插床機(jī)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)插床機(jī)構(gòu)綜合學(xué)生姓名：盧佛俊專業(yè)班級(jí)：08機(jī)電二班學(xué)號(hào)：2008766825目錄一、設(shè)計(jì)題目簡(jiǎn)介二、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求三、設(shè)計(jì)任務(wù)四、插床主體機(jī)構(gòu)尺寸綜合設(shè)計(jì)五、插床切削主體結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析六、重要數(shù)據(jù)及函數(shù)曲線分析七、工作臺(tái)設(shè)計(jì)方案八、總結(jié)九、參考文獻(xiàn)25設(shè)計(jì)題目：插床機(jī)構(gòu)綜合一、設(shè)計(jì)題目簡(jiǎn)介插床是常用的機(jī)械加工設(shè)備，用于齒輪、花鍵和槽形零件等的加工。圖示為某插床機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案示意圖。該插床主要由帶轉(zhuǎn)動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)等組成。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)減速后帶動(dòng)曲柄1回轉(zhuǎn)，再通過(guò)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)1－2－3－4－5－6，使裝有刀具的滑塊沿道路y－y作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)

2、現(xiàn)刀具切削運(yùn)動(dòng)。為了縮短空程時(shí)間，提高生產(chǎn)率，要求刀具具有急回運(yùn)動(dòng)。刀具與工作臺(tái)之間的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，是由固結(jié)于軸上的凸輪驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)從動(dòng)件和其他有關(guān)機(jī)構(gòu)（圖中未畫(huà)出）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。插刀所受阻力曲線插床機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案示意圖????針對(duì)圖所示的插床機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案，進(jìn)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)的綜合與分析。二、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求依據(jù)插床工況條件的限制，預(yù)先確定了有關(guān)幾何尺寸和力學(xué)參數(shù)，如表6－4所示。要求所設(shè)計(jì)的插床結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)械效率高。?25插床機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)插刀往復(fù)次數(shù)（次/min）60插刀往復(fù)行程（mm）100插削機(jī)構(gòu)行程速比系數(shù)2中心距（mm）150桿長(zhǎng)之比1質(zhì)心坐標(biāo)（mm）50質(zhì)心坐標(biāo)（mm）50質(zhì)心坐標(biāo)（m

3、m）120凸輪擺桿長(zhǎng)度（mm）120凸輪擺桿行程角（0）15推程許用壓力角（0）45推程運(yùn)動(dòng)角（0）90回程運(yùn)動(dòng)角（0）60遠(yuǎn)程休止角（0）15推程運(yùn)動(dòng)規(guī)律3-4-5次多項(xiàng)式回程運(yùn)動(dòng)規(guī)律等速速度不均勻系數(shù)0.05最大切削阻力（N）1000阻力力臂（mm）120滑塊5重力（N）320構(gòu)件3重力（N）160構(gòu)件3轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kgm2）0.14三、設(shè)計(jì)任務(wù)1.?????針對(duì)圖所示的插床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（插削機(jī)構(gòu)和送料機(jī)構(gòu)）方案，依據(jù)設(shè)計(jì)要求和已知參數(shù)，確定各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；2.????假設(shè)曲柄1等速轉(zhuǎn)動(dòng)，畫(huà)出滑塊C的位移和速度的變化規(guī)律曲線；3.????在插床工作過(guò)程中，

4、插刀所受的阻力變化曲線如圖所示，在不考慮各處摩擦、其他構(gòu)件重力和慣性力的條件下，分析曲柄所需的驅(qū)動(dòng)力矩；4.????取曲柄軸為等效構(gòu)件，確定應(yīng)加于曲柄軸上的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；5.????用軟件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，并畫(huà)出輸出機(jī)構(gòu)的位移、速度、和加速度線圖。6.?圖紙上繪出最終方案的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（可以是計(jì)算機(jī)圖）并編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。四、插床主體機(jī)構(gòu)尺寸綜合設(shè)計(jì)方案選擇：方案一：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下25方案二：機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：經(jīng)過(guò)對(duì)方案一和方案二的比較，我們發(fā)現(xiàn)方案一的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。方案二的優(yōu)點(diǎn)是可承受的力要大?？紤]到插床需

5、要較大的進(jìn)給里用已加工零件，所以我們選擇方案二，下面我們就相對(duì)于方案二進(jìn)行進(jìn)一步的計(jì)算和設(shè)計(jì)。25已知=150mm，，行程H=100mm，行程比系數(shù)K=2，根據(jù)以上信息確定曲柄長(zhǎng)度，以及到Y(jié)Y軸的距離1.長(zhǎng)度的確定圖1極限位置由，得極為夾角：，首先做出曲柄的運(yùn)動(dòng)軌跡，以為圓心，25為半徑做圓，隨著曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)，有圖知道，當(dāng)轉(zhuǎn)到，于圓相切于上面時(shí)，刀具處于下極限位置；當(dāng)轉(zhuǎn)到，與圓相切于下面時(shí)，刀具處于上極限位置。于是可得到與得夾角即為極為夾角。由幾何關(guān)系知，，于是可得，。由幾何關(guān)系可得：代入數(shù)據(jù)，=150mm，，得即曲柄長(zhǎng)度為752.桿的長(zhǎng)度的確定圖2桿BC，BO長(zhǎng)度確定由圖2知

6、道，刀具處于上極限位置和下極限位置時(shí)，長(zhǎng)度即為最大行程H=100，即有=100mm。在確定曲柄長(zhǎng)度過(guò)程中，我們得到，那么可得到，那么可知道三角形等邊三角形。又有幾何關(guān)系知道四邊形是平行四邊形，那么25，又上面討論知為等邊三角形，于是有，那么可得到,即又已知，于是可得到即桿的100mm。3.到Y(jié)Y軸的距離的確定B1圖3到Y(jié)Y軸的距離有圖我們看到，YY軸由過(guò)程中，同一點(diǎn)的壓力角先減小，后又增大，那么在中間某處必有一個(gè)最佳位置，使得每個(gè)位置的壓力角最佳?？紤]兩個(gè)位置：1當(dāng)YY軸與圓弧剛相接觸時(shí)，即圖3中左邊的那條點(diǎn)化線，與圓弧相切與B1點(diǎn)時(shí)，當(dāng)B點(diǎn)轉(zhuǎn)到，將會(huì)出現(xiàn)最大壓力角。2.當(dāng)Y

7、Y軸與25重合時(shí)，即圖中右邊的那條點(diǎn)化線時(shí)，B點(diǎn)轉(zhuǎn)到B1時(shí)將出現(xiàn)最大壓力角為了使每一點(diǎn)的壓力角都為最佳，我們可以選取YY軸通過(guò)CB1中點(diǎn)（C點(diǎn)為與得交點(diǎn)）。又幾何關(guān)系知道：由上面的討論容易知道，再代入其他數(shù)據(jù)，得：即到Y(jié)Y軸的距離為93.3mm綜上，插床主體設(shè)計(jì)所要求的尺寸已經(jīng)設(shè)計(jì)完成已知=150mm，，行程H=100mm，行程比系數(shù)K=2，根據(jù)以上信息確定曲柄長(zhǎng)度，以及到Y(jié)Y軸的距離1.長(zhǎng)度的確定25圖4極限位置由，得極為夾角：，首先做出曲柄的運(yùn)動(dòng)軌跡，以為圓心，為半徑做圓，隨著曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)，有圖知道，