
课程设计说明书
课程名称
题目
指导老师
设计起止日期
系别
专业
学生姓名
班级学号
成绩
自动制钉机设计说明书 自动制钉机设计说明书 学院: 工程学院专业: 机械设计制造及其自动化班级: 10级8班姓名: 谢文华学号: 1015013108 同组成员: 指导老师: 魏春梅 1 目录 一. 课程设计任务书及工作要求…………………………………3 二. 机构工作原理…………………………………………………3 三. 功能分解图，执行机构动作分解图…………………………5 四. 工作循环图……………………………………………………10 五. 运动方案的选择与比较………………………………………11 六. 机构运动简图…………………………………………………15 七. 执行机构设计过
程...................................................16 八. 设计总结与心得......................................................19 九. 主要参考资料及其编号 (21) 2 一( 课程设计任务书及工作要求 1、工作要求 ,1.6,3.4mm,; (1)铁钉直径为 mm(2)铁钉长度为25,80; (3)生产率为60枚/min; (4)最大冷镦力为3000N，最大剪断力为2500N; (5)冷镦滑块质量为8kg，其它构件质量和转动惯量不计; (6)要求结构简单紧凑、传动性能优良、噪声尽量减少。 2、设计任务 (1)按工艺动作要求拟定运动循环图。 (2)进行送丝校直机构、冷镦钉帽机构、冷挤钉尖机构、剪断钢丝机构的选型。 (3)机械运动方案的评价和选择。 (4)拟定机械传动方案。 (5)设计飞轮和确定电动机型号。 (6)画出机械运动方案简图。 (7)对传动机构和执行机构进行运动学尺寸计算。二(机构工作原理 , 制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与铁钉直径 相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的。 3 1)校直钢丝。并按节拍要求间歇地输送到装夹工位。 2)冷镦钉帽，在此前夹紧钢丝。
课程设计说明书题目：自动打印机机构设计 院係）:机电工程学院 专业：________________________ 学生姓名：______________________ 学号：_________________________ 指导教师：__________________ 职称：讲师____________________
200 9年1月16日 目录 目录............................................................ 1题目.. (1) 2.1设计题目 (1) 2.2设计任务及要求 (1) 2.3设计数据 (1) 2.4 运动方案构思及提 3运动方案 (2) 4运动循环图 (6) 5设计计算 (7) 5.1电动机的选择 (7) 5.2涡轮蜗杆机构设计 (7) 5.3齿轮机构设计 (7) 5.4圆柱凸轮间歇机构设计 (8) 5.5打印凸轮机构设计 (8) 6打印机构运动曲线分析 (9) 7总结 (11)
参考文献 (12)
一、 题目：自动打印机机构设计 二、 设计题目以及任务 2.1设计题目 设计自动打印机机构。 2.1.1功能要求及工艺动作分解提示 1） 总功能要求：在产品上打印记号 2） 工作原理及工艺动作分解提示自动打印机系统的工作原理及工艺动作如图10.1所示该系统由电 机驱动主轴上的三个执行机构，完成送料、夹紧和打印、输出的任务。自动打印机系统的系统功能 图如下所示。 2.2设计任务及要求 1） 本题设计的时间为3周。 2） 根据功能要求，确定工作原理和绘制系统功能图。 3） 构思系统方案（至少两个以上），进行方案评价，选出较优方案。 4） 按工艺动作过程拟定运动循环图。 5） 对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计。 6） 绘制系统机械运动方案简图。 7） 编写设计说明书。 8） 要求机构的结构简单紧凑，运动灵活可靠、易于加工制造。 2.3设计数据 1）待打印产品尺寸，长】00mm,宽70mm,高30mm 自动打 印 机 系 统 停止 直线或曲线运动 直线或曲线运动 停止
自动打标机 一．功能要求及其工作原理 1.工作原理及工艺动作过程 产品自动打标机能实现在产品表面自动打制钢印的要求。产品由输送带运送到推送头1的前端（如图1所示），然后由推送机构将产品3推送到打印头2的下部，此后打印头2向下运动，与产品上表面接触，完成打印操作。在打印头退还原位时，推送机构再推送另一产品，并把已打印好的产品推走。 图1 自动打标机 2.原始数据及设计要求 产品尺寸为：长?宽?高mm ? =，生产率为10件/min， 200? mm mm100 200 要求打印头在与产品接触时，有1秒的停歇时间，以保证在产品上形成清晰的印字。设打印头在打印过程中对产品的压力为500N。 3.设计任务 （1）画出打标机的工作循环图。 （2）拟定打标机机构和推送机构的运动方案，并进行分析评价。 （3）进行打标机机构和推送机构的尺寸综合，并绘制机构运动简图。 （4）完成打标机机构的运动分析和力分析（各运动副处的摩擦系数f=0.1,不计各机构件的重力及惯性力）。 二．运动方案设计 2.1运动工艺动作分解及分析 该机构由推杆的对工件的推送功能和冲头对工件的冲压功能组成。 推送功能机构：
