六杆插床机构分析——Crocodilebaidu.docx

机械原理课程设计

题目：六杆插床机构运动分析

学院：装备制造学院
班级：机制11
专业：机械设计制造及其自动化
学生姓名：Crocodile学号：
指导教师：Mr.H.
完成时间：2014年1月7日
成绩：

目录

HYPERLINK\l_Toc18650机械原理课程设计任务书 3
TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l_Toc32216一．课程设计目的 4
HYPERLINK\l_Toc10607二．课程设计的内容与步骤 4
HYPERLINK\l_Toc319091.插床机构简介与设计数据 4
HYPERLINK\l_Toc81942.插床机构的设计内容与步骤 5
HYPERLINK\l_Toc16927（1）导杆机构的设计与运动分析 5
HYPERLINK\l_Toc21069（2）导杆机构的动态静力分析 11
HYPERLINK\l_Toc6320插床导杆机构的运动分析与动态静力分析图 15
HYPERLINK\l_Toc10847参考资料 17


机械原理课程设计任务书
设计题目：六杆插床机构分析

表1-1插床设计数据表
设计内容导杆机构的设计及运动分析曲柄转数
n1/(r·min-1)
行程速比系数K滑块冲程H/mm杆长比lBC/lO2BlO1O2abc
/mm数据
60

2
100
1
150
50
50
125
设计内容导杆机构动态静力分析导杆3的重力
G3/N
导杆3的重力
G5/N
导杆3的转动惯量JS3（kg·m²）
d
mm阻力
Q/N运转不均匀系数δ数据
160
320
0.14
120
1000
1/25

图1-1插床机构及其运动简图

一．课程设计目的
机械原理课程设计是高等工科院校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计训练，其目的在于进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关实际问题的能力，使学生对于机械动力学与运动学的分析与设计有一较完整的概念。
二．课程设计的内容与步骤
1.插床机构简介与设计数据
插床机构由齿轮，导杆和凸轮组成，如图1-1所示（齿轮，凸轮未画出）。电动机经过减速装置，使曲柄1转动，再通过导杆机构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，并要求刀具有急回运动。刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴O2上的凸轮驱动摆动从动件杆和其他有关机构（图中未画出）来完成的。插床设计数据如表1所示。
2.插床机构的设计内容与步骤
（1）导杆机构的设计与运动分析
已知：行程速比系数K,滑块冲程H,中心距lO2O3，比值lBC/lO3B，各构件S的位置，曲柄每分钟转数n1.
要求：设计导杆机构，作机构各个位置的速度和加速度多边形，作滑块的运动线图，以上内容与后面的动态静力分析一起画在2号图纸上。
步骤
设计导杆机构
1）长度的确定

图SEQ图表\*ARABIC1极限位置

由，得极为夹角：
，
首先做出曲柄的运动轨迹，以为圆心，为半径做圆，随着曲柄的转动，有图知道，当转到，于圆相切于上面时，刀具处于下极限位置；当转到，与圆相切于下面时，刀具处于上极限位置。于是可得到与得夹角即为极为夹角。由几何关系知，，于是可得，。由几何关系可得：

代入数据，=150mm，，得

即曲柄长度为75
2)杆的长度的确定

图2杆BC，BO长度确定
由图2知道，刀具处于上极限位置和下极限位置时，长度即为最大行程H=100，即有=100mm。
在确定曲柄长度过程中，我们得到，那么可得到，那么可知道三角形等边三角形。
又有几何关系知道四边形是平行四边形，那么，又上面讨论知为等边三角形，于是有，那么可得到,即
又已知，于是可得到

即杆的100mm。
3)到YY轴的距离的确定
B1

图SEQ图表\*ARABIC2到YY轴的距离
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：

由上面的讨论容易知道 ，再代入其他数据，得：

即到YY轴的距离为93.3mm
综上，插床主体设计所要求的尺寸已经设计完成。

2.作机构运动简图
选取比例尺μl=0.5（mm/mm）做机构运动简图。曲柄位置取滑块5下极限时所对应的曲柄位置顺时针旋转35°位置。

3.作滑块运动