機械原理課程設(shè)計---插床機械設(shè)計

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1、機械原理課程設(shè)計設(shè)計計算說明書設(shè)計題目插床機械設(shè)計太原理工大學陽泉學院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)2011級1班學生姓名池洋設(shè)計任務書1.1設(shè)計題目插床1.2插床簡介插床是用于加工中小尺寸垂直方向的平面或直槽的金屬切削機床，多用于單件或小批量生產(chǎn)。為了適用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工，要求主執(zhí)行構(gòu)件—插刀能以數(shù)種不同速度、不同行程和不同起始位置作垂直方向的往復直線移動，且切削時插刀的移動速度低于空行程速度，即插刀具有急回現(xiàn)象；安裝工件的工作臺應具有不同進給量的橫向進給，以完成平面的加工，工作臺還應具有升降功能，以適應不同高度的工件加工。1.3設(shè)計要求及

2、設(shè)計參數(shù)設(shè)計要求：要求主執(zhí)行機構(gòu)工作行程切削平穩(wěn)、壓力角較小。進給機構(gòu)壓力角不超過許用值。設(shè)計參數(shù)如下所示：插床機構(gòu)設(shè)計3號題目參數(shù)題號3主執(zhí)行機構(gòu)曲柄轉(zhuǎn)速n2/（r/min）50曲柄lO2A/mm75插刀行程H/mm120行程速比系數(shù)K1.8連桿與導桿之比lBC0.55力臂d(mm)108工作阻力Fmax(N)10800導桿質(zhì)量m4(kg)22導桿轉(zhuǎn)動慣量JS4(kgm2)1.2滑塊質(zhì)量m6(kg)60進給機構(gòu)從動件最大擺角ymax20°凸輪從動件桿長(mm)130推程許用壓力角[a]推程42°回程許用壓力角[a]回程50°滾子半徑rr(mm)15刀具半

3、徑rc(mm)0.08一：主執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計與分析1：插床機械設(shè)計參數(shù)以及相關(guān)參數(shù)計算曲柄轉(zhuǎn)速n2/（r/min）曲柄長度lO2A=75mm插刀行程H=120mm行程速度比系數(shù)K=1.8連桿與導桿之比lBC=0.55力臂d=108mm工作阻力F=10800N導桿4的質(zhì)量m4=22kg導桿4的轉(zhuǎn)動慣量Js4=1.1滑塊6的質(zhì)量m6=60一、插床導桿機構(gòu)的綜合1、計算極位夾角、曲柄角速度、曲柄角加速度n2=50lO2A=75mmH=120mmK=1.8lBC=0.55d=108mmF=10800Nm4=22kgJs4=1.12、求導桿長度、連桿長度、中心距根據(jù)插床

4、機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖，由幾何條件可得因為，3、求弓形高、導路距離二：主執(zhí)行機構(gòu)運動分析已知：曲柄的轉(zhuǎn)速n=45rad/min，滑塊質(zhì)量為50kg，導桿的質(zhì)量為28kg，其質(zhì)心轉(zhuǎn)動慣量為1.2kg·，力臂d=110mm，工作阻力F=9000N。此時，曲柄AB與中心距LAC的夾角為45°，即與垂直于曲柄AB方向的夾角為45°。m6=60（1）主執(zhí)行機構(gòu)速度分析.方向方向大小？？大小已知？？曲柄轉(zhuǎn)至當前角度對應的滑塊速度：（2）主執(zhí)行機構(gòu)加速度分析方向？//Lbc大??？??方向大小已知??曲柄轉(zhuǎn)至當前角度對應的滑塊加速度：滑塊運動線圖三、凸輪機構(gòu)設(shè)計與分析1、凸輪機構(gòu)

5、相關(guān)參數(shù)的確定已知：從動件的最大擺角，許用壓力角，從動件長度,從動件運動規(guī)律為等加速等減速運動，凸輪與曲柄共軸，數(shù)據(jù)如表1所示。題號3主執(zhí)行機構(gòu)曲柄轉(zhuǎn)速n2/（r/min）50曲柄lO2A/mm75插刀行程H/mm120行程速比系數(shù)K1.8連桿與導桿之比lBC0.55力臂d(mm)108工作阻力Fmax(N)10800導桿質(zhì)量m4(kg)22導桿轉(zhuǎn)動慣量JS4(kgm2)1.2滑塊質(zhì)量m6(kg)60進給機構(gòu)從動件最大擺角ymax20°凸輪從動件桿長(mm)130推程許用壓力角[a]推程42°回程許用壓力角[a]回程50°滾子半徑rr(mm)15刀具半徑r

6、c(mm)0.08要求：按許用壓力角確定凸輪機構(gòu)的基本尺寸，求出理論廓線外凸曲線的最小曲率半徑，選取滾子半徑，繪制凸輪實際廓線。以上內(nèi)容作在3號圖紙上（參考圖例5）。整理說明書。插刀阻力曲線如圖3所示。0.05H0.05HHSFmaxF圖3　刨刀阻力曲線根據(jù)已知值，以及給定的基圓建議值，在A3圖紙上確定圓心O2位置。做出基圓，再根據(jù)滾子半徑做出理論曲線。取一點為B點，由O2B=95mm，從動件桿長O1B=140mm，通過幾何做法找到O1點。連接O1O2，測得長度為160mm為中心距。由于由于插刀在切入、退出工件時均有0.05H的空載行程，所以實際凸輪推程角

7、應為除去空載行程后的擺角，我們計算得推程角。在此之后為了方便設(shè)計與分析，將推程角設(shè)，將回程角設(shè)為與推程角相等的度數(shù)，遠停角大小為10°。將以上的數(shù)據(jù)全部帶入擺動從動件凸輪機構(gòu)設(shè)計軟件，計算得結(jié)果：擺動從動件盤形凸輪機構(gòu)設(shè)計基本參數(shù)見附表1.根據(jù)計算結(jié)果德數(shù)值，求得各個坐標點距圓心的距離。以O(shè)2B為基線順時針每轉(zhuǎn)5°確定一個坐標點。分別以這些點為圓心做出滾子的圓，用光滑的曲線連接各個點，得到實際凸輪輪廓線，再連接滾子圓的外切點，得到理論輪廓線。接著，根據(jù)軟件中的要求，即每5°一個單位，做出1~16各個軌跡點與O1的旋轉(zhuǎn)運動曲線。根據(jù)計算結(jié)果中的轉(zhuǎn)角Φ°和角位

8、移ψ°兩項在A3圖紙右邊做出從動件位移線圖。連接個點做出光滑曲線。