圆盘刻线机-机械原理课程设计说明书.
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河北工业大学机械原理课程设计设计说明书作者:刘昭学号:140566学院:机械工程学院班级:机电142 题目:圆盘刻线机同组人:赵洪飞指导教师:张换高2016年 6 月 25 日摘要目录目录 (1)1设计任务 (2)2国内外研究现状 (2)3执行装置方案设计 (2)3.1功能分析 (3)3.2总功能实现的原理 (3)3.3执行构件工艺动作设计分解 (4)3.4机构型综合 (5)3.5工作循环图设计 (7)3.6执行机构尺度综合 (7)4原动机选择 (8)4.1原动机类型选择 (8)4.2原动机功率和转速确定 (8)5传动系统设计 (8)5.1总传动比计算 (9)5.2传动比分配与传动装置设计(各传动传动比) (9)6总体设计方案 (10)6.1总体布局方案 (10)6.2总体设计方案 (11)7机构运动分析 (12)8结论 (13)参考文献 (14)设计感言 (14)1设计任务1.圆盘刻线机主要用来实现自动刻线,刻线要求为每隔1秒刻一条线,平尺上相邻两条刻线之间的圆弧所对应的中心角度为一度,刻线长度有18毫米、13毫米、10毫米三种类型。
第一次刻线长度为18毫米,后四次刻线长度为10毫米,第六次刻线长度为13毫米,第七至第十次刻线长度为10毫米,以后依此类推,圆盘毛坯的直径为300mm,相邻两条刻线之间圆弧所对应的中心角为一度。
2.刻线深度为0.5mm,深度要均匀,为防止刀具磨损,要求反行程要有抬刀运动。
3.为扩大刻线机的应用范围,要求线条长度可调(中,短长三种长度的比例可不变)。
4. 每秒钟刻一条线。
5:要求刻线机在工作过程中主动轴的角速度不均匀系数δ<=1/40。
刻线时的切削力F=1000N。
2国内外研究现状刻线机国内研究现状:科学技术的发展,有的刻线机上采用了激光刻线机由光刻代替机械刻划,可在工作台移动的情况下完成动态刻线,刻线精度大为提高,国内比较成熟的激光刻线机厂家例如北京博奥嘉华激光科技有限公司生产的BVD50系列激光刻线机。
机械原理课程设计说明书设计题目:_______ 包装机械_______系:_______________ 机械_________专业:_____班级:___________________________设计者:________________________指导老师:_______________________2015年7月2日目录一、 ................................................ 课程设计目的1二、 ................................................ 课程设计意义2三、 ................................................ 课程设计任务2四、 ........................................ 课程设计的内容及要求3五、 ............................................ 课程设计进度安排3六、 ...................................... 课程设计地点及时间安排3七、 .............................................. 答辩与评分标准3八、 .................................................... 准备工作4九、 ............................................ 机械结构方案设计4十、尺寸设计与计算 (7)十一、运动曲线 (8)十二、运动循环图 (11)十三、结果讨论 (12)十四、课程设计总结 (12)十五、参考书目 (13)十六、教师评价 (14)附录15《机械原理与设计I 》课程设计任务书专业班级: _____ 学号: _______ 姓名: _________ 指导教师: _____一、课程设计目的(1) 通过课程设计,学会将理论知识运用于实际问题,并对以已学知识较 全面的进行一次加深、巩固和整理。