方案一 图2-2 凸轮机构，凸轮以等角速度回转，它的轮廓驱使从动件，可使推杆实现任意的运动规律，但行程较小。 方案二 图2-4 凸轮－连杆组合机构，可以实现行程放大功能，但效率较低。 方案三
图2－5 固定凸轮－连杆组合机构 固定凸轮－连杆组合机构，可实现预期的运动规律。 冲压机构： 方案一 六连杆机构图2－3所示的连杆机构由曲柄摇杆机构ABCD与曲柄滑块机构GHK通过连杆EF相联组合而成。能实现一段时间实现近似停歇。 图2－3 连杆机构 方案二 图1 凸轮－齿轮组合机构，可以将摆动从动件的摆动转化为齿轮齿条机构的齿条直线往复运动。 2.2 根据工艺动作拟定工作循环图 工作行程冲压停歇回程冲压机构冲头停止 不动
1 引言 1．1 制钉机 制钉机是用来制造铁钉的生产设备。 制钉机又名废旧钢筋制钉机，它本着一切从废物利用节能高效，变废为宝的角度出发，一切从用户能够快速致富的角度出发，以经济实用性为主，达到了技术含量高，操作使用方便，它动力小，节约能源，性能稳定可靠。质量达到标准，该设备具有体积小，灵活移动方便，低噪声、低耗电、易安装等特点。故此该项目已成为各企业、个体、家庭、下岗职工、农民朋友快速致富投资的理想项目。 1.1.1 国外制钉机的发展现状 1970年到1979年，国际制钉机业飞速发展．尤其是美国、德国、日本、韩国和我国台湾省等国家和地区，利用雄厚的资金和技术不断推陈出新。近年来工业发达国家在集团优势差。我国,技术含量越高的制钉机产品质量越差,而质量差的产品,很难参与国际制钉机发展上速度不快，甚至有所下降。而发展中国家的制钉机产量则大幅度上伸升。 1.1.2 我国制钉机的发展现状 国内制钉机产品的生产工艺落后，产品质量挡次较低。中国的全自动制钉机制造业经过多年的发展,从无到有,从弱小到强大。但总的来说,规模小的企业偏多,营业收入低,竞争,更谈不上形成品牌。据了解，美国，西欧和日本一年共消耗制钉机近20万。而作为手工产品著称的我国大陆，出口欧、美、日本市场的制钉机只占其消耗量的l%～1．5 %，显然是很不相称的。制钉机业较发达的韩国和台湾在几年前已达到年出口10万台以上。与我国处在同等水平的巴基斯坦和泰国制钉机出口也超过我国。1．2 ADAMS软件 ADAMS，即机械系统动力学自动分析，该软件是美国MDI公司开发的虚拟样机分析软件。ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。ADAMS软件的仿真可用
机械原理课程设计 题目名称自动制钉机 专业班级 15机制（专升本） 学生姓名刘备 学号 指导教师诸葛亮 机械与电子工程系 二○一六年六月十六日
目录 一、机械原理课程设计任务书 (3) 二、设计内容 (4) 1.根据工艺动作要求拟定运动示意图 (4) 2．各机构的选型设计 (5) 2.1选型设计 (5) 2.2自动制钉机的功能分解 (6) 2.3系统运动转换功能图 (9) 3.方案的比较 (9) 4.执行机构设计过程 (12) 4.1.连杆机构 (13) 4.2夹紧凸轮 (13) 4.3冷挤（切断）凸轮 (13) 4.4齿轮的选择 (14) 4.5槽轮半径的选择 (14) 4.6电动机的选择 (14) 5.运动方案选择 (15) 6.运动循环图 (16) 总结 (17) 参考文献 (18)
一、机械原理课程设计任务书 专业 15机制（升本）学号 XXXXXXXXXX 姓名刘备 设计题目：自动制钉机的设计 一、设计题目 制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与铁钉直径相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的。 1）校直钢丝。并按节拍要求间歇地输送到装夹工位。 2）冷镦钉帽，在此前夹紧钢丝。 3）冷挤钉尖。 4）剪断钢丝。 二、原始数据及设计要求： 1）铁钉直径Φ1.6—Φ3.4mm。 2）铁钉长度25—80mm。 3）生产率360枚/min。 4）最大冷镦力3000N，最大剪断力2500N。 5）冷镦滑块质量8kg，其他构件质量和转动惯量不计。 6）要求结构紧凑，传动性能优良，噪声尽量减小 三、设计任务 1）按工艺动作要求拟定运动循环图。 2）进行送丝校直机构、冷镦钉帽机构、冷挤钉尖机构、剪断钢丝机构的选型。 3）机械运动方案的评价和选择。 4）按选定的电动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案。 5）设计飞轮和确定电动机型号。 6）画出机械运动方案简图。 7）按蚌埠学院相关格式要求编写设计说明书
《机械原理课程设计》 学 院 机 电 工 程 学 院 班 级 组 长 联系电话 小组成 员 指导教
