机械原理插床设计大作业.doc

1、- 1 -机械原理课程设计任务书一、 机械原理课程设计时间为一周二、 机械原理课程设计设计任务学生在规定一周的设计时间内, 从下列各题中自选一个题号进行设计（或由指导教师指定） 。机械原理课程设计应完成的工作量有：1. 机械系统运动方案的总装图 1 张(A1 或 A2)；2. 各种机构的机械运动简图 1 张(A1 或 A3)；3. 由指导教师指定对某机构进行运动分析和动力分析并绘制其图(A1 或 A2)；4. 编写设计说明书 1 份。机械原理课程设计说明书的内容大致包括：1）设计任务书(一般由教师发给)。2）原动机的选择。3）传动机构的选择与比较。4）执行机构的选择与比较。5）机械系统运动方案

2、的拟定与比较。6）设计机械系统的运动循环图。7）机构的设计与运动和动力分析。8）画出运动方案布置图及机械运动简图。9）完成设计所用方法及其原理的简要说明。10）列出必要的计算公式及计算结果。11）列出主要参考资料并编号。机械原理课程设计题目题 设计插床机构的运动方案一、插床机构的运动简图及设计内容1. 插床机构的运动简图图 31- 2 -2. 设计原始数据 见表 31表 31 设计原始数据 设计内容 连 杆 机 构 的 设 计 及 运 动 分 析符 号单 位n1r/min kHmm BOCl332lmmbmm 3OSlmm 60 2 100 1 150 50 115 50 1.8 95 1 1

3、45 45 110 55 1.9 105 1 155 55 120设计内容 连杆机构的动态静力分析 齿 轮 机 构 的 设 计符 号单位3GN5N3SJkg m2dmm rFN 5z6 mmm 160 320 0.14 120 1000 16 50 20 8 150 280 0.10 100 900 15 46 20 8 155 300 0.12 110 950 16 50 20 8设计内容 凸 轮 机 构 的 设 计符 号单位 max42OlmmDlmm010推程运动规律回程运动规律 20 150 125 20 65 35 85 余弦 正弦 15 140 115 20 55 25 80 等加

4、等减 余弦 18 145 120 20 60 30 75 正弦 等加等减3. 设计内容1）连杆机构的设计及运动分析绘制机构运动简图，作机构两个位置（由教师指定）的速度、加速度多边形，作滑块的运动线图，在 A1 图纸上完成。2）连杆机构的动态静力分析作滑块工作行程中给定的一个位置（由教师指定）的动态静力分析，在 A1 图纸上完成。3）凸轮机构设计绘制凸轮轮廓曲线，在 A3 图纸上完成。4）齿轮机构设计绘制齿轮机构运动简图，在 A3 图纸上完成。5）绘制总装配图绘制总装配图，要求滑块从上极限往下工作时，凸轮开始上升供油，特别要注意曲柄与凸轮的位置应对应，在 2 号图纸上完成。二、设计内容及设计步骤

5、1. 插床机构的运动规律简介插床是一种用于工件表面切削加工的机床。插床主要由连杆机构、凸轮机构和齿轮机构等组成，如图 31 所示。电动机经过齿轮机构减速使曲柄 1 转动，再通过连杆机构 123456，使装有刀具的滑块 5 沿导路 y y 作往复运动，以实现刀具的切削运动。刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴 O2 上的凸轮驱动摆动从动件 O4D 和其他有关机构（图中未画出）来完成。为了缩短空回行程时间，提高生产率，要求刀具有急回运动。2. 设计内容及设计步骤1） 连杆机构的设计及运动分析已知：滑块行程 H 及行程速比系数 k ，比值 、, 尺寸 、a、 b、 c, 各构件质心 SiBCl3

6、32Ol的位置，曲柄转速 n1 。要求：1) 设计连杆机构，作机构运动简图； 2) 作机构三个位置（由教师指定）的速度、加速度多边形；3）作滑块的运动线图；以上内容与后面的动态静力分析一起画在 1 号图纸上。2） 导杆机构的动态静力分析- 3 -己知： 各构件的重力 及其对质心轴的转动惯量 (曲柄 1 和连杆 4 的重力和转动惯量略iGiSJ去不计),连杆机构设计和运动分析所得的结果。要求： 作滑块工作行程中给定的一个位置（由教师指定）的动态静力分析，求各运动副中的反作用力及曲柄上所需的平衡力矩 。以上内容与运动分析一起画在同一张图纸上。bM3） 凸轮机构设计己知：从动件摆杆长度 ，摆杆中心到

