機(jī)械原理課程設(shè)計報告—插床機(jī)構(gòu)說明書

1、-. z第二章 插床主體機(jī)構(gòu)尺寸綜合設(shè)計機(jī)構(gòu)簡圖如下：=150mm，行程H=100mm，行程比系數(shù)K=2，根據(jù)以上信息確定曲柄長度，以及到Y(jié)Y軸的距離1.長度確實定圖 SEQ 圖表 * ARABIC1 極限位置由，得極為夾角：，首先做出曲柄的運(yùn)動軌跡，以為圓心，為半徑做圓，隨著曲柄的轉(zhuǎn)動，有圖知道，當(dāng)轉(zhuǎn)到，于圓相切于上面時，刀具處于下極限位置；當(dāng)轉(zhuǎn)到，與圓相切于下面時，刀具處于上極限位置。于是可得到與得夾角即為極為夾角。由幾何關(guān)系知，于是可得，。由幾何關(guān)系可得：代入數(shù)據(jù)，=150mm，得即曲柄長度為752.桿的長度確實定圖 SEQ 圖表 * ARABIC2 桿BC，BO長度確定由圖2 知道，刀

2、具處于上極限位置和下極限位置時，長度即為最大行程H=100 ，即有=100mm。在確定曲柄長度過程中，我們得到，則可得到，則可知道三角形等邊三角形。又有幾何關(guān)系知道四邊形是平行四邊形，則，又上面討論知為等邊三角形，于是有，則可得到,即又，于是可得到即桿的100mm。3.到Y(jié)Y軸的距離確實定B1圖 SEQ 圖表 * ARABIC3到Y(jié)Y軸的距離有圖我們看到，YY軸由過程中，同一點的壓力角先減小，后又增大，則在中間*處必有一個最正確位置，使得每個位置的壓力角最正確?？紤]兩個位置：1當(dāng)YY軸與圓弧剛相接觸時，即圖3中左邊的那條點化線，與圓弧相切與B1點時，當(dāng)B點轉(zhuǎn)到，將會出現(xiàn)最大壓力角。2.當(dāng)YY軸

3、與重合時，即圖中右邊的那條點化線時，B點轉(zhuǎn)到B1時將出現(xiàn)最大壓力角為了使每一點的壓力角都為最正確，我們可以選取YY軸通過CB1中點C點為與得交點。又幾何關(guān)系知道：由上面的討論容易知道，再代入其他數(shù)據(jù)，得：即到Y(jié)Y軸的距離為93.3mm綜上，插床主體設(shè)計所要求的尺寸已經(jīng)設(shè)計完成。選取1:1 的是比例尺，畫出圖形如圖紙一上機(jī)構(gòu)簡圖所示。第三章 插床切削主體機(jī)構(gòu)及函數(shù)曲線分析主體機(jī)構(gòu)圖見第一圖。，逆時針旋轉(zhuǎn)，由作圖法求解位移，速度，加速度。規(guī)定位移，速度，加速度向下為正，插刀處于上極限位置時位移為0.當(dāng)1位移在1：1 的根底上，量的位移為79.5mm。，即 曲柄轉(zhuǎn)過175時位移為79.5mm。2速度

4、由從圖中可知，與垂直，與平行，與垂直，由理論力學(xué)中不同構(gòu)件重合點地方法可得其中，是滑塊 上與A點重合的點的速度，是桿AOB上與A點重合的點相對于滑塊的速度，是桿AOB上與A點重合的速度。又由圖知，與垂直，與BC垂直，與YY軸平行，有理論力學(xué)同一構(gòu)件不同點的方法可得：其中，是C點，即插刀速度，是C點相對于B點轉(zhuǎn)動速度，是B點速度。又B點是桿件3 上的一點，桿件3圍繞轉(zhuǎn)動，且B點和桿件與A點重合的點在的兩側(cè)，于是可得：由圖量的,則可到由可得，規(guī)定選取比例尺，則可的矢量圖如下：最后量出代表的矢量長度為12mm,于是，可得 =0.174m/s即曲柄轉(zhuǎn)過175時，插刀的速度為0.174m/s。3加速度由

