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本课程设计要求对某一实际机构进行结构综合、运动分析、动力分析和飞轮设计。
所选的实际机构包括平面连杆机构、齿轮机构, 可附加有凸轮机构和其他常用机构。
设计内容和基本要求如下∶1、整机运动简图方案的拟订和研讨, 进行方案比较对比, 选择最佳方案。
2、齿轮传动系统的设计, 计算内容编入说明书, 用1张2 # 图或3 # 图纸画出一对齿轮啮合图。
3、平面连杆机构运动分析与动力分析, 要求用1张1 # 图纸作出平面连杆的1~2个位置及极限位置的机构简图, 并对这几个位置进行速度、加速度及力分析。
用图解法作出矢量多边形图, 绘制运动线图; 另外要求运用机械原理CAD软件完成平面连杆机构的运动分析、动力分析所有点位的计算, 并绘制运动线图。
4、其他机构(如凸轮机构、间歇运动机构、螺旋机构等) 设计。
此项根据题型选做, 简图与计算结果可编入说明书。
5、调速飞轮设计。
根据题量、时间选做, 设计计算编入说明书。
工件量：1、画一张（A1）简单机械传动系统的机构运动简图。
2、设计平面连杆机构的尺寸，且画一张（A1）平面连杆机构的机构运动简图，并对其进行指定位置的运动分析和动力分析。
3、设计凸轮机构的尺寸，且画一张(A2)凸轮机构的机构运动简图，并校核其压力角。
4、进行传动比的分配，设计齿轮机构的尺寸，且画一张(A2)齿轮机构的机构运动简图。
5、设计说明书一份。
设计时间2周，在18周周日前交齐设计题目：六杆插床机构分析一、图1－1 插床机构及其运动简图二、图1－1 插床机构及其运动简图三、图1－1 插床机构及其运动简图表 1-2 机构位置分配表四、图1－1 插床机构及其运动简图机械原理课程设计指导书--六杆插床机构分析一、课程设计的目的机械原理课程设计是高等工科院校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练，其目的在于进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关实际问题的能力，使学生对于机械动力学与运动学的分析与设计有一较完整的概念。
插床课程设计分析一、教学目标本课程旨在让学生掌握插床的基本原理、结构、功能及操作方法，培养学生具备插床操作的基本技能，增强学生的动手能力和实际操作经验，使学生在理论知识和实践操作方面达到初中级工人的水平。
1.了解插床的定义、分类、特点及应用范围；2.掌握插床的主要结构、工作原理和功能；3.熟悉插床的操作步骤、安全规程及维护保养方法。
4.能够正确识别各类插床，并理解其操作方法；5.能够根据加工要求，选择合适的插床进行加工操作；6.掌握插床的基本操作技能，如插削、钻孔、扩孔等；7.具备一定的创新能力和解决问题的能力，能够针对实际加工问题提出改进措施。
情感态度价值观目标：1.培养学生对机械加工行业的兴趣，提高学生对插床操作的认识；2.使学生认识到插床操作在现代制造业中的重要性，培养学生的责任感；3.培养学生遵守纪律、严谨治学的精神风貌，注重学生团队协作能力的培养。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括插床的基本原理、结构、功能及操作方法。
1.插床的基本原理：介绍插床的工作原理、插削过程及插床的分类。
2.插床的结构：讲解插床的主要组成部分，如床身、滑枕、滑板、刀架等，并分析各部分的作用。
3.插床的功能：介绍插床在不同加工场合下的应用，如平面加工、孔加工等。
4.插床的操作方法：讲解插床的基本操作步骤，包括插削、钻孔、扩孔等，并强调操作注意事项。
5.插床的安全规程及维护保养：强调插床操作的安全意识，讲解安全操作规程，并介绍插床的日常维护保养方法。
三、教学方法为提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行授课。
1.讲授法：通过讲解插床的基本原理、结构、功能及操作方法，使学生掌握相关理论知识。
2.讨论法：学生针对实际案例进行讨论，提高学生分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析典型加工案例，使学生更好地理解插床在实际加工中的应用。
4.实验法：安排学生进行插床操作实验，增强学生的动手能力，培养实际操作经验。
机械原理课程设计实例插床一、课程目标知识目标：1. 学生能理解插床的基本机械原理，掌握其结构组成及工作原理。
2. 学生能掌握插床的运动学及动力学特性，并能运用相关公式进行计算。
3. 学生了解并掌握插床在机械加工中的应用及其优缺点。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行插床的简单设计和计算。
2. 学生能够分析实际工程问题，提出合理的插床使用方案。
3. 学生通过实例分析，提高解决问题的能力和创新思维能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习机械原理，培养对机械工程的热爱和兴趣。
2. 学生在团队协作中，学会沟通、分享和尊重他人意见，培养良好的团队合作精神。
3. 学生在课程学习中，认识到机械原理在工程实践中的重要性，增强理论联系实际的能力。
课程性质：本课程为机械原理的实际应用课程，以插床为实例，使学生在掌握基本理论知识的基础上，提高实际工程应用能力。
学生特点：学生已具备一定的机械原理基础知识，具有一定的分析问题和解决问题的能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论联系实际，通过实例分析，提高学生的动手能力和创新能力。
