机械原理课程设计---插床机械设计.doc

机械原理课程设计 设计计算说明书 设计题目 插床机械设计 太原理工大学阳泉学院机械设计制造及其自动化 专业 2011 级 1 班 学生姓名 池洋 设 计 任 务 书 1.1 设计题目 1.2 插床简介 1.3 设计要求工作行程切削平稳。(max 20( 凸轮从动件杆长(mm) 130 推程许用压力角[(]推程 42( 回程许用压力角[(]回程 50( 滚子半径rr(mm) 15 刀具半径rc(mm) 0.08 一：主执行机构设计与分析 1：插床机械设计参数以及相关参数计算 曲柄行程速度系数 导杆的质量导杆的滑块的质量一、插床导杆机构的综合 1、计算极位夹角 、曲柄角加速度 2、求、连杆长度、中心距 根据插床机构结构示意图，由几何条件可得 因为， 3、求、导路距离 二：主执行机构，力臂d=110mm，工作阻力F=9000N。此时，曲柄AB与中心距LAC的夹角为45°，即与垂直于曲柄AB方向的夹角为45°。 （1）主执行机构 方向 方向 大小 ？ ？ 大小 已知 ？ ？ 曲柄转至当前角度对应的滑块速度： （2）主执行机构 方向 ？ //Lbc 大小 ？ ? ? 方向 大小 已知 ? ? 曲柄转至当前角度对应的滑块加速度： 滑块运动线图 三、凸轮机构设计与分析 1、凸轮机构相关参数的确定 已知： 从动件的最大摆角，许用压力角，从动件长度,从动件运动规律为等加速等减速运动，凸轮与曲柄共轴，数据如表1所示。 题 号 3 主执行机构 曲柄转速n2/（r/min） 50 曲柄lO2A/mm 75 插刀行程H/mm 120 行程速比系数K 1.8 连杆与导杆之比lBC 0.55 力臂d(mm) 108 工作阻力Fmax(N) 10800 导杆质量m4(kg) 22 导杆转动惯量JS4(kgm2) 1.2 滑块质量m6(kg) 60 进给机构 从动件最大摆角(max 20( 凸轮从动件杆长(mm) 130 推程许用压力角[(]推程 42( 回程许用压力角[(]回程 50( 滚子半径rr(mm) 15 刀具半径rc(mm) 0.08 要求： 按许用压力角确定凸轮机构的基本尺寸，求出理论廓线外凸曲线的最小曲率半径，选取滚子半径，绘制凸轮实际廓线。以上内容作在3号图纸上（参考图例5）。整理说明书。 插刀阻力曲线如图3所示。 根据已知值，以及给定的基圆建议值，在A3图纸上确定圆心O2位置。做出基圆，再根据滚子半径做出理论曲线。取一点为B点，由O2B=95mm，从动件杆长O1B=140mm，通过几何做法找到O1点。连接O1O2，测得长度为160mm为中心距。由于由于插刀在切入、退出工件时均有0.05H的空载行程，所以实际凸轮推程角应为除去空载行程后的摆角，我们计算得推程角。在此之后为了方便设计与分析，将推程角设，将回程角设为与推程角相等的度数，远停角大小为10°。 将以上的数据全部带入摆动从动件凸轮机构设计软件，计算得结果： 摆动从动件盘形凸轮机构设计基本参数见附表1. 根据计算结果德数值，求得各个坐标点距圆心的距离。以O2B为基线顺时针每转5°确定一个坐标点。分别以这些点为圆心做出滚子的圆，用光滑的曲线连接各个点，得到实际凸轮轮廓线，再连接滚子圆的外切点，得到理论轮廓线。 接着，根据软件中的要求，即每5°一个单位，做出1~16各个轨迹点与O1的旋转运动曲线。根据计算结果中的转角Φ°和 角位移ψ°两项在A3图纸右边做出从动件位移线图。连接个点做出光滑曲线。 由给定数据的K值算出极位夹角大小为51.429°。由于插刀在切入、退出工件时均有0.05H的空载行程，最后做出相应的插刀工作行程图。 2、凸轮基本参数设置 基圆半径 rb=80 mm 3.运动规律参数 滚子半径 rt=15 mm 最大摆角 Ψ=10° 中心距 a=160 mm 推程角 Φ1=50° 摆杆长 L=140 mm 远停角 Φ2=10° 凸轮转速 n=45 rpm 回程角 Φ3=50° 刀具半径 rc=0.08 mm 近停角 Φ4=250.000° 2.运动规律选择