师 温州大学机电工程学院制 目录 第一章设计任务 第二章机构方案确定和尺寸计算 第三章虚拟样机实体建模与仿真 样机模型建立 模型仿真分析 第四章虚拟样机仿真结果分析 第五章设计总结 参考文献
第一章设计任务 题目一：自动打印机 1. 工作原理及工艺动作过程 对于包装好的纸盒上，为了商品某种需要而打印一种记号。它的动作主要有三个：送料到达打印工位；然后打印记号；最后将产品输出（人工移动）。 2. 设计要求 1）纸盒尺寸:如火柴盒大小； 2）自动打印机的生产率: 120次／min； 3）具有急回特性。 第二章机构方案确定和尺寸计算 方案1：机构简图如下
方案分析：此方案采取的是用偏心凸轮和若干个连杆构成的。输送杆垂直方向的运动是有偏心轮驱动的，而水平方向的往复运动则有曲柄驱动。从而达到间歇送料的目的。当传带翻转时，已加工好的产品自动输出。产品的夹紧主要是采用固定口的方法夹紧。 优点：连杆机构一般均为低副。其运动副元素为面接触，压力较小，承载能力较大，润滑好，磨损小，加工制造容易，且连杆机构中的低副一般是几何封闭，对保证工作的可靠有利。凸轮的使用容易实现预期的运动规律。 缺点：（1）由于连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递，因而传动路线较长，易产生较大的误差积累，同时也使效率降低。 （2）在连杆机构运动中，连杆所产生的惯性力难以用一般方法消除，因而此机构不宜用于高速运动。 （3）连杆须较高的运动精度。 （4）送料机构所需的空间较大，造成经济上的浪费。 方案2：机构简图如下
目录 设计任务书 (2) 原动机的选择 (5) 传动机构的选择与比较 (7) 执行机构的选择与比较 (9) 机构系统运动方案的拟定与比较 (10) 机构系统的运动循环图 (16) 机构功能分解图与动作分解图 (20) 机构的设计 (22) 机构的运动简图 (26) 必要的计算公式与有关调用子程序 (27) 程序图 (33) 参考文献··································一、设计任务书 （1）、功能要求及工艺动动作分解 ○1总功能要求 在产品上打印记号
○2工作原理及工艺动作分解 自动打印机系统的工作原理图及工艺动作如图(1)所示,该系统 有电机驱动主轴上的执行机构,完成打印任务。<1>首先就是由送料曲柄滑块机构1连续旋转运动,带动连杆2旋转,再经滑块3往复移动,把工件6送到指定的位置<2>而此时凸轮8已由远休止运动到近休止,摆杆7与凸轮保持接触,并摆动一个角度?,从而带动摆杆5也转动?角,到打印工件所需位置<3>紧接着就是打印印头动作完成打印。 (2)、原始数据与数据要求 ○1实现送料,凸轮,打印头等运动机构由一个电动机带动,通过一系列的减速机构,传动机构使该机构具有80r/min的打印速度。 ○2电动机功率P=0、8kw,转速n=980r/min、电机安放在整个装置的正下位置。 ○3根据打印产品的要求:长100-150mm,宽70-100mm,高30-50mm、因此须在此范围内满足要求设计如前一页图。 ○4并且要求打印设计,满足产品的重量在5-10N之间 ○5曲柄滑块由最左端向右运动过程中遇到如图(1)所示的送料桶
中落下的工件并把它推到指定的打印位置,其中滑块的两极限位置间距为89mm。 ○6印头摆角为4°,印头工作行程与返回行程分别由凸轮的回程角φ1=120o与升程角φ0=70o决定。 （3）、运动方案构思提示 ○1实现送料机构-夹紧功能的机构可以采用凸轮机构或有一定停歇时间的连杆机构。当送料,夹紧机构的执行件将产品送到指定位置,执行机构停止不动,维持推紧力,待打印机构执行件打印完之后被推走。最终我们经过一系列方案的构思与分析,决定由一对心曲柄滑块来完成送料与出料。滑块的两极限位置如下图(2),极限间距为L、 ○2实现打印功能的机构可以采用平面连杆机构或直动(摆动)凸轮机构。初步设计思路如下图(3)、凸轮1转动带动杆2从而带动杆3摆动,印头4在摆下就是动作完成打印。
机械原理课程设计 说明书 设计题目：自动盖章机 学院：汽车学院 专业：车辆工程 班级： 设计者： 指导教师： 2013年7月5日
目录 一、设计题目与任务 (3) 1. 设计题目 (3) 2. 设计要求 (3) 二、设计方案分析 (3) 1. 原动机的选择 (3) 2.功能分解 (4) 3.盖章机构的选型 (5) 4.方案选择 (6) 5.传动机构的选择与比较 (7) 三、机构设计 (9) 1.盖章机构 (9) 2.纸槽与分纸机构 (9) 3. 传动比计算 (10) 四、机构设计简图 (11) 五、设计小结 (12) 六、参考文献 (13)
一、设计题目与任务 1.设计题目 自动盖章机 2.设计要求 （1）可采用目前传统印章（不用印泥），适用于常见的机场办公印章结构形状； （2）实现在单页A3(297*420)、B4(250*393)、B5（176*250）纸上盖章，只的厚度为常见厚度，最大容许装质量不少 于100张； （3）直面盖章位置可任意调节； （4）每分钟盖章次数不低于10也； （5）电源电压为220 V ; （6）对于工作中出现的非正常情况或危险情况具有保护措施 （7）适合于桌面工作，操作简单安全，盖章质量可靠，工作噪声低，结构轻巧，外形美观。 二、设计方案分析 1.原动机的选择 如表格所示：
