机械原理课程设计-插床机构设计.doc

插床机构设计 目录 一 一、工作原理：二、设计要求： 转速n2 插刀行程H(mm) 行程速比系数K 42 100 1.65 导杆机构运动分析 从动件最大摆角(max 从动件杆长 许用压力角 推程运动角(o 远休止角 回程运动角(’o 14° 124 38° 58° 10° 58° 导杆机构运动动态静力分析 工作阻力Fmax(N) 导杆质量m4(kg) 滑块6质量m6(kg) 导杆4质心转动惯量Js4(kgm2) 3200 22 70 1.1 四、设计内容及工作量： 1、根据插床机械的工作原理，拟定2～3个其他形式的执行机构，并对这些机构进行分析对比。、根据给定的数据确定机构的运动尺寸。要求用图解法设计，并将设计结果和步骤写在设计说明书中。、导杆机构的运动分析。分析导杆滑块的速度滑块7、凸轮机构设计。根据所给定的已知参数，确定凸轮机构的基本尺寸（基圆半径ro、机架和滚子半径），并将运算结果写在说明书中。画出凸轮机构的实际廓线。、编写设计说明书一份。应包括设计任务、设计参数、设计计算过程等。、 （一） 方案一 1)根据行程速比系数K 极位夹角： ,，得 . 设的曲柄摇杆机构型式，选择摇杆摆角， 查表可得 即可求得各杆长度,设计完成。 方案一的特点： 机构为平面连杆机构，结构简单，加工方便。 机构具有曲柄和摇杆，曲柄为主动件，存在极位夹角，具有急回运动特性，满足插刀工作要求。 所获得的不够理想，对机构的传力不利，不能保证机构的传力性能。 方案二 方案二的特点： （1）机构为平面连杆机构，结构简单，加工方便。 （2）机构具有曲柄，曲柄为主动件，存在极位夹角，具有急回运动特性，满足插刀工作要求。 （3）杆和之间的传动角大于60度，对机构的传力有利，受力更好，保证了机构的传力性能。 方案三 方案三的特点： （1）方案三比方案二多了一组平衡杆，具有方案二的全部特点，并且更能保证连杆机构的运动连续性。 综合三个方案，方案三更为合理 1.电机选择和传动方案的制定 选用Y型三相交流异步电动机 选择电动机的型号： 插刀的有效功率： ，得 查表，选定传动装置的部件： 8级精度的一般齿轮传动（油润滑） V带传动 弹性联轴器（两个） 滚动轴承（两个） 传动装置简图： 总效率，得 则电动机的工作功率：，得 电动机转速：曲柄的转速 V带常用传动比为 圆柱齿轮传动一级减速器常用传动比 总传动比 由，得满载转速 查表，选择电动机型号: 电动机型号 额定功率/KW 满载转速/(r/min) 启动转矩 额定转矩 最大转矩 额定转矩 Y90S-6 0.75 910 2.0 2.0 （三）画出机械运动示意图： 机构各杆件的长度计算： 1)极位夹角： ， 由行程速比系数，得 . 求各杆长度： 取曲柄长度， 由，得 由，得 取导杆一端和连杆的之比为0.25~0.5， 由，得 取 机械运动简图： 2.导杆机构的运动分析 1）机构其中一个极位的简图： 曲柄的角速度 作速度分析 方向 大少 ？ ？ 因为所以竿2没有转动,即 B点的速度： 由于构件2上点是B和A的绝对瞬心点， 点的速度已知， 利用构件2上的速度影像有: ，得 ：B、C是同一构件上的点，根据同一构件上点间的速度关系: 方向 ∥导杆 大小 ？ 0 ？ ，得 加速度分析 根据速度合成原理有： 大小 ？ ? 0 方向 可得： = =0.996m/s 方向： 又根据速度合成原理求6滑块C的速度： 大小 ？ ？ ？ 1.075 方向 又图解法作图解： 的值通过在AB杆上由杠杆定理求得: , =1.075 又速度比例=0.0074 所以==0.37方向垂直向上 同理，下极位时，=0.37，方向垂直向下 导杆与机架位于同一直线位置 速度分析： 又速度合成原理有： 大小 ？ 0.2198/m/s 0 方向 所以=0.2198m/s 又杠杆原理有，方向 又速度合成原理：