插床導桿機構課程設計報告材料書

1、大 學 普 通 高 等 教 育機械原理課程設計題目題號： 插床導桿機構位置 3的設計學 院：機電工程學院專業(yè)班級：學生：指導教師成 績：2013年7 月2 日目錄一、工作原理二、設計要求三、設計數(shù)據(jù) 四、設計容與工作量五設計計算過程（一）.方案比擬與選擇（二）.導桿機構分析與設計1. 機構的尺寸綜合2. 導桿機構的運動分析、工作原理:插床機械系統(tǒng)的執(zhí)行機構主要是由導桿機構和凸輪機構組成。如下圖為其參考示意圖，電動機經(jīng)過減速傳動裝置皮帶和齒輪傳動帶動曲柄 2轉動，再通過導桿機構使裝 有刀具的滑塊6沿導路yy作往復運動，以實現(xiàn)刀具的切削運動。刀具向下運動時切削, 在切削行程H中，前后各有一段0.0

2、5H的空刀距離，工作阻力F為常數(shù)；刀具向上運動時 為空回行程，無阻力。為了縮短回程時間，提高生產(chǎn)率，要求刀具具有急回運動。刀具與工作臺之間的進給運動，是由固結于軸Q上的凸輪驅動擺動從動件Iod和其它有關機構圖 8中未畫出來完成的。二、設計要求：電動機軸與曲柄軸2平行，使用壽命10年，每日一班制工作，載荷有輕微沖擊。允許曲柄2轉速偏差為土 5%。要求導桿機構的最小傳動角不得小于 60° 凸輪機構的最大壓力角應在許用值a 之，擺動從動件8的升、回程運動規(guī)律均為等速運動。執(zhí)行構件的傳動效率按0.95計算，系統(tǒng)有過載保護。按小批量生產(chǎn)規(guī)模設計/0.05b）摘刀阻力曲線圖三、插床導桿機構設計數(shù)

3、據(jù)桿機構的設計及運動分析凸輪機構的設計齒輪機構的設計導桿機構的動態(tài)靜力分叔 及飛輪轉動慣蜀的確定d 1K H /他 5 a h c如呎心仏嚴半 e從動軒«lmas Gs 均 d Q釘屮L J.1.11加速度mmmm"mm*規(guī)律mmNkgm2 rntti N1 d 12 iOO 1匹、設十計容與工作E量：40 1、根據(jù)插床機械勺工作原理，擬定2個其i他形式的執(zhí)行機 120 1000 1/構連桿機構，并對b這些機構進展分析比照。2?根據(jù)給定的數(shù)據(jù)確定機構啲運動尺寸 J JIbc 0.50.6Ibo。要求用圖解法設計，并將設計結果和步驟寫在設計說明書中。 3、導桿機 構的運動分析

4、。分析導桿擺到兩個極限位置與擺到與機架 QQ位于同一直線位置時，滑塊 6 的速度和加速度。4、凸輪機構設計。根據(jù)所給定的參數(shù)，確定凸輪機構的根本尺寸基圓半徑r。、機架Iqq8和滾子半徑“，并將運算結果寫在說明書中。用幾何法畫出凸輪機構的實際廓線。5 、編寫設計說明書一份。應包括設計任務、設計參數(shù)、設計計算過程等。 6、按1： 2繪制所設計的機構運動簡圖五. 設計計算過程(一).方案比擬與選擇1.方案I該方案如圖1 1由兩個四桿機構組成。使b>a,構件1、2、3、6便構成擺動導桿機構, 根本參數(shù)為b/a=。構件3、4、5、6構成搖桿滑塊機構。方案特點如下：1) .是一種平面連桿機構，結構簡

5、單，加工方便，能承受較大載荷。2) .具有急回作用，其行程速比系數(shù) k (18C°)/(180°),而arcsin(1/ )。只要正確選擇，即可滿足行程速比系數(shù)k的要求。3) .滑塊的行程H 2Lcd sin( /2)，已經(jīng)確定，因此只需選擇搖桿CD的長度，即可滿足行程H的要求。4) .曲柄主動，構件2與3之間的傳動角始終為900。搖桿滑塊機構中，當E點的軌跡位 于D點所作圓弧高度的平均線上時，構件 4與5之間有較大的傳動角。此方案加工簡單，占 用面積比擬小，傳動性能好。5) .工作行程中，能使插刀的速度比擬慢，而且變化平緩，符合切削要求。該方案如圖1 2將方案I中的連桿4

6、與滑塊5的轉動副變?yōu)橐苿痈保⑦B桿4變?yōu)榛?塊4。即得方案II，故該方案具備第一方案的特點以外，因構件4與5間的傳動角也始終為90°， 所以受力更好，結構也更加緊湊。3. 方案III此方案如圖13為偏置曲柄滑塊機構，機構的根本尺寸 為 a、b、e。6方案特點如下：(1) .是四桿機構，結構較前述方案簡單。(2) .因極位夾角arccose/(a b) arccos e/(b a)，故具有急回作用，但急回作用不明顯。增大a和e或減小b。均能使k增大到所需值，但增大e或減小b會使滑塊速度變化 劇烈，最大速度、加速度和動載荷增加，且使最小傳動角min減小，傳動性能變壞。從以上3個方案的比

7、擬中可知，為了實現(xiàn)給定的插床運動要求，以采用方案II較宜。(二).導桿機構分析與設計因為 k (18C°)/(180° )而K=2 由上面方程可得：=60又 |o2A=a=50mm根據(jù)幾何關系：可得|bO3=H/2/ Sin( /2)=100mm所以 BC=100mmX=l BO 3cos( /2)綜合已給機構設計數(shù)據(jù)繪制如圖a機構簡圖當在如下列圖位置時其速度加速度分析圖如圖b 速度分析：曲柄的長度為lo2A=50mm專速n=60r/min曲柄的角速度為w12 n/606.28rad /sV A3V A2V A 3 A 2大小：?W1 l O2A?方向：垂直BA垂直lO2A平行BAVA2 =W1 lO2AVA3A2VA3W3 = VA3 / |O3A =V CV BV cb大小:?W3 QB?方向：垂直aa垂直BA垂直BCVb =W3O3VcbVcWCB=VCB / lCB=加速度分析：aA3 =大小：=anA3 + atA3 = aA2 + aA3A2 + akA3A2? W3 A2 1O3A?I02A W1 A2? 2 VA3A2 W3方向： ？ 由A到B 垂直AB A到02平行AB 垂直A BanA3= 1.27A2*0.18= 0.290m/sA2atA3