机械原理课程设计--插床主体机构的设计.doc

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《机械原理课程设计》
说
明
书
课程设计题目插床主体机构的设计
学院机械工程学院
专业机械设计制造及其自动化
学生姓名
班级机制本（2）班
学号
指导教师
起止日期2015年6月15日-19日
目录
第一章插床主体机构的设计设计任务书 2
1.1工作原理 2
1.2设计数据表 2
1.3设计要求与任务 3
1.4技术要求 3
第二章设计计算过程 4
2.1导杆机构分析与设计 4
2.1.1机构的运动尺寸 4
2.1.2导杆机构的运动分析 5
2.1.3绘制所设计的机构运动简图 5
2.2凸轮机构设计 8
2.2.1确定凸轮机构的基本尺寸 8
2.2.2凸轮廓线的绘制 11
2.3齿轮机构设计 12
2.3.1确定齿轮机构的基本尺寸 12
2.3.2绘制齿轮传动简图 14
第三章设计体会 15
第四章主要参考文献 15
第五章附件 17
5.1附件1导杆机构运动简图及速度加速度多边形 17
5.2附件2凸轮廓线的绘制图 17
5.3附件3齿轮传动简图 17
第一章插床主体机构的设计设计任务书
1.1工作原理
如图所示为插床结构简图及阻力线图。插床主要由齿轮机构、导杆机构凸轮机构等组成，如图1-1所示。电动机经过减速装置(图中只画出齿轮)，使曲柄1转动，再通过导杆机构1-2-3-4-5-6，使装有刀具的滑块沿导路y-y作往复运动，以实现刀具切削运动。为了缩短空程时间，提高生产率，要求刀具具有急回运动。刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴上的凸轮驱动摆动从动杆和其他有关机构(图中未画出)来完成的

图1-1插床结构简图及阻力线图
1.2设计数据表
表1.1导杆机构的设计及运动分析
设计内容导杆机构的设计及运动分析符号n1lBD/lBCkhLO2o3abc单位r/minmm数据60121001505050125表1.2凸轮机构的设计
设计内容凸轮机构的设计符号ψ［α］lo4DΦΦsΦ’从动杆加速规律单位°mm°数据1540125601060等加速等减速表1.3齿轮机构的设计
设计内容齿轮机构的设计符号Z1Z2mα单位mm°数据13408201.3设计要求与任务
根据已知条件，要求完成如下设计任务：
（1）、导杆机构的设计及运动分析。
设计导杆机构，绘制机构运动简图；分析导杆摆到两个极限位置及摆到与
机架位于同一直线位置时，滑块的速度和加速度。并在3号图纸上利用图解法
作机构的两个位置的速度和加速度多边形，并作出滑块的运动方程线图。
（2）、凸轮机构设计。
根据所给定的已知参数，确定凸轮机构的基本尺寸，并在3号图纸上绘实
际廓线。
（3）、齿轮机构设计
已知：齿轮齿数Z1，Z2，模数m，分度圆压力角α，齿轮为正常齿制，工
作情况为形式齿轮，齿轮与曲柄共轴。
要求：选择两轮变位系数，计算齿轮各部分尺寸。
完成设计计算说明书一份（不少于3000字，应包括设计任务、设计参数、设
计计算过程等）
1.4技术要求
计算说明书（必须包含以下内容，并要求参照撰写格式要求书写）
（1）设计说明书封面
（2）目录
（3）机构简介与设计数据
（4）设计内容及方案分析
（5）设计体会
（6）主要参考文献

第二章设计计算过程
2.1导杆机构运动分析与设计
2.1.1机构的运动尺寸
因为、

而K=2由上面方程可得：=60°
又因为lo2A=75mm，可得:b=0204=50mm,
AO4=AO2tan
根据几何关系:
100mm
可得100mm
=100mm
取=100mm
O4到YY轴的距离的确定

图2-1O4到YY轴的距离示意图
有图我们看到，YY轴由过程中，同一点的压力角先减小，后又增大，那么在中间某处必有一个最佳位置，使得每个位置的压力角最佳。
考虑两个位置：
1.当YY轴与圆弧刚相接触时，即图3中左边的那条点化线，与圆弧相切与B1点时，当B点转到，将会出现最大压力角。
2.当YY轴与重合时，即图中右边的那条点化线时，B点转到B1时将出现最大压力角
为了使每一点的压力角都为最佳，我们可以选取YY轴通过CB1中点（C点为与得交点）。又几何关系知道：
=50QUOTE+（100-50√3/2=93.301mm
由上面的讨论容易知道 ，再代入其他数据，得：
即O4到YY轴的距离为93.301mm。
2.1.2导杆机构的运动分析

图2-2导杆机构的运动分析示意图
（1）.当在图2-2所示位置时，此时构件4处在上极限位置
速度分析:曲柄的长度为，转速n=60r/min曲柄的角速度为
QUOTErad/s

方向⊥∥
大小？
其中，是滑块上与A点重合的点的速度，是杆4上与A点重合的点相对于滑块的速度,是杆4上与A点重合的速度。
因为=0所以竿4没有转动,即，又因为构件3，是一