加，积累误差较大，传动精面连杆机构 运动分析
平面连杆机构的运动分析方法 有很多，其中两种方法应用较广泛， 即瞬心法和杆组法。瞬心法是利用 机构的瞬时速度中心求解机构的运 动问题。杆组法的理论依据为机构 组成原理。在这里选择杆组法。 对于凸轮，采用高副低代的方
法进行分析。平面连杆机构运动图
与平面连杆机构的杆组如图所示。
2、纵向推书机构
计算方法：
位置分析:
速度分析:
加速度分析:
3、送纸机构
送纸机构工作原理：用皮带轮控制
另一个主动轮，按额定的转速转动，通过 不完全齿轮控制摩擦轮的运动，当需要送 纸的时候使不完全齿轮与完全齿轮相啮合， 实线送纸，不需要时使不完全齿轮的圆滑 面与齿轮相切，实现传纸的间歇。
3、裁纸机构
裁纸机构凸轮分析：
裁纸过程中主轴转角为
70°~80°。为了防止从动件运
动过程中产生冲击，要求推程时 从动件运动规律按正弦规律变化。 回程过程中仍旧按正弦加速度规 律设计凸轮。凸轮的最大推程为 50mm，设计凸轮从动件是直动 型的，基圆半径50mm，滚子半 径10mm。 设计裁纸刀距离纸张40mm， 图为从动件运动位移与凸轮转角 关系。
优缺点：机构简单，空间构件灵活，
稳定性好，设计简单，精度有保证。但其
不完全齿轮加工复杂，成本高，工作时会 产生冲击，载荷不大，对机构整体的稳定 性影响不大。
3、裁纸机构
方案一：
方案一工作原理：曲柄为主动件，
曲柄的转动带动摆杆摆动，摆杆的摆
动带动刀具的往复运动，从而完成裁 纸动作。
方案二：
方案二的工作原理：凸轮为原 动件，凸轮推动推杆先前运动，上 下两边的压块先压紧牛皮纸，刀具 再向前将纸裁断。
方案一的机构结构较为简单，制作简单方便，易装配，稳定性好，并满足剪纸要求，然 而，四杆机构的计算难度大，剪纸不够稳定，有急回性。 方案二的机构直观，简单地实现裁纸工作，使用上下两边的压块来控制压紧与切纸，裁 纸稳定，结构紧凑，所占用的空间小。但装配困难。 比较以上两种方案，选择方案二，结构简单，容易制造、稳定性好，易实现压紧与剪纸 和其它机构的运动时间配合。
机构共推动a—g的7摞书。
书本打包机的工作原理及工艺动作分解
⑤ 推书机构回程时，折纸机构动作， 先折侧边(将纸卷包成筒状)，再折 两端上、下边。 ⑥ 继续折前角。 ⑦ 上步动作完成后，推书机构已进到 下一循环的工序④，此时将工位 b 上的书推到工位 c。在此过程中， 利用工位 c 两端设置的挡板实现折 后角。 ⑧ 推书机构又一次循环到工序④时， 将工位c的书摞推到工位d。
3、裁纸机构
凸轮参数计算
一、最大压力角 凸轮机构在运动过程中，其压力角α是不断变化 的。为了观察机构压力角的变化情况，以找出最
大压力角，可对机构进行高副低代，换成低副机
构加以观察。滚子中心可视为从动件尖端，它与 理论轮廓线形成高副接触。 计算时可将某一位置时滚子中心与凸轮接触点的 二、最小曲率半径 校核实际轮廓线的最小曲率半径时， 由ρa min +滚子半径r = ρmin得最 小曲率半径，由高数公式ρ = （x2+y2）2/3/x’y” - x”y’，并逐点 求解得最小曲率半径 ρmin < [ρ]。
工作原理：轮1为主动件，带动传送带顺时针转
动，书本放在传送带上，利用摩擦力将书本送到工作 台上。
1、横向送书机构
横向送书机构方案确定
方案一的机构比较复杂，采用的构件较多，加工成本高，但精 度高，课程设计以简单加工成本低，空间占用小为优先考虑。 然而，凸轮和从动件之间为高副接触，压强较大，易于磨损， 而且传递的动力比较大，磨损就更加严重了。 比较方案的机构简单，容易制造，维护方便，成本低廉；过载 时，带在轮面上打滑，可以防止损坏其他零件，起安全保护作
环图如右图所示。纵向推书机构在0°~120°期间向包书机构完 成纵向推书动作：0°~80°完成单摞推书，80°~120°完成七 摞推书，120°~220°推头回退，220°~360°推头不动。
此方案的机构有点复杂，采用
了凸轮、摆杆和连杆滑块，可承受
较大的载荷，利于润滑，磨损较小， 形状简单，便于制造加工，安装简 单，但随着构件和运动副数目的增
机械原理课程设计
书本打包机设计
目 录
一、设计题目及工作原理与工艺动作分解 二、各机构具体设计与方案确定 三、机构组合及各机构运动循环图
四、注意事项
一、设 计 题 目
书本打包机是用牛
皮纸将一摞书（5本一摞） 包成一包，并在两端涂
浆糊和贴好标签，如图
所示
书本打包机的工作原理及工艺动作分解
① 送书：横向送一摞书。 ② 推书：纵向推一摞书到工位a，使它 与工位b—g上的六摞书贴紧。 ③ 送纸：书推到工位a前，包装纸已先 送到位。包装纸原为整卷筒纸，由 上向下送够长度后进行裁切。 ④ 继续推书前进至工位b，由于在工位 b的书摞上下方设置有挡板，以挡住 书摞上下方的包装纸，所以书摞推 到b时实现包三面。这个工序中推书
用；能起缓冲和吸振作用，可使传动平稳，噪声小。但是因为
带传动受摩擦力和带的弹性变形的影响，所以不能保证准确的 传动比, 效率较低。
经过比较，推选第二种方案为最佳方案。
2、纵向推书机构
纵向推书机构的主要执行机构为凸轮机构和连杆滑块推
头机构。 工作原理：凸轮为主动件，凸轮的转动使连杆摆动，从而
带动滑块推头做往复运动，从而完成纵向推书动作。机构运动循
1、横向送书机构
方案一：
此方案的主要执行机构为凸轮机构和齿轮齿 条机构，其机构简图如图所示。 工作原理：通过主动件凸轮的转动将速度通过 齿条2→齿条2带动齿轮1,2转动，并且由齿轮1,2控 制不同的传动比→齿轮1带动齿条1和其上推头横 向运动完成横向送书动作。
1、横向送书机构
比较方案：
此方案采用传送带来完成横向送书的动作，其 结构如图所示。
书本打包机的工作原理及工艺动作分解
⑨ 在工位d向两端涂胶。 ⑩ 在工位e贴封签。 ⑾ 在工位f、g，用电热器把 胶烘干。 ⑿ 在工位h时，用人工将包 封好的书摞取下。
二、各机构具体设计方案
1、横向送书机构 2、纵向推书机构
3、送纸机构
4、裁纸机构 5、折边、折角机构 6、涂浆糊、贴标签以及烘干机构 7、传动机构的设计