型号功率/kW额定转速 /（r/min）额定转矩 /（N·m） 最大转矩 Tk/（N·m） 角速度wk /（1/s） Y132S-6 3 960 选择的电动机的额定功率必须满足负载要求，而且必须保证在启动时可以顺利地运行，对于电动机来说，转速选择960r/min合适，可以保证运行的稳定性。另外转速也不可过高，这样造成功率因素过低，这也是不经济的。电动机的运动参数为转速。电动机的速度越高，其尺寸和质量也就越大，价格也就越高，但当执行构件的速度较低时，若选用高速电动机，势必需要大减速比的减速装置，反而可能会造成机械传动系统的过分庞大和制造成本的显著增加。在此机械运动中执行构件要求的效率不是很大，经过多方面的考虑我选960r/min的电动机。型号为Y132S-6。 2.功能分解
目录 1. 设计题目 (2) 1.1 工作原理及工艺过程 (2) 1.2 工艺数据 (2) 1.3 设计任务 (2) 1.4 课程设计目的 (2) 2. 运动循环图 (7) 3. 设计方案 (2) 3.1 设计思路 (2) 3.2 设计方案一 (3) 3.3 设计方案二 (3) 3.4 设计方案三 (4) 4. 最终方案 (4) 5. 所选方案的具体设计及分析 (4) 5.1 机构各部分设计和分析 (4) 5.1.1 送料校直机构设计与分析 (4) 5.1.2 夹紧机构设计与分析 (5) 5.1.3 冷镦机构设计与分析 (5) 5.1.4 冷挤机构设计与分析 (6) 5.1.5 切断机构设计与分析 (6) 5.2齿轮马达动力原件图 (6) 6. 课程设计总结 (8) 7. 参考资料 (8)
1.设计题目 1）钢钉是用途极为广泛的建筑五金制品尤其在当今的建筑行业中需要大量的钢钉作为劳动的工具，所以要高效、合理、廉价地生产出钢钉需要一套整体结构紧凑，科学合理，性能稳定，操作简单简便利的自动制钉机. 2）自动制钉机主要采用废旧钢筋来作为原料，通过拉直，镦尖等工序来生产我们日常生活中的所用圆钉子，具有原材料易取、广泛，投资较少等优点. 1.1 工作原理及工艺动作过程 制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与铁钉直径相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的。 1）校直钢丝，并按节拍要求间歇地输送到装夹工位。 2）冷镦钉帽，在此前需夹紧钢丝。 3）冷挤钉尖。 4）剪断钢丝。 5）夹丝装置释放，重新输送钢丝。 1.2 原始数据和设计要求 1）铁钉直径为Φ1.6—Φ3.4mm。 2）铁钉长度为25—80mm。 3）生产率为360枚/min。 4）最大冷镦力为3000N，最大剪断力为2500N。 5）冷镦滑块质量为8kg，其他构件质量和转动惯量不计。 6）要求结构紧凑，传动性能优良，噪声尽量小。 1.3 设计任务 1）根据工艺动作要求拟定运动循环图。 2）进行送丝校直机构、冷镦钉帽机构、冷挤钉尖机构、剪断钢丝机构的选型。 3）机械运动方案的评定和选择。 4）根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案，分配传动比，并在图纸上画出传动方案图。 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。 7）对执行机构进行运动分析，画出运动线图，进行运动模拟。 8）编写设计计算说明书。 1.4 课程设计目的 1）综合运用机械原理课程的理论知识，分析和解决与本课程有关的实际问题，使所学知识进一步巩固和加深。 2）得到初步的机械选型与组合以及确定运动方案、创新机械产品能力的训练。 3）提高绘图、表达、计算机应用和查阅资料的能力。
目录设计任务书 (2) 原动机的选择 (5) 传动机构的选择与比较 (7) 执行机构的选择与比较 (9) 机构系统运动方案的拟定与比较 (10) 机构系统的运动循环图 (16) 机构功能分解图与动作分解图 (20) 机构的设计 (22) 机构的运动简图 (26) 必要的计算公式与有关调用子程序 (27) 程序图 (33) 参考文献·································· 一、设计任务书 （1）、功能要求及工艺动动作分解 ○1总功能要求 在产品上打印记号
○2工作原理及工艺动作分解 自动打印机系统的工作原理图及工艺动作如图（1）所示，该系统有电机驱动主轴上的执行机构，完成打印任务。<1>首先是由送料曲柄滑块机构1连续旋转运动，带动连杆2旋转，再经滑块3往复移动，把工件6送到指定的位置<2>而此时凸轮8已由远休止运动到近休止，摆杆7与凸轮保持接触，并摆动一个角度?，从而带动摆杆5也转动?角，到打印工件所需位置<3>紧接着是打印印头动作完成打印。 （2）、原始数据和数据要求 ○1实现送料，凸轮，打印头等运动机构由一个电动机带动，通过一系列的减速机构，传动机构使该机构具有80r/min的打印速度。 ○2电动机功率P=0.8kw,转速n=980r/min.电机安放在整个装置的正下位置。 ○3根据打印产品的要求：长100-150mm,宽70-100mm,高30-50mm.因此须在此范围内满足要求设计如前一页图。 ○4并且要求打印设计，满足产品的重量在5-10N之间 ○5曲柄滑块由最左端向右运动过程中遇到如图（1）所示的送料桶中落下的工件并把它推到指定的打印位置，其中滑块的两极限位置间距为89mm。 ○6印头摆角为4°，印头工作行程与返回行程分别由凸轮的回程角φ 和升程角φ0=70o决定。 1=120o （3）、运动方案构思提示 ○1实现送料机构-夹紧功能的机构可以采用凸轮机构或有一定停歇时间的连杆机构。当送料，夹紧机构的执行件将产品送到指定位置，执行机构停
