木地板連接榫舌和榫槽切削機的機構(gòu)綜合

機械原理課程設(shè)計說明書設(shè)計方案 木地板連結(jié)榫舌和榫槽切削機班 級 08 機電一體化二班姓 名 段朋君學 號 20087680指導(dǎo)老師 溫亞蓮1.11.21.32.12.22.23.13.24.14.24.31.12324長上切出榫舌或榫槽。榫舌和榫槽切削機工藝動作圖1.2 設(shè)計要求和有關(guān)數(shù)據(jù)榫舌和榫槽切削機設(shè)計數(shù)據(jù)木地板尺寸a×b×c(mm)550×60×10榫舌或槽口尺寸d×e(mm)4.5×4執(zhí)行機構(gòu)主動件1坐標、60、230執(zhí)行構(gòu)件行程、、20、24、90推桿4工作載荷(N)2500端面切刀3工作載荷(N)1800生產(chǎn)率（件/min）701.3設(shè)計任務(wù)設(shè)計要求及任務(wù)：推桿在推動工件切削榫槽過程中，要求工件作近似等速運動。室內(nèi)工作，載荷有輕微沖擊，原動機為三相交流電動機，使用期限為 10年，每年工作 300天，每天工作16小時，每半年作一次保養(yǎng)，大修期為 3年。二 運動方案的設(shè)計2.1 運動方案設(shè)計一如圖所示，主動件是以 O1為圓心的齒輪，O1O2O3之間是齒輪傳動，O1和O4之間是皮帶傳動，實現(xiàn)凸輪運動，壓緊工件。 O1齒輪上帶動一個曲柄滑塊機構(gòu)，實現(xiàn)端面銑刀 3的運動。然后齒輪三上凸輪機構(gòu)帶動曲柄實現(xiàn)推動工件運動。2.2 運動方案設(shè)計二如圖所示，主動件是以O(shè)1為圓心的齒輪，O1O2O3之間是齒輪傳動，O2和O4之間是皮帶傳動，實現(xiàn)凸輪運動，壓緊工件。O1齒輪上帶動一個曲柄滑塊機構(gòu)，實現(xiàn)端面銑刀3的運動。O2和O3上是以擺動倒桿機構(gòu)實現(xiàn)推動工件運動。2.3 運動方案設(shè)計三如圖所示，主動件是以 O1主動輪，主動輪與從動輪之間全是皮帶傳動。凸輪運動，壓緊工件。O1帶動一個曲柄滑塊機構(gòu)，實現(xiàn)端面銑刀 3的運動。O2帶動一個曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)推動工件運動。三 運動方案比較選擇3.1 運動方案系統(tǒng)穩(wěn)定的比較三個方案中，最主要的部分是實現(xiàn)推動工件運動的部分。方案一和方案二都比較穩(wěn)定，只有方案三是以皮帶傳動的方式， 皮帶容易打滑，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，不采取方案三。3.2機構(gòu)的組成結(jié)構(gòu)比較以上方案中方案一 凸輪機構(gòu)。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單緊湊,設(shè)計方便, 容易獲得預(yù)期的運動規(guī)律，運動精度較高。缺點：凸輪與從動件之間是點、線接觸，接觸應(yīng)力很大，容易磨損。方案二 擺動導(dǎo)桿機構(gòu)優(yōu)點：幾何形狀簡單，易于加工，可承受較大載荷，磨損較小，有急回特性，可提高生產(chǎn)效率。缺點：有慣性力，設(shè)計復(fù)雜。方案三 曲柄滑塊機構(gòu)優(yōu)點:設(shè)計簡單,易于加工缺點:機械效率低，誤差較大，有慣性力 .綜上比較，方案一中雖然容易獲得預(yù)期的運動規(guī)律，但是由于凸輪加工精度要求比較高，而且容易磨損，在實際生產(chǎn)中不可取。方案三中結(jié)構(gòu)簡單，但由于皮帶傳動容易打滑，造成機械效率低，而且誤差較大。所以最終選擇方案三來作設(shè)計。四、運動方案分析4.1 機構(gòu)運動簡圖分析4.2 模型簡單計算設(shè)計中需滿足要求執(zhí)行構(gòu)件行程 、 、 20、24、90銑刀曲柄滑塊機構(gòu)的計算：曲柄滑塊機構(gòu)行程速比系數(shù) K,比值入=a/b,(a 為曲柄AB的長度,b為連桿BC的長),滑塊行程h.偏矩為h①由K求出機構(gòu)的極限夾角θ=180°(K-1)/(K+1)由圖可得h2=(a+b)2+(b-a)2-2(a+b)-(b-a)cos θ將b=a/λ帶入上式子,課求的曲柄長 a和連桿長b最后設(shè)計的長度;A01=25mm AB=170mm導(dǎo)桿滑塊機構(gòu)計算設(shè)CD長為L1,DE長為L2E點的位移S=L1cosθ1+L2cosθ3E點的速度V=-ωL1sin(θ1-θ3)/cosθ4最后設(shè)計的長度為:CD=170mm DE=50mm移動滑塊繞齒輪座圓周運動的半徑為 :35mm凸輪機構(gòu)的設(shè)計及運算1．凸輪機構(gòu)類型與基本尺寸的確定凸輪類型：對心平底推桿盤行凸輪機構(gòu)推桿運動規(guī)律：s=0(0< δ<90);s=14-14sin[4/3( δ-157.5)]基圓半徑：302、凸輪曲線的計算凸輪曲線參數(shù)方程：x=(r0+s)sinδ+(ds/dδ)cosδy=(r0+s)cosδ-(ds/dδ)sinδO1O2=20mm R1=15 R2=254.3模型仿真分析用Proe仿真得到輸出機構(gòu)的位移、速度、和加速度線圖如下：端面切刀的位移圖端面切刀的速度圖端面切刀的加速度圖推桿的位移圖推桿速度圖推桿加速度圖壓緊工件桿的位移圖壓緊工件桿的速度圖壓緊工件桿的加速度圖仿真零件圖見文件夾。五對此機構(gòu)的評價此模型基本滿足題目的要設(shè)計要求，先由構(gòu)件 2壓緊工作臺上的工件，接著端面銑刀 3將工件的右端面切平，然后構(gòu)件 2松開工件，推桿 4推動工件向左直線移動。但是本機構(gòu)存在很多不足之處，比如要求推動工件做近似勻