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机械原理课程设计—插床机构说明书

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创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日

创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日 第二章 插床主体机构尺寸综合设计之巴公井开创作

创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日

机构简图如下：

已知21OO=150mm，1/2BOBC，行程H=100mm，行程比系数K=2，

根据以上信息确定曲柄,1AO2,BOBC长度，以及2O到YY轴的距离

1.AO1长度的确定

图 1 极限位置

由)180/()180(00K，得极为夹角：

060，

首先做出曲柄的运动轨迹，以1O为圆心，AO1为半径做圆，随着曲柄的转动，有图知道，当AO2转到12AO，于圆相切于上面时，刀具处于下极限位置；当AO2转到22AO，与圆相切于下面时，刀具处于上极限位置。于是可得到12AO与22AO得夹角即为极为夹角060。由几何关系知，212211OOAOOA，于是可得，021221160OOAOOA。由几何关系可得：

代入数据，21OO=150mm，060，得

即曲柄长度为75mm

2.杆2BOBC、的长度的确定

图 2 杆BC，BO2长度确定

由图2 知道，刀具处于上极限位置2C和下极限位置1C时，创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日

创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日 21CC长度即为最大行程H=100mm ，即有21CC=100mm。

在确定曲柄长度过程中，我们得到021221160OOAOOA，那么可得到022160BOB，那么可知道三角形221OBB等边三角形。

又有几何关系知道四边形1221CCBB是平行四边形，那么1212CCBB，又上面讨论知221OBB为等边三角形，于是有1221BBOB，那么可得到mmOB10022,即mmBO1002

又已知1/2BOBC，于是可得到

即杆2,BOBC的100mm。

3.2O到YY轴的距离的确定 创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日

创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日

图 32O到YY轴的距离

有图我们看到，YY轴由3311yyyy移动到过程中，同一点的压力角先减小，后又增大，那么在中间某处必有一个最佳位置，使得每个位置的压力角最佳。

考虑两个位置：

1当YY轴与圆弧12BB刚相接触时，即图3中左边的那条点化线，与圆弧12BB相切与B1点时，当B点转到12,BB，将会出现最大压力角。

12BB重合时，即图中右边的那条点化线时，B点转到B1时将出现最大压力角

为了使每一点的压力角都为最佳，我们可以选取YY轴通过CB1中点（C点为12BO与12BB得交点）。又几何关系知道：

由上面的讨论容易知道02230COB ，再代入其他数据，得： B1 创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日

创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日 即2O

综上，插床主体设计所要求的尺寸已经设计完成。选取1:1 的是比例尺，画出图形如图纸一上机构简图所示。

第三章 插床切削主体机构及函数曲线分析

主体机构图见第一张图。

已知mrw/60，逆时针旋转，由作图法求解位移，速度，加速度。规定位移，速度，加速度向下为正，插刀处于上极限位置时位移为0.

当O175

（1）位移

在1：1 的基础上，量的位移为79.5mm。，即 曲柄转过175°。

（2）速度

由已知从图中可知，2AV与AO1垂直，23AAV与AO2平行，3AV与AO2垂直，由理论力学中分歧构件重合点地方法可得

其中，2AV是滑块 上与A点重合的点的速度，23AAV是杆AOB上与A点重合的点相对于滑块的速度，3AV是杆AOB上与A点重合的速度。

又由图知，Bv与BO2垂直，CBv与BC垂直，Cv与YY轴平行，有理论力学同一构件分歧点的方法可得：

其中，Cv是C点，即插刀速度，BCv是C点相对于B点转动速度，Bv是B点速度。 创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日

创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日 又B点是杆件3 上的一点，，杆件3围绕2O转动，且B点和杆件与A点重合的点在2O的两侧，于是可得：

