自动打印机(机械原理课程设计)
机械原理课程设计-自动打印机设计
机械原理课程设计-自动打印机设
计
机械原理课程设计——自动打印机设计
机械原理课程设计是机械工程学生得以更好地掌握机械原理的重要方式之一。
课程设计通常包括实验设计和项目设计两部分，而本次课程设计侧重于项目设计，即自动打印机设计。
自动打印机作为一种新型的打印机，能够自动完成打印任务，具有节省时间、高效率、低成本等优点，因此受到了大众的广泛关注。
本次课程设计的目的就是让学生们更加深入地了解自动打印机的原理和结构，在实践中加深对机械原理的理解。
首先，学生需要完成自动打印机设计的介绍，介绍自动打印机的基本结构及工作原理，以及各种可能的应用场景。
其次，学生需要根据自动打印机的基本结构进行设计，比如设计材料、制作模型，以及进行各种试验，使其能够实现自动打印的功能。
最后，学生还需要对自动打印机的原理和性能进行分析，并且为其给出一些优化建议，以提高其性能。
在学习机械原理的过程中，机械原理课程设计——自动打印机设计不仅可以让学生们更好地理解机械原理，还可以让学生们更加直观地感受到科学技术的神奇魅力，从而激发学生们对科学技术的兴趣。
自动打印机
《机械原理》课程设计任务书
学生姓名：专业班级：
指导教师：李刚炎工作单位：机电工程学院
一、设计题目：自动打印机
对于包装好的纸盒上，为了商品某种需要而打印一种记号。
它的动作主要有三个：送料到打印工位，然后打印记号，最后将产品输出。
二、设计条件
三、设计任务及要求
1. 要求设计实现该打印机功能的送料机构、夹紧机构、打印机构和产品输出机构。
一般应包括凸轮机构、平面连杆机构以及齿轮机构等常用机构。
至少设计出三种能实现机运动形式要求的机构，绘制所选机构的机构示意图（绘制在说明书上），比较其优缺点，并最终选出一个自己认为最合适的机构进行机构综合设计，绘制出其机构运动简图。
2. 设计传动系统并确定其传动比分配（皮带传动传动比i ≈ 2 ，每级齿轮传动传动比
i ≤ 7.5 ）。
3. 在图纸上画出自动打印机的传动系统方案图和工作循环图。
4. 在图纸上画凸轮机构设计图（包括位移曲线、凸轮廓线和从动件的初始位置）；要求确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，确定凸轮廓线。
5. 设计计算其中一对齿轮机构。
6. 以上所要求绘制的图形均绘制在一张一号图纸上。
7. 编写设计计算说明书一份。
四、设计提示
1. 从结构简化考虑将送料—夹紧机构合为一体，可以采用凸轮机构或连杆机构。
2. 打印机构和输出可以采用平面连杆机构或凸轮机构。
3. 由于定位夹紧时在送料方向有一挡块，输出运动可与送料运动方向互相垂直。
五、时间安排
指导教师签名： 2 010年9月3 日
系主任（或责任教师）签名： 2 010年9月3 日。
自动打印机(机械原理课程设计)
自动打印机(机械原理课程设计).
