涼席竹片銑槽機(jī)(課程設(shè)計(jì))

1、 課 程 設(shè) 計(jì)（ 課 程 實(shí) 習(xí) ）機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 院（系、部）： 機(jī)械工程學(xué)院 姓 名： 同組成員： 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師簽名： 2011年 6月 30日目 錄第一章 引出問(wèn)題41.1 機(jī)器的功能和設(shè)計(jì)要求4第二章 運(yùn)動(dòng)方案的擬定52.1 方案一 52.2 方案二 72.3 方案三 82.4 最終方案的確定8第三章 涼席竹片銑槽機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖9第四章 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及設(shè)計(jì)10 4.1 送料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及設(shè)計(jì)104.1.1 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及設(shè)計(jì)104.2 切削機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及設(shè)計(jì)124.2.1 凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及設(shè)計(jì)12第五章 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì).175.1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和傳遞路線及速比分

2、配17 5.2飛輪設(shè)計(jì)17第六章 設(shè)計(jì)體會(huì)19第七章 參考文獻(xiàn)20涼席竹片銑槽機(jī)第一章 引出問(wèn)題1.1 機(jī)器的功能和設(shè)計(jì)要求1機(jī)器的功能在涼席竹片兩側(cè)的銑削出R20的圓弧槽。為了實(shí)現(xiàn)在涼席竹片兩側(cè)的銑削出R20的圓弧槽。，涼席竹片銑槽機(jī)應(yīng)完成如下三個(gè)動(dòng)作：（1） 竹片的輸送（2） 導(dǎo)槽壓緊竹片（3） 鋸片銑刀的進(jìn)刀與退刀2設(shè)計(jì)要求為了減輕涼席的重量，增加透風(fēng)性能，需要在涼席竹片兩側(cè)的銑削出R20的圓弧槽。如圖10.7所示，兩邊槽深分別為8mm，以保證銑出縫隙；槽寬為2mm。刀具可用外徑40厚2mm的鋸片銑刀，銑轉(zhuǎn)速為2800r/min，銑削功耗約為375w。圖10.7表10.2涼席竹片銑槽機(jī)的

3、生產(chǎn)率方案號(hào)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min生產(chǎn)率片/minA1440120B960100C72060第二章 運(yùn)動(dòng)方案的擬定2.1 方案一工作原理方案1涼席竹片銑槽機(jī)的工作原理可用圖 表示。當(dāng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將竹片推到導(dǎo)槽上時(shí)，導(dǎo)槽兩側(cè)的銑刀開(kāi)始分別對(duì)竹片進(jìn)行切削。切削完一個(gè)竹片之后曲柄搖桿機(jī)構(gòu)將下一個(gè)竹片推到切削地點(diǎn)進(jìn)行切削同時(shí)將前一個(gè)竹片頂出工作范圍。竹片再被曲柄滑塊機(jī)構(gòu)推到導(dǎo)槽進(jìn)行切削的時(shí)候會(huì)被導(dǎo)槽上方的夾緊機(jī)構(gòu)加緊，竹片在被切削的時(shí)候不會(huì)跑偏。方案1 涼席竹片銑槽機(jī)工作原理2工藝動(dòng)作在上述兩個(gè)動(dòng)作中，可以將兩個(gè)銑刀連接在一個(gè)凸輪上進(jìn)行上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。此外，為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，需要曲柄滑塊機(jī)構(gòu)能夠持續(xù)的

4、送料。因此涼席竹片銑槽機(jī)要求完成以下四個(gè)工藝動(dòng)作：（1） 曲柄搖桿送料：可利用送料機(jī)構(gòu)進(jìn)行送料。（2） 壓緊機(jī)構(gòu)：當(dāng)竹片被推到工作位置上時(shí)，導(dǎo)槽上的壓緊機(jī)構(gòu)將被加工的竹片壓緊，銑刀在加工的時(shí)候竹片不會(huì)跑偏；（3） 切削：當(dāng)竹片被推到加工位置上時(shí)，銑刀分別對(duì)竹片進(jìn)行切削；（4） 輸出：成型的竹片被后面的竹片推出導(dǎo)槽。上述四個(gè)動(dòng)作，壓緊機(jī)構(gòu)和輸出動(dòng)作比較簡(jiǎn)單，可以不予考慮。因此，涼席竹片銑槽機(jī)重點(diǎn)考慮兩個(gè)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，切削機(jī)構(gòu)。涼席竹片銑槽機(jī)的運(yùn)動(dòng)傳遞路線如圖所示。電機(jī)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(送料)凸輪機(jī)構(gòu)（切削）減速運(yùn)動(dòng)傳遞路線如圖運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖主要是確定曲柄滑塊和切削機(jī)構(gòu)兩個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)的先后

