課程設(shè)計(jì)-插床1

課程設(shè)計(jì)--插床[1]機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)題目：螺絲搓床機(jī)構(gòu)院、系：機(jī)電工程學(xué)院、機(jī)械系專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化姓名：班級(jí)：11 機(jī)制本（2）學(xué)號(hào)：110612029指導(dǎo)老師：夏翔 職稱:目錄第一部分 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1. 工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程?????????????? 32.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求???????????????? 4第二部分 設(shè)計(jì)（計(jì)算）說(shuō)明書9.5.1機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖????????????????59.5.2速度分析和加速度分析?????????????79.5.3動(dòng)態(tài)靜力分析?????????????????129.5.4齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)?????????????????159.5.5凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)?????????????????16參考文獻(xiàn)?????????????????????18第一部分課程設(shè)計(jì)任務(wù)書工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程螺絲銼床是銼削螺絲用的一種機(jī)床 ,如下圖。電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶、齒輪 Z1-Z2傳動(dòng)以及六連桿機(jī)構(gòu)1-2-3-4-5-6 是動(dòng)螺絲搓板(簡(jiǎn)稱動(dòng)搓板)6做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣便可將裝置在動(dòng)搓板和固定于機(jī)架上的定螺絲搓板 (簡(jiǎn)稱動(dòng)搓板)之間的螺絲毛坯，依靠?jī)陕萁z搓板的相對(duì)壓挫而挫出螺紋。凸輪 7經(jīng)四連桿機(jī)構(gòu) 1-8-9-10 使縱推桿11將螺釘毛坯推入兩搓板之間。機(jī)床在工作過(guò)程中，由于載荷變化很大，容易引起主軸 O2的速度波動(dòng)，所以在軸 O1上裝有調(diào)速飛輪。原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求已知曲柄2轉(zhuǎn)數(shù)n2，各構(gòu)件尺寸及重心 S的位置。要求作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，機(jī)構(gòu)兩位置的速度、加速度多邊形、靜力分析和齒輪設(shè)計(jì)。圖解分析畫在 1號(hào)圖紙上。第二部分 設(shè)計(jì)（計(jì)算）說(shuō)明書 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖以O(shè)3為原點(diǎn)定出坐標(biāo)系，根據(jù)尺寸分別定出 O2點(diǎn)，B點(diǎn)，C點(diǎn)。確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)的左右極限位置。曲柄位置圖的作法為：取 1和8’為動(dòng)搓板 6在行程起點(diǎn)（滑塊的左極限位）和終點(diǎn)（滑塊的右極限位）對(duì)應(yīng)的曲柄位置，1’和7’為動(dòng)搓板受力起點(diǎn)和終點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的曲柄位置，2’是動(dòng)搓板受力最大是對(duì)應(yīng)的曲柄位置，動(dòng)搓板這三個(gè)位置可以從挫壓切向工作阻力曲線中求得；4’和10’是曲柄2與倒桿4重合的位置；其余2、3?12是由位置1起，順ω2方向?qū)⑶鷪A作12等分的位置（如下圖）。5677'88'910432'21'A1機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如下：9.5.2速度加速度分析對(duì)位置9點(diǎn)進(jìn)行速度分析和加速度分析（a）速度分析V3A=V2A= 2×lAO2=0.68m/s對(duì)A點(diǎn)：V4A=V3A+V3A4A 方向： ⊥AO3⊥AO2∥BO3大小： ？√？取P1作為速度圖的極點(diǎn)， 2=0.01（m/s）/mm，作速度分析圖如圖9-1所示，則：V4A= 2×lp14=0.34m/s(⊥AO3向下)4=V4A/lAO3=0.92rad/sV4B= 4 lBO3=0.73m/s(⊥BO3)V3A4B=0.59m/s圖9-1對(duì)C點(diǎn)：V5C=V4B+V5C4B方向： ∥SC⊥BO3⊥BC大?。?？√？取P2作為速度圖的極點(diǎn)，3=0.01（m/s）/mm，作速度分析圖如圖9-2所示，則：V5C4B=0.185m/sVS=V5C= 3×lpc=0.68m/s2圖9-2加速度分析對(duì)A點(diǎn)：a2A=a3A= 22×lAO=0.97m/s22knta4A=a4A+a4A=a3A+a4A3A+a方向：∥BO3⊥BO3//AO2//BO3⊥BO3大?。