在教学过程中，注重培养学生的团队合作精神和实际操作技能。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 插床概述：介绍插床的定义、分类及其在机械加工中的应用。
- 教材章节：第一章第二节- 内容列举：插床的结构组成、工作原理、主要类型。
2. 插床的运动学分析：讲解插床的运动规律、速度和加速度的计算。
- 教材章节：第二章第一节- 内容列举：直线运动、旋转运动、复合运动的速度和加速度计算。
3. 插床的动力学分析：探讨插床在加工过程中的力学特性，强度、刚度分析。
- 教材章节：第二章第二节- 内容列举：受力分析、强度计算、刚度计算。
4. 插床的设计与计算：结合实例，讲解插床的设计方法和计算步骤。
- 教材章节：第三章- 内容列举：设计原则、计算公式、参数选择、优化设计。
5. 插床的应用与优缺点分析：分析插床在实际工程中的应用场景、优缺点及改进措施。
机械原理课程设计插床一、引言。
插床作为一种常见的机械加工设备，在工业生产中起着重要的作用。
本文旨在对插床的结构、工作原理以及设计要点进行介绍，以便于机械原理课程设计的学习和实践。
二、插床的结构。
插床通常由床身、工作台、主轴、进给装置、传动装置、刀架等部分组成。
床身是插床的基础部分，承受整个机床的重量和切削力，具有高强度和刚性。
工作台用于夹紧工件，是加工的基准面。
主轴是插床的主要运动部件，通过主轴传动装置实现不同速度和进给速度的调节。
进给装置用于控制工件的进给运动，传动装置则用于驱动主轴和进给装置的运动。
刀架是刀具的安装和刀具进给的部分，通过刀架的运动实现工件的切削加工。
三、插床的工作原理。
插床的工作原理是利用主轴带动刀具进行切削加工，工件在工作台上进行相对运动，实现对工件的加工。
在加工过程中，刀具通过刀架的进给运动，沿工件的轴向或径向进行切削，完成对工件的加工。
同时，进给装置控制工件的进给速度，使得切削过程得以顺利进行。
四、插床的设计要点。
1. 结构设计，插床的结构设计应注重床身的刚性和稳定性，确保机床在加工过程中不产生振动和变形，影响加工精度。
同时，主轴和进给装置的设计要满足不同加工要求，具有良好的可调性和稳定性。
2. 刀具选择，在插床的设计中，应根据加工工件的材料和形状选择合适的刀具，确保切削效果和加工质量。
同时，刀具的安装和调整要方便快捷，提高生产效率。
3. 进给系统设计，进给系统的设计要满足不同工件的加工要求，具有可调性和稳定性。
同时，进给系统的传动装置要可靠耐用，确保加工过程的安全和稳定。
4. 控制系统设计，插床的控制系统应具有良好的响应速度和精度，能够实现对加工过程的精确控制。
同时，控制系统的操作界面要简单直观，方便操作和维护。
五、结论。
插床作为一种常见的机械加工设备，在工业生产中具有重要的作用。
通过对插床的结构、工作原理以及设计要点的介绍，可以更好地理解和掌握插床的工作原理和设计方法，为机械原理课程设计提供参考和指导。
机械设计课程设计说明书题目插床机械传动系统设计指导教师院系物理与机电工程学院班级 10机械（2）学号姓名完成时间 2012.12.6目录一．设计任务书 (3)二、传动方案拟定 (6)三、电动机的选择 (6)四、计算总传动比及分配各级的传动比 (7)五、运动参数及动力参数计算 (7)六、传动零件的设计计算 (9)七、轴的设计计算 (25)八、滚动轴承的选择及校核计算 (38)九、联轴器的选择 (42)十、润滑剂、密封装置的设计 (42)十一、箱体的设计 (43)十二、总结 (44)计算与说明主要结果机械设计课程设计任务书一、课程设计题目：插床机械系统方案设计二、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。
附图1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，工作阻力F为常数；刀具向上运动时为空回行程，无阻力。
为了缩短回程时间，提高生产率，要求刀具具有急回运动。
刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴O2上的凸轮驱动摆动从动件l O8D和其它有关机构（图中未画出）来完成的。
三、设计要求电动机轴与曲柄轴2平行，使用寿命10年，每日一班制工作，载荷有轻微冲击。
允许曲柄2转速偏差为±5％。
要求导杆机构的最小传动角不得小于60o；凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内，摆动从动件8的升、回程运动规律均为等加速等减速运动，其它参数见设计数据。
执行机构的传动效率按0.95计算。
按小批量生产规模设计。
四、设计数据（见附表1）五、设计内容1、设计题目（包括设计条件和要求）；2、根据电机转速和曲柄轴转速的比值，选择传动机构并定性比较，确定传动系统方案；3、电动机类型和功率的选择；4、确定总传动比、分配各级传动比；5、计算传动装置的运动和动力参数；6、传动零件（带传动及齿轮传动（或蜗杆传动））设计计算；7、传动轴的结构设计及校核；8、滚动轴承的选择和寿命计算；9、键连接的选择和校核计算；10、联轴器的选择计算；11、润滑剂及润滑方式、密封装置的选择；12、减速器箱体的结构和主要尺寸设计；13、执行机构方案及尺寸设计（在机械原理设计中完成，本次不做）；14、执行机构构件及零件的结构尺寸设计（由设计者自定是否涉及）；15、运用计算机软件（Solidworks、Pro/E、AutoCAD等）设计及绘图；16、列出主要参考资料并编号；17、设计的心得体会和收获；六、设计工作量1、减速器装配图1张，要求计算机采用A0图纸出图，图纸格式为留装订边，标题栏、明细栏参考机械设计手册国标规定；2、传动轴零件图1张；传动零件1张，均要求计算机采用A3图纸出图，图纸格式为及箱体设计（2）减速器箱体设计；6、计算机绘图设计（1）减速器三维零件图及装配图（可不做）；（2）绘制减速器装配图；（3）绘制轴及传动零件的零件图；11（或13）周星期六至12（或14）周星期三7、编写设计计算说明书（1）编写设计计算说明书，内容包括所有的计算，并附有必要的简图；（2）说明书中最后应写出设计总结。
