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目錄 第一章 緒論…………………………………………………………2 1.1打孔機簡介……………………………………………………2 1.2打孔機原理和常用機構及運動介紹……………………… 2 1.2.1 打孔機的工作原理……………………………………2 1.2.2常見的運動形式………………………………………2 1.2.3 常用運動機構…………………………………………3 第二章 方案的設計與選擇…………………………………………4 2.1設計方案一……………………………………………………4 2.2設計方案二……………………………………………………4 2.3設計方案三……………………………………………………5 2.4設計方案四……………………………………………………6 2.5最終選擇方案…………………………………………………6 第三章 所選方案的具體分析………………………………………8 3.1 送料機構分析…………………………………………………8 3.2 沖孔機構分析…………………………………………………10 3.3整體結構尺寸…………………………………………………10 總結……………………………………………………………………11 參考文獻………………………………………………………………12 第1章 緒論 1.1打孔機簡介 打孔機在現代社會有著較為廣泛的應用，其用途可分為辦公用途打孔機，工業(yè)生產打孔機等等，通用卡片打孔機為辦公用途打孔機，主要分為自動式和手動式兩種。打孔機的出現改變了人類生產生活方式，提高了勞動生產效率。 打孔機主要有激光打孔機，氣動打孔機，機械打孔機等等。激光打孔機主要應用在航空航天、汽車制造、電子儀表、化工等行業(yè)，而它主要是由固體激光器、電器系統(tǒng)、光學系統(tǒng)和三坐標移動工作臺等四大部分組成。氣動打孔機是印刷包裝機械，制袋機的一種打孔輔助類的工具，一種由制袋機電腦給出信號傳輸到電磁閥再工作的氣動模具。適用于食品類包裝袋、醫(yī)藥類用品包裝袋、各種飾品包裝袋、無紡布紙袋等的打孔。機械式打孔機的傳動裝置和工作裝置主要由由純的機械部分組成，一般由電動機輸出的轉速通過皮帶傳動和齒輪傳動減速后連接到打孔機構的原動件上進行運動，而打孔機夠主要是連桿機構的組合體。 1.2打孔機原理和常用機構及運動介紹 1.2.1 打孔機的工作原理 打孔機是通過力作用在沖孔軸件，沖孔軸件克服穿透紙張的阻力，發(fā)生位移，從而在紙張上形成與沖孔軸件相同形狀的孔，打孔機要實現打孔功能，只需要沖孔軸件向下壓，然后向上抬升復位兩個動作即可，但需要兩個運動是上下的垂直運動。沖過軸件是利用一系列的連桿機構，齒輪機構，間隙機構、皮帶傳動等將電動機的上的運動傳遞過去。 1.2.2常見的運動形式 機械傳動系統(tǒng)是由一個或是若干個運動鏈組成的，通過各個運動鏈將原動件的運動變?yōu)閳?zhí)行機構所需要的運動，不同的運動形式有不同的運動參數，在執(zhí)行構件的運動形式中，最為常見的是直線運動和回轉運動。 連續(xù)回轉運動：車床、銑床等主軸都做連續(xù)的回轉運動，而且為了提高加工質量并減小動載荷，都要求做勻速回轉運動。 間歇回轉運動：這種運動常用作分度運動和回轉運動。 往復直線運動：其運動參數有行程的長度，行程速比系數及每分鐘往復運動的次數等。 