木地板连接榫舌和榫槽切削机的机构综合

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1、机械原理课程设计说明书设计方案木地板连结榫舌和榫槽切削机班级08机电一体化二班姓名段朋君学号20087680指导老师温亚莲目录一、设计题目1.1设计题目简介……………………………………1.2设计要求和有关数据……………………………………1.3设计任务……………………………………二、运动方案的设计………………………………2.1运动方案设计一……………………………………2.2运动方案设计二……………………………………2.2运动方案设计三……………………………………三、运动方案比较选择………………………………3.1运动方案系统稳定的比较…

2、……………………3.2机构的组成结构比较……………………………………四、运动方案分析……………………………………4.1机构运动简图分析……………………………………4.2模型简单计算…………………………………4.3模型仿真分析……………………………………五对此机构的评价……………………………………六参考文献…………………………………………………………………………一、设计题目1.1设计题目简介木地板预制板及其上的榫舌室内地面铺设的木地板是由许多小块预制板通过周边的榫舌和榫槽连结而成，如图所示。为了保证榫舌和榫槽加工精度，以减小连结处的缝

3、隙，需设计一台榫舌和榫槽成型半自动切削机。该机器执行构件工作过程如图所示。先由构件2压紧工作台上的工件，接着端面铣刀3将工件的右端面切平，然后构件2松开工件，推杆4推动工件向左直线移动，通过固定的榫舌或榫槽成型刀，在工件上的全长上切出榫舌或榫槽。榫舌和榫槽切削机工艺动作图1.2设计要求和有关数据榫舌和榫槽切削机设计数据木地板尺寸a×b×c(mm)550×60×10榫舌或槽口尺寸d×e(mm)4.5×4执行机构主动件1坐标、60、230执行构件行程、、20、24、90推杆4工作载荷(N)2500端面切刀3工作载荷(N)1800生产率（

4、件/min）701.3设计任务设计要求及任务：推杆在推动工件切削榫槽过程中，要求工件作近似等速运动。室内工作，载荷有轻微冲击，原动机为三相交流电动机，使用期限为10年，每年工作300天，每天工作16小时，每半年作一次保养，大修期为3年。二运动方案的设计2.1运动方案设计一如图所示，主动件是以O1为圆心的齿轮，O1O2O3之间是齿轮传动，O1和O4之间是皮带传动，实现凸轮运动，压紧工件。O1齿轮上带动一个曲柄滑块机构，实现端面铣刀3的运动。然后齿轮三上凸轮机构带动曲柄实现推动工件运动。2.2运动方案设计二如图所示，主动件是以O1为圆心

5、的齿轮，O1O2O3之间是齿轮传动，O2和O4之间是皮带传动，实现凸轮运动，压紧工件。O1齿轮上带动一个曲柄滑块机构，实现端面铣刀3的运动。O2和O3上是以摆动倒杆机构实现推动工件运动。2.3运动方案设计三如图所示，主动件是以O1主动轮，主动轮与从动轮之间全是皮带传动。凸轮运动，压紧工件。O1带动一个曲柄滑块机构，实现端面铣刀3的运动。O2带动一个曲柄滑块机构实现推动工件运动。三运动方案比较选择3.1运动方案系统稳定的比较三个方案中，最主要的部分是实现推动工件运动的部分。方案一和方案二都比较稳定，只有方案三是以皮带传动的方式，皮带容

6、易打滑，影响系统的稳定性。因此，不采取方案三。3.2机构的组成结构比较以上方案中方案一凸轮机构。优点：结构简单紧凑,设计方便,容易获得预期的运动规律，运动精度较高。缺点：凸轮与从动件之间是点、线接触，接触应力很大，容易磨损。方案二摆动导杆机构优点：几何形状简单，易于加工，可承受较大载荷，磨损较小，有急回特性，可提高生产效率。缺点：有惯性力，设计复杂。方案三曲柄滑块机构优点:设计简单,易于加工缺点:机械效率低，误差较大，有惯性力.综上比较，方案一中虽然容易获得预期的运动规律，但是由于凸轮加工精度要求比较高，而且容易磨损，在实际生产中不

7、可取。方案三中结构简单，但由于皮带传动容易打滑，造成机械效率低，而且误差较大。所以最终选择方案三来作设计。四、运动方案分析4.1机构运动简图分析4.2模型简单计算设计中需满足要求执行构件行程、、20、24、901铣刀曲柄滑块机构的计算：v曲柄滑块机构行程速比系数K,比值入=a/b,(a为曲柄AB的长度,b为连杆BC的长),滑块行程h.偏矩为hv①由K求出机构的极限夹角θ=180°(K-1)/(K+1)由图可得h²=(a+b)²+(b-a)²-2(a+b)-(b-a)cosθ将b=a/λ带入上式子,课求的曲柄长a和连杆长b最后设计的长

8、度;A01=25mmAB=170mm导杆滑块机构计算设CD长为L1,DE长为L2E点的位移S=L1cosθ1+L2cosθ3E点的速度V=-ωL1sin(θ1-θ3)/cosθ4最后设计的长度为:CD=170mmDE=50mm移动滑块