机械原理课程设计说明书题目：插床机构姓名：班级：学号：指导教师：成绩:完成时间:目录1.1机构简介 (2)1.2设计任务 (2)1.3原始数据 (3)2.1机构运动方案设计 (3)2.2电动机、齿轮传动机构方案 (4)2.3总体方案图 (6)3.1电动机的选择 (7)3.2传动比分配 (8)3.3齿轮机构设计 (8)3.4主机构的设计 (10)3.5主机构的运动分析 (12)3.6主机构的受力分析 (15)3.7主机构的速度波动 (21)4.1课程设计小结 (23)参文考献 (25)一、机构简介与设计数据1、机构简介插床是一种用于工件表面切削加工的机床。
插床主要由连杆机构、凸轮机构和齿轮机构等组成，如图所示。
电动机经过齿轮机构减速使曲柄1转动，再通过连杆机构1—2—3—4—5—6，使装有刀具的滑块5沿导路y —y 作往复运动，以实现刀具的切削运动。
刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴O 2 上的凸轮驱动摆动从动件O 4D 和其他有关机构（图中未画出）来完成。
为了缩短空回行程时间，提高生产率，要求刀具有急回运动。
2、设计数据二、设计内容1.导杆机构的设计及运动分析设计导杆机构，作机构的运动简图，并作机构两个位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图，作滑块的运动线图。
以上内容与后面动态静力分析共画在0号图纸（图纸格式与机械制图要求相同，包括边框、标题栏等）上。
整理说明书。
2.导杆机构的动态静力分析确定机构一个位置的各运动副反力及应加于曲柄上的平衡力矩。
作图部分画在运动分析的图样上。
整理说明书。
3.凸轮机构设计绘制从动杆的运动线图，画出凸轮实际轮廓曲线。
以上内容作在3号图纸上。
整理说明书。
4.齿轮机构设计做标准齿轮，计算该对齿轮传动的各部分尺寸，以3号图纸绘制齿轮传动的啮合图。
整理说明书。
插床主体机构尺寸综合设计......................................................................................................机构简图如下：• cos ∠ B 2 O 2 C ) / 2由上 面的讨 论容易 知道 ∠ B 2 O 2 C = 30 度 ，再 代入其 他数据 ，得：x = 93 . 3 mm ，即 O 2 到 YY 轴的 距离为 93.3mm 三、插床导杆机构的速度分析位置1速度加速度分析1）求导杆3上与铰链中心A 重合的点3A 的速度3A V滑块2——动参考系，3A ——动点3A V = 2A V+ 23A A V 方向： ⊥A O 3 ⊥A O 2 ∥A O 3 大小： ？ 11ωl ？式中：2A V =12ωA l O =6.28×0.075（m/s ）=0.471m/s取速度比例尺v u =0.01（mmsm /），作出速度图32a pa ，进而可得导杆3的角速度大小：3ω=33r V A =33r pa u v =0.374/0.20157=1.855(rad/s) 及其转向为顺时针。
插床机构运动课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解插床机构的基本概念，掌握其结构组成和运动原理；2. 学生能掌握插床机构运动方程的推导方法，并运用相关公式进行计算；3. 学生能了解插床机构在实际工程中的应用，并分析其优缺点。
技能目标：1. 学生能够运用绘图工具，绘制插床机构的运动简图；2. 学生能够运用计算工具，对插床机构的运动参数进行计算和分析；3. 学生能够通过小组合作，完成插床机构的运动仿真实验，并撰写实验报告。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习插床机构的运动课程，培养对机械运动的兴趣，提高解决实际问题的能力；2. 学生在小组合作中，培养团队合作精神和沟通能力，增强集体荣誉感；3. 学生能够关注插床机构在工程领域的发展，培养创新意识和社会责任感。
课程性质：本课程为机械专业核心课程，旨在帮助学生掌握插床机构的运动原理及其在实际工程中的应用。
学生特点：学生已具备一定的机械基础知识，具有较强的逻辑思维能力和动手能力。
教学要求：教师需结合实际工程案例，采用讲授、实验、小组合作等多种教学方式，引导学生主动参与，提高学生的实践能力。
在教学过程中，注重将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 插床机构基本概念：介绍插床机构的概念、分类及其在机械加工中的应用。
- 教材章节：第二章第二节- 内容列举：插床机构的定义、类型、特点。
2. 插床机构结构组成与运动原理：分析插床机构的结构组成，阐述其运动原理。
- 教材章节：第二章第三节- 内容列举：插床机构的结构、运动副、传动方式。