青岛理工大学琴岛学院课程设计说明书课题名称:机械原理课程设计学院:机电工程系专业班级:机械设计制造及其自动化095 学号:20090201198学生:李哲指导老师:张虹丽青岛理工大学琴岛学院教务处2011年0 6月30 日《机械原理课程设计》评阅书题目牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析学生姓名李哲学号20090201198 指导教师评语及成绩指导教师签名:年月日答辩评语及成绩答辩教师签名:年月日教研室意见总成绩:室主任签名:年月日摘要牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床,如图1-1a。
电动机经皮带和齿轮传动,带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。
刨床工作时,由导杆机构2 – 3 – 4 – 5 – 6 带动刨头6和刨刀7作往复运动。
刨头右行时,刨刀进行切削,称工作行程,此时要求速度较低并且均匀,以减少电动机容量和提高切削质量;刨头左行时,刨刀不切削,称空回行程,此时要求速度较高,以提高生常率。
为此刨床采用有急回作用的导杆机构。
刨刀每切削完一次,利用空回行程的时间,凸轮8通过四杆机构1 – 9 – 10 – 11 与棘轮带动螺旋机构(图中未画),使工作台连同工件做一次进给运动,以便刨刀继续切削。
刨头在工作行程中,受到很大的切削阻力(在切削的前后各有一段约0.05H的空刀距离,图1-1b),而空回行程中则没有切削阻力。
因此刨头在整个运动循环中,受力变化是很大的,这就影响了主轴的匀速运转,故需安装飞轮来减小主轴的速度波动,以提高切削质量和减少电动机容量关键字:导杆机构、行程目录摘要 (III)1设计任务 (V)2 导杆机构的运动分析....................................................................................... V I3 导杆机构的动态静力分析 (6)3.1运动副反作用力分析 (6)3.2曲柄平衡力矩分析 (6)4 方案比较 (7)总结 (8)参考文献 (9)(目录自动生成,插入——引用——索引和目录,目录,级别改完2级,然后按一级标题用加黑四号宋体,二级标题用小四宋体调整格式1设计任务1.1课程设计的性质、目的和任务机械原理课程设计是高等工业学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,是本课程的一个重要教学环节。
机械原理课程设计说明书HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】机械原理课程设计说明书题目:压床机械方案分析班级:机械1414班姓名:刘宁指导教师:李翠玲成绩:2016 年 11 月 8 日目录目录一.题目:压床机械设计二.原理及要求(1).工作原理压床机械是由六杆机构中的冲头(滑块)向下运动来冲压机械零件的。
图1为其参考示意图,其执行机构主要由连杆机构和凸轮机构组成,电动机经过减速传动装置(齿轮传动)带动六杆机构的曲柄转动,曲柄通过连杆、摇杆带动滑块克服阻力F冲压零件。
当冲头向下运动时,为工作行程,冲头在内无阻力;当在工作行程后行程时,冲头受到的阻力为F;当冲头向上运动时,为空回行程,无阻力。
在曲柄轴的另一端,装有供润滑连杆机构各运动副的油泵凸轮机构。
(a)机械系统示意图(b)冲头阻力曲线图(c)执行机构运动简图图1 压床机械参考示意图(2).设计要求电动机轴与曲柄轴垂直,使用寿命10年,每日一班制工作,载荷有中等冲击,允许曲柄转速偏差为±5%。
要求凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内,从动件运动规律见设计数据,执行构件的传动效率按计算,按小批量生产规模设计。
(3).设计数据推程运动角δ60°70°65°60°70°75°65°60°72°74°远休止角sδ10°10°10°10°10°10°10°10°10°10°回程运动角δ'60°70°65°60°70°75°65°60°72°74°三.机构运动尺寸的确定转速n2 (r/min)距离x1(mm)距离x2(mm)距离y(mm)冲头行程H(mm)上极限角Φ1 (°)下极限角Φ2(°)884013516014012060(1.以O2为原点确定点O4的位置;2.画出CO4的两个极限位置C1O4和C2O4;3.取B1,B2使CB=CO4*1/3,并连接B1O2,B2O2;4.以O2为圆点O2A为半径画圆,与O2B1交于点A1;5.延长B2O2交圆于A2;6.取CD=*CO4。
刻线机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解刻线机的基本结构、工作原理及其在工程中的应用。
