插床传动系统方案设计及其运动分析-机械课程设计

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1、机械课程设计《XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX》课程设计说明书物理与电气工程学院2012年12月28日16机械课程设计目录1课程设计摘要………………………………………………………21.1课程设计的目的1.2课程设计的要求2机械设计课程设计任务书………………………………………22.1设计题目2.2主要内容2.3机构简介3主体机构尺寸综合设计…………………………………………33.1O1A长度的确定3.2杆BO3,BC的长度的确定3.3到YY轴的距离的确定4插床运动分析…………………………………………

2、…………84.1对于重要点的速度4.1.1对于A点速度分析4.1.2对B点的速度分析4.2对于重要点的加速度4.2.1对A加速度分析4.2.2对C点的加速度分析5.重要数据及函数曲线分析……………………………………125.1图的分析5.2图的分析5.3图的分析6总结……………………………………………………………157参考文献……………………………………………………1616机械课程设计1课程设计摘要1.1课程设计的目的机械原理课程设计是机械原理教学的一个重要组成部分。机械原理课程设计的目的在于进一步巩固和加深

3、学生所学的机械原理理论知识，培养学生独立解决实际问题的能力，使学生对机械的运动学和动力学的分析和设计有一较完整的概念，并进一步提高计算、绘图和使用技术资料的能力，更为重要的是培养开发和创新机械的能力。1.2课程设计的要求1.2.1确定插床主要尺寸，然后按1：1的比例画出图形。对插刀进行运动分析，选取适当比例尺画出不同点速度，加速度矢量图得到不同点的速度，加速度。1.2.2.整理和编写说明书一份，对图纸进行详细说明2课程设计任务书2.1设计题目插床传动系统方案设计及其运动分析2.2主要内容2.2.1对指定的机

4、械进行传动系统方案设计2.2.2对执行机构进行运动简图设计2.2.3对执行机构进行重要尺寸设计2.2.4对插床的运动分析2.2.5编写设计说明书16机械课程设计2.3机构简介图1插床机构插床主要由齿轮机构、导杆机构和凸轮机构等组成。电动机经过减速装置（图1中只画出齿轮Z1、Z2）使曲柄转动，再通过导杆机构，使装有刀具的滑块沿导路做往复直线运动，以实现刀具切削运动。为了缩短空行程时间，提高生产效率，要求刀具具有急回运动。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其他有关机构（图1中未画

5、出）来完成的。在工作行程中，刀具上作用有相当大的切削阻力，在切削行程的前后各有一段0.1H（H为刀具行程）行程。而在空回行程中则没有切削阻力，因此在一个工作循环中，刀具受力变化很大,从而影响了主轴的匀速运转，为减小主轴的速度波动，需采用飞轮调速，以减小电动机容量和提高切削质量。3主体机构尺寸综合设计16机械课程设计插床是用于加工各种内外平面、成形表面，特别是键槽和带有棱角的内孔等的机床，已知数据如下表。参数nrKLBC/LO3BLO3O2abHZ1Z2单位r/minmmmmmmmm数据60211505050

6、1001340已知O2O3=150mm，BC/O3B=1，行程H=100mm，行程比系数K=2，根据以上信息确定曲柄O2A,BC,BO3长度，以及到YY轴的距离3.1O2A长度的确定图2O2A长度确定由，得极位夹角：，首先做出曲柄的运动轨迹(如图2)，以O2为圆心，O2A为半径做圆，随着曲柄的转动，由图知道，当转到，于圆相切于上面时，刀具处于下极限位置；当O2A转到，与圆相切于下面时，刀具处于上极限位置。于是可得到与得夹角即为极位夹角。由几何关系知∠A1O2O3=∠A2O2O3..于是可得∠A1O2O3=∠

7、A2O2O3=60°。由几何关系得16机械课程设计O2A1=COS·O2O3代入数据，O2O3=150mm，，得O2A=75mm即曲柄长度为753.2杆BO3,BC的长度的确定图3BO3,BC长度确定由图3知道，刀具处于上极限位置C2和下极限位置时，长度即为最大行程H=100，即有=100mm。在确定曲柄长度过程中，我们得到∠A1O2O3=∠A2O2O3=60°，那么可得到∠B2O3B1=60°，那么可知道三角形△B1B2O3等边三角形。又由几何关系知道四边形是平行四边形，那么，由上面讨论知△B1B2O3为

8、等边三角形，于是有B1O3=B2B1，那么可得到B2O3=100mm,即BO3=100mm又已知LBC/LBO3=1，于是可得到BC=BO316机械课程设计=100mm即杆BC,BO3的长度100mm。3.3.O3到YY轴的距离的确定图4.O3到YY轴的距离由图4我们看到，YY轴由过程中，同一点的压力角先减小，后又增大，那么在中间某处必有一个最佳位置，使得每个位置的压力角最佳。考虑两个位置：1.当YY轴与圆弧刚相