5、順序、相位，以便進(jìn)行設(shè)計(jì)、裝配和調(diào)試。分析兩個(gè)工藝動(dòng)作，曲柄滑塊的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和銑刀的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)是最主要的運(yùn)動(dòng)。因此，這兩個(gè)機(jī)構(gòu)為主機(jī)構(gòu)，并設(shè)定滑塊在最小距離時(shí)為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)位置，也是一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的終點(diǎn)位置。此時(shí)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)主動(dòng)件的轉(zhuǎn)角為零，并以此作為運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖橫坐標(biāo)的起點(diǎn)，循環(huán)周期為360°。銑刀的切削運(yùn)動(dòng)是由一個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)控制的。銑刀的起點(diǎn)位置是在滑塊到達(dá)最大行程時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并在下個(gè)滑塊到達(dá)最大行程前完成。兩個(gè)銑刀同時(shí)進(jìn)刀，保證加工的準(zhǔn)確性。被加工完成的竹片被后面的竹片推出導(dǎo)槽。圖為涼席竹片銑槽機(jī)執(zhí)行構(gòu)件的直角坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。橫坐標(biāo)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)主動(dòng)件轉(zhuǎn)角（分配軸轉(zhuǎn)角），縱坐

6、標(biāo)為各執(zhí)行構(gòu)件的直線位移或角位移。涼席竹片銑槽機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖2.2 方案二工作原理方案2涼席竹片銑槽機(jī)的工作原理可用圖 表示。此圖導(dǎo)槽是左右運(yùn)動(dòng)的，兩個(gè)銑刀是固定在導(dǎo)槽兩側(cè)不動(dòng)的。當(dāng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將竹片推到導(dǎo)槽上時(shí)，由于導(dǎo)槽的運(yùn)動(dòng)銑刀開(kāi)始分別對(duì)竹片進(jìn)行切削。切削完一個(gè)竹片之后曲柄搖桿機(jī)構(gòu)將下一個(gè)竹片推到切削地點(diǎn)進(jìn)行切削同時(shí)將前一個(gè)竹片頂出工作范圍。竹片再被曲柄滑塊機(jī)構(gòu)推到導(dǎo)槽進(jìn)行切削的時(shí)候會(huì)被導(dǎo)槽上方的夾緊機(jī)構(gòu)加緊，竹片在被切削的時(shí)候不會(huì)跑偏。方案2 涼席竹片銑槽機(jī)工作原理2.3 方案三方案3涼席竹片銑槽機(jī)的工作原理可用圖 表示。此圖的送料機(jī)構(gòu)是一個(gè)傳送帶，兩個(gè)銑刀是左右運(yùn)動(dòng)的。當(dāng)傳送帶將竹片推到

7、工作位置上時(shí)，由凸輪控制的的擋板將竹片擋住使其固定在加工位置上。同時(shí)銑刀開(kāi)始分別對(duì)竹片進(jìn)行切削。切削完一個(gè)竹片之后傳送帶將下一個(gè)竹片傳到切削地點(diǎn)進(jìn)行切削。竹片在進(jìn)行切削的時(shí)候會(huì)被傳送帶上方的夾緊機(jī)構(gòu)加緊，竹片在被切削的時(shí)候不會(huì)跑偏。方案3 涼席竹片銑槽機(jī)工作原理2.4 最終方案的確定經(jīng)我組全體人員考慮決定我們組選定方案1為最終方案。因?yàn)榉桨敢槐容^合理，比較容易實(shí)現(xiàn)，更便于控制所以我們組選擇方案一。第三章 涼席竹片銑槽機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 最終方案機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案示意圖涼席竹片銑槽機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖第四章 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及設(shè)計(jì)4.1 送料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及設(shè)計(jì)4.1.1 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及設(shè)計(jì)1曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的