2. 学生能够掌握刻线机的操作步骤、使用规范及日常维护方法。
3. 学生能够了解与刻线机相关的安全技术,确保操作安全。
技能目标:1. 学生能够独立操作刻线机,完成直线、曲线等基本线条的刻画。
2. 学生能够根据实际需求调整刻线机的参数,保证刻画质量。
3. 学生能够解决刻线过程中遇到的一般性问题,具备一定的故障排除能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对工程技术的兴趣和热情,树立正确的工程观念。
2. 学生在团队合作中发挥个人优势,培养沟通协调能力和团队精神。
3. 学生养成严谨、细致的工作态度,遵循工艺规范,提高自身职业素养。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在培养学生的动手操作能力和工程实践能力。
学生特点:学生处于中等职业学校或技工学校相关年级,具备一定的理论基础,对实践操作有较高的兴趣。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,关注学生的个体差异,提高教学质量。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述具体的学习成果,为今后的工作奠定基础。
二、教学内容1. 刻线机基础知识- 刻线机的结构组成与工作原理- 刻线机在工程中的应用领域2. 刻线机操作技能- 操作步骤与使用规范- 参数调整与刻画技巧- 故障排除与日常维护3. 刻线机安全与维护- 安全操作规程与注意事项- 常见故障分析与处理方法- 日常维护与保养措施4. 实践操作与案例分析- 实操练习:直线、曲线等基本线条刻画- 案例分析:实际工程中的应用案例解析- 综合训练:根据图纸进行整体刻画练习教学内容安排与进度:第一课时:刻线机基础知识学习第二课时:刻线机操作步骤与规范第三课时:刻线机参数调整与刻画技巧第四课时:刻线机故障排除与日常维护第五课时:实践操作与案例分析教材章节关联:本教学内容与教材第三章“刻线机的使用与维护”相关,涵盖了该章节的主要知识点,结合实践操作,使学生更好地掌握刻线机的使用和维护。
机械原理课程设计刻线机一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握刻线机的基本工作原理,包括传动系统、刻线装置的构成及其功能。
2. 学习并运用机械制图知识,准确绘制刻线机的部件图和装配图。
3. 掌握相关机械零件的设计规范和材料选择原则。
技能目标:1. 能够运用所学的机械原理知识,对刻线机进行简单的拆卸和组装。
2. 通过小组合作,设计并制作一个简化版的刻线机模型,展示其工作原理。
3. 学会使用适当的技术工具和测量工具,对刻线机模型进行调试和优化。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计及制造的兴趣,激发其创新意识和实践探索精神。
2. 增强学生团队协作意识,提高沟通和解决问题的能力。
3. 引导学生关注机械工程在实际生产中的应用,理解技术发展对工业进步的重要性。
课程性质:本课程为实践性强的设计制作课程,结合理论知识和动手操作,旨在加深学生对机械原理的理解,并通过实际操作培养其解决实际问题的能力。
学生特点:考虑到学生处于年级中段,具备一定的机械基础知识和动手能力,但需进一步培养创新设计和团队协作的能力。
教学要求:教学过程中应注重理论与实践相结合,鼓励学生主动探索,同时提供必要的指导和支持,确保学生在完成课程目标的同时,能够达到预期学习成果。
二、教学内容1. 理论知识学习:- 机械原理基础:复习并巩固课本中关于机械传动、摩擦、力矩等基本概念。
- 刻线机原理:学习刻线机的工作原理,分析其传动系统、刻线装置等关键部分的结构与功能。
- 机械设计基础:了解机械零件设计原则,材料选择和应用。
2. 实践操作部分:- 制图实践:结合课本知识,绘制刻线机的部件图和装配图。
- 模型制作:分组进行刻线机模型的制作,包括选购材料、加工零件、组装调试等过程。
- 创新设计:鼓励学生在模型制作过程中进行创新设计,优化刻线机性能。
3. 教学进度安排:- 理论学习:占总课时1/3,重点复习机械原理及刻线机原理。
- 制图实践:占总课时1/3,指导学生完成制图作业。
机械原理课程设计说明书一、设计目的。
本课程设计旨在通过对机械原理相关知识的学习和实践,培养学生分析和解决机械工程中实际问题的能力,提高学生的动手能力和创新意识,为将来的工程实践打下坚实的基础。
