插床 机械原理课程设计

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1、题目：插床学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：机设C078组号：第三组姓名：学号：指导教师：第14页共14页目录一、设计题目与要求二、工作原理及功能分解三、机构的选择四、机械运动方案简图五、传动比的分配六、机械系统运动循环图七、机械传动机构和执行机构的设计及尺寸计算八、注意事项九、心得体会十、主要参考资料第14页共14页设计题目：插床一、插床机械设计参数与设计要求：(1)原始数据：符合单位方案ⅠⅡⅢn转/分606570K1.51.82Hmm200150100BD/BC0.750.81LOD

2、mm160150150数据选取方案Ⅲ(2)自上始点以下10一90mm范围内，插刀应尽可能等速切削，最小的上下空刀距离各为5mm。(3)行程速比系数k=2。(4)驱动电动机目前采用Y180L-8，其功率N=11kw，转速n=750r/min。(5)机构传动性能良好，结构紧凑，制造方便。二、工作原理及功能分解：1、工作原理：第14页共14页插床是一种用于加工键槽、花键槽、异形槽和各种异性表面的金属切削机床。如图（1）所示装有插刀的滑枕沿铅垂方向(也可调有一定倾角)作往复直线主切削运动。工件装夹在工作台上，工作

3、台可作前后、左右和圆周方向的间歇进给运动。进给运动可手动，也可机动但彼此独立。进给运动必须与主切削运动协调，即插刀插削时严禁进给，插刀返回时进给运动开始进行，并于插刀重新切人工件之前完成复位。插床的主切削运动的行程长度、拄复运动速度以及进给量大小等均应手动可调。图（1）运动示意图2、功能分解：第14页共14页1）夹紧工件动作2）工作台进行圆周方向的间歇进给运动3）装有插刀的滑枕沿铅垂方向(也可调有一定倾角)作具有急回特性的往复直线主切削运动，插削工件形成各种槽等自己需要的形状。三、机构的选择根据前诉的设计

4、要求和工作台需要直线往复间歇性运动和间歇性转动，还有插刀执行机构在回程阶段应该尽可能的减少时间提高效率，因而采用具有急回特性的曲柄滑块机构。综上制定机构图表2插床机械设计的机构选型功能执行构件工艺动作执行机构插削成形插刀直线往复运动（具有急回特性）导杆机构工作换位工作台间歇性转动不完全齿轮四、机械运动方案简图第14页共14页根据机构的选择，按已选定的两个执行机构形式和机械的传动系统画出机械运动方案简图。如图（2）所示，其中包括了一个导杆插削机构和皮带传动机构，工作台的不完全齿轮间歇旋转机构。取比例尺µ=0

5、.002（）图（2）机械运动方案简图第14页共14页五、机械传动的速比根据选定的电动机转速和插床的插削频率总的速比为：===所以带传动的速比为，齿轮传动的速比为也为3。六、机械系统运动循环图（1）首先确定执行机构的运功循环时间T，在此选取曲柄导杆机构作为插床的执行机构。曲柄旋转一周插头就往复运动一次即一个运动循环。因为插床机械的生产效率是Q=70次/min，为了满足效率，曲柄轴每分钟转速为n=70r/min，其运动时间（2）确定组成运动循环的各个区段，插床机械的运动循环由两段组成，即插刀进给的工作行程及退

6、回时的空回行程。为了提高工作效率，插刀回程时间应尽可能的短，所以它必须有急回特性。在此经综合考虑取形成速比系数K=2。（3）确定执行机构各个区段的运动时间及相应的分配轴转角。插床的运动循环时间为：T=t工作+t空回=与此相对应的曲柄轴转角（即分配轴转角）为：φ工作+φ空回=240+120=360第14页共14页分配轴转角插刀执行机构插刀进给运动插刀空回运动工作台旋转静止旋转（4）根据以上数据绘制机构的运动循环图工作台静止旋转旋转插刀空回进给转角七、对机械传动系统和执行机构进行尺寸计算为了实现具体运动要求，

7、必须对带传动，齿轮传动和导杆机构（插削机构），不完全齿轮机构（即工作台的间歇性旋转机）进行运动学计算和动力学分析。1、带传动计算（1）确定计算功率取安全系数=1.2，则第14页共14页kw（2）选择带的型号由和主轴转速选择平型带。（3）确定带轮节圆的直径和在这里取=56mm，则：=×=200mm2、齿轮传动计算：取Z1=14，Z2=42。按照要求取，压力角则=mZ1=112mm=mZ2=336mmda1=(Z1+2h)m=128mmda2=(Z2+2h)m=352mmdf1=(Z1-2h-2c)m=92m

8、mdf1=(Z2-2h-2c)m=316mmdb1=d1cosα=105.28mmdb2=d2cosα=315.84mm中心距采用标准中心距则a=(mZ1+mZ2)/2=224mm3、曲柄导杆机构设计尺寸计算：1）根据插程和行程速比系数设计机构已知插床机械的插程为100mm，行程速比系数k=2。则极位夹角已知插程H=100mm，OD=150mm，BC=100mm因为极为夹角为，则∠A1OA2=60则：曲柄OA=75mm。第14