自动制钉机设计说明书 学院：工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：10级8班 姓名：谢文华 学号：1015013108 同组成员： 指导老师：魏春梅 目录 一. 课程设计任务书及工作要求????????????? 3 二 . 机构工作原理??????????????????? 3 三 . 功能分解图，执行机构动作分解图?????????? 5 四 . 工作循环图10
五. 运动方案的选择与比较???????????????11 六. 机构运动简图???????????????????15 七. 执行机构设计过程?????????????????16 八. 设计总结与心得??????????????????19 九. 主要参考资料及其编号 21 一．课程设计任务书及工作要求 1、工作要求 （1）铁钉直径为 1.6～ 3.4mm； （2）铁钉长度为25～80mm； （3）生产率为60 枚/min ； （4）最大冷镦力为3000N，最大剪断力为2500N； （5）冷镦滑块质量为8kg，其它构件质量和转动惯量不计；（6）要求结构简单紧凑、传动性能优良、噪声尽量减少。 2、设计任务 （1）按工艺动作要求拟定运动循环图。 （2）进行送丝校直机构、冷镦钉帽机构、冷挤钉尖机构、剪断钢丝机构的选型。 3）机械运动方案的评价和选择 4）拟定机械传动方案
5）设计飞轮和确定电动机型号。 6）画出机械运动方案简图。 7）对传动机构和执行机构进行运动学尺寸计算。 ．机构工作原理制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与铁钉直径相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的。 1）校直钢丝。并按节拍要求间歇地输送到装夹工位。 2）冷镦钉帽，在此前夹紧钢丝。 3）冷挤钉尖。 4）剪断钢丝。 图1.2（a）和1.2（b）分别为冷镦钉帽和冷挤钉尖的工作原理 图：
课程设计说明书题目:自动打印机机构设计 院(系): 机电工程学院 专业: 学生姓名: 学号: 指导教师: 职称: 讲师 200 9年1月16日
目录 目录............................................................................................................... I 1 题目 (1) 2、1设计题目 (1) 2、2设计任务及要求 (1) 2、3设计数据 (1) 2、 4 运动方案构思及提示 (1) 3 运动方案 (2) 4 运动循环图 (6) 5 设计计算 (7) 5、1 电动机的选择 (7) 5、2 涡轮蜗杆机构设计 (7) 5、3 齿轮机构设计 (7) 5、4 圆柱凸轮间歇机构设计 (8) 5、5 打印凸轮机构设计 (8) 6 打印机构运动曲线分析 (9) 7 总结 (11) 参考文献 (12)
一、题目:自动打印机机构设计 二、设计题目以及任务 2、1 设计题目 设计自动打印机机构。 2.1.1 功能要求及工艺动作分解提示 1)总功能要求:在产品上打印记号 2)工作原理及工艺动作分解提示自动打印机系统的工作原理及工艺动作如图10、1所示该系统由电机驱动主轴上的三个执行机构,完成送料、夹紧与打印、输出的任务。自动打印机系统的系统功能图如下所示。 2、2设计任务及要求 1)本题设计的时间为一周。 2)根据功能要求,确定工作原理与绘制系统功能图。 3)构思系统方案(至少两个以上),进行方案评价,选出较优方案。 4)按工艺动作过程拟定运动循环图。 5)对传动机构与执行机构进行运动尺寸设计。 6) 绘制系统机械运动方案简图。 7)编写设计说明书。 8)要求机构的结构简单紧凑,运动灵活可靠、易于加工制造。 2、3 设计数据 1)待打印产品尺寸,长100mm,宽70mm,高30mm 2)产品重量,约5-10N 3)自动打印机的生产率,80次/min。 2、4 运动方案构思提示 1) 实现送料-夹紧功能的机构可以采用凸轮机构或有一定停歇时间的连杆机构。当送料、夹紧机构的执行构件将产品推至指定位置,执行构件停止不动,维持推紧力(前有挡块挤压),待打印机构执行件打完印后,被推出。 2) 实现打印功能的机构可以采用平面连杆机构或直动(摆动)凸轮机构。 3) 实现输出功能的机构可以采用与送料、夹紧机构相类似的机构。为简化结构,可考虑固定定位挡块,而将输出运动与送料运动的方向互相垂直。 4) 自动打印机系统采用一个电机驱动主轴控制三个机构的执行构件完成各自的功能运动,如何将三个执行机构的主动件均固定在主轴上而达到设计要求就是需要认真考虑。