5、理論力學(xué)知識可得矢量方程：其中，是滑塊上與A點重合點的加速度，=，方向由指向；是科氏加速度，其中大小均從速度多邊形中量得，q方向垂直向下；是相對于滑塊 的加速度，大小位置，方向與平行；是C點相對于B點轉(zhuǎn)動的向心加速度，=,方向過由C指向B；是C點相對于B點轉(zhuǎn)動的切向加速度，大小位置，方向垂直BC。次矢量方程可解，從而得到。B時桿AOB 上的一點，構(gòu)AOB 圍繞轉(zhuǎn)動，又與B點在的兩側(cè)，由是 角加速度可得量出則可得到的大小和方向又由理論力學(xué),結(jié)合圖可得到；其中，在上一步小方向都能求得；是C相對于B點轉(zhuǎn)動的向心加速度，方向由C點指向B點；是C相對于B點轉(zhuǎn)動的切向加速度，大小未知，方向與BC垂直。次矢

6、量方程可解，從而可得到C點，即插刀的加速度。取比例尺，可得加速度矢量圖如下：最后由直尺量的長度為12mm，于是，可得當(dāng)1位移在1：1 的根底上，滑塊的位移為1.5mm。，即 曲柄轉(zhuǎn)過355時位移為1.5mm。2速度由從圖中可知，與垂直，與平行，與垂直，由理論力學(xué)中不同構(gòu)件重合點地方法可得其中，是滑塊 上與A點重合的點的速度，是桿AOB上與A點重合的點相對于滑塊的速度，是桿AOB上與A點重合的速度。又由圖知，與垂直，與BC垂直，與YY軸平行，有理論力學(xué)同一構(gòu)件不同點的方法可得：其中，是C點，即插刀速度，是C點相對于B點轉(zhuǎn)動速度，是B點速度。又B點是桿件3 上的一點，桿件3圍繞轉(zhuǎn)動，且B點和桿件與

7、A點重合的點在的兩側(cè)，于是可得：由圖量的,則可到由可得，規(guī)定選取比例尺，則可的矢量圖如下：最后量出代表的矢量長度為2.16mm,于是，可得：即曲柄轉(zhuǎn)過355時，插刀的速度為方向沿YY軸向上。3加速度由理論力學(xué)知識可得矢量方程：其中，為滑塊上與A點重合點的加速度，=，方向由指向；是哥氏加速度，其中大小均從速度多邊形中量得，方向垂直向下；是相對于滑塊 的加速度，大小位置，方向與平行。B是桿AOB上的一點，桿AOB 圍繞轉(zhuǎn)動，又與B5點在的兩側(cè)，由是 角加速度可得量出則可得到的大小和方向又由理論力學(xué),結(jié)合圖可得到；其中，在上一步小方向都能求得；是C相對于B點轉(zhuǎn)動的向心加速度，方向由C點指向B點；是C

8、相對于B點轉(zhuǎn)動的切向加速度，大小未知，方向與BC垂直。次矢量方程可解，從而可得到C點，即插刀的加速度。取比例尺，可得加速度矢量圖如下代入數(shù)據(jù)可得：所有數(shù)據(jù)詳見第四章表格2.凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計凸輪擺桿行程角為=150，擺桿長度LO4D=125mm，算出凸輪的最大推程為L=32mm，如下列圖所示；凸輪推程運(yùn)動規(guī)律為等加速等減速，回程運(yùn)動規(guī)律為等速。畫出凸輪的運(yùn)動規(guī)律圖，如下列圖所示；凸輪的基圓半徑rb=50mm，結(jié)合參數(shù)利用反轉(zhuǎn)法畫出凸輪的理論輪廓線，并描出實際輪廓線，作圖尺寸比例為1/2(mm/mm)：作圖步驟：畫出基圓O1，再畫出以擺桿長度LO4D為半徑的圓O2與基圓同圓心；利用反轉(zhuǎn)法在圓O2轉(zhuǎn)過

