插床導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)課程設(shè)計(jì)教學(xué)知識(shí)

1、齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 題目題號(hào)： 插床導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)位置3的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師 成 績(jī)： 2013 年 7月 2 日教學(xué)-材料目錄一、工作原理 二、設(shè)計(jì)要求 三、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 四、設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作量 五. 設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程 (一). 方案比較與選擇 (二). 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì) 1.機(jī)構(gòu)的尺寸綜合 2. 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 一、工作原理：插床機(jī)械系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)組成。下圖為其參考示意圖，電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速傳動(dòng)裝置（皮帶和齒輪傳動(dòng)）帶動(dòng)曲柄2轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)使裝有刀具的滑塊6沿導(dǎo)路yy作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)刀具的切削運(yùn)動(dòng)。刀具

2、向下運(yùn)動(dòng)時(shí)切削，在切削行程h中，前后各有一段0.05h的空刀距離，工作阻力f為常數(shù)；刀具向上運(yùn)動(dòng)時(shí)為空回行程，無(wú)阻力。為了縮短回程時(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o2上的凸輪驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)從動(dòng)件和其它有關(guān)機(jī)構(gòu)（圖中未畫(huà)出）來(lái)完成的。二、設(shè)計(jì)要求： 電動(dòng)機(jī)軸與曲柄軸2平行，使用壽命10年，每日一班制工作，載荷有輕微沖擊。允許曲柄2轉(zhuǎn)速偏差為5。要求導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角不得小于60o；凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角應(yīng)在許用值之內(nèi)，擺動(dòng)從動(dòng)件8的升、回程運(yùn)動(dòng)規(guī)律均為等速運(yùn)動(dòng)。執(zhí)行構(gòu)件的傳動(dòng)效率按0.95計(jì)算，系統(tǒng)有過(guò)載保護(hù)。按小批量生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計(jì)。3、 插床導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

3、數(shù)據(jù) 四、設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作量： 1、根據(jù)插床機(jī)械的工作原理，擬定23個(gè)其他形式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（連桿機(jī)構(gòu)），并對(duì)這些機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析對(duì)比。 2、根據(jù)給定的數(shù)據(jù)確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸, 。要求用圖解法設(shè)計(jì)，并將設(shè)計(jì)結(jié)果和步驟寫(xiě)在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中。 3、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析。分析導(dǎo)桿擺到兩個(gè)極限位置及擺到與機(jī)架o2o4位于同一直線位置時(shí)，滑塊6的速度和加速度。 4、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)所給定的已知參數(shù)，確定凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸（基圓半徑ro、機(jī)架和滾子半徑rb），并將運(yùn)算結(jié)果寫(xiě)在說(shuō)明書(shū)中。用幾何法畫(huà)出凸輪機(jī)構(gòu)的實(shí)際廓線。 5、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。應(yīng)包括設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程等。 6、按1：2繪制所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)

4、圖。5. 設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程(一). 方案比較與選擇1. 方案i該方案如圖11由兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)組成。使ba, 構(gòu)件1、2、3、6便構(gòu)成擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，基本參數(shù)為b/a=。構(gòu)件3、4、5、6構(gòu)成搖桿滑塊機(jī)構(gòu)。方案特點(diǎn)如下：1).是一種平面連桿機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，能承受較大載荷。2).具有急回作用，其行程速比系數(shù),而。只要正確選擇，即可滿足行程速比系數(shù)k的要求。3).滑塊的行程，已經(jīng)確定，因此只需選擇搖桿cd的長(zhǎng)度，即可滿足行程h的要求。4). 曲柄主動(dòng)，構(gòu)件2與3之間的傳動(dòng)角始終為。搖桿滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)e點(diǎn)的軌跡位于d點(diǎn)所作圓弧高度的平均線上時(shí)，構(gòu)件4與5之間有較大的傳動(dòng)角。此方案加工簡(jiǎn)單，占用面積比

5、較小，傳動(dòng)性能好。5).工作行程中，能使插刀的速度比較慢，而且變化平緩，符合切削要求。2.方案ii該方案如圖12將方案i中的連桿4與滑塊5的轉(zhuǎn)動(dòng)副變?yōu)橐苿?dòng)副，并將連桿4變?yōu)榛瑝K4。即得方案ii，故該方案具備第一方案的特點(diǎn)以外，因構(gòu)件4與5間的傳動(dòng)角也始終為，所以受力更好，結(jié)構(gòu)也更加緊湊。3. 方案iii此方案如圖13為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)的基本尺寸為a、b、e。方案特點(diǎn)如下：(1).是四桿機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)較前述方案簡(jiǎn)單。(2). 因極位夾角，故具有急回作用，但急回作用不明顯。增大a和e或減小b。均能使k增大到所需值，但增大e或減小b會(huì)使滑塊速度變化劇烈，最大速度、加速度和動(dòng)載荷增加，且使最小傳動(dòng)角

6、減小，傳動(dòng)性能變壞。從以上3個(gè)方案的比較中可知，為了實(shí)現(xiàn)給定的插床運(yùn)動(dòng)要求，以采用方案ii較宜。 (二). 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì) 1.機(jī)構(gòu)的尺寸綜合因?yàn)槎鴎=2 由上面方程可得：=又=a=50mm根據(jù)幾何關(guān)系: 可得 =h/2/=100mm所以bc=100mmx=86.60mm綜合已給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)繪制如圖（a）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖2.導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析當(dāng)在如圖所示位置時(shí)其速度加速度分析圖如圖（b）速度分析: 曲柄的長(zhǎng)度為=50mm轉(zhuǎn)速n=60r/min 曲柄的角速度為 大?。?？ ？方向： 垂直ba 垂直 平行ba =6.28*0.05=0.314m/s =0.220m/s =0.228m/s = /= 0.228/0.18=1.27rad/s 大小： ？ o3b ？ 方向： 垂直o3o2 垂直ba 垂直bc =o3b=1.27*0.1=0.127m/s =0.031m/s =0.135m/s0.3rad/s加速度分析： = + =+ + 大?。?？ 2 ？ 2 ？ 2方向： ？ 由a到b 垂直ab a到o2 平行ab 垂直b