一、气动自动打标机的发展及其现状 1.1气动自动打标机简介 1.2气动自动打标机功能及特点 1.3气动自动打标机主要应用范围 1.4设备机械部分运动要求 1.5设备电气控制要求及技术要求 二、气动系统设计及元器件选择 2.1画X-D线路图 2.2绘出利用行程开关控制的气动控制回路 2.3选择执行元件 2.4选择控制元件 2.5选择辅助元件 2.6确定管道直径及压力损失 2.7选择空气压缩机 三、控制系统设计及元器件选择 3.1绘出气动回路 3.2电气控制原理图 3.3选择电磁阀 3.4选择可编程控制器 3.5选择电源 3.6 选择磁性行程开关 3.7 I/O地址分配 3.8 PLC程序设计 四、电气接线图 五、元件明细表 六、参考资料 七、总结
一、气动自动打标机的发展及其现状 随着经济的发展，人们生活水平的提高，每一种流通的商品都需要注明生产日期保质期等相关信息，包装是信息的载体，对商品贴标是实现的途径。打标机就是在包装件或产品上加上标签的机器，不仅有美观的作用，更重要的是可以实现对产品销售的追踪与管理，特别在医药、食品等行业，如出现异常可准确及时的启动产品召回机制。打标机是现代包装不可缺少的组成部分。 1.1气动自动打标机简介 气动打标机由PLC控制电磁阀的通断来控制各个气缸，使之完成相应的动作。打印头在气缸C作用下做冲压运动，从而在工件上印出有一定深度的标记。 1.2气动自动打标机功能及特点 不用传送带靠重力作用使工件自动填装，通过气缸直接打标输出，标记工整清晰；标记速度快，对标记材料无特殊要求；抗干扰能力强，能够在较恶劣的环境下工作；采用气体作为动力源，生产成本低，无污染；适合速度要求较快的流水线场合。 1.3气动自动打标机主要应用范围 1、汽车、摩托车等发动机、活塞、身、车架、底盘、连杆、发动机、汽缸等零部件进行编号、名称、商标、生产日期的打印； 2、电动车、自行车、摩托车等加架号打印； 3、各种商品、车辆、设备产品的标牌打印； 4、各种机械零部件、机床工具、五金制品、金属管、齿轮、泵体、阀门、紧固件、钢材、仪器仪表。机电设备等金属打标；塑料制品。
机械原理课程设计说明书 设计题目： 指导老师：哈丽毕努 设计者：马忠福 所属院系：新疆大学机械工程学院专业：机械工程及自动化 班级：机械 10-7 班 完成日期： 2014年7月 新疆大学 《机械原理课程设计》任务书
班级: 机械姓名: 马忠福 课程设计题目: 冲压式蜂窝煤成型机 课程设计完成内容: 设计说明书一份(主要包括:运动方案设计、方案的决策与尺度综合、必要的机构运动分析和相关的机构运动简图) 发题日期: 2014 年 6 月 15 日 完成日期: 2014 年 7 月 25 日 指导教师: 哈利比努
目录 一、蜂窝煤的功能和设计要求 (1) 二、工作原理和工艺动作分解 (2) 三、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 (2) 四、执行机构的选型 (3) 五、机械运动方案的选定和评价 (4) 六、机械传动系统的传动比和变速机构 (5) 七、画出机械运动方案简图 (5) 八、对机械传动系统和执行机构进行尺寸计算 (6) 1、带传动计算： (6) 2、齿轮传动计算 (6) 3、曲柄滑块机构计算 (6) 4、槽轮机构计算 (7) 5、扫屑凸轮计算 (7) 九、机械方案运动简图 (8) 十、参考文献 (9)
一、蜂窝煤的功能和设计要求 冲压式蜂窝煤成型机是我国城镇峰窝煤（通常又称煤饼）生产厂的主要生产设备，这种设备由于具有结构合理、质量可靠、成型性能好、经久而用、维修方便等优点而被广泛采用。 冲压式蜂窝煤成型机的功能是将粉煤加入转盘的模简内，经冲头冲压成峰窝煤。为了实现蜂窝煤冲压成型，冲压式蜂窝煤成型机必须完成五个动作： (1)粉煤加料； (2)冲头将蜂窝煤压制成型； (3)清除冲头和出煤盘的积屑的扫屑运动； (4)将在模简内的冲压后的蜂窝煤脱模； (5)将冲压成型的蜂窝煤输送。 图1.1冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘位置示意图 冲压式蜂窝煤成型机的设计要求和参数有： (1)蜂窝煤成型机的生产能力：30次/min； (2)驱动电机：Y180L-8，功率N=111KW；转速n=710r/min; (3)机械运动方案应力求简单； (4)图1.1表示冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘的相互位置情况。实际上冲头和脱模盘都与上下移动的滑梁连成一体，当滑梁下冲时将粉煤冲压成蜂窝煤，脱模盘将以压成的蜂窝煤脱模。在滑梁上升过程中扫屑刷将冲头和脱模盘刷除粘着粉煤，模筒转盘上均布了模筒，转盘的间歇机构使加料的模筒进入冲压位置、成型的模筒进入脱模位置、空模筒进入加料位置。 (5)为了改善蜂窝煤冲压成型的质量，希望冲压机构在冲压后有一保压时间。 (6)由于冲头压力较大，希望冲压机构具有增力功能，以增大有效作用，减小原动机的功率。