9、900四等分，分別以各等分點為圓心，以擺桿長度LO4D為半徑各畫一段弧分別與基圓相交四個點，然后在凸輪運(yùn)動規(guī)律圖上對應(yīng)的等分點上量取尺寸，并以此尺寸為半徑，以與基圓相交的點位圓心畫弧，兩圓弧相交一點即為所要求的點。同理畫出回程時的凸輪運(yùn)動軌跡；選取滾子半徑，畫出凸輪的實際廓線。如下列圖：齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計 ：z1=14 z2=70 m=10 =20=1 =0.25確定變位系數(shù)對于變位齒輪，為有利于強(qiáng)度的提高，小齒輪采用正變位，大齒輪采用負(fù)變位，使大小齒輪的強(qiáng)度趨于接近，從而使齒輪承載能力提高。*1min=0*2min=-4則取*1=0 *2=0 (滿足*2 *2min)2)確定中心距變動系數(shù)y及齒

10、頂高降低系數(shù)y *1=0 *2=0 則是標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動，即y=0 y=03變位齒輪的幾何尺寸公式齒輪1齒輪2 d=d = zm140700= 20 20= m1010=(+)m12.512.5=d+2160720=d-2115675a=(d2-d1)/2280機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計G4G6Z1Z2mNKgm 28016026001.1414701020. 凸輪廓線的繪制:選定角度比例尺,作出擺桿的角位移曲線,如圖3-3(b)所示,將其中的推程和回程角位移曲線橫坐標(biāo)分成假設(shè)干等分.選定長度比例尺,作以O(shè)為圓心以O(shè)B=為半徑的基圓;以O(shè)為圓心,以O(shè)A=a為半徑作反轉(zhuǎn)后機(jī)架上擺桿轉(zhuǎn)動中心的圓

11、.自A點開場沿-方向把機(jī)架圓分成與圖3-3(b)中橫坐標(biāo)相應(yīng)的區(qū)間和等分,得點,再以為圓心,以AB=L為半徑作弧與基圓交于點,得線段.自線段開場,分別作,使它們分別等于圖3-3(b)中對應(yīng)的角位移,得線段.將點連成光滑曲線,它就是所求理論輪廓線.實際輪廓線可用前述滾子圓包絡(luò)線的方法作出.如圖3-3(a)所示.三、具體要求插床是用于加工各種外平面、成形外表，特別是鍵槽和帶有棱角的孔等的機(jī)床如圖1所示，數(shù)據(jù)如下表參考圖2。參數(shù)nrHLO1O2C1C2C3C4G3G5JS3QK單位rpmmmmmmmmmmmmmNNKgm2N數(shù)據(jù)6010015012050501201603200.14100020.0

12、5另：lBC/lBO2=1,工作臺每次進(jìn)給量0.5mm，刀具受力情況參考圖2。機(jī)床外形尺寸及各部份聯(lián)系尺寸如圖1所示其中：l1 =1600，l2 =1200, l3 =740, l4 =640, l5 =580, l6 =560, l7 =200, l8 =320, l9 =150, l10 =360, l11 =1200,單位均為mm，其余尺寸自定。所有數(shù)據(jù)詳見第四章表格第四章 重要數(shù)據(jù)及函數(shù)曲線分析角度位移Smm)速度V(m/s)加速度(m/s2)71.50.0032.051430.05522140.08251.96285.90.1151.953580.1251.8429.90.1361.

13、654910.50.141.55615.50.151.16319.50.1551.07023.50.160.8577250.180.7784300.1920.6391310.2010.559837.50.2070.15105410.2100.09112450.212-0.0211948.10.22-0.024126550.212-0.065133570.205-0.1214060.20.201-0.2314766.10.2-0.3215468.90.196-0.36161730.19-0.39168760.18-0.417579.50.174-0.432180830.172-0.4518785

14、0.17-0.59194900.140-0.7201920.13-0.7920892.50.126-0.9215950.093-1.04222980.073-1.522998.50.05-1.9236990.03-2.12524399-0.03-2.625098-0.07-3.1425797-0.16-3.326492.5-0.25-4.127190-0.274-5.1227883.5-0.383-5.128573-0.52-4.929266-0.574-1.7429954.2-0.62-0.4430641.5-0.613.631328.2-0.444.732017.9-0.435.23271