帶停歇的往復直線運動：這種運動形式在自動機和半自動機中應用較多。 單向帶停歇的直線運動：即插床的進給運動為此類。 1.2.3 常用運動機構 運動機構的選擇是為了實現打孔機的最終職能，根據題意，卡片打孔機沖孔軸是實現上下運動，然而要實現這一運動的機構往往有許多種，例如為了將回轉運動變?yōu)橹本€運動，既可以用齒輪齒條或螺旋機構，也可以用連桿機構或凸輪機構。常用的機構有如下幾種： 傳動回轉類運動機構 摩擦傳動機構：皮帶傳動、摩擦輪傳動。。 嚙合傳動機構：齒輪傳動、渦輪蝸桿傳動、鏈傳動。 單向間歇運動機構 槽輪機構：實現不需要經常調節(jié)轉動角度的旋轉運動。 棘輪機構：廣泛用來實現分度運動和進給運動。 往復移動和往復擺動的機構 連桿機構：用來實現往復運動的主要是曲柄滑塊機構、正弦機構和一些六桿機構。 凸輪機構：適合要求嚴格的實現指定的、運動規(guī)律的運動件。 螺旋機構：具有很大的減速比和較高的制造精度，適合低速進給和精密調整機構。 齒輪齒條機構：適用于移動速度較高的進給運動中。 第2章 方案的設計與選擇 片打孔機的形狀有各種各樣，但是其基本構造是類同的，主要是由送料機構和壓孔機構組成，具體部分一般分為底板、定位部件、傳動部件、執(zhí)行部件及附件等組成。 板：打孔機的基礎構架，打孔機的其他各部件都要以他為基礎裝配。 位部件：為打孔機的其他部件的裝配精確定位，實現打孔機的設計要求，包括定位組合件，上定位板，圓柱銷等等。 動執(zhí)行部件：提供傳遞動力，使力傳遞到執(zhí)行部件，實現打孔的最終目的 位部件：在打孔機完成有效動作后，使得打孔機迅速復位到待命狀態(tài)。 據打孔機的組成，本人初次設想了如下機構方案，現一一分析如下： 2．1 設計方案一 打孔機構采用六桿機構，可保證機構具有急回特性和工作段近于勻速的特征，并使壓力角盡可能小。用一般的四桿急回機構，雖可滿足急回要求，但其工作行程的等速性能往往不好，采用六桿機構就可獲得改善。 送料機構是由四桿機構組成，按機構的運動循環(huán)圖確定主動件和從動件運動規(guī)律，則機構可在預定時間將工件送至待加工的位置。 圖：2-1 設計方案一 2．2 設計方案二 打孔機構采用凸輪—連桿組合機構，這種組合機構的設計，關鍵在于根據輸出的運動要求，設計出凸輪的輪廓?？梢愿鶕蚩讬C構的運動過程，畫出凸輪的輪廓。凸輪軸通過齒輪機構與曲柄軸相連，可以按機構運動循環(huán)圖確定凸輪轉角及其從動件的運動規(guī)律，則可以控制打孔機構的運動。 送料機構是一個四桿機構，按機構運動循環(huán)圖可確定主動件和從動件的運動規(guī)律，使其能在預定時間將工件送至待加工位置。 圖：2-2 設計方案二 2．3 設計方案三 打孔機構采用棘輪機構。棘輪和一四桿機構串聯，沖頭上升時，搖桿順時針擺動，并通過棘爪帶動棘輪和工作抬順時針轉位。當沖頭下降進行沖壓時，搖桿逆時針擺動，則棘爪在棘輪上滑動，工作臺不動。 送料機構是一個四桿機構，按機構運動循環(huán)圖可確定主動件和從動件的運動規(guī)律，使其能在預定時間將工件送至待加工位置。 圖：2-3 設計方案三 2.4 設計方案四 此設計方案中，打孔機構采用曲柄滑塊機構模型，送料采用間歇機構實現。 圖：2-4設計方案四 2．5 最終選定方案 我最終采用的是第四種方案。 原因： 1. 沖壓機構中的曲柄滑塊結構簡單，具有較好的急回特性，節(jié)省了回程的時間，大大提高了生產效率， 且能更好地符合設計的要求。 