機(jī)械原理課程設(shè)計說明書插床機(jī)構(gòu)

1、一 插床機(jī)構(gòu)的設(shè)計與運動分析1.插床機(jī)構(gòu)簡介與設(shè)計數(shù)據(jù)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2-1，a所示。電動機(jī)經(jīng)過減速裝置（圖中只畫出齒輪、）使曲柄1轉(zhuǎn)動，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)運動，以實現(xiàn)刀具切削運動。為了縮短空程時間，提高生產(chǎn)率，要求刀具有急回運動。刀具與工作臺之間的進(jìn)給運動，是由固結(jié)于軸上的凸輪驅(qū)動擺動從動桿和其他有關(guān)機(jī)構(gòu)來完成的。設(shè)計數(shù)據(jù)表設(shè)計內(nèi)容導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計及運動分析符號khabc單位mmmm數(shù)據(jù)652120116055551251 設(shè)計內(nèi)容和步驟已知 行程速度變化系數(shù)（行程速比系數(shù)）k，滑塊5的沖程h，中心距，比值

2、，各構(gòu)件重心s的位置，曲柄每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) 。要求 設(shè)計導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，作機(jī)構(gòu)兩個位置的速度多邊行和加速度多邊形，做滑塊的運動線圖。步驟1）設(shè)計導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。按已知條件確定導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的各未知參數(shù)。其中滑塊5的導(dǎo)路的位置可根據(jù)連桿4傳力給滑塊5的最有利條件來確定，即應(yīng)位于b點所畫圓弧高的平分線上。2）作機(jī)構(gòu)運動簡圖。選取長度比例尺，按表所分配的兩個曲柄位置作出機(jī)構(gòu)運動簡圖，其中一個位置用粗線畫出。曲柄位置的作法如圖；取滑塊5在上極限時所對應(yīng)的曲柄位置為起始位置1 ，按轉(zhuǎn)向?qū)⑶鷪A周十二等分，得12個曲柄位置，顯然位置9對應(yīng)于滑塊5處于下極限時的位置。再作出開始切削和終止切削所對應(yīng)的和兩個位置。3）作速度、加速度多

3、邊形。選取速度比例尺和加速度比例尺，用相應(yīng)運動圖解法作該兩個位置的速度多邊形和加速度多邊形，并將其結(jié)果列入下表：項目 位置大小方向106.280.4710. 140.4500.040.20.262.1逆時針單位項目位置2.960.60.960.040.0160.040.54單位4）作滑塊的運動線圖。根據(jù)機(jī)構(gòu)的各個位置，找出滑塊5上c點的個對應(yīng)位置，以位置1為其始點，量取滑塊的相應(yīng)位移，取位移比例尺，作線圖。為了能直接從機(jī)構(gòu)運動簡圖上量取滑塊位移，建議取=。然后根據(jù)線圖用圖解微分法（弦線法）作出滑塊的速度線圖，并將其結(jié)果與相對運動圖解法的結(jié)果比較。5）繪制滑塊的加速度線圖。6）由和兩線圖作線圖。

4、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析已知：各構(gòu)件的重量g及其重心軸的轉(zhuǎn)動慣量（數(shù)據(jù)表未例出的構(gòu)件重量和轉(zhuǎn)動慣量可略去不計），阻力線圖及已在導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計和運動分析得出的機(jī)構(gòu)尺寸，速度和加速度。要求：確定1-2個機(jī)構(gòu)位置的各運動副反力及應(yīng)加于曲柄上平衡力矩。用杠桿法求平衡力矩，并與上述方法所得結(jié)果相比較。作圖部分畫在運動分析的圖紙上。步驟1） 選取阻力比例尺，根據(jù)給定的阻力q和滑塊沖程h繪制阻力線圖。2） 根據(jù)各構(gòu)件重心的加速度及角加速度，確定各構(gòu)件的慣性力和慣性力偶矩，并將其合成為一力，求出該力至重心的距離。將結(jié)果填入表中。3） 按桿組分解為示力體，用力多邊形法決定各運動副中的反作用力和加于曲柄上的平衡力矩。

5、在列桿組示力體的力平衡方程時，最好先寫完一個構(gòu)件上的所有已知力，然后再寫另一構(gòu)件的所有已知力。同一運動副中的反作用力的倆分力應(yīng)列在一起。對于開始切削和終止切削的倆個特殊位置，其阻力值各有倆個，應(yīng)分別進(jìn)行計算。將所求位置的機(jī)構(gòu)阻力，各運動副中的反作用力和平衡力矩的結(jié)果填入下表。項目位置大小方向8.641.280.026逆時針單位項目位置大小方向1000 680 50 398.2 25.9逆時針單位4) 用茹可夫斯基杠桿法求平衡力矩，并與上述方法所得結(jié)果相比較。二凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計已知 從動件的最大擺角，許用壓力角，從動件長度，從動件運動規(guī)律為等加速、等減速運動，凸輪與曲柄共軸。要求 按許用壓力角確定凸

6、輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸，求出理論廓線外凸曲線的最小曲率半徑，選取滾子半徑，繪制凸輪實際廓線。步驟1）根據(jù)從動件運動規(guī)律，按公式分別計算推程和回程的，然后用幾何作圖法直接繪出及線圖。2）求基圓半徑及凸輪回轉(zhuǎn)中心至從動件擺動中心的距離。按線圖劃分角時，可將其所對的弧近似看成直線，然后根據(jù)三角形相似原理，用圖解法按預(yù)定比例分割角所對應(yīng)的弧，自從動件擺動中心作輻射線與各分割點相連，則角便按預(yù)定比例分割。 作圖時，如取，則可直接根據(jù)線圖上各縱坐標(biāo)值，在點的相應(yīng)輻射線上由d點分別向左或右截取各線段，線段所代表的實際長度就等于。截取方向可根據(jù)d點速度方向順著凸輪轉(zhuǎn)過后所指的方向來確定。然后按許用壓力角作出凸輪軸心

7、的安全區(qū)，求出凸輪的基圓半徑和中心距。3）根據(jù)凸輪轉(zhuǎn)向、擺桿長、角位移線圖和以上求得的、，畫出凸輪理論廓線，并找出其外凸曲線的最小曲率半徑。然后，再選取滾子半徑，畫出凸輪的實際廓線。三齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計已知 齒數(shù)、，模數(shù)，分度圓壓力角，齒輪為正常齒制，工作情況為開式傳動，齒輪與曲柄共軸。要求 選擇移距系數(shù)，計算該對齒輪傳動的各部分尺寸，以2號圖紙繪制齒輪傳動的嚙合圖。步驟1）選擇移距系數(shù)和。根據(jù)齒輪不根切和兩輪的最大滑動系數(shù)盡可能小且接近相等的條件，查閱有關(guān)移距系數(shù)表，選出、。2）計算該對齒輪傳動的各部分尺寸。3）繪制齒輪傳動嚙合圖。比例尺的選取應(yīng)能使圖上齒高達(dá)到3050mm。繪制齒廓時，對于根圓小于基圓的齒輪，其非漸開線部分齒