自动订书机运动方案设计

自动订书机运动方案设计内容摘要：

动机传递过来的主动力，带动凸轮做周期转动。 在近休阶段，支架杆保持静止；在推程阶段，凸轮推动支架杆运动，支架将凸轮作用的力传递给订书机，使之完成订书任务；在回程阶段，支架由于左边重力大于右边，将与凸轮保持接触，订书机被拉起来。 缺点：凸轮的轮廓由于长时间传递较大的力而发生磨损，影 响工作精度，甚至能导致订书工作不能正常完成。 优点：设计简单，运动模型容易实现。 7 凸轮简图 将 方案一和方案二的比 较， 根据我们的设计要求，两种工作构件均能满足，但凸轮机构有近休，允许工人在更长的时间内换料，要求较低，减少工人的疲劳度， 最终确定传递力和运动选择凸轮机构。 最终确定的方案总设计简图： 8 四 、尺寸设计 齿轮设计 —— 采用标准齿轮 模数 （ mm） 压力角 齿数 分度圆直径（ mm） 齿轮 1 1 20 20 20 齿轮 2 1 20 100 100 齿轮 3 1 20 20 20 齿 轮 4 1 20 120 100 传动比： Z=Z1*Z2=25 齿轮安装时注意事项：各齿轮之间应精密配合，中心距应严格控制在误差允许的范围内，由于齿轮传动会产生较大的 切向 推力，应留有一定的传动侧系，以保证储油润滑。 齿轮 2 与齿轮 3应固结在一起，中间不要用较长的轴连接，这样在传递力的过程中轴不会产生太大的力矩，同时又能节省空间。 齿轮 1直接与电动机相连，齿轮 2 直接与凸轮相连接。 9 二、凸轮设计 设计参数： 基圆半径： r=50mm 推杆行程： h=40mm 偏心距： e=0 凸轮运动角速度 ： ω =2π /3。 逆时针转动 近休止角 δ1 =4π /3 推程运动角 δ2 =π /3 远休止角 δ3 =0 回程运动角 δ4 =π /3 推程许用压力角 [α1] =30176。 回程许用压力角 [α2] =70176。 凸轮转动一周分三个阶段： 近休，此过程推杆保持静止，近休止角为 4π /3。 推程运动 ，此过程推杆左端向上运动，右端向下运动，属于工作行程，推程运动角为 π /3。 回程运动，此过程推杆左端向下运动，右端向上运动，回程运动角为 π /3。 设计提示： 推程运动选用正弦加速度运动规律。 因为凸轮的转速为 30r/min，采用正弦加速度运动，可避免冲击。 订书机工作时，会产生较大的反作用力，同时，订书机订书在装订过程中，尺寸要求严格，故凸轮的轮廓尺寸必须严格控制在误差范围之内，这就要求凸轮在长时间工作时不发生大的磨损。 若有刚性冲击或柔性冲击，凸轮就会受到较大的惯性力，从而产生磨损。 正弦加速度运动既无刚性冲击，也无柔性冲击，故凸轮推程运动选择正弦加速度运动。 回程运动选用余弦加速度运动规律。 在订书机完成一次订书任务后，没有力的作用，既对凸轮没有磨损，余弦加速度运动不 会产生刚性冲击，故回程运动选用余弦加速度运动。 10 不设计远休，并且近休止角较大都是为了有充足的时间在工作台上移走已订好的纸张，移入下一批待订纸张。