3. 插床机构运动方程及其推导：讲解插床机构运动方程的建立与推导方法。
- 教材章节：第三章第一节- 内容列举：运动方程的建立、求解方法、参数计算。
4. 插床机构运动参数计算与分析：介绍插床机构运动参数的计算方法，并进行实例分析。
- 教材章节：第三章第二节- 内容列举：运动参数计算公式、实例操作。
5. 插床机构运动简图绘制：学习如何运用绘图工具绘制插床机构的运动简图。
设计任务书1.1设计题目插床机构设计1.2 插床简介定义：金属切削机床，用来加工键槽。
加工时工作台上的工件做纵向、横向或旋转运动，插刀做上下往复运动，切削工件。
介绍：利用插刀的竖直往复运动插削键槽和型孔的直线运动机床。
插床与刨床一样，也是使用单刃刀具（插刀）来切削工件，但刨床是卧式布局，插床是立式布局。
插床的生产率和精度都较低，多用于单件或小批量生产中加工内孔键槽或花键孔，也可以加工平面、方孔或多边形孔等，在批量生产中常被铣床或拉床代替。
普通插床的滑枕带着刀架沿立柱的导轨作上下往复运动，装有工件的工作台可利用上下滑座作纵向、横向和回转进给运动。
键槽插床的工作台与床身联成一体，从床身穿过工件孔向上伸出的刀杆带着插刀边做上下往复运动，边做断续的进给运动，工件安装不像普通插床那样受到立柱的限制，故多用于加工大型零件（如螺旋桨等）孔中的键槽。
工作原理：插床实际是一种立式刨床，在结构原理上与牛头刨床同属一类。
插刀随滑枕在垂直方向上的直线往复运动是主运动，工件沿纵向横向及圆周三个方向分别所作的间歇运动是进给运动。
插床的主参数是最大插削长度。
插床是用于加工中小尺寸垂直方向的平面或直槽的金属切削机床，多用于单件或小批量生产。
图1 插床示意图图5 从动件运动规律线图图6 凸轮轮廓曲线与刀具中心轨迹图7 凸轮理论廓线与滚子包络线设 计 计 算 与 说 明主 要 结 果8．插床导杆机构的综合及运动分析 曲柄转速147/n rad s = 曲柄长度72AB L mm = 插刀行程140H mm = 行程速度比系数 1.7K =连杆与导杆之比/0.60DE CD L L = 力臂120d mm = 工作阻力7500F N = 导杆3的质量326m kg =导杆3的转动惯量23 1.3S J kgm = 滑块5的质量545m kg =147/n rad s =72AB L mm =140H mm =1.7K =/0.60DE CD L L =120d mm =7500F N =326m kg =23 1.3S J kgm =545m kg =8.1 插床导杆机构的综合1、计算极位夹角 ，曲柄角速度1ω，曲柄角加速度1ε118046.6671K K θ-=︒=+112 4.922/60n rad s πω==210.00/rad s ε=2、求导杆长度CD L ，连杆长度DE L ，中心距AC L 根据插床机构结构示意图，由几何条件可得176.7322sin2CD H L mm θ==因为/0.60DE CD L L =，0.6106.039DE CD L L mm =⨯=181.782sin2AB AC L L mm θ==3、求弓形高b ，导路距离e L14.4542tan2CD H b L mm θ=-=351.2872e AC CD bL L L mm =+-=46.667θ= 1 4.922/rad s ω= 210.00/rad s ε=176.732CD L mm =106.039DE L mm = 181.782AC L mm =14.454b mm =351.287e L mm =3.9083.908。
机械基础课程综合课程设计任务书一、设计题目:插床设计二、设计要求1．功能要求：插床用作往复运动的插刀加工铅垂方向的平面、成形表面及键槽、方孔等。
为保证加工质量，要求在切削行程中切削速度尽可能平稳。
为提高工效，要求尽量缩短非工作行程时间。
插刀每切削一次，安装工件的工作台需完成一次进给。
刀具行程能在一定范围内人工无级调整。
2．传力及动力特性要求插削时切削阻力较大，要求主传动机构具有良好的传力性能。
但在空回行程时，切削阻力为零，因此在一个工作循环中，载荷变化较大，将引起主轴回转的不均匀性。
为保证加工质量和减小电机容量，要求采取措施减小主轴回转的不均匀性。
3．空间布置及外形尺寸参看图一。
三、设计主要参数插刀最大行程H max=80 mm ～100mm最大切削速度V max=0.2m/s行程速比系数K=1.8～2.0最大切削阻力P=2000N，切削阻力变化曲线如图二所示。
凸轮机构中心距可按机床外形参考尺寸酌情选取，建议取L=125mm凸轮机构摆杆最大摆角φmax 可根据走刀需要选取，建议取φmax =10︒~15︒凸轮机构推程许用压力角[α]推建议取[α]推=40︒凸轮机构回程许用压力角[α]回建议取[α]回=70︒凸轮机构滚子半径r r应根据受力情况确定。
建议取r r=10mm。
刀具半径r c建议取r c=0.075mm许用速度波动值[δ] 建议取[δ]＝0.05其它参考数据见附表。
四、设计内容及要求1．传动方案设计根据功能要求及设计主要参数，确定插床的合理传动方案。
2．设计工作循环图。
3．尺度综合确定选定的主传动机构各杆的长度，并绘制机构运动简图。
4．运动分析用解析法做主传动机构的运动分析，绘制插刀的运动线图。
用相对运动图解法校核一个位置的分析结果。
5．受力分析用图解法对主传动机构的一个位置进行动态静力分析，求出各运动副反力和曲柄的平衡力矩；借用同组其他同学的结果，绘制作用于曲柄上的平衡力矩图。
6．凸轮机构设计合理选用从动杆推程和回程时的运动规律；用解析法计算凸轮的理论轮廓曲线和实际轮廓曲线及刀具中心轨迹曲线上各相应点的坐标；用图解法绘制凸轮理论廓线和实际廓线。
