木地板连接榫舌和榫槽切削机的机构综合
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机械原理课程设计说明书
设计方案木地板连结榫舌和榫槽切削机 __________
班级08 机电一体化二班_____________ 姓名 _______________ 段朋君_____________
学号20087680 ___________________________
指导老师 ____________ 温亚莲_______________
一、设计题目
1.1设计题目简介.......................... 1.2设计要求和有关数据.............................
1.3设计任务..........................
二、运动方案的设计.......................
2.1运动方案设计一.............................
2.2运动方案设计二.............................
2.2运动方案设计三.............................
三、运动方案比较选择........................
3.1运动方案系统稳定的比较................
3.2机构的组成结构比较............................
四、运动方案分析..........................
4.1机构运动简图分析............................
4.2模型简单计算
4.3模型仿真分析
五对此机构的评价
六参考文献......
亠、设计题目
1.1设计题目简介
室内地面铺设的木地板是由许多小块预制板通过周边的榫舌和榫槽连结
而成,如图所示。
为了保证榫舌和榫
槽加工精度,以减
小连结处的缝隙,
需设计一台榫
木地板预制板及其上的榫舌
舌和榫槽成型半自动切削机。
该机器执行构件工作过程如图所示
先由构件2压紧工作台上的工件,接着端面铣刀 3将工件的右端面切平, 然后构件2松开工件,推杆4推动工件向左直线移动,通过固定的榫舌或榫
槽成型刀,在工件上的全长上切出榫舌或榫槽。
榫舌和榫槽切削机工艺动作图
1.2设计要求和有关数据
榫舌和榫槽切削机设计数据
1.3设计任务
设计要求及任务:推杆在推动工件切削榫槽过程中,要求工件作近似等速运动。
室内工作,载荷有轻微冲击,原动机为三相交流电动机,使用期限为 10年,每年工作300天,每天工作16小时,每半年作一次保养,大修期为 3 年。
运动方案的设计
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2.1运动方案设计
如图所示,主动件是以 01为圆心的齿轮,01 02 O3之间是齿轮传动,
01和04之间是皮带传动,实现凸轮运动,压紧工件。
01齿轮上带动一个曲柄滑块机构,实现端面铣刀 3 的运动。
然后齿轮三上凸轮机构带动曲柄实现推动工件运动。
2.2 运动方案设计二
如图所示,主动件是以 O1 为圆心的齿轮, O1 O2 O3 之间是齿轮传动, O2 和 O4 之间是皮带传动,实现凸轮运动,压紧工件。
O1 齿轮上带动一个曲柄滑块机构,实现端面铣刀3的运动。
02和03上是以摆动倒杆机构实现推动工件运动。
2.3 运动方案设计三
如图所示,主动件是以 01 主动轮,主动轮与从动轮之间全是皮带传动。
凸轮运动,压紧工件。
01带动一个曲柄滑块机构,实现端面铣刀 3的运动。
02带动一个曲柄滑块机构实现推动工件运动。
三运动方案比较选择
3.1运动方案系统稳定的比较
三个方案中,最主要的部分是实现推动工件运动的部分。
方案一和方案二都比较稳定,只有方案三是以皮带传动的方式,皮带容易打滑,影响系统的稳定性。
因此,不采取方案三。
3.2机构的组成结构比较
以上方案中方案一凸轮机构。
优点:结构简单紧凑,设计方便,容易获得预期的运动规律,运动精度较高。
缺点:凸轮与从动件之间是点、线接触,接触应力很大,容易磨损。
方案二摆动导杆机构
优点:几何形状简单,易于加工,可承受较大载荷,磨损较小,有急回特性, 可提高生
产效率。
缺点:有惯性力,设计复杂。
方案三曲柄滑块机构
优点:设计简单,易于加工
缺点:机械效率低,误差较大,有惯性力.
综上比较,方案一中虽然容易获得预期的运动规律,但是由于凸轮加工精度要求比较高,而且容易磨损,在实际生产中不可取。
方案三中结构简单,但由于皮带传动容易打滑,造成机械效率低,而且误差较大。
所以最终选择方案三来作设计。
四、运动方案分析
4.1机构运动简图分析
4.2模型简单计算
设计中需满足要求
1铣刀曲柄滑块机构的计算:
曲柄滑块机构行程速比系数 K,比值入二a/b,(a为曲柄AB的长度,b为连杆
BC的长),滑块行程h.偏矩为h
①由 K 求出机构的极限夹角
0 =180 ° -K)/(K+1)
由图可得
h2=(a+b)2+(b-a)2-2(a+b)-(b-a)cos0
将b=a/入带入上式子,课求的曲柄长a和连杆长b 最后设计的长度 ;
A01=25mm AB=170mm 导杆滑块机构计算设CD 长为L1,DE 长为L2
E 点的位移S=L1cos01+L2cos 03
E 点的速度V=- d1sin( 0-03)/cos 04
最后设计的长度为:
CD=170mm DE=50mm
移动滑块绕齿轮座圆周运动的半径为: 35mm 凸轮机构的设计及运算1.凸轮机构类型与基本尺寸的确定凸轮类型:对心平底推杆盘行凸轮机构
推杆运动规律:s= 0(0< 5 <90);
s=14-14sin[4/3( -157.5)]
基圆半径: 30
2、凸轮曲线的计算凸轮曲线参数方程:
x=(r
+s)sin S +(ds/d S )cos S
+s)cos -(S s/d S )sin S
y=(r
O1O2=20mm R1=15 R2=25
4.3 模型仿真分析
用Proe仿真得到输出机构的位移、速度、和加速度线图如下:
1 端面切刀的位移图
端面切刀的速度图
端面切刀的加速度图
推杆的位移图
推杆速度图
推杆加速度图
压紧工件杆的位移图
压紧工件杆的速度图
压紧工件杆的加速度图
仿真零件图见文件夹。
五对此机构的评价
此模型基本满足题目的要设计要求,先由构件 2压紧工作台上的工件,接着端面铣刀3将工件的右端面切平,然后构件 2松开工件,推杆 4推动工件向左直线移动。
但是本机构存在很多不足之处,比如要求推动工件做近似匀速运动,但仿真出来出入很大,执行构件的行程偏大,其机构的细微咅盼没有做任何分析,其零件也没有精确的尺寸,也没有对其进行受力分析,很多不足之处都没有进行设计与分析。
六参考文献:
马履中编《机械原理与设计》(上册)。