1、 機械原理 課程設計說明書題目： 包裝紙紙片夾送機構設計 學生姓名： 學 號： 院 （系）： 專 業： 指導教師： 2016 年 月 日目錄目錄1設計任務書2一、機械工藝要求3二、設計數據3三、工藝動作分析及機構運動循環圖設計3四、方案設計及討論34.1 工作機構34.2 夾紙機構5五、三個設計方案5六、機構尺寸設計76.1.主動輪的設計76.2.從動凸輪的設計86.3 連桿擴大機構(簡圖如下)9七、運動分析10八、參考文獻11一、機械工藝要求(1)夾鉗的運動如下，當夾鉗往前移時，僅張開下鉗。到達終點稍有停頓，夾住 紙片后便后退，將紙平穩、準確地拉到所規定的包裝工位； (2)夾紙機構應適應紙張

2、的大小和前后位置的變化，應有一定的可調范圍。 二、設計數據 (1)夾紙機構工作次數 n=120pcs/mm; (2)夾送距離 S=200mm； (3)夾鉗以加速運動作空程前進、運動時間 t1=T/3(T-運動周期)，然后停頓 t2= T/6 時間夾住紙片，再以穩定速度退到規定工位，所需時間 t3=T/3，然后再停 t4=T/6 時間松開夾鉗。三、工藝動作分析及機構運動循環圖設計 包裝紙片夾送機構的工藝動作主要有兩個： 一是將夾子移動到位， 夾鉗以加速運動作空 程前進、運動時間 t1=T/3（T-運動周期)，然后停頓 t2= T/6 時間夾住紙片，再以穩定速度退 到規定工位，所需時間 t3=T/

3、3，然后再停 t4=T/6 時間松開夾鉗；二是進行紙片夾取，下鉗停頓 t1= T/3，然后向上加速運動 t2= T/6 時間夾住紙片，停頓t1= T/3，向下加速運動t2= T/6 時間送卡紙片。 其具體工作動作順序如下： 包裝紙片夾送機構工藝動作順序0°.120°.180°.300°.360°夾送裝置前進運動停止后退運動停止下鉗停止向上夾緊停止向下松開四、方案設計及討論 4.1 工作機構 包裝紙片夾送機構的原動件是凸輪，從動件（夾送裝置）為滑桿，具有間歇特性，且機構 應有一定的可調范圍和較好的動力要求。 要滿足這些要求， 用單一的基本機構如凸

4、輪滑桿機 構機構是難以實現的。 因此，需要將幾個基本機構恰當地組合在一起滿足上述要求。 （1）搖桿-齒輪齒條機構。圖 1圖1所示機構具有兩個主要功能，其一為搖桿將一連續轉動轉換為按一定運動規律的往復 移動，其二則是齒輪齒條對位移進行了適當的放大。在此機構中，由于 AB 的長度小于扇形齒輪的節圓半徑，從而起到運動放大作用。 (2) 凸輪連桿滑塊機構1圖2需要實現一個具有運動規律要求的行程時，經常會考慮采用凸輪機構，但凸輪機構并不適用于行程較大的場合。如圖2所示的凸輪連桿則在一定程度上彌補了普通凸輪機構的不足，可以實現一個較大的運動規律可控的行程。(3)凸輪連桿滑塊機構2如圖 3，主工作機構采用凸

5、輪滑桿和搖桿滑塊裝置。凸輪機構可按行程和間歇時間用圖解法和解析法進行設計,選擇合適的連桿長度和滑塊位置，進行合適的放大比例設計，可使執行機構既能實現間歇，又能比例伸縮可調，滿足要求。而且此種設計可以減少與從動輪的連接距離。圖34.2 夾紙機構 進給運動；回程工作，下鉗不動；靜休止時，下鉗等加速等減速退回運動。 包裝紙片夾送機構在夾送推程工作時，下鉗靜止不動；夾送遠休時，下鉗等加速等減速的必須選擇一個合適的能夠實現夾紙和送紙不同地點的規定時間間歇機構上下鉗夾紙機構。 若僅僅為了能夠間歇夾紙，則不完全齒輪，連桿滑塊機構都可以實現，但題目指定點制定時間段的間歇夾取設計，非常麻煩，因而采用平底從動件盤