由图量的mmAO22032,则可到

由已知可得smmAOwvA/47175212，规定选取比例尺mmsmmu/151，则可的矢量图如下：

最后量出代表Cv的矢量长度为12mm,

于是，可得 Cv

即曲柄转过175°时，插刀的速度为0.174m/s。

（3）加速度

由理论力学知识可得矢量方程：

其中，2A是滑块上与A点重合点的加速度，2A=212/88.29577544smmAO，方向由4A指向1O；kAA23是科氏加速度，223323/10802smmvAAkAA（其中233,AAAvv大小均从速度多边形中量得），q方向垂直42AO向下；rAA23是4A相对于滑块 的加速度，大小位置，方向与42AO平行；nA3A2是C点相对于B点转动的向心加速度，nA3O2=22/43.993/smmBCvCB,方向过由C指向B；tOA23是C点相对于B点转动的切向加速度，大小位置，方向垂直BC。次矢量方程可解，从而得到3A。

B时杆AOB 上的一点，构AOB 围绕2O转动，又4A与B点在2O的两侧，由RRnt2,（是 角加速度）可得 创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日

创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日 量出42AO则可得到B的大小和方向

又由理论力学,结合图可得到；

其中，B在上一步中大小方向都能求得；nCB是C相对于B点转动的向心加速度22/36/smmBCvBCnCB，方向由C点指向B点；tCB是C相对于B点转动的切向加速度，大小未知，方向与BC垂直。次矢量方程可解，从而可得到C点，即插刀的加速度。取比例尺mmsmmu/362，可得加速度矢量图如下：

最后由直尺量的ca长度为12mm，于是，可得ca2/432.0sm

当O355

（1）位移

在1：1 的基础上，滑块的位移为1.5mm。，即 曲柄转过355°。

（2）速度

由已知从图中可知，2AV与AO1垂直，23AAV与AO2平行，3AV与AO2垂直，由理论力学中分歧构件重合点地方法可得

其中，2AV是滑块 上与A点重合的点的速度，23AAV是杆AOB上与A点重合的点相对于滑块的速度，3AV是杆AOB上与A点重合的速度。

又由图知，Bv与BO2垂直，CBv与BC垂直，Cv与YY轴平行，有理论力学同一构件分歧点的方法可得：

其中，Cv是C点，即插刀速度，BCv是C点相对于B点转动速度，Bv是B点速度。 创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日

创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日 又B点是杆件3 上的一点，，杆件3围绕2O转动，且B点和杆件与A点重合的点在2O的两侧，于是可得：

由图量的mmAO5.12352,则可到

由已知可得smmAOwvA/47175212，规定选取比例尺mmsmu/101，则可的矢量图如下：

最后量出代表Cv的矢量长度为2.16mm,于是，可得：

即曲柄转过355°时，插刀的速度为s/m0216.0方向沿YY轴向上。

（3）加速度

由理论力学知识可得矢量方程：

其中，2A为滑块上与A点重合点的加速度，2A=2212/88.2957754smmAO，方向由5A指向1O；kAA23是哥氏加速度，5/22223323323AOvvvAAAAAkAA（其中233,AAAvv大小均从速度多边形中量得），方向垂直52AO向下；rAA23是3A相对于滑块 的加速度，大小位置，方向与52AO平行。 B是杆AOB上的一点，杆AOB 围绕2O转动，又5A与B5点在2O的两侧，由RRnt2,（是 角加速度）可得

量出52AO则可得到B的大小和方向

又由理论力学,结合图可得到；

其中，B在上一步中大小方向都能求得；nCB是C相对于B点转动的向心加速度22/44.155/smmCBvBCnCB，方向由C点指向B点；tCB是C相对于B点转动的切向加速度，大小未知，方向与BC垂直。次矢量方程可解，从而可得到C点，即插刀的加速度。取比创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日

创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日 例尺mmsmu/502，可得加速度矢量图如下

代入数据可得：ca2/04.3sm

所有数据详见第四章表格

凸轮摆杆行程角为θ=150，摆杆长度LO4D=125mm，算出凸轮的最大推程为L=32mm，如下图所示；凸轮推程运动规律为等加速等减速，回程运动规律为等速。画出凸轮的运动规律图，如下图所示；凸轮的基圆半径rb=50mm，结合已知参数利用反转法画出凸轮的理论轮廓线，并描出实际轮廓线，作图尺寸比例为1/2(mm/mm)：

