機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)

《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)》說明書課程設(shè)計(jì)題目插床主體機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名班級(jí)機(jī)制本（2）班學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師起止日期2015年6月15日-19日

目錄第一章插床主體機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)書 21.1工作原理 21.2設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表 21.3設(shè)計(jì)要求與任務(wù) 31.4技術(shù)要求 3第二章設(shè)計(jì)計(jì)算過程 42.1導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì) 42.1.1機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸 42.1.2導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 52.1.3繪制所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 52.2凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 82.2.1確定凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸 82.2.2凸輪廓線的繪制 112.3齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 122.3.1確定齒輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸 122.3.2繪制齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 14第三章設(shè)計(jì)體會(huì) 15第四章主要參考文獻(xiàn) 15第五章附件 175.1附件1導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及速度加速度多邊形 175.2附件2凸輪廓線的繪制圖 175.3附件3齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 17

第一章插床主體機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1工作原理如圖所示為插床結(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)凸輪機(jī)構(gòu)等組成，如圖1-1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)來完成的圖1-1插床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及阻力線圖1.2設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表表1.1導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析設(shè)計(jì)內(nèi)容導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析符號(hào)n1lBD/lBCkhLO2o3abc單位r/minmm數(shù)據(jù)60121001505050125表1.2凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)符號(hào)ψ［α］lo4DΦΦsΦ’從動(dòng)桿加速規(guī)律單位°mm°數(shù)據(jù)1540125601060等加速等減速表1.3齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)符號(hào)Z1Z2mα單位mm°數(shù)據(jù)13408201.3設(shè)計(jì)要求與任務(wù)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)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α，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。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）1.4技術(shù)要求計(jì)算說明書（必須包含以下內(nèi)容，并要求參照撰寫格式要求書寫）（1）設(shè)計(jì)說明書封面（2）目錄（3）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)（4）設(shè)計(jì)內(nèi)容及方案分析（5）設(shè)計(jì)體會(huì)（6）主要參考文獻(xiàn)

