插床主體機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)---說明書

1、學(xué) 院機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)任 務(wù) 書 專 業(yè) 材料成型及控制工程學(xué) 生 姓 名 笑嘻嘻班 級(jí) 12材料本學(xué) 號(hào) 1201240041指 導(dǎo) 教 師 郭國(guó)誼老師教 研 室 主 任 胡淑蘭老師起 止 日 期 2014-06-20目 錄第一章 緒論3第二章 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)4第3章 設(shè)計(jì)內(nèi)容及方案分析6 1）插刀速度和加速度分析6 2）數(shù)據(jù)及函數(shù)曲線分析103）凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)134）齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)14 第四章 設(shè)計(jì)體會(huì)15 第五章 參考文獻(xiàn)16 附圖16第一章 緒論一、 設(shè)計(jì)的題目：插床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及其運(yùn)動(dòng)分析。二、工作原理插床機(jī)械系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)組成。下圖為其參考示意圖，電動(dòng)

2、機(jī)經(jīng)過減速傳動(dòng)裝置（皮帶和齒輪傳動(dòng)）帶動(dòng)曲柄2轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)使裝有刀具的滑塊6沿導(dǎo)路yy作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)刀具的切削運(yùn)動(dòng)。刀具向下運(yùn)動(dòng)時(shí)切削，在切削行程H中，前后各有一段0.05H的空刀距離，工作阻力F為常數(shù)；刀具向上運(yùn)動(dòng)時(shí)為空回行程，無阻力。為了縮短回程時(shí)間，提高生產(chǎn)率，要求刀具具有急回運(yùn)動(dòng)。刀具與工作臺(tái)之間的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，是由固結(jié)于軸O2上的凸輪驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)從動(dòng)件和其它有關(guān)機(jī)構(gòu)（圖中未畫出）來完成的。三，此設(shè)計(jì)是工科專業(yè)在學(xué)習(xí)機(jī)械原理后進(jìn)行的一次較全面的綜合設(shè)計(jì)訓(xùn)練，其目的：1.鞏固理論知識(shí)，并應(yīng)用于解決實(shí)際工程問題；2.建立機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析概念；3.進(jìn)行計(jì)算、繪圖、正確

3、應(yīng)用設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范以及使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力訓(xùn)練。四、主要內(nèi)容：1、根據(jù)插床機(jī)械的工作原理，擬定23個(gè)其他形式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（連桿機(jī)構(gòu)），并對(duì)這些機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析對(duì)比。2、根據(jù)給定的數(shù)據(jù)確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸。要求用圖解法設(shè)計(jì)，并將設(shè)計(jì)結(jié)果和步驟寫在設(shè)計(jì)說明書中。3、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析。分析導(dǎo)桿擺到兩個(gè)極限位置及擺到與機(jī)架O2O4位于同一直線位置時(shí)，滑塊6的速度和加速度。4、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)所給定的已知參數(shù)，確定凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸（基圓半徑ro、機(jī)架和滾子半徑rb），并將運(yùn)算結(jié)果寫在說明書中。用幾何法畫出凸輪機(jī)構(gòu)的實(shí)際廓線。5、編寫設(shè)計(jì)說明書一份。應(yīng)包括設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)計(jì)算過程等。第二章

4、 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)指導(dǎo)老師郭國(guó)誼學(xué)生姓名鄧旺平專業(yè)材料成型及控制工程課程設(shè)計(jì)(論文)題目 插床主體機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 完成日期：14年6月20日研究主要內(nèi)容及任 務(wù)一、設(shè)計(jì)課題 插床主體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 2、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如圖所示為插床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及阻力線圖。插床主要由齒輪機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)等組成，如圖3-23所示。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過減速裝置(圖中只畫出齒輪)，使曲柄1轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)1-2-3-4-5-6，使裝有刀具的滑塊沿導(dǎo)路y-y作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)刀具切削運(yùn)動(dòng)。為了縮短空程時(shí)間，提高生產(chǎn)率，要求刀具具有急回運(yùn)動(dòng)。刀具與工作臺(tái)之間的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，是由固結(jié)于軸上的凸輪驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)從動(dòng)桿和其他有關(guān)機(jī)構(gòu)(圖中未畫出)來完成的

5、。已知數(shù)據(jù)見表。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表1 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析符號(hào)KHlBC/lO3BLO2o3abcn1單位mmmmr/min數(shù)據(jù)21001150505012560設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表2 凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)符號(hào)lo4Ds從動(dòng)桿加速規(guī)律單位°mm°數(shù)據(jù)1540125601060等加速等減速 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表3 齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)符號(hào)Z1Z2m單位mm°數(shù)據(jù)1340820三、設(shè)計(jì)要求與任務(wù)1.根據(jù)已知條件，要求完成如下設(shè)計(jì)任務(wù)：（1）、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析。設(shè)計(jì)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；分析導(dǎo)桿擺到兩個(gè)極限位置及擺到與機(jī)架位于同一直線位置時(shí)，滑塊的速度和加速度。并在3號(hào)圖紙上利用圖解法作機(jī)構(gòu)