作图步调：

1）画出基圆O1，再画出以摆杆长度LO4D为半径的圆O2与基圆同圆心；

2）利用反转法在圆O2转过900四等分，分别以各等分点为圆心，以摆杆长度LO4D为半径各画一段弧分别与基圆相交四个点，然后在凸轮运动规律图上对应的等分点上量取尺寸，并以此尺寸为半径，以与基圆相交的点位圆心画弧，两圆弧相交一点即为所要求的点。同理画出回程时的凸轮运动轨迹；

3）选取滚子半径gr，画出凸轮的实际廓线。如下图：

<4>齿轮机构的设计

已知：z1=14 z2=70 m=10 α=20°*ah=1 *c 创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日

创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日 1) 确定变位系数

对于变位齿轮，为有利于强度的提高，小齿轮采取正变位，大齿轮采取负变位，，使大小齿轮的强度趋于接近，从而使齿轮承载能力提高。

X1min=*ahminminZZ=0

X2min=*ahminminZZ=-4

则取X1=0 X2=0 (满足X2> X2min)

2)确定中心距变动系数y及齿顶高降低系数Δy

X1=0 X2=0 则是尺度齿轮传动，即y=0 Δy=0

3）变位齿轮的几何尺寸

公式 齿轮1 齿轮2

d′=d = zm 140 700

α=α 20° 20°

ah= *ahm 10 10

fh=(*ah+*c)m

ad=d+2ah 160 720

fd=d-2fh 115 675

a=(d2-d1)/2 280

机构的动态静力分析 齿轮机构的设计

G4 G6 maxP 4SJ Z1 Z2 m α

N Kg·m

² ° ㎜ °

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插床主体机构的设计---说明书

插床主体机构的设计---说明书

学院

《机械原理课程设计》

任

务

书

专 业材料成型及控制工程

学生姓名 _________

班 级 12 材料本 ___________

学 号 1201240041 _________

指导教师 郭国谊老师

教研室主任 _______

起止日期

2014-06-20目录

第一章绪论 ..................................................... 3

第二章机构简介与设计数据 ........................................ 4

第三章 设计内容及方案分析 ...................................... 6

1）插刀速度和加速度分析 ....................... 6

2 ）数据及函数曲线分析 ........................ 10

3） 凸轮机构设计 ............................... 13

4） 齿轮机构设计 ............................. 14

第四章设计体会 ............................................... 15

第五章参考文献 ............................................... 16

附图 ............................................ 16~ 1 ~

第一章 绪论

一、 设计的题目：插床运动系统方案设计及其运动分析。

二、工作原理 插床机械系统的执行机构主要是由导杆机构和凸轮机构组成。下图为其参考示 意图，电动机经过减速传动装置（皮带和齿轮传动）带动曲柄 2 转动，再通过 导杆机构使装有刀具的滑块 6沿导路 y—y 作往复运动，以实现刀具的切削运动。 刀具向下运动时切削，在切削行程 H中，前后各有一段0.05H的空刀距离，工