一． 设计题目 自动打印机的设计 1.题目简介 此自动打印机是当产品包装好后，为了商品的某种需要而用来在包装好的纸盒上，打印 一种记号的专用设备。它的主要动作有三个：纸盒送到打印工位；打印记号；然后将打印好的纸盒输出。 2.设计参数 （1）纸盒尺寸：长100～150mm ，宽70～100mm ，高30～50mm ； （2）自动打印机的生产效率：80次 /min 。 3.设计容 （1）打印机构 ①动作要求：将减速器输送来的匀速圆周运动转化为打印头的往复运动； ②运动要求：动力特性好，并有急回特性。 （2）送料机构 要求与打印机构动作协调。 （3）减速机构 计算总传动比，分配各级传动比和确定传动方案组合方式。例如带传动和定轴轮系串连或采用行星轮系等；有自锁要求而功率又不大时，可采用蜗杆机构。对定轴轮系要合理分配各对齿轮的传动比，这是传动装置的一个重要问题，它将直接影响机器的外廓尺寸、重量、润滑和整个机器的工作能力，根据/i n n 总电执行，确定传动机构。 二． 方案构思及分析 1.方案构思 根据设计要求，打印机构和送料机构有多种实现方式，现列表如下
表 1 2.方案分析 实现上述要求的机构组合方案可以有许多种，下面仅介绍其中的几例以供参考。（1）直动凸轮－摇杆滑块机构为打印机构和间歇机构为送料机构 如图1所示，打印机构选择为凸轮和摇杆滑块的组合机构，适当的设计凸轮廓线可以满足工作要求，打印瞬间无冲击，机构有急回特性，摇杆滑块机构为放大机构，可以减小凸轮的尺寸。送料机构采用盘式的传动，由间歇机构控制，使其能在预定时间将工件推送到待打印位置。 采用这种方式，优点是机构紧凑，使传动效率增大。由于机构的紧凑性，减少了占地面积。圆盘式的传动使送料更为平稳。 图 1
自动打印机机构设计 机械原理课程它包含很多知识在其中，其中机械原理课程的设计，它是其中的一个重要的实践内容，也是其实践过程中的教学环节必要关键点，它是机械工程方面专业人才培养的一个比较独立的，又相对重要的一个设计实践活动。它对学生的专业知识的培养，以及专业知识技能的创新精神以及能力的建立起到了关键的作用。必须要将学生在学习中的理论知识应用于实践过程之中，可以更好的更加系统地理解书本上的知识，得将其得到巩固，并且加强对理论知识的理解，同时也可以了解其的运行方案和运行的过程，培养它的设计能力以及自我开发的创新能力。本文主要通过对自动打印机的相关的工作原理的介绍，以及主要的运行机构和方式进行说明来加强学生对创意工艺的说明。 标签：工作原理和材料； 引言：打印机是计算机进行数据的输入和编写，最后通过计算机进行数据传输，然后将数据进行输出的一种设备。如何将打印机进行进行评价主要是三点打印的分辨率，打印的速度以及打印时产生的噪音。现在市面上主要是三种打印机喷墨打印机，激光打印机和针式打印机。它们各有各的优点和不足，所以我们对未来可能出现的自动打印机进行了展望。 一、自动打印机的主要工作原理和基本材料 自动打印机主要分为三个主要的执行点和关键点，完成送达材料，夹紧材料、文件和打印文件，及输出材料的任务。 （一）送达材料。夹紧运输的材料，它主要是通过凸形机构来制造间歇时间，以达到连续运输的效果。运输材料和夹紧的功能能够将产品运输到指定的地点，然后再铺行机构上停止不动，让其维持紧缩功能，维持推进力，等到打印机完成打印，然后将其继续向前推，后续的材料能够继续的向前，以此做到連续打印不间歇的连杆运转。 （二）实现连续打印同时也可以采取平面的连续杆的设计，可以将其采用运输材料，以达到简化机构，可以在前面设立一些固定的定位的挡块。如何将三个功能能够连接在一起，保证其各自功能的同时可以相互联系。需要用用一个电机的驱动主轴将其连接在一起，在连接的同时可以各自完成各项工作，所以必须电动机构要必须完成联动时期相互协调而且要确定其地运行的顺序，完成各个机构的配合流程图。最后连接在一起，追求简洁，有效。 （三）一般只需要的材料，主要有打印的纸张。住在100到150毫米之间，宽度在于70和100mm之间，它的高度30到50mm。成品的重量一般规定在五到十N。规定自动打印机的生产效率和速度为80次每分钟。同时要求打印自动打印机的设计必须要紧凑和简单，使其运转的时候能够灵活，设计简单，而且方便进行设计，加工以及完成。
机械原理 课程设计说明书 题目:自动制钉机 学生姓名: 王涛 学号: 2011701267 专业: 机械设计制造及其自动化 指导老师: 房菲 成绩: 工程系
目录 １.设计任务书 (3) 1.1功能要求 (3) 1.2原始数据及设计要求 (3) 1.3设计任务 (3) 1.4提示 (4) 2.自动制钉机设计方案 (4) 2.1四种自动制钉机设计运动方案 (5) 2.2四种方案比较 (8) 3.自动制钉机设计方案的拟定及运动循环图 (9) 4.自动制钉机各机构的分析及尺寸计算 (11) 4.1间歇送料传动机构 (11) 4.2夹紧机构 (12) 4.3冷挤钉尖机构 (13) 4.4剪断机构 (13) 4.5冷镦钉帽机构 (14) 4.6齿轮的选择 (14) 5.自动制钉机电动机和飞轮的选择 (15) 5.1电动机和飞轮的选择 (15) 6.总结 (16)