二、设计内容。
1. 课程设计主题,设计一个简单的机械装置,通过该装置实现特定的功能。
2. 设计要求,装置的设计要求符合机械原理相关知识,能够有效地完成所规定的功能,并且具有一定的创新性和实用性。
3. 设计步骤,包括需求分析、方案设计、零部件选型、装配调试等具体步骤。
4. 设计报告,撰写完整的课程设计报告,包括设计思路、设计过程、关键技术参数、实验结果和分析等内容。
三、设计流程。
1. 需求分析,明确设计的功能和性能要求,分析设计对象的特点和工作环境,为后续的方案设计奠定基础。
2. 方案设计,根据需求分析的结果,提出多种设计方案,并进行比较和评估,选择最合适的方案进行详细设计。
3. 零部件选型,根据所选方案,选择合适的零部件和材料,确保装置的稳定性和可靠性。
4. 装配调试,按照设计要求,将各个零部件进行装配,并进行调试和优化,确保装置能够正常工作。
5. 设计报告,撰写完整的设计报告,包括设计的整个过程和结果,以及对实验数据的分析和总结。
四、设计要求。
1. 设计的装置功能明确,能够有效地完成所规定的任务。
2. 设计具有一定的创新性和实用性,能够解决实际的工程问题。
3. 设计报告内容完整,结构清晰,语言流畅,符合学术规范。
4. 设计过程中要注重安全性和可靠性,确保实验过程中不会造成人身和设备的损害。
五、设计评分标准。
1. 设计方案的创新性和实用性占20%。
2. 设计装置的功能和性能占30%。
3. 设计报告的完整性和规范性占30%。
4. 设计过程中的安全性和可靠性占20%。
六、总结。
通过本次课程设计,学生将能够全面掌握机械原理相关知识,培养了动手能力和创新意识,为将来的工程实践打下了坚实的基础。
同时也提高了学生的团队合作能力和实际问题解决能力,为将来的工作做好了充分的准备。
机械原理课程设计完整版一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握机械原理的基本概念、原理和应用,培养学生的创新意识和实践能力。
通过本课程的学习,学生应达到以下目标:1.知识目标:(1)了解机械系统的基本组成部分及其相互关系;(2)掌握机械原理的基本原理和定律;(3)熟悉机械设计的基本方法和步骤;(4)了解机械原理在工程实际中的应用。
2.技能目标:(1)能够运用机械原理解决实际问题;(2)具备简单的机械设计能力;(3)学会使用相关工具和软件进行机械设计。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的团队合作意识和沟通能力;(2)增强学生对机械工程的兴趣和热情;(3)培养学生关注社会发展和科技进步的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.机械原理概述:介绍机械系统的基本组成部分,如机械元件、机械结构、机械系统等,并分析它们之间的相互关系。
2.机械原理的基本原理和定律:讲解力学、动力学、热力学等基本原理,以及能量守恒、功的计算、摩擦力等基本定律。
3.机械设计的基本方法和步骤:介绍机械设计的方法和步骤,如设计原则、设计流程、设计规范等。
4.机械原理在工程实际中的应用:通过案例分析,使学生了解机械原理在工程实际中的应用,如机械传动、机械控制系统等。
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,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握机械原理的基本概念、原理和应用。
2.讨论法:学生进行分组讨论,促进学生思考和交流,提高学生的理解能力。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解机械原理在工程实际中的应用。
4.实验法:安排学生进行实验,培养学生动手能力和实践能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。
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:制作精美的多媒体课件,提高学生的学习兴趣。
