机械原理课程设计自动盖章机.docx

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机械原理课程设计自动盖章机

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

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220V;

（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

29.844

59.688

96.34

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着增加。

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

3.盖章机构的选型

（1）凸轮连杆机构

功能：

将凸轮的连续往复转动转换成印章的上下往复移动，从而实现打印功能。

优点：

构造简单，在行程的起此点有较好的边界条件；在各段不同的运动规律的链接点上满足位移、速度连续，即其运动曲线应光滑过度；各段不同的运动规律有较好的动力性能和工艺性能，打印精度高。

缺点：

凸轮制造较困难，容易磨损，经济性差，维护性不好。

（2）凸轮推杆机构

功能：

将凸轮的连续往复转动转换成印头的上下往复移动，从而实现打印功能。

优点：

构造简单，在行程的起此点有较好的边界条件；在各段不同的运动规律的链接点上满足位移、速度连续，即其运动曲线应光滑过度；各段不同的运动规律有较好的动力性能和工艺性能，打印精度高。

缺点：

凸轮制造较困难，维护性不好。

（3）曲柄滑块机构

功能：

将曲柄连续往复转动转换成滑块在导轨上连续往复移动，实现盖章功能。

优点：

设计制作简单，易于维护，经济，可靠性高，使用范围广。

缺点：

运动规律任意性较差，运转精度较低。

4.方案选择

通过对以上备选方案在运动性能，工作性能，动力性能，经济性和结构紧凑性等方面的比较，最终自动盖章机的盖章机构选择方案3曲柄滑块机构。

5.传动机构的选择与比较

机械系统中的传动机构是把原动机输出的机械能传递给执行机构并实现能量的分配、转速的改变及运动形式的改变的中间装置。

传动机构最常见的有齿轮传动、带传动、蜗杆传动等。

他们的特点如下表：

特点

寿命

应用

齿轮传动

承载能力和速度范围大；传动比恒定，采用卫星传动可获得很大传动比，外廓尺寸小，工作可靠，效率高。

制造和安装精度要求高，精度低时，运转有噪音；无过载保护作用

取决于齿轮材料的接触和弯曲疲劳强度以及抗胶合与抗磨损能力

金属切削机床、汽车、起重运输机械、冶金矿山机械以及仪器等

蜗杆传动

结构紧凑，单级传动能得到很大的传动比；传动平稳，无噪音；可制成自锁机构；传动比大、滑动速度低时效率低；中、高速传动需用昂贵的减磨材料；制造精度要求高，刀具费用贵。

制造精确，润滑良好，寿命较长；低速传动，磨损显着

金属切削机床（特别是分度机构）、起重机、冶金矿山机械、焊接转胎等

带传动

轴间距范围大，工作平稳，噪音小，能缓和冲击，吸收振动；摩擦型带传动有过载保护作用；结构简单，成本低，安装要求不高；外廓尺寸较大；摩擦型带有滑动，不能用于分度链；由于带的摩擦起电，不宜用于易燃易爆的地方；轴和轴承上的作用力很大，带的寿命较短

带轮直径大，带的寿命长。

普通V带3500-5000h

金属切削机床、锻压机床、输送机、通风机、农业机械和纺织机械

链传动

轴间距范围大；传动比恒定；链条组成件间形成油膜能吸振，对恶劣环境有一定的适应能力，工作可靠；作用在轴上的荷载小；运转的瞬时速度不均匀，高速时不如带传动平稳；链条工作时，特别是因磨损产生伸长以后，容易引起共振，因而需增设张紧和减振装置

与制造质量有关

5000-15000h

农业机械、石油机械、矿山机械、运输机械和起重机械等

电动机

由上述几种主要的传动装置相互比较可知，由于传动比较大，故选择齿轮传动，第一级传动选择带传动，可对电动机起到过载保护的作用。

6.动作分解

减速二

减速

减速

曲柄

分纸摩擦轮

推杆

印章

三、机构设计

1.盖章机构

曲柄滑块执行机构尺寸确定

B3

B2

A2

A3

A1

O

B1

曲柄滑块机构相关参数确定步骤：

第一步：

取极位夹角为180°，取偏距e=0，行程S=60，

第二步：

由曲柄2OB=OA3-OA1，OB=30,BA=50

2.纸槽与分纸机构

本设计采用弧形纸槽与摩擦轮配合实现分纸，利用弧形纸槽将一打纸分层，并使分开是纸张进入摩擦轮接触位置，摩擦轮通过旋转带动纸张移动至盖章位置，盖章结束后继续通过摩擦轮旋转将纸张送出，并送入下一张纸。

3.传动比计算

齿轮

模数（mm）

压力角（度）

齿数（个）

直齿轮Z1

3

20

30

直齿轮Z2

3

20

90

直齿轮Z3

3

20

30

直齿轮Z4

3

20

90

直齿轮Z5

3

20

20

直齿轮Z6

3

20

80

直齿轮Z7

3

20

30

直齿轮Z8

3

20

60

斜齿轮Z9

3

20

30

斜齿轮Z10

3

20

30

斜齿轮Z11

3

20

30

斜齿轮Z12

3

20

30

斜齿轮Z13

3

20

30

斜齿轮Z14

3

20

30

i=n（输入）/n（输出）=72

w=960/72=13.33

传动齿轮布置图

Z6

Z2

Z14

Z12

Z10

Z13

Z11

Z9

Z8

Z7

Z5

Z4

Z1

Z3

电动机960r/min

四、机构设计简图

摩擦轮

摩擦轮

印章

五、设计小结

从拿到课程设计题目到完成设计用了几天的设计，由于自动盖章机查找不到相关参考资料，所有内容都是自己思考来做的，可能方案实际运行起来会有一些问题，还请老师指正。

通过这次课程设计，我对机械原理这门课程的学习更加深入了，通过翻阅课本和一些有关机械设计的参考书，自己摸索思考形成方案。

运动执行的去柄摇杆机构的灵感来源于汽车发动机的活塞和曲柄连杆机构，本方案将发动机活塞和曲柄的运动取逆运动，通过曲柄旋转带动滑块往复运动实现盖章功能。

分纸方案比较了摩擦法和静电法，由于对静电知识不足，故采取摩擦轮的方法。

整个装置通过电机进行驱动，分别带动分纸摩擦轮和曲柄轮同步运动，实现一遍分纸一遍盖章的功能，可通过调节纸槽位置来调节盖章位置。

本次课程设计巩固了理论知识，提高了实践动手能力，设计过程中对CAD等软件使用不熟练也给设计过程增加了麻烦，以后要更加熟练地装完机械相关知识和相关设计软件的使用，提高自己学习能力和水平。

六、参考文献

[1]戴娟，机械原理课程设计指导书，[M].北京；高等教育出版社

[2]孙恒陈作模葛文杰，机械原理，[M].北京；高等教育出版社

[3]焱飚，翟敬梅，机械原理课程设计[M].北京；机械工业出版社

[4]陆凤仪，机械原理课程设计[M].北京：

机械工业出版社