機械原理課程設(shè)計任務(wù)書(1)

1、機械原理課程設(shè)計任務(wù)書第一組 牛頭刨床設(shè)計一、工作原理牛頭刨床是一種靠刀具的往復(fù)直線運動及工作臺的間歇運動來完成工件的平面切削加工的機床。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）帶動執(zhí)行機構(gòu)（導(dǎo)桿機構(gòu)和凸輪機構(gòu)）完成刨刀的往復(fù)運動和間歇移動。刨床工作時，刨頭6由曲柄2帶動右行，刨刀進行切削，稱為工作行程。在切削行程H中，前后各有一段0.05H的空刀距離，工作阻力F為常數(shù)；刨刀左行時，即為空回行程，此行程無工作阻力。在刨刀空回行程時，凸輪8通過四桿機構(gòu)帶動棘輪機構(gòu)，棘輪機構(gòu)帶動螺旋機構(gòu)使工作臺連同工件在垂直紙面方向上做一次進給運動，以便刨刀繼續(xù)切削。二、設(shè)計要求電動機軸與曲柄

2、軸2平行，刨刀刀刃D點與鉸鏈點C的垂直距離為50mm，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(zhuǎn)速偏差為±5。要求導(dǎo)桿機構(gòu)的最大壓力角應(yīng)為最小值；凸輪機構(gòu)的最大壓力角應(yīng)在許用值之內(nèi)，擺動從動件9的升、回程運動規(guī)律均為等加速等減速運動。執(zhí)行構(gòu)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(shè)計。三、設(shè)計內(nèi)容及工作量機械原理部分：1. 根據(jù)牛頭刨床的工作原理，擬定23個其他形式的執(zhí)行機構(gòu)（連桿機構(gòu)），并對這些機構(gòu)進行分析對比。2. 根據(jù)給定的數(shù)據(jù)確定機構(gòu)的運動尺寸。要求用圖解法設(shè)計，并將設(shè)計結(jié)果和步驟寫在設(shè)計說明書中。3. 導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析。將導(dǎo)桿機構(gòu)放在

3、直角坐標(biāo)系下，建立參數(shù)化的數(shù)學(xué)模型。編程分析出刨頭6的位移、速度、加速度及導(dǎo)桿4的角速度和角加速度，畫出運動曲線，并打印上述各曲線圖。要求將主程序編制過程詳細地寫在說明書中。4. 導(dǎo)桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析。通過建立機構(gòu)仿真模型，并給系統(tǒng)加力，編制程序，打印外加力的曲線，并求出最大平衡力矩和功率。5. 凸輪機構(gòu)設(shè)計。根據(jù)所給定的已知參數(shù)，確定凸輪的基本尺寸（基圓半徑ro、機架lO2O9和滾子半徑rr），并將運算結(jié)果寫在說明書中。將凸輪機構(gòu)放在直角坐標(biāo)系下，編制程序，求出凸輪機構(gòu)的實際廓線，打印出從動件運動規(guī)律和凸輪機構(gòu)仿真模型。6. 編寫設(shè)計說明書一份。應(yīng)包括設(shè)計任務(wù)、設(shè)計參數(shù)、設(shè)計計算過程等。以

4、上工作完成后準備機械原理部分的答辯。四、設(shè)計數(shù)據(jù)題 號1-11-21-31-41-51-61-71-81-91-10導(dǎo)桿機構(gòu)運動分析轉(zhuǎn)速n248495052504847556056機架lO2O4380350430360370400390410380370工作行程H310300400330380250390310310320行程速比系數(shù)K1.461.401.401.441.531.341.501.371.461.48連桿與導(dǎo)桿之比lBC / lO4B0.250.300.360.330.300.320.330.250.280.26導(dǎo)桿機構(gòu)動態(tài)靜力分析工作阻力Fmax(N)4500460038004