机械原理课程设计说明书设计题目:轨迹为小写x的联合凸轮机构指导教师:班级:08级设计者:学号:2010年7月目录1 设计任务··············································1.1.设计题目···········································1.2.设计要求···········································2 系统方案的确定········································3 设计内容··············································3.1.轨迹的确定·········································3.2.推杆运动规律的计算·································3.3.凸轮轮廓曲线的设计·································4 总结··················································5 参考文献··············································1 设计任务1.1.设计题目设计一个轨迹为小写x的机构。
机械原理课程设计任务书及设计指导(北京印刷学院机电系)一、设计题目:圆盘型包本机的封面输送机构圆盘型包本机的封面输送机构的作用是将封面进行分离和输送。
封面输送机构的工作原理如图1所示:首先将封面1封里向上整齐地放在封面架2上,封面架上装有侧挡规3和后挡板4,它们可根据封面的规格大小调节位置,调好后则不再变动。
封面输送机构工作时,吸嘴5向上摆动吸住封面堆最下面的一张封面,而后向下摆动,带着封面向下摆动一定的角度。
接着压纸轮6和托纸板7向下摆动,托纸板将其余的封面接住不致下落。
当吸嘴带着封面摆动到最低点时,接纸轮8向上摆动到最高点,即图示位置,吸嘴吸下的封面到达接纸轮8的圆弧表面上,压纸轮6也压在封面上,同时,吸嘴放气将封面放开。
接纸轮转动,与压纸轮一起将封面向前传给过纸轮9和压纸轮10,过纸轮9和压纸轮10再将封面继续向前输送,直到包封台板上。
(a) ( b )图1 封面输送机构工作原理图57 91234567109下面就分纸吸嘴、接纸轮、托纸板和压纸轮机构主要完成的任务和工艺动作再分述如下:1、 分纸吸嘴(见图2)任务——将封面堆下部的纸张逐张分离出来。
工艺动作——向上摆动吸住第一张纸后,再带其向下摆动翻转一个角度。
2、 接纸轮(见图3)任务——与压纸轮配合将分离出来的封面向前输送。
工艺动作——上下摆动,并匀速转动。
图2 分纸吸嘴图3 接纸轮3、 托纸板和压纸轮(见图4)图4 托纸板和压纸轮托纸板——向上摆动让纸,向下摆动将其余的封面接住不致下落 压纸轮——与接纸轮配合将分离出来的封面向前输送任务VIIVIIIVIIIVII本题要求按照封面输送机构的动作要求设计下列几个机构: 1) 使吸嘴5上下摆动吸封面的执行机构; 2) 使接纸轮8上下摆动接封面的执行机构; 3) 带动托纸板7和压纸轮6上下摆动的执行机构。
二、原始数据和设计要求1、VIII 轴与VII 轴的水平距离L S =36mm ,垂直距离L C =35mm ;VII 轴到机架下边缘的垂直距离L=150mm ;VII 轴到O 1的水平距离L S1=38mm ,垂直距离L C1=135mm ;VII 轴到O 2的水平距离L S2=100mm ,垂直距离L C2=265mm ;VII 轴到O 3的水平距离L S3=93mm ,垂直距离L C3=114mm 。
河北工业大学机械原理课程设计设计说明书作者:刘昭学号: 140566学院:机械工程学院班级:机电142 题目:圆盘刻线机同组人:赵洪飞指导教师:张换高2016年 6 月 25 日摘要目录目录 (1)1设计任务 (2)2国内外研究现状 (2)3执行装置方案设计 (2)3.1功能分析 (3)3.2总功能实现的原理 (3)3.3执行构件工艺动作设计分解 (4)3.4机构型综合 (5)3.5工作循环图设计 (7)3.6执行机构尺度综合 (7)4原动机选择 (8)4.1原动机类型选择 (8)4.2原动机功率和转速确定 (8)5传动系统设计 (8)5.1总传动比计算 (9)5.2传动比分配与传动装置设计(各传动传动比) (9)6总体设计方案 (10)6.1总体布局方案 (10)6.2总体设计方案 (11)7机构运动分析 (12)8结论 (13)参考文献 (14)设计感言 (14)1设计任务1.圆盘刻线机主要用来实现自动刻线,刻线要求为每隔1秒刻一条线,平尺上相邻两条刻线之间的圆弧所对应的中心角度为一度,刻线长度有18毫米、13毫米、10毫米三种类型。
第一次刻线长度为18毫米,后四次刻线长度为10毫米,第六次刻线长度为13毫米,第七至第十次刻线长度为10毫米,以后依此类推,圆盘毛坯的直径为300mm,相邻两条刻线之间圆弧所对应的中心角为一度。