6、的兩個(gè)位置的速度和加速度多邊形，并作出滑塊的運(yùn)動(dòng)方程線圖。（2）、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)所給定的已知參數(shù)，確定凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸，并在3號(hào)圖紙上繪制實(shí)際廓線。 （3）、齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 已知：齒輪齒數(shù)Z1，Z2，模數(shù)m，分度圓壓力角，齒輪為正常齒制，工作情況為形式齒輪，齒輪與曲柄共軸。   要求：選擇兩輪變位系數(shù)，計(jì)算齒輪各部分尺寸。2完成設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份（不少于3000字，應(yīng)包括設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)計(jì)算過程等）設(shè)計(jì)進(jìn)度 本課程設(shè)計(jì)共計(jì)一周（五天），時(shí)間分配見下表序號(hào)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容時(shí)間1根據(jù)題目，查找相關(guān)的專業(yè)文章及專業(yè)手冊(cè)0.5天2設(shè)計(jì)方案與計(jì)算2天3圖紙繪制1天4

7、說明書寫作1天5材料上交，答辯0.5天6合計(jì)5天第三章 設(shè)計(jì)內(nèi)容及方案分析1、 插刀速度和加速度分析1）、當(dāng)在（a）所示位置時(shí)，此時(shí)構(gòu)件4處在極位(圖紙一)（a）速度分析:曲柄的長(zhǎng)度為lo2A=75mm，轉(zhuǎn)速n=60r/min曲柄的角速度為 W2 = 2n/ lo2A=6.28 rad/s 方向 大小 ？由圖解法得：=0.417m/s 因?yàn)?0所以竿4沒有轉(zhuǎn)動(dòng),即，又因?yàn)闃?gòu)件3，是一個(gè)滑塊，竿4又有鉸鏈定位。所以實(shí)際上：=0 求B點(diǎn)的速度： 由于構(gòu)件4上點(diǎn)是B和A的絕對(duì)瞬心點(diǎn)， 點(diǎn)的速度已知，利用構(gòu)件4上的速度影像有: 得 求： B、C是同一構(gòu)件上的點(diǎn)，根據(jù)同一構(gòu)件上點(diǎn)間的速度關(guān)系: 方向 導(dǎo)

8、桿 大小 ？ 0 ？可得： 加速度分析：因?yàn)閍A2= w22lo2A=2.958 m/s2 根據(jù)速度合成原理有： 大小 ？ 2.958 m/s2 ? 0方向 可得： = =2.958m/s2 方向：又根據(jù)速度合成原理求6滑塊C的速度（圖紙一）： 大小 ？ ？ ？ 2.726方向 又圖解法作圖解： 的值通過在AB桿上由杠桿定理求得Ao4/2.958=Bo4/aB, aB =2.726又速度比例=0.0088 所以=1.294方向垂直向上2)、 滑塊A于機(jī)架位于同一位置的左邊時(shí)（圖紙一）：速度分析VA2 = =0.417m/s 又速度合成原理有： 大小 ？ 0.417m/s 0方向 所以=0.41

9、7m/s又杠桿原理有vB=0.27m/s，方向 又速度合成原理： 大小 ？ 0.209m/s 0方向 所以=0.209m/s 方向向上加速度分析（圖紙二）：因?yàn)?aA2= w22lo2A=2.958 m/s2W4=VA4/lo4A=5.56rad/s，加速度合成原理有：大小 ？ 0 0 0方向 ？ 0 0所以=2.958 m/s2aB=5.5m/s2加速度合成原理有：大小 ？ 5.5 0 0 方向 0 0所以= 5.5 ，方向 ，向上2、數(shù)據(jù)及函數(shù)曲線分析角度位移S（mm)速度V(m/s)加速度(m/s2)71.50.0032.051430.05522140.08251.96285.90.11

10、51.953580.1251.8429.90.1361.654910.50.141.55615.50.151.16319.50.1551.07023.50.160.8577250.180.7784300.1920.6391310.2010.559837.50.2070.15105410.2100.09112450.212-0.0211948.10.22-0.024126550.212-0.065133570.205-0.1214060.20.201-0.2314766.10.2-0.3215468.90.196-0.36161730.19-0.39168760.18-0.417579.50.1

11、74-0.432180830.172-0.45187850.17-0.59194900.140-0.7201920.13-0.7920892.50.126-0.9215950.093-1.04222980.073-1.522998.50.05-1.9236990.03-2.12524399-0.03-2.625098-0.07-3.1425797-0.16-3.326492.5-0.25-4.127190-0.274-5.1227883.5-0.383-5.128573-0.52-4.929266-0.574-1.7429954.2-0.62-0.4430641.5-0.613.631328.