设计名称：自动打印机
设计目的：设计一种自动打印机，能够自动抽取纸张、印刷文字和排除错页，提高打印效率和减少人力成本。
设计原理：自动打印机主要由纸张自动进纸机、打印机组和错页排除机构三部分组成。
纸张自动进纸机能够从纸张贮存仓自动抽取纸张，并送到打印机组。
打印机组采用喷墨技术进行打印，可以在纸张表面印刷文字。
错页排除机构能够检测并排除打印中出现的错页。
设计流程：
1. 开始
2. 从纸张储存仓中抽取纸张并将其送到自动打印机
3. 自动打印机识别出需要打印的文字并进行打印
4. 打印中出现错页时，错页排除机构自动检测并将错页排除
5. 打印完成后，自动排出已打印好的纸张
6. 结束
设计要点：
1. 纸张自动进纸机的设计要考虑不同规格的纸张，并能够自动抽取多张纸张进行连续打印。
2. 打印机组采用喷墨技术进行打印，需要考虑喷头的位置和调节，以保证打印质量。
3. 错页排除机构需要能够检测并排除不同规格的错页，并在轨道方向上精确定位。
4. 整个自动打印机需要配备电路控制系统，能够实现自动控制和监测系统的状态。
5. 设计时需要充分考虑设备的耐用性、可靠性和易维护性。
设计效果：
1. 自动打印机能够自动抽取、打印和排出纸张，大大提高了打印效率。
2. 错页排除机构能够自动排除错页，减少了错误率，提高了打印质量。
3. 自动打印机能够适应不同规格的纸张和打印要求，具有较高的通用性和适应性。
4. 设计的自动打印机具有较高的可靠性、耐用性和易维护性，减少了维护和保养成本。
机械原理课程设计---自动打印机机构设计
机械原理课程设计---自动打印机机构设计
一、实验目的
1、了解自动打印机机构的工作原理和结构；
2、掌握机构设计的基本方法和技巧；
3、通过实验学习机构装配和调试技术。
二、实验原理
自动打印机主要由控制模块、传动系统和打印组成，其中传动系统主要由减速机构、传动链条、滑块机构和驱动电机组成。
打印机工作时，电机通过减速机构驱动链条运转，带动滑块机构上下移动，从而实现打印头在打印介质上的运动，从而完成打印工作。
三、实验内容及步骤
1、自动打印机机构的设计：根据实际需求，设计自动打印机的机构，包括传动系统的减速机构、传动链条、滑块机构和驱动电机等。
2、机构零部件的制造：根据机构设计图纸，制作机构相应的零部件。
3、机构的装配：按照装配图纸和装配顺序，将机构各部件组
装在一起。
4、机构的调试：将安装好的机构与电路板连接，对自动打印
机进行调试和试运行，查找机构中的问题，并进行调整。
四、安全注意事项
1、在操作过程中要注意安全，保护好自己和周围人员的安全；
2、注意实验室设备的保养和维护；
3、在实验结束后及时清理实验现场，并保持实验器材设备的
整洁。
五、实验结果分析
1、完成自动打印机机构设计，制造出相应的零部件，并成功
地将各部件组装在一起。
2、对机构进行了调试和试运行，检查并调整了机构中可能存
在的问题，机构运行效果良好。
六、实验结论
通过本次实验，掌握了机构设计的基本方法和技巧，了解了自动打印机机构的工作原理和结构，掌握了机构装配和调试技术，提高了对机械原理及机构设计的理解和实践能力。
机械原理课程设计自动打印机说明书
《机械原理课程设计》学院机电工程学院班级组长联系电话小组成员指导教师温州大学机电工程学院制目录第一章设计任务第二章机构方案确定和尺寸计算第三章虚拟样机实体建模与仿真3.1 样机模型建立3.2 模型仿真分析第四章虚拟样机仿真结果分析第五章设计总结参考文献第一章设计任务题目一：自动打印机1. 工作原理及工艺动作过程对于包装好的纸盒上，为了商品某种需要而打印一种记号。
它的动作主要有三个：送料到达打印工位；然后打印记号；最后将产品输出（人工移动）。
2. 设计要求1）纸盒尺寸:如火柴盒大小；2）自动打印机的生产率: 120次／min；3）具有急回特性。
第二章机构方案确定和尺寸计算方案1：机构简图如下方案分析：此方案采取的是用偏心凸轮和若干个连杆构成的。
输送杆垂直方向的运动是有偏心轮驱动的，而水平方向的往复运动则有曲柄驱动。
从而达到间歇送料的目的。
当传带翻转时，已加工好的产品自动输出。
产品的夹紧主要是采用固定口的方法夹紧。
优点：连杆机构一般均为低副。