15、2.5-0.35.473348.1-0.235.53413-0.133.953482.6-0.0293.733551.5-0.02163.04360002.251、圖的分析： 隨著曲柄逆時針轉(zhuǎn)動角度的增大，滑塊C位移由0開場增大，大約在240度時到達(dá)最大，然后開場減少，易知滑塊C進(jìn)程與回程時，曲柄轉(zhuǎn)動的角度并不相等，這說明了曲柄轉(zhuǎn)動時存在急回運(yùn)動。2、圖的分析：隨著曲柄逆時針轉(zhuǎn)動角度的增大，即的增加，速度V正向增大，大約在120度時到達(dá)最大，然后呈現(xiàn)下降趨勢，在240度時下降為0，說明位移以增大到最大，即滑塊C到達(dá)最下端，由曲線看出，滑塊C的正向平均速度比負(fù)向平均速度小，進(jìn)一步說明了急回運(yùn)動的

16、存在。進(jìn)程時，速度比擬小，更有利于進(jìn)刀；回程時，速度較快，有利于提高工作效率，充分證明了此機(jī)構(gòu)設(shè)計的合理性。下面對特殊點作一下分析：轉(zhuǎn)角為0度時，V=0;曲柄轉(zhuǎn)動至120度，正向速度到達(dá)最大值0.22m/s，此時滑塊C具有最大速度，當(dāng)曲柄繼續(xù)轉(zhuǎn)動至240度時正向速度減少至0，此時由速度是位移的變化率可知，其位移到達(dá)最大值。當(dāng)曲柄繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，滑塊C速度反向，變?yōu)樨?fù)向速度，隨著轉(zhuǎn)角增大而增大，曲柄轉(zhuǎn)至240度，速度到達(dá)負(fù)向最大值0.63m/s之后，當(dāng)滑塊繼續(xù)由搖桿帶動時，卻曲柄由300度轉(zhuǎn)至360度時，其速度由負(fù)向最大值變?yōu)?.3、圖的分析：隨著曲柄逆時針轉(zhuǎn)動角度的增大，滑塊C先向下作加速運(yùn)動，但

17、加速度越來越小，但是加速度越來越小，然后反向增大知道位移到達(dá)最大，接著滑塊進(jìn)入空回程，由于存在急回運(yùn)動，加速度迅速正向增大，到達(dá)最大后又開場減小，直到滑塊C進(jìn)入工作行程。下面對一些特殊點進(jìn)展分析：進(jìn)程時，滑塊C具有正向加速度，由2.2開場減少，在102度時到達(dá)0，當(dāng)角度繼續(xù)增大時，加速度反向增大，大約在240度時滑塊位移到達(dá)最大值，但是加速度還是在反向增大，而且增長率明顯比前段更大，當(dāng)角度到達(dá)270度時加速度增大到5.2m/s2時到達(dá)峰值，開場減少，在300度左右是到達(dá)0，然后正向增長，說明了滑塊將要向上減速運(yùn)動，最后回到0位移，然后往復(fù)運(yùn)動。我們可以看出，在0至240度區(qū)間，加速度都很平緩，而在240至360度，加速度變化很快，都說明了急回運(yùn)動的存在。第六章 總結(jié)通過這段時間的設(shè)計，我受益匪淺，不僅在學(xué)問方面有所提高，而且在為人處事方面有了更多的認(rèn)識。當(dāng)我們遇到一個問題時，首先不能畏懼，而是要對自己有信心，相信通過自己的努力一定能解決的。就象人們常說的在戰(zhàn)略上藐視它。但是在戰(zhàn)術(shù)上的重視它。通過慎重的考慮認(rèn)真的分析，腳踏實地去完成它，克制重重困難，當(dāng)你成功實現(xiàn)目標(biāo)時，那種成就感一定會成為你成長的動力。 這次設(shè)計的題目是插床。主要是確定機(jī)械傳動的方案，通過凸輪機(jī)構(gòu)到回桿機(jī)構(gòu)，回桿平行機(jī)構(gòu)帶動棘輪傳動，再傳到工作臺，從而使工作臺進(jìn)展間歇進(jìn)給運(yùn)動，使刀具能