课程设计插床的分析一、教学目标本课程的目标是让学生深入理解插床的原理和结构，掌握其基本操作方法，并能够运用插床解决实际问题。
具体分为以下三个部分：1.知识目标：通过本课程的学习，学生需要了解插床的基本概念、原理和结构，掌握插床的操作方法和技巧。
2.技能目标：学生能够熟练操作插床，进行精确的插削加工，提高加工效率和加工质量。
3.情感态度价值观目标：培养学生对机械加工行业的兴趣和热情，增强其对工作的责任感和敬业精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.插床的基本概念和原理：介绍插床的定义、分类和基本原理。
2.插床的结构和部件：讲解插床的主要结构部件，如床身、滑枕、刀架等，并分析其功能和作用。
3.插床的操作方法：教授插床的基本操作方法，如插削、切削、磨削等，并介绍操作技巧和注意事项。
4.插床的应用实例：通过实际案例分析，让学生了解插床在工程中的应用和优势。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
1.讲授法：教师通过讲解插床的基本概念、原理和操作方法，让学生掌握相关知识。
2.案例分析法：教师通过引入实际案例，让学生了解插床在工程中的应用和优势。
3.实验法：学生通过实际操作插床，掌握其操作方法和技巧，提高实际操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法，我们将准备以下教学资源：1.教材：选择适合本课程的教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，直观地展示插床的原理和操作方法。
4.实验设备：准备插床实验设备，为学生提供实际操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，以保证评估的客观性和公正性。
1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答和小组讨论的表现来评估其学习态度和理解程度。
2.作业：布置适量的作业，让学生巩固课堂所学知识，通过作业的完成质量来评估学生的掌握程度。
课程设计插床动态静力分析一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握插床动态静力分析的基本概念和原理；2. 使学生了解插床动态静力分析在实际工程中的应用；3. 引导学生运用所学知识对插床进行动态静力分析。
技能目标：1. 培养学生运用数学和力学知识解决实际问题的能力；2. 提高学生运用计算机软件进行动态静力分析的操作技能；3. 培养学生团队协作和沟通交流的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对工程力学和机械制造的兴趣，培养其探索精神；2. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯；3. 引导学生关注我国制造业的发展，增强其社会责任感和使命感。
课程性质分析：本课程属于机械制造及其自动化专业课程，旨在培养学生掌握插床动态静力分析的方法和技能，为后续专业课程和实际工程应用打下基础。
学生特点分析：学生具备一定的力学基础和数学功底，但对动态静力分析的了解相对较少，需要通过本课程的学习来提高其理论水平和实践能力。
教学要求：1. 注重理论联系实际，提高学生的实践操作能力；2. 采用案例教学和小组讨论，培养学生的团队协作和沟通能力；3. 强化课堂互动，激发学生的学习兴趣和积极性。
二、教学内容1. 基本概念与原理- 插床动态静力分析的基本概念- 动态静力分析的基本原理- 相关力学知识回顾（弹性力学、动力学等）2. 动态静力分析方法- 理论分析方法（拉格朗日方程、牛顿第二定律等）- 数值分析方法（有限元分析、多体动力学等）- 实验方法简介3. 插床动态静力分析的应用- 插床结构特点及其对动态静力分析的影响- 插床动态静力分析的工程实例- 插床动态性能优化方法4. 教学案例与软件操作- 结合实际案例，分析插床动态静力问题- 介绍相关软件（如ANSYS、ADAMS等）在动态静力分析中的应用- 软件操作演示与练习5. 教学进度与教材章节- 教学进度安排：共计8学时，分4次课进行- 教材章节：第三章“动态静力分析”相关内容教学内容组织确保科学性和系统性，以案例教学为主线，结合理论知识与实际操作，帮助学生全面掌握插床动态静力分析的方法和技能。
插床传动系统图课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解插床传动系统图的基本结构，掌握各部分的名称及其功能。
2. 学生能够运用所学知识，分析插床传动系统图中的运动关系和力学原理。
3. 学生能够解释插床传动系统图中的关键参数，如转速、扭矩等，并了解它们之间的关系。
技能目标：1. 学生能够运用绘图工具，绘制简单的插床传动系统图，并标注关键部件。
2. 学生能够运用计算方法，对插床传动系统图中的参数进行计算和分析。
3. 学生能够通过小组合作，共同解决插床传动系统图在实际应用中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对机械工程学科的兴趣，激发探究传动系统的热情。
2. 学生能够树立正确的工程观念，认识到传动系统在实际生产中的重要性。
3. 学生能够培养合作精神，学会与他人共同分析和解决问题，增强团队协作能力。
