图书贴标签机械原理课设

nullnull图书馆图书标签自动粘贴机 汇报人：程炳超 段巍 吕克珂 舒亚威 2012年1月13日 汇报内容汇报内容产品介绍 设计背景及应用 设计要求及其功能 机构选择、论证、比较 机构工作循环图 机械简图 机构设计分析与计算 电机选型 三维图绘制装配 心得体会产品介绍产品介绍设计背景及应用设计背景及应用 对于图书馆的图书，起侧边上的标签有着极为重要的作用。 图书馆每天会购入大量新书，每本新书都需要贴上标签，如果考纯手工完成，不紧工作量巨大，还会由于疏忽造成贴歪，贴皱甚至贴错的情况。 基于这种现状，我们设计了一种能够以流水线的形式来完成图书馆新书贴标签的任务，解放人力，也让图书的身份证更加美观。设计要求及功能设计要求及功能设计要求 1）完成预想的功能； 2）结构简单，尺寸紧凑； 3）工作可靠，安全性高； 4）操作简单，维护方便； 设计功能：自动剪，贴标签，自动存放贴 好的书本，实现图书贴书签的自动化机构方案选择、论证、比较机构方案选择、论证、比较夹取机构： 夹取机构是循环运动机构，在运动过程中的特定时刻需要完成加紧书本和松开书本的运动，可以采用对称弹簧夹结构或者由凸轮控制的自动松紧夹机构。对称弹簧夹结构凸轮控制自动夹机构机构方案选择、论证、比较机构方案选择、论证、比较对称弹簧夹结构 优点： 结构简单，体积小，设计方便，无需提供额外动力驱动夹子夹紧和松开。 缺点： 若要设置在特定时刻自动夹紧步骤则会很难实现，故书本的装夹需人力完成。凸轮控制自动夹机构 优点： 全自动，不需要人力，运动过程可控。 缺点：由于凸轮随夹子运动，故凸轮的动力提供需要用到万向节，结构将非常复杂，空间体积也将较大。机构循环图机构循环图机械简图机械简图机构设计分析与计算机构设计分析与计算为实现裁纸功能的凸轮机构的尺寸设计及计算 已知单个运动行程为8秒，其中运动时间为2秒，静止时间为6秒。在静止时间6秒内进行贴标签行为，因此要求裁纸动作在前两秒内完成，故设计凸轮形状如下。 运动方向：顺时针 凸轮类型：凹槽凸轮（为实往复运动） 凸轮基圆半径：30mm. 因回程的过程是裁纸的过程，而裁纸需要比较大的 冲力，所以回程设计较快。机构设计分析与计算机构设计分析与计算为实现贴纸功能的曲柄滑块机构的尺寸设计与计算 机构设计分析与计算机构设计分析与计算间歇功能——槽轮尺寸设计与计算 在我们所设计的机器中，共需两个槽轮，一个槽轮控制皮带轮的间歇运动，另一个控制纸带的间歇运动。 已知一个运动循环为8秒，动2秒，停6秒。 槽轮槽数和拨盘圆销数的选择 由运动循环图可知槽轮机构的运动系数τ=1/4，τ=K(z-2)/2z，由于槽轮的制造，机构尺寸等条件的限制，槽轮的槽数不宜过多，所以选择比较普遍，简单的四槽槽轮，圆销为1。 机构设计分析与计算机构设计分析与计算槽轮外形尺寸设计： 圆销中心回转半径R R=asin(π/z) 圆销半径r R≈R/6 槽顶高A A=acos(π/z) 槽底高b b≤a-(R-r) 或b=a-(R+r)-(3~5)mm 槽深h H=A-b 槽顶侧壁厚e e=(0.6~0.8)r,但不小于3mm 锁止弧半径 =R-r-e 外凸锁止弧张开角 =2π/K-2 取中心距a=200mm,由机械原理相关计算公式得到该机构基本尺寸： 算得z=4 a=200mm R=141.4 r=23.6 A=141.4 b=32 e=14.16 Rr=103.64机构设计分析与计算机构设计分析与计算 传送带的设计与计算 已知传送带总长4m,共有五个夹子平均分布，平均0.8m一个夹子 已知一个运动循环为8秒，其中运动2秒，停止6秒。则有： 皮带轮R6=40mm机构设计分析与计算机构设计分析与计算锥齿轮的设计与计算： 机构设计分析与计算机构设计分析与计算滚子链传动设计： 机构设计分析与计算机构设计分析与计算机构设计分析与计算机构设计分析与计算齿轮传动设计及计算（齿轮模数均为2）1.齿轮3,8 根据纸条的动停规律，设计得齿轮8与3的传动比为2.5。 Z3=20，Z8=50 2.齿轮11带动小车 小车上一个书位为16cm,根据运动规律小车运动2秒静止6秒，故在2秒内小车应当走16cm. V小车=160mm/2s=80mm/s 故取Z11=20电机选型电机选型1.电动机类型和结构形式的选择 电动机主要有Y、YZ、YZR系列，无特殊需要，一般选取Y系列的三相交流异步电动机；而YZ、YZR系列一般用于频繁启动，制动和换向，具有较小的转动惯量和较大的过载能力。我们设计的自动图书贴标签机没有特殊要求，故选用Y系列的三相交流异步电动机。 2.电动机功率的确定 本机械消耗功率由以下几个部分组成： 夹书皮带轮传送机构 皮带上共有5个夹子在线运动，可以同时有3个夹子夹书工作。书本以汉语词典为最重案例，重600g。三个夹子夹着3本汉语词典以速度V=0.4m/s运动为最大功率7.2w 圆整为10w. 电机选型电机选型凸轮剪切标签机构 根据查阅资料得，因贴纸较难剪切，故需大约100N的力。取剪切的功率为200W。 曲柄摇杆贴标签冲压运动 通过查阅资料，我们对本机械定义为小型机器，故取冲压功率为200W 齿轮传动消耗功率 机械系统中用了3组齿轮啮合，两组滚子链，两组槽轮，一组皮带轮传动，故会产生较大的摩擦分享功率，为了保险起见应当在前者计算基础上多增加200w功率。电机选型电机选型故最终 取总体 3.电动机转速的确定 根据尺寸计算已知W6=10rad/s ,n6=95r/min W5=W6,W4=W3 且4,5的传动比为4，故W4=2.5rad/s=W3 3为主动轮，求得n3=23.9r/min 圆整为24r/min 4.电动机型号的确定 额定功率为775W,转速24r/min。三维图绘制装配三维图绘制装配心得体会心得体会