其运动副元素为面接触，压力较小，承载能力较大，润滑好，磨损小，加工制造容易，且连杆机构中的低副一般是几何封闭，对保证工作的可靠有利。
凸轮的使用容易实现预期的运动规律。
缺点：（1）由于连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递，因而传动路线较长，易产生较大的误差积累，同时也使效率降低。
（2）在连杆机构运动中，连杆所产生的惯性力难以用一般方法消除，因而此机构不宜用于高速运动。
（3）连杆须较高的运动精度。
（4）送料机构所需的空间较大，造成经济上的浪费。
方案2：机构简图如下传动部分采取槽轮机构，平面图如下方案分析：此机构的送料部分采取的是盘型结构，盘的转动通过槽轮带转，从而实现其间歇送料的目的。
夹紧部分采取的是固定位置夹紧。
产品输出利用定位固定挡块的方法，将产品垂直方向输出。
输出运动于送料运动的方向互相垂直。
优点：机构紧凑，使传动速率增大。
因为有紧凑的机构，所以减少占地面积。
自动打印机系统机械原理课程设计
自动打印机系统机械原理课程设计一、课程设计要求1. 设计一台自动打印机系统，要求能够自动完成打印任务。
2. 以机械原理为主要内容，设计打印机的各个部件和结构。
3. 涵盖传感器、电机、控制电路等电子方面的知识。
4. 提交设计草稿和实验报告，包括设计图纸、调试记录、系统介绍等内容。
二、设计思路1. 打印机的结构设计：打印机主要由以下几个部分组成：打印头、进纸轮、纸张压力轮、出纸轮、纸张传送带、电机及传动组件等。
其中，打印头是整个系统的核心部分，负责将电脑上的图像或文字转化为实际的印刷品。
进纸轮和纸张压力轮的作用是将纸张送入打印头，保证打印质量。
出纸轮则负责将已打印好的纸张送出。
纸张传送带是连接这些部件的重要组成部分，起到传输、保持纸张位置等作用。
电机及传动组件则负责转动轮子，驱动各个部件运转。
2. 打印机的电子控制系统设计：打印机的电子控制系统主要包括传感器、控制电路、电源等部分。
传感器的作用是感知打印头、进纸轮、出纸轮、纸张传送带等部件的位置和运动状态，向控制电路发送信号，控制电路则根据传感器信号来控制电机的启停、运转方向、转速等参数。
3. 实践操作：根据打印机的结构设计和电子控制系统设计，进行实际的打印机搭建和调试。
首先要梳理好各个部件之间的运动路径和传动关系，逐一安装测试，进而完成系统整合和调试。
三、设计草稿（注：草稿只是一个基本的想法方案，具体细节和实现可以有所变化）1. 打印机结构设计草稿：（1）打印头：使用流水线结构设计，具备较高的转速和精度，采用热敏打印机头。
（2）进纸轮和纸张压力轮：采用橡胶材料，具有一定的摩擦力和压缩性，能够满足传送纸张的需要，并在传送过程中保证纸张的平整和正常进料。
（3）出纸轮：采用带齿轮的结构，通过齿轮传动和传送带的配合工作，将已打印好的纸张送出。
（4）纸张传送带：采用橡胶材质，能够传送纸张并保持纸张的位置稳定，具有较好的抗滑性能和耐久性能。
（5）电机及传动组件：采用直流电机和减速器的组合，通过齿轮传动和传动轮驱动各个部件运转。
打印机机械原理课程设计
打印机机械原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解打印机的机械结构组成，掌握各部件的功能及工作原理；2. 学生能掌握打印机的基本操作流程，了解不同类型打印机的特点及适用场景；3. 学生了解打印机的维护保养知识，掌握常见故障的排除方法。
技能目标：1. 学生能够独立进行打印机的组装与拆解，提高动手实践能力；2. 学生能够熟练操作打印机，完成打印任务，提升办公软件应用能力；3. 学生能够分析并解决打印机使用过程中遇到的问题，培养问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习打印机机械原理，增强对现代办公设备的认识和兴趣；2. 学生在团队合作中，培养沟通协调能力和团队精神；3. 学生养成爱护公共财物、珍惜资源的良好习惯，提高环保意识。
本课程针对初中年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标。