课程性质：本课程为机械工程学科的专业课程，旨在帮助学生掌握插床传动系统图的相关知识，为后续课程和实践打下基础。
学生特点：学生为高中二年级学生，具备一定的物理和数学基础，对机械工程有一定了解，但对传动系统图的知识尚处于入门阶段。
教学要求：注重理论与实践相结合，通过讲解、示范、练习和小组合作等方式，帮助学生掌握插床传动系统图的知识，培养实际应用能力。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，提高其学习兴趣和合作精神。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 插床传动系统图的组成与结构- 插床传动系统的基本组成部分及其作用- 各类传动装置的原理及在插床中的应用2. 插床传动系统图的绘制方法- 使用绘图工具进行系统图的绘制- 熟悉并掌握图示、标注、比例等绘图技巧3. 插床传动系统图的运动关系分析- 各传动部件之间的运动关系- 运动副的类型及运动规律4. 插床传动系统图的力学分析- 传动系统中的力矩、转速、功率计算- 各传动部件的力学性能分析5. 插床传动系统图在实际应用中的问题分析- 实际生产中传动系统的问题案例- 小组讨论，提出解决方案教学内容安排与进度：第一周：介绍插床传动系统图的组成与结构，进行基本概念的学习第二周：学习插床传动系统图的绘制方法，并进行实践操作第三周：分析插床传动系统图的运动关系，理解运动副的工作原理第四周：进行插床传动系统图的力学分析，掌握相关计算方法第五周：结合实际案例，分析传动系统在实际应用中的问题，进行小组讨论教材章节及内容：第一章：机械传动系统概述第二章：传动装置及其工作原理第三章：机械系统图的绘制与分析第四章：传动系统的力学分析第五章：传动系统在实际应用中的问题及解决方案教学内容根据课程目标进行选择和组织，确保科学性和系统性。
插床机构设计一. 引言插床机构作为自动化设备中的一种重要部件，主要用于将工件或零件在机床上进行插入或安装。
它能够有效提高生产效率，并保证产品质量。
本文旨在介绍插床机构的设计原理、结构构成、工作原理以及相关应用领域。
二. 设计原理插床机构通过一系列的设计原理来完成工件的插入或安装任务。
其中，以下原理是插床机构设计中常见的：1. 动力传递原理插床机构的动力传递原理主要包括电动机和传动系统。
电动机为插床机构提供动力，传动系统将电能转换为机械能，并传递至工作部件。
常见的传动系统包括齿轮传动、皮带传动和链条传动等。
2. 运动控制原理插床机构的运动控制原理是通过控制系统对工作部件的运动进行精确控制。
常见的运动控制原理包括位置控制、速度控制和力控制等。
通过合理的运动控制，能够确保插床机构在工作过程中的稳定性和准确性。
3. 安全保护原理插床机构的安全保护原理是为了保证操作人员的安全和设备的正常运行。
常见的安全保护措施包括机器防护装置、紧急停机装置和过载保护装置等。
三. 结构构成插床机构的结构构成主要包括以下几个部分：1. 机床底座机床底座是插床机构的基础部分，它能够提供机床的稳定性和支撑力。
机床底座通常使用高强度的铸铁材料制成，具有良好的刚性和耐久性。
2. 工作台工作台是插床机构上承载工件的部分，通常是一个可移动、可调节高低的平台。
工作台的设计要考虑到工件的尺寸、重量以及工作环境等因素。
3. 工作部件工作部件是插床机构的核心部分，它负责完成工件的插入或安装任务。
常见的工作部件包括夹具、压紧装置和定位装置等。
这些部件能够确保工件在插入或安装过程中的稳定性和准确性。
4. 控制系统控制系统是插床机构的大脑，它负责对插床机构的运动进行控制。
控制系统通常由电气控制器、传感器和执行机构等组成。
通过合理的控制系统设计，能够实现插床机构的自动化和智能化。
四. 工作原理插床机构的工作原理可以分为以下几个步骤：1.操作人员将工件放置在工作台上，并通过夹具固定。
目录第一章绪论第二章插床主体机构尺寸综合设计第三章插床切削主体结构运动分析第四章重要数据及函数曲线分析第五章工作台设计方案第六章总结第一张绪论一，设计的题目：插床运动系统方案设计及其运动分析。
二，此设计是工科专业在学习《机械原理》后进行的一次较全面的综合设计训练，其目的：1.巩固理论知识，并应用于解决实际工程问题；2.建立机械传动系统方案设计、机构设计与分析概念；3.进行计算、绘图、正确应用设计资料、手册、标准和规范以及使用经验数据的能力训练。
三，主要内容：1.确定插床主要尺寸，然后按1：1的比例画出图形。
对插刀进行运动分析，选取适当比例尺画出不同点速度，加速度矢量图得到不同点的速度，加速度，并对两处位移，作出位移，速度，加速度同转角的图像2.在内容1运动分析的基础上作出运动循环图，在运动循环图的指导下，根据设计要求确定工作台进给运动机构传动方案设计（包括上下滑板1和2进给运动的机构传动方案设计；回转台3分度运动的机构传动方案设计；刀具与工作台在运动中的协调性分析；）3.整理和编写说明书一份，对图纸进行详细说明时间安排（1）.第一天明确任务，准备作图工具，并打扫教室。
（2）. 第二、三天在老师的指导下确定构建尺寸，作出机构简图，并进行运动分析，并作出一个周期的位移、速度、加速度随转角变化的图像（3）. 第三，四、五天在老师的指导下，完成工作台的机构传动方案设计，并画出传动示意图。
