插床传动系统方案设计及其运动分析机械课程设计.doc

《XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX》 课程设计说明书 物理与电气工程学院 2012年 12 月 28 日 目录 1 课程设计摘要 ………………………………………………………2 1.1 课程设计的目的 1.2 课程设计的要求 2 机械设计课程设计任务书………………………………………2 2.1 设计题目 2.2 主要内容 2.3 机构简介 3 主体机构尺寸综合设计…………………………………………3 3.1 O1A长度的确定 3.2 杆BO3,BC的长度的确定 3.3 到YY轴的距离的确定 4 插床运动分析……………………………………………………8 4.1对于重要点的速度 4.1.1对于A点速度分析 4.1.2对B点的速度分析 4.2对于重要点的加速度 4.2.1对A加速度分析 4.2.2对C点的加速度分析 5. 重要数据及函数曲线分析……………………………………12 5.1 图的分析 5.2 图的分析 5.3 图的分析 6 总结……………………………………………………………15 7 参考文献……………………………………………………16 1课程设计摘要 1.1 课程设计的目的 机械原理课程设计是机械原理教学的一个重要组成部分。机械原理课程设计的目的在于进一步巩固和加深学生所学的机械原理理论知识，培养学生独立解决实际问题的能力，使学生对机械的运动学和动力学的分析和设计有一较完整的概念，并进一步提高计算、绘图和使用技术资料的能力，更为重要的是培养开发和创新机械的能力。 1.2课程设计的要求 1.2.1确定插床主要尺寸，然后按1：1的比例画出图形。对插刀进行运动分析，选取适当比例尺画出不同点速度，加速度矢量图得到不同点的速度，加速度。 1.2.2.整理和编写说明书一份，对图纸进行详细说明 2 课程设计任务书 2.1设计题目 插床传动系统方案设计及其运动分析 2.2主要内容 2.2.1对指定的机械进行传动系统方案设计 2.2.2对执行机构进行运动简图设计 2.2.3对执行机构进行重要尺寸设计 2.2.4对插床的运动分析 2.2.5编写设计说明书 2.3机构简介 图1 插床机构 插床主要由齿轮机构、导杆机构和凸轮机构等组成。电动机经过减速装置（图1 中只画出齿轮Z1 、Z2 ）使曲柄转动，再通过导杆机构，使装有刀具的滑块沿导路做往复直线运动，以实现刀具切削运动。为了缩短空行程时间，提高生产效率，要求刀具具有急回运动。刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴O2 上的凸轮驱动摆动从动件其他有关机构（图1中未画出）来完成的。 在工作行程中，刀具上作用有相当大的切削阻力，在切削行程的前后各有一段0.1H（H为刀具行程）行程。而在空回行程中则没有切削阻力，因此在一个工作循环中，刀具受力变化很大,从而影响了主轴的匀速运转，为减小主轴的速度波动，需采用飞轮调速，以减小电动机容量和提高切削质量。 3主体机构尺寸综合设计 插床是用于加工各种内外平面、成形表面，特别是键槽和带有棱角的内孔等的机床，已知数据如下表。 参数 nr K LBC/LO3B LO3O2 a b H Z1 Z2 单位 r/min mm mm mm mm 数据 60 2 1 150 50 50 100 13 40 已知O2O3=150mm，BC/O3B=1，行程H=100mm，行程比系数K=2， 根据以上信息确定曲柄O2A ,BC ,BO3长度，以及到YY轴的距离 3.1 O2A长度的确定 图2 O2A长度确定 由，得极位夹角： ， 首先做出曲柄的运动轨迹(如图2)，以O2为圆心，O2A为半径做圆，随着曲柄的转动，由图知道，当转到，于圆相切于上面时，刀具处于下极限位置；当O2A转到，与圆相切于下面时，刀具处于上极限位置。于是可得到与得夹角即为极位夹角。由几何关系知∠A1O2O3=∠A2O2O3..于是可得∠A1O2O3=∠A2O2O3 =60°。由几何关系得 O2A1=COS·O2O3 代入数据，O2O3 =150mm，，得 O2A=75mm 即曲柄长度为75 3.2杆BO3,BC的长度的确定 图3 BO3,BC长度确定 由图3 知道，刀具处于上极限位置C2和下极限位置时，长度即为最大行程H=100 ，即有=100mm。 在确定曲柄长度过程中，我们得到∠A1O2O3=∠A2O2O3 =60°，那么可得到∠B2O3B1=60°，那么可知道三角形△B1B2O3等边三角形。 又由几何关系知道四边形是 平行四边形，那么，由上 面讨论知△B1B2O3为等边三角形