涼席竹片銑槽機(課程設計)

1、 課 程 設 計（ 課 程 實 習 ）機械原理課程設計 院（系、部）： 機械工程學院 姓 名： 同組成員： 班 級： 指導教師簽名： 2011年 6月 30日目 錄第一章 引出問題41.1 機器的功能和設計要求4第二章 運動方案的擬定52.1 方案一 52.2 方案二 72.3 方案三 82.4 最終方案的確定8第三章 涼席竹片銑槽機運動循環(huán)圖9第四章 機構的運動分析及設計10 4.1 送料機構的運動分析及設計104.1.1 曲柄搖桿機構的運動分析及設計104.2 切削機構的運動分析及設計124.2.1 凸輪機構的運動分析及設計12第五章 機械傳動系統(tǒng)設計.175.1傳動機構和傳遞路線及速比分

2、配17 5.2飛輪設計17第六章 設計體會19第七章 參考文獻20涼席竹片銑槽機第一章 引出問題1.1 機器的功能和設計要求1機器的功能在涼席竹片兩側的銑削出R20的圓弧槽。為了實現(xiàn)在涼席竹片兩側的銑削出R20的圓弧槽。，涼席竹片銑槽機應完成如下三個動作：（1） 竹片的輸送（2） 導槽壓緊竹片（3） 鋸片銑刀的進刀與退刀2設計要求為了減輕涼席的重量，增加透風性能，需要在涼席竹片兩側的銑削出R20的圓弧槽。如圖10.7所示，兩邊槽深分別為8mm，以保證銑出縫隙；槽寬為2mm。刀具可用外徑40厚2mm的鋸片銑刀，銑轉速為2800r/min，銑削功耗約為375w。圖10.7表10.2涼席竹片銑槽機的

3、生產(chǎn)率方案號進給電動機轉速r/min生產(chǎn)率片/minA1440120B960100C72060第二章 運動方案的擬定2.1 方案一工作原理方案1涼席竹片銑槽機的工作原理可用圖 表示。當曲柄滑塊機構將竹片推到導槽上時，導槽兩側的銑刀開始分別對竹片進行切削。切削完一個竹片之后曲柄搖桿機構將下一個竹片推到切削地點進行切削同時將前一個竹片頂出工作范圍。竹片再被曲柄滑塊機構推到導槽進行切削的時候會被導槽上方的夾緊機構加緊，竹片在被切削的時候不會跑偏。方案1 涼席竹片銑槽機工作原理2工藝動作在上述兩個動作中，可以將兩個銑刀連接在一個凸輪上進行上下往復運動。此外，為了實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，需要曲柄滑塊機構能夠持續(xù)的

4、送料。因此涼席竹片銑槽機要求完成以下四個工藝動作：（1） 曲柄搖桿送料：可利用送料機構進行送料。（2） 壓緊機構：當竹片被推到工作位置上時，導槽上的壓緊機構將被加工的竹片壓緊，銑刀在加工的時候竹片不會跑偏；（3） 切削：當竹片被推到加工位置上時，銑刀分別對竹片進行切削；（4） 輸出：成型的竹片被后面的竹片推出導槽。上述四個動作，壓緊機構和輸出動作比較簡單，可以不予考慮。因此，涼席竹片銑槽機重點考慮兩個機構的設計：曲柄搖桿機構，切削機構。涼席竹片銑槽機的運動傳遞路線如圖所示。電機曲柄搖桿機構(送料)凸輪機構（切削）減速運動傳遞路線如圖運動循環(huán)圖主要是確定曲柄滑塊和切削機構兩個執(zhí)行構件的運動的先后

5、順序、相位，以便進行設計、裝配和調(diào)試。分析兩個工藝動作，曲柄滑塊的往復運動和銑刀的上下往復運動是最主要的運動。因此，這兩個機構為主機構，并設定滑塊在最小距離時為運動的起點位置，也是一個運動循環(huán)的終點位置。此時曲柄滑塊機構主動件的轉角為零，并以此作為運動循環(huán)圖橫坐標的起點，循環(huán)周期為360°。銑刀的切削運動是由一個凸輪機構控制的。銑刀的起點位置是在滑塊到達最大行程時開始運動，并在下個滑塊到達最大行程前完成。兩個銑刀同時進刀，保證加工的準確性。被加工完成的竹片被后面的竹片推出導槽。圖為涼席竹片銑槽機執(zhí)行構件的直角坐標運動循環(huán)圖。橫坐標為曲柄滑塊機構和凸輪機構主動件轉角（分配軸轉角），縱坐