2. 凸輪雖然機構簡單緊湊，但是凸輪輪廓與推桿之間為點、線接觸，易磨損，凸輪機構多用于傳力不大的場合。 3．棘輪工作時有較大的沖擊和噪聲，而且運動精度較差，棘輪一般用于速度較低和載荷不大的場合。 綜合上述原因，我們覺得第四方案比其他三個方案更符合方案選用應考慮的幾個方面，在制造中可以大大減少工序，并且可以降低成本。 圖：2-4最終選定設計方案 第二章 所選方案的具體分析 3.1 送料機構分析 送料機構的原理簡圖如下： 圖：3-1送料機構原理圖 圖中1為機構的原動件，為一全齒輪，2為一部分齒輪，三為與部分齒輪2同軸的摩擦輪，4為與摩擦輪3配合的摩擦輪，5為卡片，6為沖孔底板。 電動機輸出的轉矩通過傳動裝置傳動到全齒輪1上，齒輪1帶動部分齒輪2運動，由于部分齒輪2與摩擦輪3同軸，則2和3同時轉動，摩擦輪3通過與摩擦輪4配合一起轉動，推動卡片間歇的向前運動。 送料機構的基本結構尺寸見整體機構的結構尺寸。 3.2 沖孔機構分析 沖孔機構的原理簡圖如下： 圖：3-2沖孔機構原理圖 沖孔機構的原理中1為曲柄輪，2為曲柄，與曲柄輪1固定在一起實現整周旋轉，3為卡片，4為與曲柄相連的連桿機構，56為慣性輪，78為沖壓輪，9為沖壓連桿，10為沖壓道具。 電動機輸出的轉矩通過傳動裝置傳遞到曲柄輪及曲柄上，曲柄2的整周運動帶動連桿4運動，4的運動帶動沖壓機構運動，以此來實現沖孔。 3.3 整體機構的結構尺寸 通過查手冊以及相關資料合理的設計機構的結構尺寸，具體體現如下圖所示： 圖：3-3整體機構的結構尺寸圖 總結 這次課程設計，我感觸頗深。在設計的過程中，我往往在自認為已經沒有問題的時候，卻碰到了前面認為不是問題的問題?？雌饋砗芎唵蔚臋C械構件做起來卻不是很容易。設計起來也不是得心應手?？偨Y起來，我最大的欠缺就是缺乏一個整體的觀念，常常在不經意中，以偏概全，以局部代替整體。 另外，在課程的設計中，我運用了AutoCAD等軟件，對這些軟件的運用有了更深刻的認識，運用得更加靈活自如。這次課程設計是對機械原理這門課的總結，我運用這學期學到的關于機械原理的知識，充分發(fā)揮我的想象和創(chuàng)造能力，做出了我的機構。雖然比較粗糙，但我相信，隨著我知識的提升，我會做得更加完善。我通過設計，了解到學習的內容的目的，運用，帶著問題和明確的學習目的來學習，可以達到更好的效果。 這次課程設計，不僅顯示了我對所學知識的運用情況，還培養(yǎng)了我的動手，思考和自主查閱資料的能力。同時也暴露了自己知識的漏洞和不足。但是經過老師的指導和自己的努力終于有了一定的成果，我想這在我以后的工作會有深遠的影響。 參考文獻 [1] 《機械原理設計指導書》 主編：穆塔里夫 大學機械設計教研室 2009 [2] 《機械設計》第七版 主編：濮良貴 紀名剛 高等教育出版社出版 2001 [3] 《機械原理》第七版 主編：孫恒 陳作模 葛文杰 高等教育出版社 2006 [4] 《機械原理課程設計指導書》主編：裘建新 高等教育出版社 2005 [5] 《機械設計》 主編： 徐錦康 機械工業(yè)出版社 2008 [6] 《機械原理與設計課程設計》 主編：王三民 機械工業(yè)出版社 2004 [7] 《機械原理課程設計手冊》 主編：鄒慧君 高等教育出版社 1998 [8] 《機械設計課程設計》第二版 主編: 朱文堅 黃平 華南理工大學出版社出版 2004 12