机械原路课程设计设计.docx

机械原理课程设计

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目录

TOC\o1-3\h\u19101目录 -2-

7112一设计任务 -3-

299571.1机构简介 -3-

154881.2设计数据 -4-

44二插床机构的设计容与步骤 -6-

275841、导杆机构的设计与运动分析 -6-

139252、导杆机构的动态静力分析 -14-

232373凸轮机构设计 -16-

70174齿轮机构设计 -20-

一设计任务

1.1机构简介

插床是一种用于加工键槽、花键槽、异形槽和各种异性表面的金属切削机床。装有插刀的滑枕沿铅垂方向(也可调有一定倾角)作往复直线主切削运动。

工件装夹在工作台上，工作台可作前后、左右和圆周方向的间歇进给运动。进给运动可手动，也可机动但彼此独立。进给运动必须与主切削运动协调即插刀插削时严禁进给，插刀返回时进给运动开始进行，并于插刀重新切人工件之前完成复位。插床的主切削运动的行程长度、拄复运动速度以及进给量大小等均应手动可调。

插床是一种用于工件表面切削加工的机床，也是常用的机械加工设备，用于齿轮、花键和槽形零件等的加工。图1为某插床机构运动方案示意图。该插床主要由带转动、齿轮传动、连杆机构和凸轮机构等组成。电动机经过带传动、齿轮传动减速后带动曲柄1回转，再通过导杆机构1-2-3-4-5-6，使装有刀具的滑块沿道路y-y作往复运动，以实现刀具切削运动。为了缩短空程时间，提高生产率，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O4D和其他有关机构（图中未画出）来实现的。为了减小机器的速度波动，在曲柄轴O2上安装一调速飞轮。为了缩短空回行程时间提高生产效率，要求刀具具有急回运动，图1为阻力线图。

1.2设计数据

表1机构参数

设计内容

导杆机构的设计及运动分析

导杆机构的动态静力分析

符号

n1

k

H

lBC/lo3B

lo2o3

a

b

c

G3

G5

JS3

d

Fr

单位

r/min

mm

mm

N

Kg·m2

mm

N

数据I

60

2

100

1

150

50

50

125

160

320

0.14

120

1000

数据II

65

1.8

100

1

140

45

45

120

150

300

0.14

110

800

数据III

60

1.8

100

1

145

50

50

120

155

310

0.14

120

900

表2凸轮齿轮机构参数

设计内容

凸轮机构的设计

齿轮机构的设计

符号

h

[α]

δ0

δ01

δ0’

δ02

从动件运动规律

Z1

Z2

m

α

单位

mm

（°）

（°）

mm

（°）

数据I

16

30

60

10

60

230

等加速等减速

18

40

8

20

数据II

18

30

60

10

60

230

等加速等减速

20

40

10

20

数据III

20

30

65

15

70

210

正弦加速度

25

42

8

20

数据Ⅳ

22

35

60

15

65

220

余弦加速度

30

42

8

20

数据Ⅴ

24

35

65

10

65

220

正弦加速度

22

40

10

20

选取一长度比例尺，先按图2所分配的位置作出机构位置图，将其中之一需用粗实线画出，该图即为机构运动简图，此粗实线图还要包括机械传动系统图。作图时，曲柄位置的确定方法为：取1和8’为工作行程起点和终点所对应的曲柄位置，9’和20’为切削起点和终点所对应的曲柄位置，其余2、3…20等，是由位置1起始顺时针方向将曲柄圆周作20等分的位置。机构在各点的位置可列表确定，见表3。

图2插床机构曲柄位置简图

二插床机构的设计容与步骤

1、导杆机构的设计与运动分析

⑴、设计导杆机构。按已知数据确定导杆机构的各未知参数，其中滑块5导路y-y的位置可根据连杆4传力给滑块5的最有利条件来确定，即y-y应位于B点所画圆弧高的平分线上（见参考图例1）。

⑵、作机构运动简图。

图1-2位置2.7结构简图

红线为导杆机构7位置的机构运动简图，黄线为导杆机构2位置的机构运动简图。

曲柄导杆机构设计尺寸计算

已知数据n=60r/min得ω=2π×60/60(rad/s)=6.28rad/s

根据图示3-2可知，

求极位夹角θ:

已知插床机械的插程为100mm，行程速比系数k=2。则极位夹角

?=

已知插程H=100mmOD=150mmBC=100mm

因为极为夹角为60°，则∠A1OA2=60°则

曲柄OA=65mm。

杆BC、BO的长度的确定

图1-2BC、BO2长度确定

由图2知道，道具处于上极限位置C2和下极