6、標為各執(zhí)行構件的直線位移或角位移。涼席竹片銑槽機運動循環(huán)圖2.2 方案二工作原理方案2涼席竹片銑槽機的工作原理可用圖 表示。此圖導槽是左右運動的，兩個銑刀是固定在導槽兩側不動的。當曲柄滑塊機構將竹片推到導槽上時，由于導槽的運動銑刀開始分別對竹片進行切削。切削完一個竹片之后曲柄搖桿機構將下一個竹片推到切削地點進行切削同時將前一個竹片頂出工作范圍。竹片再被曲柄滑塊機構推到導槽進行切削的時候會被導槽上方的夾緊機構加緊，竹片在被切削的時候不會跑偏。方案2 涼席竹片銑槽機工作原理2.3 方案三方案3涼席竹片銑槽機的工作原理可用圖 表示。此圖的送料機構是一個傳送帶，兩個銑刀是左右運動的。當傳送帶將竹片推到

7、工作位置上時，由凸輪控制的的擋板將竹片擋住使其固定在加工位置上。同時銑刀開始分別對竹片進行切削。切削完一個竹片之后傳送帶將下一個竹片傳到切削地點進行切削。竹片在進行切削的時候會被傳送帶上方的夾緊機構加緊，竹片在被切削的時候不會跑偏。方案3 涼席竹片銑槽機工作原理2.4 最終方案的確定經(jīng)我組全體人員考慮決定我們組選定方案1為最終方案。因為方案一比較合理，比較容易實現(xiàn)，更便于控制所以我們組選擇方案一。第三章 涼席竹片銑槽機運動循環(huán)圖 最終方案機械運動方案示意圖涼席竹片銑槽機運動循環(huán)圖第四章 機構的運動分析及設計4.1 送料機構的運動分析及設計4.1.1 曲柄搖桿機構的運動分析及設計1曲柄滑塊機構的

8、尺寸綜合及運動分析（1）尺寸綜合曲柄滑塊機構為偏置曲柄滑塊機構。已知滑塊的行程為300mm，行程速比系數(shù)1.，取偏距200mm。利用圖解法設計，取比例尺。設計過程如圖所示。作圖步驟如下： 計算極位夾角 按沖頭和脫模盤的行程200mm，做出的極限位置、。作直角三角形。其中1260°。 作直角三角形的外接圓。 作與12平行且相距為200mm的直線，與圓相較于點，即為曲柄回轉中心的位置。 從圖中量得A2135，A1300，求各桿長度曲柄長度： 連桿長度： 用圖解法設計偏置曲柄滑塊機構（2）運動分析對于如圖所示的曲柄滑塊機構，已知曲柄的轉速n1=60 r/min，各從動構件的運動可由表3中所

9、列公式求出。計算結果列于表4。按計算結果畫出的滑塊的速度、加速度曲線如圖8所示。圖7曲柄滑塊機構表3曲柄滑塊機構運動分析連桿2滑塊3轉角：角速度：角加速度：其中：位移：速度：加速度：表4曲柄滑塊機構運動分析結果1222xcvcac0-33.0534-1.229260.9833080.427606-0.24585-1.4546830-45.1861-1.266-0.683070.362593-0.51823-1.6198160-56.0415-0.92225-3.755360.26496-0.60769-1.9098690-60.8539-1.3E-16-6.645980.178592-0.37

10、781-2.12844120-56.04150.922247-3.755360.1447-0.04669-0.72294150-45.18611.265998-0.683070.1542970.140420.435992180-33.05341.2292590.9833080.1870860.2458520.919156210-22.42290.9652632.1352610.2348180.3239151.010735240-15.1530.5337162.9813060.2938110.3783490.778402270-12.55981.94E-163.3162030.3579150.3

11、778080.264434300-15.153-0.533722.9813060.4140710.276034-0.40852330-22.4229-0.965262.1352610.4431140.053893-1.04507360-33.0534-1.229260.9833080.427606-0.24585-1.45468圖8滑塊的速度、加速度曲線4.2 切削機構的運動分析及設計4.2.1 凸輪機構的運動分析及設計圖9凸輪機構位移曲線切削機構采用凸輪機構。已知從動件銑刀的行程為h50mm。由涼席竹片銑槽機運動循環(huán)圖，可得凸輪的位移曲線如圖9所示。根據(jù)凸輪機構的位移曲線設計凸輪機構如圖10

12、所示圖10凸輪機構svaXy00000100100.4404140.4083290.24605494417.4412998.9145203.274261.4422560.37697804535.3218897.04606309.7750552.6179940.33150892954.8875395.067994019.500513.38540208134591.54275030.499493.385402-09684183.883456040.224942.617994-0.331508929121.438470.112477046.7257

13、41.442256-0.376978045137.877150.183168049.559590.408329-0.246054944147.287425.9707590500-9.37958E-171509.19E-1510049.55959-0.408330.246054944147.2874-25.970711046.72574-1.442260.376978045137.8771-50.183212040.22494-2.617990.331508929121.4384-70.112513030.49949-3.3854096841-83.883514019.