5、000410052004200400060005500導(dǎo)桿質(zhì)量m4 (kg)20202220222426282622滑塊6質(zhì)量m6 (kg)70708080809080708060導(dǎo)桿4質(zhì)心轉(zhuǎn)動慣量 Js4 (kg ·m2)1.11.11.21.21.21.31.21.11.21.2凸輪機構(gòu)設(shè)計從動件最大擺角max15°15°15°15°15°15°15°15°15°15°從動件桿長 lO9D125135130122123124126128130132許用壓力角 40°38&

6、#176;42°45°43°44°41°40°42°45°推程運動角 75°70°65°60°70°75°65°60°72°74°遠休止角 10°10°10°10°10°10°10°10°10°10°回程運動角 75°70°65°60°70°75°65

7、6;60°72°74°第二組 插床機械設(shè)計一、工作原理插床機械系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)主要是由導(dǎo)桿機構(gòu)和凸輪機構(gòu)組成。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(zhuǎn)動，再通過導(dǎo)桿機構(gòu)使裝有刀具的滑塊6沿導(dǎo)路yy作往復(fù)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0.05H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(jié)于軸O2上的凸輪驅(qū)動擺動從動件lO8D和其它有關(guān)機構(gòu)（圖中未畫出）來完成的。二、設(shè)計要求電動機軸與曲

8、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(zhuǎn)速偏差為±5。要求導(dǎo)桿機構(gòu)的最小傳動角不得小于60°；凸輪機構(gòu)的最大壓力角應(yīng)在許用值之內(nèi)，擺動從動件9的升、回程運動規(guī)律均為等加速等減速運動。執(zhí)行構(gòu)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(shè)計。三、設(shè)計內(nèi)容及工作量機械原理部分1、 根據(jù)插床機械的工作原理，擬定23個其他形式的執(zhí)行機構(gòu)（連桿機構(gòu)），并對這些機構(gòu)進行分析對比。2、 根據(jù)給定的數(shù)據(jù)確定機構(gòu)的運動尺寸, lBC=(0.50.6)lBO4。要求用圖解法設(shè)計，并將設(shè)計結(jié)果和步驟寫在設(shè)計說明書中。3、 導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析。將導(dǎo)桿機

9、構(gòu)放在直角坐標(biāo)系下，編制程序分析出滑塊6的位移、速度、加速度及導(dǎo)桿4的角速度和角加速度，畫出運動曲線，并打印上述各曲線圖。要求將建模過程詳細地寫在說明書中。4、 導(dǎo)桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析。通過建立機構(gòu)仿真模型，并給系統(tǒng)加力，編程求出外加力，并作出曲線，并求出最大平衡力矩和功率。5、 凸輪機構(gòu)設(shè)計。根據(jù)所給定的已知參數(shù)，確定凸輪的基本尺寸（基圓半徑ro、機架lO2O9和滾子半徑rr），并將運算結(jié)果寫在說明書中。將凸輪機構(gòu)放在直角坐標(biāo)系下，編制程序畫出凸輪機構(gòu)的實際廓線，打印出從動件運動規(guī)律和凸輪機構(gòu)仿真模型。6、 編寫設(shè)計說明書一份。應(yīng)包括設(shè)計任務(wù)、設(shè)計參數(shù)、設(shè)計計算過程等。以上工作完成后準備機械

10、原理部分的答辯。四、設(shè)計數(shù)據(jù)第三組 壓床機械設(shè)計一、工作原理壓床機械是由六桿機構(gòu)中的沖頭（滑塊）向下運動來沖壓機械零件的。下圖為其參考示意圖，其執(zhí)行機構(gòu)主要由連桿機構(gòu)和凸輪機構(gòu)組成。電動機經(jīng)過減速傳動裝置（齒輪傳動）帶動六桿機構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)動，曲柄通過連桿、搖桿帶動滑塊克服阻力F沖壓零件。當(dāng)沖頭向下運動時，為工作行程，沖頭在0.75H內(nèi)無阻力；當(dāng)在工作行程后0.25行程時，沖頭受到的阻力為F；當(dāng)沖頭向上運動時，為空回行程，無阻力。在曲柄軸的另一端，裝有供潤滑連桿機構(gòu)各運動副的油泵凸輪機構(gòu)。二、設(shè)計要求電動機軸與曲柄軸垂直，使用壽命10年，每日一班制工作，載荷有中等沖擊。允許曲柄轉(zhuǎn)速偏差為±