2.刻线深度为0.5mm,深度要均匀,为防止刀具磨损,要求反行程要有抬刀运动。
3.为扩大刻线机的应用范围,要求线条长度可调(中,短长三种长度的比例可不变)。
4. 每秒钟刻一条线。
5:要求刻线机在工作过程中主动轴的角速度不均匀系数δ<=1/40。
刻线时的切削力F=1000N。
2国内外研究现状刻线机国内研究现状:科学技术的发展,有的刻线机上采用了激光刻线机由光刻代替机械刻划,可在工作台移动的情况下完成动态刻线,刻线精度大为提高,国内比较成熟的激光刻线机厂家例如北京博奥嘉华激光科技有限公司生产的BVD50系列激光刻线机。
刻线机国外研究现状:国外现在有的刻线机大部分是电脑中控下的激光刻线机。
例如OK-KX50A 激光刻线机采用光刻代替机械刻划,可在工作台移动的情况下完成动态刻线,刻线精度大为提高。
克服了传统“照相-腐蚀”工艺费时,费力的缺点,高速、高效,一次完成刻线、字符、商标等内容。
全程电脑控制,精度高、速度快,最大限度的降低了产品不合格率。
使用灵活方便,即可成批量生产,又可满足少量加工等多种需求。
绝对环保,无任何污染,是现代化生产工艺的主流。
支持单公制、单英制、双公制、双英制、公英制、英公制等标新型。
支持丁字型、拐角型、圆型等各种特殊量具类型。
支持用户自定义的其它非标类的平面或圆柱面的量具。
速度快,刻线清晰、精度高、永不磨损。
制图方便快捷,可根据需要随意制作各种尺寸、形状、图标的量具。
三维数控,除主运动外其它两维运动也是自动调整,可以快速准备的对焦,定位。
对已生产过的型号,电脑自动记忆位置及其刻线参数,以后生产可直接调用,不必再调焦,定位。
3执行装置方案设计3.1功能分析3.2总功能实现的原理(1)功能元实现原理求解功能实现原理的形态学矩阵槽轮机构不完全齿轮机构(2)系统总功能实现的原理刻刀上下移动我们选择的是凸轮机构,因为凸轮可以长时间控制刀的升降高度,左右移动我们选择的是凸轮,因为凸轮可以控制刀的进给长度,凸轮推杆机构中,能通过凸轮的轮廓曲线实现推程、休止、回程。
推程与回程使刀具沿直线运动,休止能起到间接性的作用,从而机构亦能达到刀具的间歇性往复运动,圆盘的间歇运动选择的是不完全齿轮,因为不完全齿轮的性能比较好,不完全齿轮机构可设计的参数较多,易满足。
在后续设计过程中,对凸轮的设计是比较难的,由于要控制刀的进给长度,凸轮要设计得很复杂,这对画图要求很高,不完全齿轮与齿轮的传动比也要进行精密的计算。
不完全齿轮机构和普通齿轮机构的区别,不仅在从齿轮的分布上,而且在啮合传动中,当首齿进入啮合及末齿退出过程中,齿轮并非在实际啮合线上啮合,因此在此过程中不能确保定传动比传动。
由于从动轮每次转动开始和终止时,角速度有突变,故存在刚性冲击。
若将不完全齿轮直接和调节进给的下层工作台相连,则会造成较大的进给误差。
凸轮与推杆的接触为先接触,而刻线是刀具收的力比较大,凸轮压力大,易磨损。
基于以上考虑,采用凸轮机构组合齿轮机构完成刻线和抬刀动作。
此机构结构简单,易于实现。
3.3执行构件工艺动作设计分解1.通过齿轮带动凸轮,凸轮控制刀具的上下直线移动2.间歇性齿轮使圆盘达到间歇性旋转运动的状态3.刻线凸轮使刀具完成进给运动3.4机构型综合(1)各执行构件运动的实现机构求解执行机构形态学矩阵(2)机构型综合抬刀和刻线选择的是凸轮机构,圆盘旋转选择的是不完全齿轮机构刻线凸轮设计方法:先设置凸轮基圆半径,注意不能太大也不能太小导致凸轮不好设计,这里凸轮半径取80mm,利用反转法由刀具的进给量反求凸轮外轮廓。
反转法求凸轮廓线设计好的凸轮相同的,抬刀凸轮使用一个凸起的设计,要求推程和行程占一个工作周期的一半,很容易就可以得到。
3.5工作循环图设计0°180°360°3.6执行机构尺度综合1刻线凸轮传动齿轮Z=50 W=π/5 m=2 d=1002抬刀凸轮W=2πm=23不完全齿轮z=36 W=2π3齿m=1 d=364圆盘齿轮z=180 W=π/15 m=1 d=1805主斜齿Z=24 W=2πm=1 d=246副斜齿Z=24 W=2πm=1 d=247 刻线凸轮基圆90mm8 抬刀凸轮基圆20mm4原动机选择4.1原动机类型选择可选电动机(有电的条件下)(交流、直流、控制电机)、柴油机和汽油机(野外作业)、液压马达和液压缸(大功率、大载荷,需附带液压系统)、气动马达和汽缸(需压力气源)。
