半自动钻床机械原理课程设计.doc

PAGE PAGE 2 机械原理课程设计 说明书 设计题目 : 半 自 动 钻 床 机电系机械制造及其自动化班 设 计 者 ： 　 学 号： 指 导 教 师 ： 2011年 目录 一、设计要求2 二、设计工作原理4 三、功能分解图，执行构件动作6 四、运动方案的选择8 五、执行机构设计过程及尺寸计算11 六、机构运动总体方案图（机构运动简图）16 七、工作循环图16 八、设计总结17 参考文献18 设计要求 1.1设计题目 设计加工所示工件Φ12mm孔的半自动钻床。进刀机构负责动力头的升降，送料机构将被加工工件推入加工位置，并由定位机构使被加工工件可靠固定。 方案号 进料机构 工作行程 /mm 定位机构 工作行程 /mm 动力头 工作行程 /mm 电动机转速 /(r/min) 工作节拍 （生产率） /（件/min） A 40 30 15 1450 1 半自动钻床凸轮轴设计数据 1.2设计任务 1.半自动钻床至少包括凸轮机构、齿轮机构在内的三种机构； 2.设计传动系统并确定其传动比分配，并在图纸上画出传动系统图； 3. 图纸上画出半自动钻床的机构运动方案简图和运动循环图； 4.凸轮机构的设计计算。按各凸轮机构的工作要求，自选从动件的运动规律，确定基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径。对盘状凸轮要用电算法计算出理论廓线、实际廓线值。画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图； 5.设计计算其他机构； 6.编写设计计算说明书； 1.3设计提示 1.钻头由动力头驱动，设计者只需考虑动力头的进刀（升降）运动。 2. 除动力头升降机构外，还需要设计送料机构、定位机构。各机构运动循环要求见下表。 3. 可采用凸轮轴的方法分配协调各机构运动。 机构运动循环要求表 10o 20o 30o 45o 60o 75o 90o 105o～270o 300o 360o 送料 快进 休止 快退 休止 定位 休止 快进 休止 快退 休止 进刀 休止 快进 快进 快退 休止 二、设计工作原理 2.1机构的工作原理 该系统由电机驱动，通过变速传动将电机的1450r/min降到主轴的2r/min，与传动轴相连的凸轮机构控制送料，定位，和进刀等工艺动作，最后由凸轮机 通过齿轮传动带动齿条上下平稳地运动,这样动力头也就能带动刀具平稳地上下移动从而保证了较高的加工质量，简图如下： 2.2传动机构的选择和工作原理 （1）传动机构的作用 1：把原动机输出的转矩变换为执行机构所需的转矩或力。 2：把原动机输出的速度降低或提高，以适应执行机构的需要。 3：用原动机进行调速不经济和不可能时，采用变速传动来满足执行机构经常调要求 4：把原动机输出的等速回转运动转变 5：实现由一个或多个动力机驱动或若干个速度相同或不同的执行机构。 6：由于受机体的外形，尺寸的限制，或为了安全和操作方便，执行机构不宜与原动机直接连接时，也需要用传动装置来联接。 （2）传动机构选择的原则 1：对于小功率传动，应在考虑满足性能的需要下，选用结构简单的传动装置，尽可能降低初始费用。 2：对大功率传动，应优先考虑传动的效率，节约能源，降低运转费用和维修费用。 3：当执行机构要求变速时，若能与动力机调速比相适应，可直接连接或采用定传动比的传动装置；当执行机构要求变速范围大。用动力机调速不能满足机械特性和经济性要求时，则应采用变传动比传动；除执行机构要求连续变速外，尽量采用有级变速。 4：执行机构上载荷变化频繁，且可能出现过载，这时应加过载保护装置。 5：主，从动轴要求同步时，应采用无滑动的传动装置。 6：动装置的选用必须与制造水平相适应，尽可能选用专业厂生产的标准传动装置，加减速器，变速器和无级变速器等。 三、功能分解图，执行机构动作 3.1功能分解图如下图 3.2执行构件的选择 1.减速传动功能 选用经济成本相对较低，而且具有传动效率高,结构简单,传动比大的特点,可满足具有较大传动比的工作要求，故我们这里就采用行星轮系来实现