11、;5。要求凸輪機構(gòu)的最大壓力角應(yīng)在許用值之內(nèi)，從動件運動規(guī)律見設(shè)計數(shù)據(jù)。執(zhí)行構(gòu)件的傳動效率按0.95計算。按小批量生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計。三、設(shè)計內(nèi)容及工作量機械原理部分：1、 根據(jù)壓床機械的工作原理，擬定23個其他形式的執(zhí)行機構(gòu)（連桿機構(gòu)），并對這些機構(gòu)進行分析對比。2、 根據(jù)給定的數(shù)據(jù)確定機構(gòu)的運動尺寸, lCB=0.5lBO4，lCD=(0.250.35)lCO4。要求用圖解法設(shè)計，并將設(shè)計結(jié)果和步驟寫在設(shè)計說明書中。3、 連桿機構(gòu)的運動分析。將連桿機構(gòu)放在直角坐標(biāo)系下，編制程序分析出滑塊6的位移、速度、加速度及搖桿4的角速度和角加速度，并畫出運動曲線，并打印上述各曲線圖。4、 連桿機構(gòu)的動態(tài)靜力

12、分析。通過建立機構(gòu)仿真模型，并給系統(tǒng)加力，編制程序求出外加力，并作出曲線，求出最大平衡力矩和功率。5、 凸輪機構(gòu)設(shè)計。根據(jù)所給定的已知參數(shù)，確定凸輪的基本尺寸（基圓半徑ro、偏距e和滾子半徑rr），并將運算結(jié)果寫在說明書中。將凸輪機構(gòu)放在直角坐標(biāo)系下，編程畫出凸輪機構(gòu)的實際廓線，打印出從動件運動規(guī)律和凸輪機構(gòu)仿真模型。6、 編寫設(shè)計說明書一份。應(yīng)包括設(shè)計任務(wù)、設(shè)計參數(shù)、設(shè)計計算過程等。以上工作完成后準備機械原理部分的答辯。四、設(shè)計數(shù)據(jù)第四組 搖擺式輸送機設(shè)計一、工作原理搖擺式輸送機是一種水平傳送材料用的機械。由齒輪機構(gòu)和六連桿機構(gòu)等組成，如下圖所示。電動機1通過傳動裝置2使曲柄4回轉(zhuǎn)，再經(jīng)過六

13、連桿機構(gòu)使輸料槽9作往復(fù)移動，放置在槽上的物料10借助摩擦力隨輸料槽一起運動。物料的輸送是利用機構(gòu)在某些位置輸料槽有相當(dāng)大加速度，使物料在慣性力的作用下克服摩擦力而發(fā)生滑動，滑動的方向恒自左往右，從而達到輸送物料的目的。二、設(shè)計要求該布置要求電機軸與曲柄軸垂直，使用壽命為5年，每日二班制工作。輸送機在工作過程中，載荷變化較大。允許曲柄轉(zhuǎn)速偏差為±5%。六連桿執(zhí)行機構(gòu)的最小傳動角不得小于40o。執(zhí)行機構(gòu)的傳動效率按0.95計算。按小批量生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計。三、設(shè)計內(nèi)容及工作量機械原理部分：1、 根據(jù)搖擺式輸送機的工作原理，擬訂23個其他形式的機構(gòu)，畫出機械系統(tǒng)傳動簡圖，并對這些機構(gòu)進行對比分析。2、 根據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)確定六桿機構(gòu)的運動尺寸，取lDB=0.6lDC。要求用圖解法設(shè)計，并將設(shè)計結(jié)果和步驟寫在設(shè)計說明書中。3、 連桿機構(gòu)的運動分析。將連桿機構(gòu)