第二章設(shè)計(jì)計(jì)算過程2.1導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析與設(shè)計(jì)2.1.1機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸因?yàn)椤⒍鳮=2由上面方程可得：=60°又因?yàn)閘o2A=75mm，可得:b=0204=50mm,AO4=AO2tan根據(jù)幾何關(guān)系:100mm可得100mm=100mm取=100mmO4到Y(jié)Y軸的距離的確定圖2-1O4到Y(jié)Y軸的距離示意圖 有圖我們看到，YY軸由過程中，同一點(diǎn)的壓力角先減小，后又增大，那么在中間某處必有一個(gè)最佳位置，使得每個(gè)位置的壓力角最佳。 考慮兩個(gè)位置： 1.當(dāng)YY軸與圓弧剛相接觸時(shí)，即圖3中左邊的那條點(diǎn)化線，與圓弧相切與B1點(diǎn)時(shí)，當(dāng)B點(diǎn)轉(zhuǎn)到，將會(huì)出現(xiàn)最大壓力角。 2.當(dāng)YY軸與重合時(shí)，即圖中右邊的那條點(diǎn)化線時(shí)，B點(diǎn)轉(zhuǎn)到B1時(shí)將出現(xiàn)最大壓力角為了使每一點(diǎn)的壓力角都為最佳，我們可以選取YY軸通過CB1中點(diǎn)（C點(diǎn)為與得交點(diǎn)）。又幾何關(guān)系知道：=50QUOTE+（100-50√3/2=93.301mm由上面的討論容易知道 ，再代入其他數(shù)據(jù)，得：即O4到Y(jié)Y軸的距離為93.301mm。2.1.2導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析圖2-2導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析示意圖（1）.當(dāng)在圖2-2所示位置時(shí)，此時(shí)構(gòu)件4處在上極限位置速度分析:曲柄的長度為，轉(zhuǎn)速n=60r/min曲柄的角速度為QUOTErad/s方向⊥∥大??？其中，是滑塊上與A點(diǎn)重合的點(diǎn)的速度，是桿4上與A點(diǎn)重合的點(diǎn)相對(duì)于滑塊的速度,是桿4上與A點(diǎn)重合的速度。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)桿大??？0？可得：(2)加速度分析：因?yàn)楦鶕?jù)加速度合成原理有：大小？？1.972m/QUOTE?方向因?yàn)椋?得科式加速度為0,可得：==1.972m/s方向：又根據(jù)加速度合成原理求6滑塊C的加速度：大??？=0？2.26方向//導(dǎo)桿//又圖解法作圖解：圖2-3滑塊C的加速度多邊形示意圖的值通過在AB桿上由杠桿定理求得:,,,因?yàn)椋杂炙俣缺壤?0.01828所以==1.643方向垂直向上(二).滑塊A在下極限位置的時(shí)候?qū)C(jī)構(gòu)分析,同理可得：，==2.158方向垂直向下。2.1.3繪制所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖見附件1圖紙2.2凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.2.1確定凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸選定推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律:由任務(wù)書選推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律,即等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。其運(yùn)動(dòng)規(guī)律表達(dá)式為:等加速段:()等減速段:()由以上兩個(gè)表達(dá)式求得:()()最大擺角時(shí)有:如圖2-4所示為擺桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)同向轉(zhuǎn)動(dòng)的尖底擺桿盤形凸輪機(jī)構(gòu),當(dāng)推程尖底與凸輪輪廓上任一點(diǎn)接觸時(shí),擺桿擺角為為擺桿的初始擺角,P點(diǎn)為擺桿和凸輪的相對(duì)瞬心,此時(shí)機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)角如圖所示.由于擺桿和凸輪在瞬心點(diǎn)P的速度相等得:(a+OP)=OP,(1)則OP/(OP+a)=.(2)將(1)式分子分母同乘整理得:OP(1-)=a(3)由式(3)求出OP代入式(1)右邊得:a+OP=A/(1-)(4)在三角形AP中由正統(tǒng)定理有:(5)將式(4)代入式(5)中得:(6)用代入式(6)中得:(7)過點(diǎn)O作O//P,則∽,再由式(2)得,等式(7)正是的正弦定理.將等式(6)中的展開得:tan=(8)由等式(8)求得(9)將代入式(9)得:(10)如果在圖2-4所示位置的接觸點(diǎn)處的壓力角正好滿足,比較式(10)和式(7)可知,直線便是在此位置時(shí)滿足式(10)以等到式成立的邊界.可以證明直線左邊的陰影所示區(qū)域?yàn)楸ＷC擺桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律和擺桿長度不變的a和的解域.在推程的各個(gè)位置都有這樣的解域,這些解域的交集便是推程時(shí)a和的解域.圖2-4擺桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)同向轉(zhuǎn)動(dòng)的尖底擺桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)示意圖圖2-5同向型凸輪機(jī)構(gòu)的a和的解域示意圖回程時(shí),<0,壓力角a<0,傳力條件變成-tan,由此可導(dǎo)出滿足傳力條件性能的條件:(11)將代入式(11)得:(12)同理出可以求出回程時(shí)的a和的解域..推程和回程的解域的交集便是該凸輪機(jī)構(gòu)保證傳力性能好的a和的解域..如圖2-5所示的是一個(gè)用作圖法求出的同向型凸輪機(jī)構(gòu)的a和的解域.由圖可知,的線圖是在擺桿的各個(gè)以A為圓心的以L=為半徑的圓弧線上取點(diǎn)如圖中,推程時(shí)沿著此位置時(shí)的擺桿直線內(nèi)側(cè)量取線段=85.33mm,得,過作直線使之與直線傾斜角;同理,回程時(shí)也可沿著擺桿直線外側(cè)量取回程時(shí)的線段,得,作直線使之與直線反向傾斜角.一般地,陰影區(qū)由多個(gè)位置時(shí)的邊界線圍成,顯然,選取的點(diǎn)數(shù)多,a和的解域就精確.這要,凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心O可以在陰影區(qū)域內(nèi)選擇,連接OA便得到待求的基本尺寸a=OA,.如圖2-5所示求得的機(jī)架長度a=170mm,82mm.選取凸輪機(jī)構(gòu)為滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)。滾子半徑=(0.1—0.5),取=20mm.2.2.2.凸輪廓線的繪制:①選定角度比例尺,作出擺桿的角位移曲線,如圖2-6所示,將其中的推程和回程角位移曲線橫坐標(biāo)分成若干等分.②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(dòng)中心的圓.③自A點(diǎn)開始沿-方向把機(jī)架圓分成與圖3-3中橫坐標(biāo)相應(yīng)的區(qū)間和等分,得點(diǎn),再以為圓心,以AB=L為半徑作弧與基圓交于點(diǎn),得線段.④自線段開始,分別作,使它們分別等于圖3-3(b)中對(duì)應(yīng)的角位移,得線段.⑤將點(diǎn)連成光滑曲線,它就是所求理論輪廓線.圖2-6擺桿的角位移曲線⑥實(shí)際輪廓線可用前述滾子圓包絡(luò)線的方法作出見附件2.2.3齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

1.中心距：；=（a/5+1）5=(212/5+1)x5=217mm；2.嚙合角： 實(shí)；3.分配變位系數(shù)；；；4.齒輪基本參數(shù)：（注：下列尺寸單位為mm）齒頂高系數(shù)：齒根高系數(shù)：齒頂高變動(dòng)系數(shù)：分度圓直徑；；基圓直徑；；齒頂高：；齒根高：；齒頂圓直徑：；齒根圓直徑；；節(jié)圓直徑：；齒距：節(jié)圓齒距：基圓齒距：中心距變動(dòng)系數(shù)y=()/m=0.7125；齒厚：齒槽寬：e=QUOTE5.重合度：一般情況應(yīng)保證6.齒頂圓齒厚：一般取7.展角：;8.齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)圖見附件3圖紙

第三章設(shè)計(jì)體會(huì)五天的機(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)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)畢竟我們的出發(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,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,那絕對(duì)不是僥幸