插床机构设计

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1、插床机构设计目录一、工作原理3二、设计要求3三、设计数据3四、设计内容及工作量4五.设计计算过程5(一).方案比较与选择5(二).导杆机构分析与设计61.机构的尺寸综合82.导杆机构的运动分析93.凸轮机构设计14六.参考文献16一、工作原理：（1）插床机械系统的执行机构主要是由导杆机构和凸轮机构组成。下图为其参考示意图，电动机经过减速传动装置（皮带和齿轮传动）带动曲柄转动，再通过导杆机构使装有刀具的滑块沿导路y—y作往复运动，以实现刀具的切削运动。刀具向下运动时切削，在切削行程H中，前后各有一段0.

2、05H的空刀距离，工作阻力F为常数；刀具向上运动时为空回行程，无阻力。为了缩短回程时间，提高生产率，要求刀具具有急回运动。刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴上的凸轮驱动摆动从动件和其它有关机构来完成的。（2）二、设计要求：电动机轴与曲柄轴平行，使用寿命10年，每日一班制工作，载荷有轻微冲击。允许曲柄转速偏差为±5％。要求导杆机构的最小传动角不得小于60o；凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内，摆动从动件的升、回程运动规律均为等速运动。执行构件的传动效率按0.95计算，系统有过载保护。按小批量

3、生产规模设计。导杆机构运动分析转速n2插刀行程H(mm)行程速比系数K421001.65导杆机构运动分析从动件最大摆角jmax从动件杆长许用压力角推程运动角do远休止角回程运动角d’o14°12438°58°10°58°导杆机构运动动态静力分析工作阻力Fmax(N)导杆质量m4(kg)滑块6质量m6(kg)导杆4质心转动惯量Js4(kgm2)320022701.1四、设计内容及工作量：1、根据插床机械的工作原理，拟定2～3个其他形式的执行机构（连杆机构），并对这些机构进行分析对比。2、根据选定的电机和

4、执行机构的运动参数拟订机械传动方案。3、画出机械运动方案示意图。4、根据给定的数据确定机构的运动尺寸，用Autocad软件按1：1绘制所设计的机构运动简图。要求用图解法设计，并将设计结果和步骤写在设计说明书中。5、导杆机构的运动分析。分析导杆摆到两个极限位置及摆到与机架位于同一直线位置时，滑块的速度和加速度。6（b）、绘制从动件滑块的位移、速度、加速度曲线图。7、凸轮机构设计。根据所给定的已知参数，确定凸轮机构的基本尺寸（基圆半径ro、机架和滚子半径），并将运算结果写在说明书中。用图解法画出凸轮机构的

5、实际廓线（用Autocad软件）。8、编写设计说明书一份。应包括设计任务、设计参数、设计计算过程等。五、设计计算过程（一）方案一1)根据行程速比系数K极位夹角：,，得.2)设的曲柄摇杆机构型式，选择摇杆摆角，查表可得即可求得各杆长度,设计完成。方案一的特点：（1）机构为平面连杆机构，结构简单，加工方便。（2）机构具有曲柄和摇杆，曲柄为主动件，存在极位夹角，具有急回运动特性，满足插刀工作要求。（3）所获得的不够理想，对机构的传力不利，不能保证机构的传力性能。方案二方案二的特点：（1）机构为平面连杆机构，

6、结构简单，加工方便。（2）机构具有曲柄，曲柄为主动件，存在极位夹角，具有急回运动特性，满足插刀工作要求。（3）杆和之间的传动角大于60度，对机构的传力有利，受力更好，保证了机构的传力性能。方案三方案三的特点：（1）方案三比方案二多了一组平衡杆，具有方案二的全部特点，并且更能保证连杆机构的运动连续性。综合三个方案，方案三更为合理1.电机选择和传动方案的制定（1）选用Y型三相交流异步电动机（2）选择电动机的型号：插刀的有效功率：，得查表，选定传动装置的部件：8级精度的一般齿轮传动（油润滑）V带传动弹性联轴

7、器（两个）滚动轴承（两个）传动装置简图：总效率，得则电动机的工作功率：，得电动机转速：曲柄的转速V带常用传动比为圆柱齿轮传动一级减速器常用传动比总传动比由，得满载转速查表，选择电动机型号:电动机型号额定功率/KW满载转速/(r/min)启动转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y90S-60.759102.02.0（三）画出机械运动示意图：机构各杆件的长度计算：1)极位夹角：，由行程速比系数，得.2）求各杆长度：取曲柄长度，由，得由，得取导杆一端和连杆的之比为0.25~0.5，由，得取机械运动简图：2.导杆机构

8、的运动分析1）机构其中一个极位的简图：曲柄的角速度作速度分析方向大少？？因为所以竿2没有转动,即B点的速度：由于构件2上点是B和A的绝对瞬心点，点的速度已知，利用构件2上的速度影像有:，得：B、C是同一构件上的点，根据同一构件上点间的速度关系:方向∥导杆大小？0？，得加速度分析根据速度合成原理有：大小？?0方向可得：==0.996m/s方向：又根据速度合成原理求6滑块C的速度：大小？？？1.075方向又图解法作图解：的值通过在AB杆上由杠杆定理求得:,=