通过本章节的学习，学生不仅能够掌握打印机的机械原理，提高实践操作能力，还能培养良好的情感态度和价值观，为今后的学习和生活打下坚实基础。
二、教学内容1. 打印机概述：介绍打印机的定义、分类及发展历程，使学生了解打印机在现代办公中的应用。
- 教材章节：第一章 打印机概述2. 打印机机械结构：讲解打印机的各部件名称、功能及工作原理，重点掌握打印头、墨盒、纸张传输系统等关键部件。
- 教材章节：第二章 打印机机械结构3. 打印机操作流程：学习打印机的安装、连接、设置及基本操作，掌握打印、复印、扫描等功能的实现。
- 教材章节：第三章 打印机操作流程4. 打印机维护保养：传授打印机的日常保养方法，介绍常用耗材的更换及常见故障的排除。
- 教材章节：第四章 打印机维护保养5. 打印机实践操作：安排学生进行打印机的组装、拆解及实际打印操作，提高学生的动手实践能力。
- 教材章节：第五章 打印机实践操作根据课程目标，教学内容分为五个部分，按照教学大纲的安排和进度进行授课。
通过本章节的学习，学生将系统掌握打印机的相关知识，为实际应用打下坚实基础。
机械原理课程设计自动打
机械原理课程设计自动打一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握机械原理的基本概念和自动打的概念。
知识目标包括了解机械原理的定义、分类和应用，理解自动打的工作原理和结构。
技能目标包括能够分析机械系统的工作过程，能够设计简单的自动打机构。
情感态度价值观目标包括培养学生的创新意识，提高学生对机械原理的兴趣。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括机械原理的基本概念、自动打的工作原理和结构。
首先，介绍机械原理的定义、分类和应用，通过实例让学生了解机械原理在实际生活中的运用。
然后，讲解自动打的工作原理，包括动力装置、传动装置和执行装置等部分。
最后，分析自动打的结构，包括机身、手臂、滑块等组成部分。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法。
首先，采用讲授法，教师讲解机械原理的基本概念和自动打的工作原理。
其次，采用案例分析法，让学生通过分析实际案例，了解机械原理在实际生活中的应用。
再次，采用实验法，让学生亲自动手进行实验，观察自动打的工作过程。
最后，采用讨论法，让学生分组讨论，分享自己的学习心得和体会。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课将准备多种教学资源。
教材方面，将使用《机械原理》一书，作为学生学习的基础资料。
参考书方面，将推荐《机械设计基础》等书籍，供学生进一步拓展学习。
多媒体资料方面，将制作PPT课件，通过图文并茂的形式，生动展示机械原理和自动打的相关知识。
实验设备方面，将准备自动打模型，让学生亲自动手操作，加深对机械原理的理解。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业和考试等。
平时表现方面，将观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，以了解学生的学习态度和理解程度。
作业方面，将布置相关的练习题，让学生课后巩固所学知识，并通过批改作业了解学生的学习情况。
考试方面，将设计一份综合性的考试，包括选择题、填空题和解答题等，以测试学生对机械原理和自动打知识的掌握程度。
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课程设计说明书题目：自动打印机机构设计院（系）：机电工程学院专业：学生姓名：学号：指导教师：职称：讲师200 9年1月16日目录目录 (I)1 题目 (1)2.1设计题目 (1)2.2设计任务及要求 (1)2.3设计数据 (1)2.4 运动方案构思及提示 (1)3 运动方案 (2)4 运动循环图 (6)5 设计计算 (7)5.1 电动机的选择 (7)5.2 涡轮蜗杆机构设计 (7)5.3 齿轮机构设计 (7)5.4 圆柱凸轮间歇机构设计 (8)5.5 打印凸轮机构设计 (8)6 打印机构运动曲线分析 (9)7 总结 (11)参考文献 (12)一、题目：自动打印机机构设计二、设计题目以及任务2.1 设计题目设计自动打印机机构。