8、尺寸綜合及運(yùn)動(dòng)分析（1）尺寸綜合曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。已知滑塊的行程為300mm，行程速比系數(shù)1.，取偏距200mm。利用圖解法設(shè)計(jì)，取比例尺。設(shè)計(jì)過(guò)程如圖所示。作圖步驟如下： 計(jì)算極位夾角 按沖頭和脫模盤的行程200mm，做出的極限位置、。作直角三角形。其中1260°。 作直角三角形的外接圓。 作與12平行且相距為200mm的直線，與圓相較于點(diǎn)，即為曲柄回轉(zhuǎn)中心的位置。 從圖中量得A2135，A1300，求各桿長(zhǎng)度曲柄長(zhǎng)度： 連桿長(zhǎng)度： 用圖解法設(shè)計(jì)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（2）運(yùn)動(dòng)分析對(duì)于如圖所示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，已知曲柄的轉(zhuǎn)速n1=60 r/min，各從動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)可由表3中所

9、列公式求出。計(jì)算結(jié)果列于表4。按計(jì)算結(jié)果畫出的滑塊的速度、加速度曲線如圖8所示。圖7曲柄滑塊機(jī)構(gòu)表3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析連桿2滑塊3轉(zhuǎn)角：角速度：角加速度：其中：位移：速度：加速度：表4曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析結(jié)果1222xcvcac0-33.0534-1.229260.9833080.427606-0.24585-1.4546830-45.1861-1.266-0.683070.362593-0.51823-1.6198160-56.0415-0.92225-3.755360.26496-0.60769-1.9098690-60.8539-1.3E-16-6.645980.178592-0.37

10、781-2.12844120-56.04150.922247-3.755360.1447-0.04669-0.72294150-45.18611.265998-0.683070.1542970.140420.435992180-33.05341.2292590.9833080.1870860.2458520.919156210-22.42290.9652632.1352610.2348180.3239151.010735240-15.1530.5337162.9813060.2938110.3783490.778402270-12.55981.94E-163.3162030.3579150.3

11、778080.264434300-15.153-0.533722.9813060.4140710.276034-0.40852330-22.4229-0.965262.1352610.4431140.053893-1.04507360-33.0534-1.229260.9833080.427606-0.24585-1.45468圖8滑塊的速度、加速度曲線4.2 切削機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及設(shè)計(jì)4.2.1 凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及設(shè)計(jì)圖9凸輪機(jī)構(gòu)位移曲線切削機(jī)構(gòu)采用凸輪機(jī)構(gòu)。已知從動(dòng)件銑刀的行程為h50mm。由涼席竹片銑槽機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，可得凸輪的位移曲線如圖9所示。根據(jù)凸輪機(jī)構(gòu)的位移曲線設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)如圖10

12、所示圖10凸輪機(jī)構(gòu)svaXy00000100100.4404140.4083290.24605494417.4412998.9145203.274261.4422560.37697804535.3218897.04606309.7750552.6179940.33150892954.8875395.067994019.500513.38540208134591.54275030.499493.385402-09684183.883456040.224942.617994-0.331508929121.438470.112477046.7257

13、41.442256-0.376978045137.877150.183168049.559590.408329-0.246054944147.287425.9707590500-9.37958E-171509.19E-1510049.55959-0.408330.246054944147.2874-25.970711046.72574-1.442260.376978045137.8771-50.183212040.22494-2.617990.331508929121.4384-70.112513030.49949-3.3854096841-83.883514019.