1.设计任务书 自动制钉机的设计 1.1功能要求 自动制钉机是将一卷直径与铁钉直径相等的低碳钢丝加工为木工用大小型号不同的铁钉。 1.2原始数据及设计要求 （1）铁钉直径φ1.6—φ3.4mm; （2）铁钉长度25—80mm; （3）生产率360枚/min; （4）最大冷镦力3000N，最大剪断力2500N； （5）冷镦滑块质量8kg,其他构件质量和转动惯量不计；（6）要求所设计的结构紧凑、传动性能良好、噪声尽量减小。 1.3设计任务 （1）执行机构选型与设计构思出至少3种运动方案，并在说明书中画出云顶方案的草图，经过对所有运动方案进行分析比较后，选择其中你认为比较好的方案进行详细设计，该机构最好具有急回特性； （2）对选择的方案画图机构运动循环图；
燕山大学 课程设计说明书（气压传动及控制课程设计） 项目名称：气动打标机的设计 组员姓名：刘宝 夏子青 赵俊伟 马牙川 张文辉 指导教师：吴晓明 2012-10-26
目录 燕山大学课程设计（论文）任务书 (3) 一、气动打标机的发展及其现状 (4) 1.1气动打标机简介 (4) 1.2气动气动打标机主要特点 (4) 1.3气动打标机主要应用范围 (4) 二、气动控制系统设计及参数计算 (5) 2.1画X-D线路图 (5) 2.2绘出利用行程开关控制的气动控制回路 (5) 2.3选择执行元件 (5) 2.4选择控制元件 (7) 2.5选择辅助元件 (8) 2.6确定管道直径及压力损失 (8) 2.7选择空气压缩机 (9) 三、电控系统设计 (11) 3.1绘出气动回路 (11) 3.2画X-D线路图 (11) 3.3绘出电气控制回路 (12) 四、实验小心得 (13) 五、项目心得 (14) 参考文献 (17)
燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：机械工程学院
一、气动打标机的发展及其现状 随着经济的发展，人们生活水平的提高，每一种流通的商品都需要注明生产日期保质期等相关信息，包装是信息的载体，对商品贴标是实现的途径。打标机就是在包装件或产品上加上标签的机器，不仅有美观的作用，更重要的是可以实现对产品销售的追踪与管理，特别在医药、食品等行业，如出现异常可准确及时的启动产品召回机制。打标机是现代包装不可缺少的组成部分。 1.1气动打标机简介 气动打标机是计算机控制打印针在X、Y二维平面内按一定轨迹运动的同时，打印针在压缩空气作用下做高频冲击运动，从而在工件上打印出有一定深度的标记。 1.2气动气动打标机主要特点 有较大深度，通过电脑直接打标输出，标记工整清晰；采用打印针头按照编辑好的字符或图形轨迹运动，控制高压气体高频冲击打印针，在工件表面形成由密集点阵组成的字符或图形。它可打标任意字符、图形、商标、图案等，具有的特点是：标记速度快，对标记材料无特殊要求；抗干扰能力强，能够在较恶劣的环境下工作；采用气体作为动力源，生产成本低，无污染；特别适合速度要求较快的流水线场合，在我国有着良好的发展前景。 1.3气动打标机主要应用范围 1、汽车、摩托车等发动机、活塞、身、车架、底盘、连杆、发动机、汽缸等零部件进行编号、名称、商标、生产日期的打印； 2、电动车、自行车、摩托车等加架号打印； 3、各种商品、车辆、设备产品的标牌打印； 4、各种机械零部件、机床工具、五金制品、金属管、齿轮、泵体、阀门、紧固件、钢材、仪器仪表。机电设备等金属打标；塑料制品。
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)
自动打印机 结构示意图 小组成员：机 机 机
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。
免责声明：文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线网会对会 课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 题 目: 单级移动倒立摆建模及串连滞后校正 初始条件： 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、研究该装置的非线性数学模型，并提出合理的线性化方法，建立该装置的 线性数学模型－传递函数（以u 为输入，θ为输出）； 2、用Matlab 对系统进行稳定性分析,并求其阶跃响应. 时间安排： 1.15～16 明确设计任务，建立非线性模型 1.17～19 线性化，设计校正装置 1.23～24 仿真分析，撰写课程设计报告 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日
目录 1 系统介绍 2 单级倒立摆的数学模型 3 系统稳定性分析 4 分析相角裕度和截止频率 5 系统仿真 6 总结与体会 参考文献
单级移动倒立摆建模及串连滞后校正 摘要 倒立摆系统是一个典型的非线性、强耦合、多变量和不稳定系统，作为控制系统的被控对象，通过以单级倒立摆为被控对象，来掌握控制系统的数学模型的建立方法和及控制系统的调试方法，掌握MATLAB仿真软件的使用方法。 本次课程设计包含如下几个内容： [1]研究该装置的非线性数学模型，并提出合理的线性化方法，建立该装置的线性数学模型－传递函数（以u为输入， 为输出）； [2]用画根轨迹方法对系统进行稳定性分析,用BODE图求出系统的相角裕度和截止频率. [3]用Matlab求系统阶跃响应.