机械原理课程设计插床凸轮机构的设计

机械原理课程设计插床凸轮机构的设计

机械原理课程设计任务书

姓名 专业 机械设计制造及其自动化 班级 13-2班 学号

一、设计题目：插床凸轮机构的设计

二、系统简图：

1356212DBCAOOO4O4yybcaxHsszz3521

三、工作条件

已知从动件的最大摆角max，许用压力角，从动件长度4ODl，从动件运动规律为等加、等减速运动，凸轮与曲柄共轴。

四、原始数据

凸轮机构的设计

max  4ODl  s  从动杆加速度规律

° mm °

15 40 125 60 10 60 等加速运动

五、要求：

1）按许用压力角确定凸轮机构的基本尺寸。

2）求出理论廓线外凸曲线的最小曲率半径min。

3）选取滚子半径Tr绘制凸轮实际廓线。

4）编写说明书。

指导教师：

开始日期： 2015 年 7 月 11 日 完成日期： 2015 年7 月 17 日

目录

1． 设计任务及要求

2． 数学模型的建立

3． 程序框图

4． 程序清单及运行结果

5． 设计总结

6． 参考文献

一、设计题目：插床凸轮机构的设计

二、系统简图：

1356212DBCAOOO4O4yybcaxHsszz3521

三、工作条件

已知从动件的最大摆角max，许用压力角，从动件长度4ODl，从动件运动规律为等加、等减速运动，凸轮与曲柄共轴。

四、原始数据

凸轮机构的设计

max  4ODl  s  从动杆加速度规律

° Mm °

15 40 125 60 10 60 等加速运动

五、要求：

1）按许用压力角确定凸轮机构的基本尺寸。

2）求出理论廓线外凸曲线的最小曲率半径min。

3）选取滚子半径Tr绘制凸轮实际廓线,并绘制简图。

4）编写并打印说明书。

一、设计任务及要求

机械原理课程设计压床机构

机械原理课程设计压床机构

机械原理课程设计压床机构

TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】

机械原理课程设计说明书

设计题目：

学院：

班级：

设计者：

学号：

指导老师：

目 录

目 录 ................................................................................... 2

一、机构简介与设计数据 ...................................................................... 3

1.1.机构简介 ............................................................................ 3

1.2机构的动态静力分析 .................................................................. 3

1.3凸轮机构构设计 ...................................................................... 3

1.4.设计数据 ............................................................................ 4

二、压床机构的设计 .......................................................................... 5

2.1.传动方案设计 ........................................................................ 5

机械原理课程设计-插床导杆机构设计.docx

机械原理课程设计-插床导杆机构设计.docx

机械原理课程设计计算说明书

§1引言

图1是插床机构的机构示意图。该机构主要由导杆机构，凸轮机构和齿轮机构所组成。

导杆机构是由曲柄1,滑块2、5,导杆3, 5连杆4和机架6所组成。其中曲柄1为原

动件。当曲柄1以恒速〃 1转动时，导杆3绕。3轴来回摆动，通过连杆4,使装有刀具的 滑块5沿导路y-y作上下移动。当滑块5沿导路向下移动时，刀具切削工件。

图1

本人设计任务：设计方案8,第3位置。

表1插床千机构的设指标

K H(mm) L6(mm) g nl(rpm) F(N) G3(N)

1.8 110 170 0.9 130 1100 170

G5(N) a(mm) b(mm) c(mm) d(mm) 0 Js3(kgm2)

330 70 60 130 140 0.05 0.2

(p=。+90° =270° 一主+90° =360° — 51.4286° =334.2857° | o 2 2

3= 2 血1 = 2.3.14159」3° =13.6136 (rad/s)

1 60 60

表中：

K——行程速度变化系数；

H——滑块5的冲程；

，6 =o3 --------- 饺链中心。2和。3之间的距离；

等IBC / lo3 B 杆长比；

---曲柄1的转速；

F——切削力；

G3 ——导杆3的重量；

Gg ------ 滑块5的重量；

O——机器运转的不均匀系数；

Js3 ——导杆3对其质心轴的转动惯量；§ 2插床导杆机构综合及运动分析

一、 已知条件

行程速度变化系数K,饺链中心。2和。3之间的距离，6,滑块5的冲程H,杆长比& 滑块5沿导路方向y—y垂直于导杆3摆角巾的分角线。3。2，并使导杆机构在整个行程中 都能得到较小的压力角，曲柄转速〃 1及指定的相对运动图解法的作业位置。

二、 插床导杆机构的综合

如图 1 所示，简记 /[ = lo2 A '，3 =，o3 B '=，BC '，6 =o3 , h= loo^