2.1.1 功能要求及工艺动作分解提示1）总功能要求：在产品上打印记号2）工作原理及工艺动作分解提示自动打印机系统的工作原理及工艺动作如图10.1所示该系统由电机驱动主轴上的三个执行机构，完成送料、夹紧和打印、输出的任务。
自动打印机系统的系统功能图如下所示。
2.2设计任务及要求1）本题设计的时间为一周。
2）根据功能要求，确定工作原理和绘制系统功能图。
3）构思系统方案（至少两个以上），进行方案评价，选出较优方案。
4）按工艺动作过程拟定运动循环图。
5）对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计。
6) 绘制系统机械运动方案简图。
7）编写设计说明书。
8）要求机构的结构简单紧凑，运动灵活可靠、易于加工制造。
2.3 设计数据1）待打印产品尺寸，长100mm，宽70mm，高30mm2）产品重量，约5-10N3）自动打印机的生产率，80次/min。
2.4 运动方案构思提示1）实现送料-夹紧功能的机构可以采用凸轮机构或有一定停歇时间的连杆机构。
当送料、夹紧机构的执行构件将产品推至指定位置，执行构件停止不动，维持推紧力（前有挡块挤压），待打印机构执行件打完印后，被推出。
2）实现打印功能的机构可以采用平面连杆机构或直动（摆动）凸轮机构。
3）实现输出功能的机构可以采用与送料、夹紧机构相类似的机构。
为简化结构，可考虑固定定位挡块，而将输出运动与送料运动的方向互相垂直。
4）自动打印机系统采用一个电机驱动主轴控制三个机构的执行构件完成各自的功能运动，如何将三个执行机构的主动件均固定在主轴上而达到设计要求是需要认真考虑。
三、运动方案1、方案1：机构简图如下2、方案分析：此方案采取的是用偏心凸轮和若干个连杆构成的。
输送杆垂直方向的运动是有偏心轮驱动的，而水平方向的往复运动则有曲柄驱动。
从而达到间歇送料的目的。
当传带翻转时，已加工好的产品自动输出。
产品的夹紧主要是采用固定口的方法夹紧。
优点：连杆机构一般均为低副。
其运动副元素为面接触，压力较小，承载能力较大，润滑好，磨损小，加工制造容易，且连杆机构中的低副一般是几何封闭，对保证工作的可靠有利。
凸轮的使用容易实现预期的运动规律。
缺点：（1）由于连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递，因而传动路线较长，易产生较大的误差积累，同时也使效率降低。
（2）在连杆机构运动中，连杆所产生的惯性力难以用一般方法消除，因而此机构不宜用于高速运动。
（3）连杆须较高的运动精度。
（4）送料机构所需的空间较大，造成经济上的浪费。
2、方案2：机构简图如下传动部分采取槽轮机构，平面图如下方案分析：此机构的送料部分采取的是盘型结构，盘的转动通过槽轮带转，从而实现其间歇送料的目的。
夹紧部分采取的是固定位置夹紧。
产品输出利用定位固定挡块的方法，将产品垂直方向输出。
输出运动于送料运动的方向互相垂直。
优点：机构紧凑，使传动速率增大。
因为有紧凑的机构，所以减少占地面积。
用槽轮传动，所以工作可靠，在圆销进入和脱离啮合时，运动平稳，能准确控制转动的角度。
缺点：槽轮的配合要求比较高。
槽轮的转角大小不能够调节，在转位始末有冲击。
因此此机构只能应用于转速要求不高的装置中。
3、方案3：机构简图如下带动部分为凸轮式间歇运动机构。
其平面图如下方案分析：打印机构通过凸轮来达到间歇运动目的，在远休止处打印，近休止处等待送料过来。
与凸轮连接的滚子通过弹簧使其始终与凸轮相连，本来凸轮具有易磨损的特点，滚子的应用很好的解决了这个问题；；夹紧部分采取的是固定位置夹紧；盘的转动通过应用凸轮式间歇运动机构来带动，使之实现间歇运动；产品输出利用定位固定挡块的方法，将产品从下输出。
输出运动于送料运动的方向互相垂直。
优点：只要适当设计出凸轮轮廓曲线，就可使从动盘获得所预期运动规律。
其动载荷小，无刚性和柔性冲击。