7、凸轮中心的距离 ，最大摆角 、位置角DOl4 42Olmax、推程运动角 、回程运动角 、远休止角 , 从动件运动规律见上表, 凸轮与曲柄共轴。0001要求：1) 确定凸轮结构的基本尺寸即基圆半径 ；2）选取滚子半径 ；3）绘制凸轮轮廓rr曲线。以上内容画在 3 号图纸上。4）齿轮机构设计已知：齿数 、 ,模数 m ，分度圆压力角 ，齿轮为标准直齿或斜齿，工作情况为开式传动, 5z6齿轮 与曲柄共轴，根据导杆机构的动态静力分析得到的曲柄上所需的平衡力矩 。6 bM要求：1) 根据得到的曲柄上所需的平衡力矩 (N.mm)，计算该传动系统所需的功率 P(kw)，bM,从而确定电动机的功率 (kw)

8、及型号；2）计算该传动系统的总传动比kwnMPb105.9电P，进行传动比的分配，从而确定 、 以及齿轮 1、2、3、4（用直齿轮）6342ii总 1i34的齿数 、 、 、 ，最后确定齿轮 1、2、3、4 的模数 、 ；3） 根据斜齿轮不产生1zz m根切的最少齿数，确定斜齿轮 5、6 的螺旋角 ； 4）计算齿轮 5、6 传动的各部分尺寸，以 3 号图56纸绘制齿轮 5、6 传动的啮合图。5）绘制总装配图已知：各对齿轮的中心距及连杆尺寸 。要求：绘制总装配图，要求滑块从上极限往下工作时，凸轮开始上升供油，特别要注意曲柄与凸轮的位置应对应，以上内容画在 2 号图纸上完成。三、写出设计计算说明书

9、1. 设计计算说明书要用专门的设计计算说明书纸书写，语句简捷，书写工整，并加上封面装订成册，送交指导教师批阅。2. 有关速度分析、加速度分析和 动态静力 分析的计算结果可列入相应的表格中。- 4 -表 32 速度分析 计算参数汇总各构件及构件间的速度关系(单位 m / s)曲柄的转速 n(rpm)大小2AV方向大小3方向大小方向大小方向大小BV方向大小C方向大小方向表 33 加速度分析 计算参数汇总各构件及构件间的加速度关系(单位 m / s2)大小nAa2方向大小k3方向大小r2方向大小3Aa方向大小方向大小B方向大小nCa方向大小t方向大小方向位置项目位置项目- 5 -表 34 动态静力分

10、析 计算参数汇总构件 3 的惯性力偶矩(Nm)iM构件 3 的惯性力 iP（N）构件 5 的惯性力 i(N) 大小 方向合力至重心的距离 3ih表 35 机构阻力、各运动副中的反作用力和平衡力距 的结果b机构阻力 (N)rF( N )43R( N )65( N )21(N)3F力 与 之间的距离 (mm)2R61h大小平衡力距 ( bMNm) 方向机械原理课程设计任务书一、 机械原理课程设计时间为一周二、 机械原理课程设计设计任务学生在规定一周的设计时间内, 从下列各题中自选一个题号进行设计（或由指导教师指定） 。机械原理课程设计应完成的工作量有：1. 机械系统运动方案的总装图 1 张(A1 或 A2)；2. 各种机构的机械运动简图 1 张(A1 或 A3)；3. 由指导教师指定对某机构进行运动分析和动力分析并绘制其图(A1 或 A2)；4. 编写设计说明书 1 份。机械原理课程设计说明书的内容大致包括：1）设计任务书(一般由教师发给)。2）原动机的选择。3）传动机构的选择与比较。4）执行机构的选择与比较。5）机械系统运动方案的拟定与比较。6）设计机械系统的运动循环图。7）机构的设计与运动和动力分析。8）画出运动方案布置图及机械运动简图。9）完成设计所用方法及其原理的简要说明。10）列出必要的计算公式及计算结果。11）列出主要参考资料并编号。项目位置位置项目