插床導(dǎo)桿機構(gòu)課程設(shè)計

1、齊齊哈爾大學(xué)普通高等教育 機械原理課程設(shè)計 題目題號： 插床導(dǎo)桿機構(gòu)位置3的設(shè)計 學(xué) 院： 機電工程學(xué)院 專業(yè)班級： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師 成 績： 2013 年 7月 2 日目錄一、工作原理 二、設(shè)計要求 三、設(shè)計數(shù)據(jù) 四、設(shè)計內(nèi)容及工作量 五. 設(shè)計計算過程 (一). 方案比較與選擇 (二). 導(dǎo)桿機構(gòu)分析與設(shè)計 1.機構(gòu)的尺寸綜合 2. 導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析 一、工作原理：插床機械系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)主要是由導(dǎo)桿機構(gòu)和凸輪機構(gòu)組成。下圖為其參考示意圖，電動機經(jīng)過減速傳動裝置（皮帶和齒輪傳動）帶動曲柄2轉(zhuǎn)動，再通過導(dǎo)桿機構(gòu)使裝有刀具的滑塊6沿導(dǎo)路yy作往復(fù)運動，以實現(xiàn)刀具的切削運動。刀具向下運動時

2、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)；刀具向上運動時為空回行程，無阻力。為了縮短回程時間，提高生產(chǎn)率，要求刀具具有急回運動。刀具與工作臺之間的進給運動，是由固結(jié)于軸O2上的凸輪驅(qū)動擺動從動件和其它有關(guān)機構(gòu)（圖中未畫出）來完成的。二、設(shè)計要求： 電動機軸與曲柄軸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)桿機構(gòu)的最小傳動角不得小于60o；凸輪機構(gòu)的最大壓力角應(yīng)在許用值之內(nèi)，擺動從動件8的升、回程運動規(guī)律均為等速運動。執(zhí)行構(gòu)件的傳動效率按0.95計算，系統(tǒng)有過載保護。按小批量生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計。3、 插床導(dǎo)桿機構(gòu)設(shè)

3、計數(shù)據(jù) 四、設(shè)計內(nèi)容及工作量： 1、根據(jù)插床機械的工作原理，擬定23個其他形式的執(zhí)行機構(gòu)（連桿機構(gòu)），并對這些機構(gòu)進行分析對比。 2、根據(jù)給定的數(shù)據(jù)確定機構(gòu)的運動尺寸, 。要求用圖解法設(shè)計，并將設(shè)計結(jié)果和步驟寫在設(shè)計說明書中。 3、導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析。分析導(dǎo)桿擺到兩個極限位置及擺到與機架O2O4位于同一直線位置時，滑塊6的速度和加速度。 4、凸輪機構(gòu)設(shè)計。根據(jù)所給定的已知參數(shù)，確定凸輪機構(gòu)的基本尺寸（基圓半徑ro、機架和滾子半徑rb），并將運算結(jié)果寫在說明書中。用幾何法畫出凸輪機構(gòu)的實際廓線。 5、編寫設(shè)計說明書一份。應(yīng)包括設(shè)計任務(wù)、設(shè)計參數(shù)、設(shè)計計算過程等。 6、按1：2繪制所設(shè)計的機構(gòu)運動

4、簡圖。5. 設(shè)計計算過程(一). 方案比較與選擇1. 方案I該方案如圖11由兩個四桿機構(gòu)組成。使b>a, 構(gòu)件1、2、3、6便構(gòu)成擺動導(dǎo)桿機構(gòu)，基本參數(shù)為b/a=。構(gòu)件3、4、5、6構(gòu)成搖桿滑塊機構(gòu)。方案特點如下：1).是一種平面連桿機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，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的長度，即可滿足行程H的要求。4). 曲柄主動，構(gòu)件2與3之間的傳動角始終為。搖桿滑塊機構(gòu)中，當(dāng)E點的軌跡位于D點所作圓弧高度的平均線上時，構(gòu)件4與5之間有較大的傳動角。此方案加工簡單，

5、占用面積比較小，傳動性能好。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)動副變?yōu)橐苿痈?，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以外，因構(gòu)件4與5間的傳動角也始終為，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為偏置曲柄滑塊機構(gòu)，機構(gòu)的基本尺寸為a、b、e。方案特點如下：(1).是四桿機構(gòu)，結(jié)構(gòu)較前述方案簡單。(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會使滑塊速度變化劇烈，最大速度、加速度和動載荷增加，且使

6、最小傳動角減小，傳動性能變壞。從以上3個方案的比較中可知，為了實現(xiàn)給定的插床運動要求，以采用方案II較宜。 (二). 導(dǎo)桿機構(gòu)分析與設(shè)計 1.機構(gòu)的尺寸綜合因為而K=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綜合已給機構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)繪制如圖（a）機構(gòu)簡圖2.導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析當(dāng)在如圖所示位置時其速度加速度分析圖如圖（b）速度分析: 曲柄的長度為=50mm轉(zhuǎn)速n=60r/min 曲柄的角速度為 大小： ？ ？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?。?？ O3B ？ 方向： 垂直O(jiān)3O2 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