骸?？√？√取P1’為加速度圖極點(diǎn)，4=0.01（m/s2）/mm，作加速度分析圖如圖9-3所示，則：n2a4A= 4×lAO=0.323s2ak=2 4V4A3A=1.08s2sa5nC4B=V5C4B2/lBC=0.112a4A= 4lp4 =2.3623sa4B=BO3AO3a4A=5.102s圖9-3nt對(duì)C點(diǎn)aC=aB+aCB+aCB方向： ∥SC∥p34τ∥CB BC大小： ？√√？取P2’為加速度圖極點(diǎn)，5=0.08（m/s2）/mm，作加速度分析圖如圖9-4所示，則：aC= 5×lp4c=6.08m/s2aS=aC=6.08m/s2圖9-42. 對(duì)位置6點(diǎn)進(jìn)行速度分析和加速度分析 （a）速度分析對(duì)A點(diǎn)：V3A=V2A= 2×lAO=0.68m/s2V4A=V3A+V3A4A 方向： ⊥AO3⊥AO2∥BO3大?。?？√？取P3作為速度圖的極點(diǎn)， 2=0.01（m/s）/mm，作速度分析圖如圖9-5所示。V4A= 2×lp14=0.55m/s(⊥AO3向下)=V4A/lAO3=1rad/sV4B= 4 lBO3=0.8m/s(⊥BO3)V3A4B=0.39m/s圖9-5對(duì)C點(diǎn)：V5C=V4B+V5C4B方向： //SC⊥BO3⊥BC大小： ？√？取P2作為速度圖的極點(diǎn)，3=0.01（m/s）/mm，作速度分析圖如圖9-6所示，則：V5C4B= 3×lBC=0.14m/sVS=V5C= 3×lp2c=0.78m/s圖9-6加速度分析對(duì)A點(diǎn)：a2A=a3A= 22×lAO=3.80m/s22knta4A=a4A+a4A=a3A+a4A3A+a方向：∥BO3⊥BO3//AO2//BO3⊥BO3大?。骸?？√？√取P3’為加速度圖極點(diǎn)，4=0.04（m/s2）/mm，作加速度分析圖如圖9-7所示，則：n2a4A= 4×lAO=0.533s2ak=2 4V4A3A=0.78s2sa5nC4B=V5C4B2/lBC=0.062a4A= 4×lp4 =3.0023sa4B=BO3AO3a4A=4.642s圖9-7對(duì)于C點(diǎn)antC=aB+aCB+aCB方向： ∥SC∥p34τ∥BC BC大?。?？√√？取P4為加速度圖極點(diǎn)，5=0.08（m/s2）/mm，作加速度分析圖如圖h所示，則：aC= 5×lp4c=7.36m/s2aS=aC=7.36m/s2 動(dòng)態(tài)靜力分析對(duì)位置6點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)靜力分析取6點(diǎn)為研究對(duì)象，分離 6構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析，作阻力體如圖 9-7所示。圖9-7已知G6=160N，又aS=6.08m/s2,則:FI6= －G6gaS=－99.27N測(cè)得的大小為2.65°由FxFI6FR65cos0，F(xiàn)yFR6FR65sinG60得FR6599.38NFR6155.41N分離5構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析，桿組力體圖如圖9-8所示：FR54=FR56=99.38N分離4構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析，桿組力體圖如圖9-9所示：FR54=FR45=99.38NG4=280N得FI4= －G4g×a4=62.43NMI4 JS4 4 9.16N/m圖9-8圖9-9根據(jù) MO4G4 h1 FI4 h2 FR45 h3 MI4 FR23 h4 0其中h1，h2，h3，h4分別為G4,FI4,FR45,FR23作用于O3的距離（其大小可以測(cè)得），可以求得：FR23=400.36N作力的多邊形如圖4所示：則FR14=265N對(duì)曲柄2進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析，作組力體圖如圖9-10所示：圖9-10FR32 作用于O2的距離為h，其大小為 0.041m，則曲柄上的平衡力矩為：M FR32 h 16.41N/m，方向?yàn)轫槙r(shí)針. 齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)*已知：z1=10z2=40m=6α=20°ha=1c*=0.25確定變位系數(shù)對(duì)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。X1min=hX2min=h*aZmin ZminZmin Zmin=(17-10)/17=0.5=(17-40)/17=-1.36*a則取X1=-X2=0.5(滿足X2>X2min)2) 確定中心距變動(dòng)系數(shù) y及齒頂高降低系數(shù) yX1=-X2=0.42 則是等變位齒輪傳動(dòng)，即y=0 y=03）變位齒輪的幾何尺寸 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1 ）推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律及凸輪廓線方程： 推程（等加速段）：φ=2φmδ/δ022推程（等減速段）：φ=φm-2φm(δ0-δ)/δ02回程（余弦加速）：φ=φm[1+cos(πδ/δ0’)]/2 凸輪理論廓線方程：x=lOAsinδ-lABsin(δ+φ+φ0)y=lOAcosδ-lABcos(δ+φ+φ0)式中，φ0為推桿的初始位置角，其值為 :0=arcos[(lOA2+lAB2-r02)/2lOAlAB]凸輪實(shí)際廓線方程x=x-rrcos y=y-rrsinsin =(dx/