14、50051-3.3854-081345-91.54271509.775055-2.61799-0.33150892954.88753-95.0681603.27426-1.44226-0.37697804535.32188-97.04611700.440414-0.40833-0.24605494417.44129-98.9145180-1.9E-150-1.87592E-161.23E-14-1001900.4404140.4083290.246054944-17.4413-98.91452003.274261.4422560.376978045-35.3219-9

15、7.04612109.7750552.6179940.331508929-54.8875-95.06822019.500513.3854020.130923101-76.8134-91.542723030.499493.385402-0.130923101-99.9684-83.883524040.224942.617994-0.331508929-121.438-70.112525046.725741.442256-0.376978045-137.877-50.183226049.559590.408329-0.246054944-147.287-25.9707270500-2.81387E

16、-16-150-2.8E-1428049.55959-0.408330.246054944-147.28725.9707529046.72574-1.442260.376978045-137.87750.1831630040.22494-2.617990.331508929-121.43870.1124731030.49949-3.38540.130923101-99.968483.8834532019.50051-3.3854-0.130923101-76.813491.54273309.775055-2.61799-0.331508929-54.887595.067993403.27426

17、-1.44226-0.376978045-35.321997.046063500.440414-0.40833-0.246054944-17.441398.9145360-1.9E-1500-2.5E-14100表7凸輪機構的運動分析凸輪的參數(shù)如下： r0=100mm e=0 最大行程s=50最大壓力角由公式 max=22度凸輪旋轉角度與速度圖像凸輪旋轉角度與加速度圖像凸輪的散點圖第五章 機械傳動系統(tǒng)設計5.1傳動機構和傳遞路線及速比分配5.1.1機械傳動系統(tǒng)的設計從原動電機到用于送料的曲柄滑塊機構，用于切削的凸輪機構采用分路傳動，圖15表示了所用的傳動機構及傳遞路線。電機傳動桿齒輪傳動切削凸

18、輪機構曲柄滑塊機構（送料）圖15傳動機構和傳遞路線5.1.1速比分配驅(qū)動電機的轉速為750r/min，曲柄的轉速為60r/min，凸輪的傳動比為30r/min，則機械傳動系統(tǒng)的傳動比為： 曲柄滑塊齒輪傳動：傳動比為12.5，取112 260 Z3=126凸輪機構傳動： 傳動比為25，取Z4=12 Z5=60 Z6=250 5.2飛輪設計凸輪機構工作阻力的變化和銑刀加工時造成機器的速度波動，必須通過加飛輪的方法進行調(diào)節(jié)。軸的轉速n=750/30=25r/min，取涼席竹片銑槽機的許用速度波動系數(shù)=0.005。 計算等效阻力矩涼席竹片銑槽機機的能量消耗，主要來自凸輪運轉時消耗的能量。因此，可以忽略

19、其它執(zhí)行機構，以及各構件慣性力的影響，只考慮凸輪運轉的工作阻力r。此時，機器的等效阻力矩為其中，為凸輪的角速度s；c為凸輪運動的速度，由表.3可以得到凸輪的速度為V=-h*/02*(1-COS(2*PI()*(-(0+01)/02)Md圖像Mr圖像其中，max，min分別為最大的贏功和最小的虧功，Wmax=18205.73, Wmin=-18205.73，可以算得W=36410J。4.計算飛輪的轉動慣量JF5.確定飛輪的尺寸對于如圖17所示的輪形飛輪，其轉動慣量可用下式表示其中，D為飛輪輪緣的平均直徑，m為飛輪的質(zhì)量其中，為飛輪材質(zhì)的密度。取=7800kg/m3，m=kg D=700mm,H=200mm,可以算的B=145.75mm。飛輪D=97.97mm B=145.75mm m=0.5kg H=200mm第六章 設計體會通過這段時間的機械設計課程設計進一步鞏固、加深和拓寬所學的知識；通過設計實踐，樹立了正確的設計思想，增強創(chuàng)新意思和競爭意識，熟悉掌握了機械設計的一般規(guī)律，也培養(yǎng)了分析和解決問題的能力；通過設計計算、繪圖以及對運用技術標準、規(guī)范、設計手冊等相關設計資料的查閱，對自己進行了一個全面的機械設計基本技能的訓練。 在具體做的過程中，從設計到計算，從分析到繪圖，讓我更進一步的明白了作為一個設計人員要有清晰的頭腦和整體的布局，要