根据电动机的电源种类,工作条件,工作时间的长短,载荷条件以及过载情况等条件来选择Y型三相异步电动机Y132M-4.直流电机n=1440r/min4.2原动机功率和转速确定每秒刻一条线,刻线圆盘转一圈刻十条线,w=π/5,抬刀凸轮w=2π主动轴转速n=60w/2π=60r/min=1r/s电动机转速n2=24*n=1440r/minP=F*V切削力F=1000N 抬刀阻力F=200N刻线刀刻线速度:36mm/s圆盘刻线刀抬刀速度:60mm/s刻线机圆盘转位速度:19mm/s根据已知条件可以计算出工作机的各部分输出功率:刻线刀移动的功率:P1=F1*V1=1000*36/1000=36W抬刀杆抬刀的功率:P2=F2*V2=200*60/1000=12W圆盘转动的功率:W=J*w2/2 W=Pt P=912w P3=912*1/12+91.2*11/12=159.6w电动机输出功率:P总=P1+P2+P3=36+12+159.6=207.6W为了计算电动机的所需功率P,先要确定从电动机到工作机之间的总效率η。
查表可知传动装置中每对运动副的效率选择如下:类型数量效率η凸轮滚子2个η1=0.98滚动轴承7个η2=0.98圆柱齿轮12个η3=0.98斜齿轮2个η4=0.9摩擦传动2个η5=0.9则传动装置的总效率为:η=0.429电动机所需的功率为:P=P总/η=207.6/0.429=484W5传动系统设计5.1总传动比计算1刻线凸轮Z=50 W=π/52抬刀凸轮W=2π3不完全齿轮Z=36 W=2π4圆盘齿轮Z=180 W=π/155主斜齿Z=24 W=2π6副斜齿Z=24 W=2πI21 =10 I34=Z4/Z3=305.2传动比分配与传动装置设计(各传动传动比)把总传动比分配到各级传动,画出传动系统示意图,并标明传动比。
各种传动的性能、传动比范围和效率如图。
不完全齿轮传动装置I=30电机皮带轮减速装置I=24凸轮传动装置I=106总体设计方案6.1总体布局方案6.2总体设计方案占用空间大小约为55×55×55cm7机构运动分析抬刀凸轮:进刀凸轮::圆盘旋转:刀具退刀上抬动作刀具退刀下落动作进刀速度抬刀凸轮速度曲线:8结论本机构设计通过应用两个凸轮实现刻线机的刀具按特定的规律运动,传动方面应用传动性能优良的齿轮组,经过变速,使各个执行机构按照需要的速度运转,分别带动抬刀凸轮、刻线凸轮和不完全齿轮运动,完美的实现了刀具的进刀,退刀和抬刀运动。
通过增加齿轮组,在传动比不变的情况下,减小了齿轮的直径,缩小了轴与轴之间的距离,节省了机构的空间。
使用带轮传动使电动机转速降低到使用转速,同时对电动机进行过载保护。
使用软件画三维立体图使结构变得一目了然,对结构的认识更加全面,尺寸的设计更加合理,使机器效率达到最大。
机器的空间可以充分利用,节省了成本,大大提高了生产效率。
圆盘刻线机代替了以往的人工作业,提高了机械化程度及生产效率,节省了人力及时间,改善了人们的作业环境。
本设计采用巧妙的应用凸轮机构控制刻线和抬刀,用摩擦轮配合不完全齿轮机构完成定时、定量的进料动作,结构简单不复杂,理论上达到了刻线要求及其它相应工作条件。
理论上本机使用价值高,经济效益高。
个人在组中分工:刻线凸轮设计,抬刀凸轮设计,cad三视图作图,solidworks三维图设计参考文献[1]孙桓等. 机械原理(第八版). 高等教育出版社,2015年[2]机械工程手册,机械工业出版社,1997[3]机械原理课程设计(第二版)电子工业出版社2013设计感言此次的机械原理课程设计是我上大学以来持续时间最长,工作量最大的课程实践机会。
刚拿到课设题目我的心情是复杂的,一方面紧张生怕自己不能在规定的时间内做好课设。
另一方面又有些激动,听说这次课设要求与往年不同,更加接近毕业设计,激起了我认真完成课设的欲望。
课程设计的要求很复杂,需要逐条分析,并且综合考量,经过小组分工,我们逐个确定了各个机构的初步方案,并画了三视图进行验证,经过好几次修改之后终于定型。
虽然仍存在问题,但老师肯定了我们的整体方案。
又经过了几次修正后,我们四个人分为两组,两个人画图,另外两个人做方案分析和机构计算。
我使用的是cad和solidworks两款软件画图,先用cad画出机构的三视图以供参考,又在solidworks中设计出各机构的三维零件图,最终装配完成,并生成轴测图,这样我们的圆盘刻线机的画图部分就完成了。
虽然画图的步骤很简单,但实际操作起来还是与想象中有很大的不同,由于三维图需要严格按照尺寸设计,一旦开始画,中间的任何数值的修改都会给制图带来一系列问题。
这种情况让我意识到,在动手操作之前,一定要考虑的尽量全面一些,多想想实际的情况是怎么样的,比如凸轮在书本上只是一条首尾相接的曲线,而到了3D 图中则要确定凸轮的厚度,中间轴的直径等。