6、形凸輪機構可有效避免這些，而且設計原理簡單。圖4五、三個設計方案方案一圖5方案二圖6方案三（最優方案設計）圖7六、機構尺寸設計6.1.主動輪的設計 設計要求凸輪能實現一個S=100mm的往復運動，轉速n=120r/min 時間在T/3前為推程運動， T/3T/2 間歇，T/25T/6 回程 ，T5/6T 間歇。要求推程時加速運動，回程時勻速。考慮到沖擊，推程采用等加速等減速運動，回程為勻速。 1）可先得其位移線圖如下2）轉法可得其理論輪廓曲線： 因為主動輪為直動從動件， 且無偏置， 壓力角始終為零， 所以適當的取基圓半徑 R0=100mm, 通過比例尺列出各角度所對應的理論推程 0306090

7、120150180210240270300330360S01550851001001007550250003）主動輪運動方程 r=100+50*t*t theta=60*t z=0 r=150+100*t-50*t*t theta=60+60*t z=0 r=200 theta=120+60*t z=0 r=200-100*t theta=180+120*t z=0 = 100 theta=300+60*t z=0圖86.2.從動凸輪的設計凸輪能實現一個 S=40mm 的往復運動，轉速 n=120r/min 時間在 T/3 前為間歇，T/3T/2 推程，T/25T/6間歇，T5/6T 回程。要

8、求推程時加速運動，回程時勻速。考慮到沖擊，推程、 回程采用等加速等減速運動。 可先得其位移線圖如下2）轉法可得其理論輪廓曲線： 因為主動輪為直動從動件， 且無偏置， 壓力角始終為零， 所以適當的取基圓半徑 R0=200mm, 通過比例尺列出各角度所對應的理論推程0306090120150180210240270300330360S07.52542.550505042.52512.50003）從動輪運動方程 r=200 theta=120*t z=0 r=200+20*t*t theta=120+30*t z=0 r=220+40*t-20*t*t theta=150+30*t z=0 r=24

9、0 theta=180+120*t z=0 r=240-20*t*t theta=300+30*t z=0 r=220 -40*t+20*t*t theta=330+30*t z=0圖96.3 連桿擴大機構(簡圖如下)由于凸輪不便于實現大的推程運動，可采用上圖的擴大裝置能起到放大作用。對于滑塊上的 B 和 C 點，0 為其絕對速度瞬心,VB=*OB ,VC=*OC 因為 OB/OC=2, 相等，所以 VB/VC=2,VD=0.5VA ,SA=2SD 此擴大裝置可以改變 OB/OC 的值從而改變行程的大小。由于凸輪不便于實現大的推程運動，可采用上圖的擴大裝置能起到放大作用。對于滑塊上的 B 和

10、C 點，0 為其絕對速度瞬心,VB=*OB ,VC=*OC 因為 OB/OC=2, 相等， 所以 VB/VC=2,VD=0.5VA ,SA=2SD 此擴大裝置可以改變 OB/OC 的值從而改變行程的大小。圖10七、運動分析運動速度與加速度分析n=120pcs/min;h=100 T=0.5S t=0.17s 時V=8h/2*=930 a=8h2/2=2300 。理論與實際相比較準確。圖11（下鉗速度分析）圖12下鉗加速度分析八、參考文獻1鄭甲紅、朱建儒、劉喜平，機械原理，北京：機械工業出版社，2006.2 2濮良貴，紀明剛，機械設計（第七版） ，北京：高等教育出版社，2001.6 3呂仲文，機械創新設計，北京：機械工業出版社，2004.1 4任工昌，機械原理課程學習指南，西安：西北大學出版社