无需采用其他的定位装置，就可获得高的定位精度。
且机构结构紧凑，节约使用空间。
缺点：加工成本高，对装配、调整要求严格。
综上所述，根据技术、经济、安全可靠及实际的可能性四个方面的内容，选用方案机构简图如下。
送料机构：利用包装纸盒自身重量,通过传输桶,并利用圆柱凸轮间歇机构带动其传输到打印工位.。
夹紧机构：利用托盘上的凹陷来固定产品，使之当高速运转时，产品不被甩出。
工作台机构如下图所示。
按照打印的产品尺寸设定工作台的凹陷面积。
四、运动循环图在同一时间段，工作转台与打印机构的同步化循环图如下图所示（工作转台与间歇机构的从动盘同轴转动）打印机构打印一次，凸轮转动一周，则圆柱凸轮间歇机构要转两周，所以当凸轮的转速为80r/min，圆柱凸轮的转速为160r/min五 设计计算5.1 电动机的选择齿数 模数（mm ） 压力角（0） 直径（mm ） 螺旋角 蜗轮 35 5 20 175 14.04 蜗杆 45209014.04序列号 齿数 模数（mm ） 压力角（°） 直径（mm ） 齿轮1 26 2.5 20 65 齿轮2 26 2.5 20 65 齿轮3 26 2.5 20 65 齿轮4 522.520130电动机型号额定功率/(kW)满载转速/（r*min-1） 堵转转矩/额定转矩 最大转矩/最大转矩 同步转速1500r/min ，4级Y90S-4 1.114002.22.2弦距销距半角两柱销最小距离柱销中心圆半径R2柱销直径柱销数主动凸轮直径R1103.325 22.5°53.325 135 50 8 1005.5 打印凸轮机构设计（如下图所示）基圆半径(mm) 升程（mm）近休止角（°）远休止角（°）推程角（°）回程角（°）50 30 60 60 120 120六、打印机构运动曲线分析。
推程段：推杆推程运动方程为S=h[(δ/δ0) –sin(2πδ/δ0)/(2π)]V=πw[1-cos(2πδ/δ0)]/δ0a=2πhw2sin(2πδ/δ0)/δ02凸轮主要用于带动打印头的运动，而物料的长、宽、高为：100mm×70mm×30mm，参考可取推杆行程h=50mm。
结合运动循环图得δ0=120°，已定条件n=80(r/min)所以得出以下数据凸轮升程段：滑块的位移分析位移（mm）35302520位移（mm）15105020406080100120140滑块的速度分析滑块的加速度分析由以上数据表面该机构没有刚性与柔性冲击，对凸轮的正常运转工作没有太大影响。
七、总结通过这次课程设计，我对机械原理课程设计加深了理解与认识。
对连杆机构，凸轮机构和齿轮机构的运动特点有了进一步的认识，学到了一些实践性的东西。
首先，经过计算机模拟运动分析可以得到直观的运动曲线，从而对各种机构的运动特性有了更深一步的理解。
对机械系统设计的步骤及方法，其中包括选择模型，运动方案的确定，运动学和动力学的分析和整体设计等，并提高了我的计算，分析，计算机辅助设计，绘图以及查阅和使用文献的综合能力。
其次，对于一些在机械原理课程中提到的比较抽象或者很少提及的概念有了一个认识，例如传动比的分配，各种参数的选择等，参数不同对结果的影响很大，甚至实现不了要求的运动动作。
通过自己对各种参数的选择，了解了这些参数的选择方法。
最后，通过这一次的课程设计，我明白自己对本课程的很多概念没有做到真正的理解，所以造成设计时的茫然。
所以，这就要求我在以后的学习中，在理解概念的基础上，把握课程的本质，踏踏实实学习专业知识，能做到学有所用。
参考文献[1]孔凌嘉，张春林。
机械基础综合课程设计北京理工大学出版社 2004[2]于惠力，张春宜，潘承怡.机械设计课程设计[M].北京：科学出版社，2007.[3]刘跃南机械系统设计机械工业出版社 1999.[4]机械设计手册编委会.机械设计手册·单行本·轮系[M].机械工业出版社，2007.[5]机械设计手册编委会.机械设计手册·单行本·齿轮传动[M].机械工业出版社，2007.[6]任嘉卉，李建平机械设计课程设计北京：北京航空航天大学出版社.2001[7]孙桓, 陈作模.机械原理（第七版）[M].高等教育出版社，2001.[8]石永刚，徐振华凸轮机构设计上海科学技术出版社 1995.。