機械原理課程設計---插床機構綜合與傳動系統設計

1、<p>　　插床機構綜合與傳動系統設計</p><p><b>　　題目及設計要求</b></p><p><b>　　一、設計題目</b></p><p>　　插床是常用的機械加工設備，用于齒輪、花鍵和槽形零件等的加工。圖6－15為某插床機構運動方案示意圖。該插床主要由帶轉動、齒輪傳動、連桿機構和凸輪機構等組成

2、。電動機經過帶傳動、齒輪傳動減速后帶動曲柄1回轉，再通過導桿機構1－2－3－4－5－6，使裝有刀具的滑塊沿道路y－y作往復運動，以實現刀具切削運動。為了縮短空程時間，提高生產率，要求刀具具有急回運動。刀具與工作臺之間的進給運動，是由固結于軸上的凸輪驅動擺動從動件和其他有關機構（圖中未畫出）來實現的。畫出）來實現的。</p><p>　　針對圖3-30所示的插床機構運動方案，進行執(zhí)行機構的綜合與分析，并進行傳動系統

3、結構設計。</p><p><b>　　二、設計數據與要求</b></p><p>　　依據插床工況條件的限制，預先確定了有關幾何尺寸和力學參數，如表6－4所示。要求所設計的插床結構緊湊，機械效率高。</p><p>　　表6－4 插床機構設計數據</p><p><b>　　三、設計任務</b>&

4、lt;/p><p>　　1.         針對圖1所示的插床的執(zhí)行機構（插削機構和送料機構）方案，依據設計要求和已知參數，確定各構件的運動尺寸，繪制機構運動簡圖；</p><p>　　2.         假設曲柄1等速轉動，畫出滑

5、塊C的位移和速度的變化規(guī)律曲線；</p><p>　　3.         在插床工作過程中，插刀所受的阻力變化曲線如圖6－16所示，在不考慮各處摩擦、其他構件重力和慣性力的條件下，分析曲柄所需的驅動力矩；</p><p>　　4.      

6、0;  確定電動機的功率與轉速；</p><p>　　5.         取曲柄軸為等效構件，確定應加于曲柄軸上的飛輪轉動慣量；</p><p>　　6.         編寫課程設計說明書；</p>&l

7、t;p>　　7. 感想與建議。</p><p><b>　　設計：</b></p><p>　　一、確定各構件的運動尺寸，繪制機構簡圖</p><p>　　1、插削機構的設計：</p><p>　　由題知：桿1的極位夾角為</p><p>　　θ=180*（K-1）/（K+1）； 故有&

8、lt;/p><p>　　為了使構件4對構件5的平均傳動角比較大，故應有：</p><p><b>　　則可得：</b></p><p><b>　　所得數據如下：</b></p><p>　　2、送料機構（凸輪機構）的設計：</p><p>　　四種方案的推程運動規(guī)律：</

9、p><p><b>　　等加速等減速</b></p><p><b>　　余弦</b></p><p><b>　　正弦</b></p><p><b>　　五次多項式</b></p><p><b>　　回程運動規(guī)律：<

10、;/b></p><p><b>　　修正后的等速回程</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　正弦加速度加速階段（）：</p><p><b>　　等速階段</b></p><p>　　正弦加速度減速階段（）：<

11、/p><p><b>　　所得數據如下：</b></p><p>　　四種方案下的凸輪輪廓曲線如下：</p><p><b>　　第一組：</b></p><p><b>　　第二組：</b></p><p><b>　　第三組：</b>

12、;</p><p><b>　　第四組：</b></p><p><b>　　設計簡圖：</b></p><p>　　二、假設曲柄1等速轉動，畫出滑塊C的位移和速度的變化規(guī)律曲線（插削機構的運動學分析）</p><p><b>　　1）位置分析</b></p>&

13、lt;p><b>　　建立封閉矢量多邊形</b></p><p><b>　?。ㄊ?）</b></p><p>　　將機構的封閉矢量方程式（1）寫成在兩坐標上的投影式，并化簡整理成方程左邊僅含未知量項的形式，即得：</p><p><b>　　（式2）</b></p><p&

14、gt;<b>　　解上述方程組得：</b></p><p>　　………………（式3）</p><p><b>　　2）角速度分析</b></p><p>　　分別將（式2）對時間取一次導數，可得</p><p>　　……………………………………………………………………………（式4）</p>

15、;<p>　　解之可得s3,ω3,ω4,s5。</p><p><b>　　3）角加速度分析</b></p><p>　　分別將（式2）對時間取二次導數，可得加速度關系</p><p>　　………………………………………………………（式5）</p><p>　　采用高斯消去法可求解（式5）可解得角加速度dd

16、s3,α3,α4,dds5；</p><p>　　各方案滑塊C的位移和速度變化規(guī)律曲線，即S5、S5’的變化規(guī)律如下圖：</p><p><b>　　A組</b></p><p><b>　　B組：</b></p><p><b>　　C組</b></p><

17、;p><b>　　D組</b></p><p>　　三、在插床工作過程中，插刀所受的阻力變化曲線如圖2所示，在不考慮各處摩擦、其他構件重力和慣性力的條件，分析曲柄所需的驅動力矩</p><p><b>　　A組：</b></p><p><b>　　B組：</b></p><

18、p><b>　　C組：</b></p><p><b>　　D組：</b></p><p>　　四、確定電動機的功率和轉速。</p><p>　　等效構件（曲柄1）上所需平均功率：</p><p>　　設減速機構中齒輪傳動效率η1=0.95；帶傳動效率η2=0.9；查《機械設計手冊》，選擇的電

19、動機性能如下：</p><p>　　設計減速機構：傳動比=額定轉速/曲柄轉速</p><p><b>　　設計各傳動比如下：</b></p><p><b>　　齒輪參數設計如下：</b></p><p><b>　　帶輪設計參數如下：</b></p><p