（4）. 第六、七天自己总结，整理并编写说明书一份机械原理课程设计任务书见下页第二章 插床主体机构尺寸综合设计机构简图如下：已知21O O =150mm ，1/2 BO BC ，行程H=100mm ，行程比系数K=2，根据以上信息确定曲柄,1A O 2,BO BC 长度，以及2O 到YY 轴的距离 1.A O 1长度的确定图 1 极限位置由)180/()180(00θθ-+=K ，得极为夹角：060=θ，首先做出曲柄的运动轨迹，以1O 为圆心，A O 1为半径做圆，随着曲柄的转动，有图知道，当A O 2转到12A O ，于圆相切于上面时，刀具处于下极限位置；当A O 2转到22A O ，与圆相切于下面时，刀具处于上极限位置。
插床运动系统方案设计及其运动分析设计方案第一章绪论一，设计的题目：插床运动系统方案设计及其运动分析。
二，此设计是工科专业在学习《机械原理》后进行的一次较全面的综合设计训练，其目的：1.巩固理论知识，并应用于解决实际工程问题；2.建立机械传动系统方案设计、机构设计与分析概念；3.进行计算、绘图、正确应用设计资料、手册、标准和规范以及使用经验数据的能力训练。
三，主要内容：1.确定插床主要尺寸，然后按1：1的比例画出图形。
对插刀进行运动分析，选取适当比例尺画出不同点速度，加速度矢量图得到不同点的速度，加速度，并对两处位移，作出位移，速度，加速度同转角的图像2.在内容1运动分析的基础上作出运动循环图，在运动循环图的指导下，根据设计要求确定工作台进给运动机构传动方案设计（包括上下滑板1和2进给运动的机构传动方案设计；回转台3分度运动的机构传动方案设计；刀具与工作台在运动中的协调性分析；）3.整理和编写说明书一份，对图纸进行详细说明时间安排（1） .第一天明确任务，准备作图工具，并打扫教室。
（2）. 第二、三天在老师的指导下确定构建尺寸，作出机构简图，并进行运动分析，并作出一个周期的位移、速度、加速度随转角变化的图像（3）. 第四、五天在老师的指导下，完成工作台的机构传动方案设计，并画出传动示意图。
（4）. 第六、七、八天自己总结，整理并编写说明书一份一、设计题目插床传动系统方案设计及其运动分析二、主要内容1）对指定的机械进行传动系统方案设计；2）对执行机构进行运动简图设计（含必要的机构创意实验）；3）飞轮设计；4）编写设计说明书。
三、具体要求插床是用于加工各种内外平面、成形表面，特别是键槽和带有棱角的内孔等的机床（如另：l BC/l BO2=1,工作台每次进给量0.5mm，刀具受力情况参考图2。
机床外形尺寸及各部份联系尺寸如图1所示（其中：l1 =1600，l2 =1200, l3 =740, l4 =640, l5 =580, l6 =560, l7 =200, l=320, l9 =150, l10 =360, l11 =1200,单位均为mm，其余尺寸自定。
8四、完成后应上交的材料1) 机械原理课程设计说明书；2) 一号图一张，内容包括：插床机构运动简图、速度及加速度多边形图、S（φ）-φ曲线、V（φ）-φ曲线和a（φ）-φ曲线；3) 三号坐标纸一张：Med（φ）、Me r（φ）-φ曲线；4) 一号图一张，内容包括：插床工作循环图、工作台传动方案图。
五、推荐参考资料1)《机械原理课程设计指导书》（西华大学机械学院基础教学部编）2) 《机械原理》（孙桓主编，高等教育出版社）3) 《机械原理较程》（孙桓主编，西北工业大学出版社）指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日第二章 插床主体机构尺寸综合设计机构简图如下：已知21O O =150mm ，1/2 BO BC ，行程H=100mm ，行程比系数K=2，根据以上信息确定曲柄,1A O 2,BO BC 长度，以及2O 到YY 轴的距离 1.A O 1长度的确定图 1 极限位置由)180/()180(00θθ-+=K ，得极为夹角：060=θ，首先做出曲柄的运动轨迹，以1O 为圆心，A O 1为半径做圆，随着曲柄的转动，有图知道，当A O 2转到12A O ，于圆相切于上面时，刀具处于下极限位置；当A O 2转到22A O ，与圆相切于下面时，刀具处于上极限位置。
于是可得到12A O 与22A O 得夹角即为极为夹角060=θ。
由几何关系知，212211O O A O O A ∠=∠，于是可得，021221160=∠=∠O O A O O A 。
由几何关系可得：2111cos O O A O •=θ代入数据，21O O =150mm ，060=θ，得mm A O 751=即曲柄长度为75mm 2. 杆2BO BC 、的长度的确定图 2 杆BC ，BO 2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，21C C 长度即为最大行程H=100mm ，即有21C C =100mm 。
在确定曲柄长度过程中，我们得到021221160=∠=∠O O A O O A ，那么可得到022160=∠B O B ，那么可知道三角形221O B B ∆等边三角形。
又有几何关系知道四边形1221C C B B 是平行四边形，那么1212C C B B =，又上面讨论知221O B B ∆为等边三角形，于是有1221B B O B =，那么可得到mm O B 10022=,即mm BO 1002=又已知1/2=BO BC ，于是可得到mm BO BC 1002==即杆2,BO BC 的100mm 。
3.2O 到YY 轴的距离的确定图 3 2O 到YY 轴的距离有图我们看到，YY 轴由3311y y y y 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：B 11当YY 轴与圆弧12B B 刚相接触时，即图3中左边的那条点化线，与圆弧12B B 相切与B1点时，当B 点转到12,B B ，将会出现最大压力角。