12、2-0.444.732017.9-0.435.232712.5-0.35.473348.1-0.235.53413-0.133.953482.6-0.0293.733551.5-0.02163.04360002.25滑塊的運(yùn)動(dòng)方程圖 、V()-在圖紙二上：3、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 確定凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸凸輪機(jī)構(gòu)等加速等減速推程運(yùn)動(dòng)規(guī)律：回程運(yùn)動(dòng)規(guī)律：修正后的等速回程取通過計(jì)算得中心距Lo2o4為100mm,滾子半徑rt為15mm,基圓半徑R0為48mm。凸輪實(shí)際輪廓曲線見圖紙三。 4、齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)已知z1=13，z2=40，m=8,壓力角=20°，取嚙合角20°，變位系數(shù)X1=&#

13、160;-X2=0.25齒輪各部分計(jì)算公式名稱代號(hào)計(jì)算公式凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸模數(shù)m根據(jù)設(shè)計(jì)或測(cè)繪定出8齒數(shù)z根據(jù)運(yùn)動(dòng)要求選定。z1為主動(dòng)齒輪，z2為從東齒輪。Z1=13、Z2=40節(jié)圓直徑dd1=mz1，d2=mz2d1=104mmd2=320mm齒頂高h(yuǎn)aha=mha1=10mmha2=6mm齒根高h(yuǎn)fhf=1.25mhf1= 8mmhf2=12mm齒頂圓直徑dada1=m(z1+2)，da2=m(z2+2)da1=124mmda2=332mm齒根圓直徑dfdf1=m(z1-2.5)，df2=m(z2-2.5)df1= 88mmdf2= 296mm兩輪中心距aa=1/2(d1+d2)=m/2

14、(z1+z2)a=212mm中心距變動(dòng)系數(shù)yy=0 第四章 設(shè)計(jì)體會(huì)一星期的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次實(shí)踐的過程中學(xué)到了一些除技能以外的其他東西,領(lǐng)略到了別人在處理專業(yè)技能問題時(shí)顯示出的優(yōu)秀品質(zhì),更深切的體會(huì)到人與人之間的那種相互協(xié)調(diào)合作的機(jī)制,最重要的還是自己對(duì)一些問題的看法產(chǎn)生了良性的變化. 在社會(huì)這樣一個(gè)大群體里面,溝通自然是為人處世的基本,如何協(xié)調(diào)彼此的關(guān)系值得我們?nèi)ド钏己腕w會(huì).在實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)當(dāng)中依靠與被依靠對(duì)我的觸及很大,小組里的人都很有責(zé)任感,付出了最大的努力,盡最大的努力去解決自己任務(wù)里所遇到的問題.最終我們能完成于這種態(tài)度十分不開的。生活中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴成功失敗都是這樣的吧與我們對(duì)

15、待事情的態(tài)度相關(guān)。在這種相互協(xié)調(diào)合作的過程中,口角的斗爭(zhēng)在所難免,關(guān)鍵是我們?nèi)绾蔚奶幚碛龅降姆制?而不是一味的計(jì)較和埋怨.這不僅僅是在類似于這樣的協(xié)調(diào)當(dāng)中,生活中的很多事情都需要我們有這樣的處理能力,面對(duì)分歧大家要消除誤解,相互理解,增進(jìn)了解,達(dá)到諒解.也許很多問題沒有想象中的那么復(fù)雜,關(guān)鍵還是看我們的心態(tài),那種處理和解決分歧的心態(tài),因?yàn)楫吘刮覀兊某霭l(fā)點(diǎn)都是很好的. 課程設(shè)計(jì)也是一種學(xué)習(xí)同事優(yōu)秀品質(zhì)的過程,比如我組的張星紅同學(xué),人家的確有種耐得住寂寞的心態(tài).所以他在學(xué)習(xí)上取得了很多傲人的成績(jī),但是我所贊賞的還是他追求的過程,當(dāng)遇到問題的時(shí)候,那種斟酌的態(tài)度就值得我們每一位學(xué)習(xí),人家是在用心造就

16、自己的任務(wù),而且孜孜不倦,追求卓越.我們過去有位老師說得好,有有些事情的產(chǎn)生只是有原因的,別人能在諸如學(xué)習(xí)上取得了不一般的成績(jī),那絕對(duì)不是僥幸或者巧合,那是自己付出勞動(dòng)的成果的彰顯,那是自己辛苦過程的體現(xiàn).這種不斷上進(jìn),認(rèn)真一致的心態(tài)也必將導(dǎo)致一個(gè)人在生活和學(xué)習(xí)的各個(gè)方面做的很完美,有位那種追求的鍥而不舍的過程是相同的,這就是一種優(yōu)良的品質(zhì),它將指引著一個(gè)人意氣風(fēng)發(fā),更好走好自己的每一步. 在今后的學(xué)習(xí)中,一定要戒驕戒躁,態(tài)度端正,虛心認(rèn)真.要永遠(yuǎn)的記住一句話:態(tài)度決定一切. 第五章 參考文獻(xiàn)1 孫桓，陳作模，葛文杰.機(jī)械原理（第七版）.北京：高等教育出版社，2006.2 魏兵，熊禾根.機(jī)械原理，武漢：華中科技大學(xué)出版社，2007.3 申永勝.機(jī)械原理教程.北京：清華大學(xué)出版社，1999.4 張策.機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.5 劉江南.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社，2005.6 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(機(jī)構(gòu)