机械原理课程设计--插床主体机构的设计.doc

17《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21.1工作原理21.2设计数据表21.3设计要求与任务31.4技术要求3第二章设计计算过程42.1导杆机构分析与设计42.1.1机构的运动尺寸42.1.2导杆机构的运动分析52.1.3绘制所设计的机构运动简图52.2凸轮机构设计82.2.1确定凸轮机构的基本尺寸82.2.2凸轮廓线的绘制112.3齿轮机构设计122.3.1确定齿轮机构的基本尺寸122.3.2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175.1附件1导杆机构运动简图及速度加速度多边形175.2附件2凸轮廓线的绘制图175.3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=100mmO4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：=50+（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rad/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，是一个滑块，竿4又有铰链定位。所以实际上：=0求B点的速度：由于构件4上点是B和A的绝对瞬心点，点的速度已知，利用构件4上的速度影像有:得求：B、C是同一构件上的点，根据同一构件上点间的速度关系:方向∥导杆大小？0？可得：(2)加速度分析：因为根据加速度合成原理有：大小？？1.972m/?方向因为：,得科式加速度为0,可得：==1.972m/s方