2.当YY 轴与12B B 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12B O 与12B B 得交点）。
又几何关系知道：2/)cos (cos 22222222C O B B O B O C O B B O l ∠•-+∠•=由上面的讨论容易知道02230=∠C O B ，再代入其他数据，得：mm l 3.93=即2O 到YY 轴的距离为93.3mm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m r w /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O 175=ϕ（1）位移在1：1 的基础上，量的位移为79.5mm 。
，即 曲柄转过175°时位移为79.5mm 。
（2）速度由已知从图中可知，2A V 与A O 1垂直，23A A V 与A O 2平行，3A V 与A O 2垂直，由理论力学中不同构件重合点地方法可得∨∨∨∨+=→→→方向大小??2233A A A A v v v其中，2A V 是滑块 上与A 点重合的点的速度，23A A V 是杆AOB 上与A 点重合的点相对于滑块的速度，3A V 是杆AOB 上与A 点重合的速度。
又由图知，B v 与B O 2垂直，CB v 与BC 垂直，C v 与YY 轴平行，有理论力学同一构件不同点的方法可得：∨∨∨∨+=→→→?CB BCv v v 方向大小 其中，C v 是C 点，即插刀速度，BC v 是C 点相对于B 点转动速度，B v 是B 点速度。
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：3322A A O BO B v v →→-=由图量的mm A O 22032=,则可到3220100A B v v =由已知可得s mm A O w v A /47175212≈⨯=⨯=π，规定选取比例尺mm s mm u /151-⋅=，则可的矢量图如下：最后量出代表C v 的矢量长度为12mm, 于是，可得 C v =0.174m/s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：∨∨∨∨∨++=→→→→？方向？大小?23232A3r A A k A A A αααα其中，2A α是滑块上与A 点重合点的加速度，2A α=212/88.29577544s mm A O ≈⨯=⨯πω，方向由4A 指向1O ；k A A 23α→是科氏加速度，223323/10802s mm v A A k A A ≈⨯⨯=ωα（其中233,A A A v v 大小均从速度多边形中量得），q 方向垂直42A O 向下；rA A 23α是4A 相对于滑块 的加速度，大小位置，方向与42A O 平行；n A3A2α是C 点相对于B 点转动的向心加速度，n A3O2α=22/43.993/s mm BC v CB ≈,方向过由C 指向B ；t O A 23α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 α。
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R R n t 2,ωαβα==（β是 角加速度）可得3322A A O BO B αα→→-=量出42A O 则可得到B α的大小和方向又由理论力学,结合图可得到；∨∨∨∨∨∨++=→→→→方向大小??CB t n CB Bcαααα其中，B α在上一步中大小方向都能求得；n CBα是C 相对于B 点转动的向心加速度22/36/s mm BC v BC n CB ≈=α，方向由C 点指向B 点；t CB α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mm s mm u /362-⋅=，可得加速度矢量图如下：最后由直尺量的c a 长度为12mm ，于是，可得c a 2/432.0s m ≈ 当O 355=ϕ（1）位移在1：1 的基础上，滑块的位移为1.5mm 。
，即 曲柄转过355°时位移为1.5mm 。
（2）速度由已知从图中可知，2A V 与A O 1垂直，23A A V 与A O 2平行，3A V 与A O 2垂直，由理论力学中不同构件重合点地方法可得∨∨∨∨+=→→→方向大小??2233A A A A v v v其中，2A V 是滑块 上与A 点重合的点的速度，23A A V 是杆AOB 上与A 点重合的点相对于滑块的速度，3A V 是杆AOB 上与A 点重合的速度。
又由图知，B v 与B O 2垂直，CB v 与BC 垂直，C v 与YY 轴平行，有理论力学同一构件不同点的方法可得：∨∨∨∨+=→→→?CB BCv v v 方向大小 其中，C v 是C 点，即插刀速度，BC v 是C 点相对于B 点转动速度，B v 是B 点速度。
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：3322A A O BO B v v →→-=由图量的mm A O 5.12352=,则可到35.123100A B v v =由已知可得s mm A O w v A /47175212≈⨯=⨯=π，规定选取比例尺mm s m u /101-⋅=，则可的矢量图如下：最后量出代表C v 的矢量长度为2.16mm,于是，可得：C v s /m 0216.0=即曲柄转过355°时，插刀的速度为s /m 0216.0方向沿YY 轴向上。