14、50051-3.3854-081345-91.54271509.775055-2.61799-0.33150892954.88753-95.0681603.27426-1.44226-0.37697804535.32188-97.04611700.440414-0.40833-0.24605494417.44129-98.9145180-1.9E-150-1.87592E-161.23E-14-1001900.4404140.4083290.246054944-17.4413-98.91452003.274261.4422560.376978045-35.3219-9

15、7.04612109.7750552.6179940.331508929-54.8875-95.06822019.500513.3854020.130923101-76.8134-91.542723030.499493.385402-0.130923101-99.9684-83.883524040.224942.617994-0.331508929-121.438-70.112525046.725741.442256-0.376978045-137.877-50.183226049.559590.408329-0.246054944-147.287-25.9707270500-2.81387E

16、-16-150-2.8E-1428049.55959-0.408330.246054944-147.28725.9707529046.72574-1.442260.376978045-137.87750.1831630040.22494-2.617990.331508929-121.43870.1124731030.49949-3.38540.130923101-99.968483.8834532019.50051-3.3854-0.130923101-76.813491.54273309.775055-2.61799-0.331508929-54.887595.067993403.27426

17、-1.44226-0.376978045-35.321997.046063500.440414-0.40833-0.246054944-17.441398.9145360-1.9E-1500-2.5E-14100表7凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析凸輪的參數(shù)如下： r0=100mm e=0 最大行程s=50最大壓力角由公式 max=22度凸輪旋轉(zhuǎn)角度與速度圖像凸輪旋轉(zhuǎn)角度與加速度圖像凸輪的散點(diǎn)圖第五章 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和傳遞路線及速比分配5.1.1機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)從原動(dòng)電機(jī)到用于送料的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，用于切削的凸輪機(jī)構(gòu)采用分路傳動(dòng)，圖15表示了所用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及傳遞路線。電機(jī)傳動(dòng)桿齒輪傳動(dòng)切削凸

18、輪機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（送料）圖15傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和傳遞路線5.1.1速比分配驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為750r/min，曲柄的轉(zhuǎn)速為60r/min，凸輪的傳動(dòng)比為30r/min，則機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比為： 曲柄滑塊齒輪傳動(dòng)：傳動(dòng)比為12.5，取112 260 Z3=126凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)： 傳動(dòng)比為25，取Z4=12 Z5=60 Z6=250 5.2飛輪設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)工作阻力的變化和銑刀加工時(shí)造成機(jī)器的速度波動(dòng)，必須通過(guò)加飛輪的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。軸的轉(zhuǎn)速n=750/30=25r/min，取涼席竹片銑槽機(jī)的許用速度波動(dòng)系數(shù)=0.005。 計(jì)算等效阻力矩涼席竹片銑槽機(jī)機(jī)的能量消耗，主要來(lái)自凸輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)消耗的能量。因此，可以忽略

19、其它執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及各構(gòu)件慣性力的影響，只考慮凸輪運(yùn)轉(zhuǎn)的工作阻力r。此時(shí)，機(jī)器的等效阻力矩為其中，為凸輪的角速度s；c為凸輪運(yùn)動(dòng)的速度，由表.3可以得到凸輪的速度為V=-h*/02*(1-COS(2*PI()*(-(0+01)/02)Md圖像Mr圖像其中，max，min分別為最大的贏功和最小的虧功，Wmax=18205.73, Wmin=-18205.73，可以算得W=36410J。4.計(jì)算飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JF5.確定飛輪的尺寸對(duì)于如圖17所示的輪形飛輪，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可用下式表示其中，D為飛輪輪緣的平均直徑，m為飛輪的質(zhì)量其中，為飛輪材質(zhì)的密度。取=7800kg/m3，m=kg D=700mm,H=200mm,可以算的B=145.75mm。飛輪D=97.97mm B=145.75mm m=0.5kg H=200mm第六章 設(shè)計(jì)體會(huì)通過(guò)這段時(shí)間的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)的知識(shí)；通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹(shù)立了正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意思和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，熟悉掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，也培養(yǎng)了分析和解決問(wèn)題的能力；通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖以及對(duì)運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)等相關(guān)設(shè)計(jì)資料的查閱，對(duì)自己進(jìn)行了一個(gè)全面的機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練。 在具體做的過(guò)程中，從設(shè)計(jì)到計(jì)算，從分析到繪圖，讓我更進(jìn)一步的明白了作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員要有清晰的頭腦和整體的布局，要