机械原理课外大作业.doc

1《机械原理》课外大作业插床机构设计插床主要由齿轮机构、导杆机构和凸轮机构等组成，如图所示电动机经过减速装置（图中只画出齿轮 、 ）使曲柄 1 转动，再通过导杆机构 1-2-3-4-5-6，使1z2装由刀具的滑块沿道路，使装由刀具的滑块沿道路 作往复运动，以实现刀具切y削运动为了缩短空程时间，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，由固结于轴 上的凸轮驱动摆动从动杆 和其他有关机构（图2ODO41 中未画出）来完成的图 1 插床机构简图1．导杆机构的设计及运动分析已知 行程速度变化系数 ，滑块 5 的冲程 ，中心距 ，比值 ，各构件KH32olBOCl3/重心 的位置，曲柄每分钟转速 S1n要求 设计导杆机构，作机构两个位置的速度多边形和加速度多边形，作滑块的运动线图，以上内容画在 1 号图纸上（参考图例 1） ，整理说明书设计步骤1）设计导杆机构按已知条件确定导杆机构的各未知参数其中滑块 5 的导路2的位置可根据连杆 4 传力给滑块 5 的最有利条件来确定，即 应位于y y点所画圆弧高的平分现上（见图例 1） B表 1 设计数据表设计内容 导杆机构的设计及运动分析 凸轮机构的设计 齿轮机构的设计符号1nr/minKHmmBOCl3mm32mmammbmmcmmmax。

DOl4mm从动杆1z2mmm1 60 2 100 1 150 50 50 125 15 40 125 60 10 60 13 40 8 202 70 2 80 1 150 50 50 125 15 40 125 60 10 60 13 40 8 203 80 2 90 1 150 50 50 125 15 40 125 60 10 60 13 40 8 204 70 2 70 1 150 50 50 125 15 40 125 60 10 60 13 40 8 205 60 2 90 1 150 50 50 125 15 40 125 60 10 60 13 40 8 206 50 2 100 1 150 50 50 125 15 40 125 60 10 60 13 40 8 207 50 2 90 1 150 50 50 125 15 40 125 60 10 60等加速等减速13 40 8 202）作机构运动简图选取长度比例尺 ，按表 2 所分配的两个曲柄位置作)/(ml出机构运动简图，其中一个位置用粗线画出曲柄位置的作法如图 2；取滑块 5在上极限时所对应的曲柄位置为起始位置 1，按转向将曲柄圆周十二等分，得 12个曲柄位置，显然位置 9 对应于滑块 5 处于下极限时的位置。

再作出开始切削和终止切削所对应的 和 两位置，共计有 14 个机构位置18图 2 曲柄位置图33）作速度、加速度多边形选取速度比例尺 和加速度比例尺 ，)/(msv)/(2msa用相对运动图解法作该两个位置的速度多边形和加速度多边形，并将其结果列入表 24）作滑块的运动线图根据机构的各个位置，找出滑块 5 上 点的各对应位置，以C位置 1 为起始点，量取滑块的相应位移，取位移比例尺 ，作 线图)(ms)(tsC为了能直接从机构运动简图上量取滑块位移，建议取 然后根据 线ls图用图解微分法作出滑块的速度 线图，并将其结果与相对运动图解法的结果)(tvC比较表 2 图解法结果 w位置 1w23Av3ACBv3S大小方向2Aak23nA3tanCB3Sa大小 方向5）绘制滑块的加速度线图列表汇集同组同学用相对运动图解法求得的各个位置的加速度 ，绘制加速度 线图Ca)(taC6）由 和 两线图作 线图)(tstvsv7）整理设计说明书内容包括：已知条件和要求；导杆机构色伙计简述；以一个机构位置为例，说明用相对运动图解法求机构的速度和加速度的方法，另一位置只需列出结果；图解微分法比例尺的选取和计算等。

2．凸轮机构设计已知 从动件的最大摆角 ，许用压力角 ，从动件长度 ,从动件运动规律为maxDOl4等加速等减速运动，凸轮与曲柄共轴要求 按许用压力角 确定凸轮机构的基本尺寸，求出理论廓线外凸曲线的最小曲率半径 ，选取滚子半径 ，绘制凸轮实际廓线以上内容作在 2 号图纸mingr4上（参考图例 5） 整理说明书设计步骤1）根据从动件运动规律，按公式分别计算推程和回程的，然后用几何作图法直接绘出 及 线图)(d2）求基圆半径 及凸轮回转中心 至从动件摆动中心 的距离 按 线图0r2O4O42Ol)(划分 角时，可将其所对的弧近似看成直线，然后根据三角形相似原理，用图max解法按预定比例分割 角所对应的弧，自从动件摆动中心 作辐射线与各分max4割点相连，则 角便按预定比例分割（参见图例 5） 作图时，如取a，则可直接根据 线图上各纵坐标值，在 点的相应辐射线dDOl4 )(d4O上由 点分别向左或右截取各线段，线段所代表的实际长度就等于 截dlD4取方向可根据 点速度方向顺着凸轮转向转过 后所指的方向来确定然后按09许用压力角 作出凸轮轴心的安全区，求出凸轮的基圆半径 和中心距 。

 0r42Ol3）根据凸轮转向、摆杆长 、角位移线图 和以上求得的 、 ，画出DOl4 )(42凸轮理论廓线，并找出其外凸曲线的最小曲率半径 然后，再选取滚子半径min，画出凸轮的实际廓线gr4）整理说明书，内容应包括：已知条件和要求，运动线图各比例尺的选取及滚子半径的确定等3．齿轮机构设计已知 齿数 、 ，模数 ，分度圆压力角 ，齿轮为正常齿制，工作情况为开式1z2m传动，齿轮与曲柄共轴要求 选择移距系数，计算该对齿轮传动的各部分尺寸，以 2 号图纸绘制齿轮传动的啮合图（参考图例 3） 整理说明书5设计步骤1）选择移距系数 和 根据齿轮不根切和两轮的最大滑动系数尽可能小且接近相1x2等的条件，查阅有关移距系数表，选出 和 1x22）计算该对齿轮传动的各部分尺寸，建议列表计算3）绘制齿轮传动啮合图比例尺的选取应能使图上齿高达到 30～50mm绘制齿廓时，对于根圆小于基圆的齿轮，其非渐开线部分齿廓用径向线画出，其位置要使两轮轮齿在啮合线上有两队齿同时啮合图上应标出理论啮合线、实际啮合线、齿廓工作段、啮合弧等，并应标注尺寸和符号4）整理说明书，内容应包括：已知条件与要求，齿轮传动各部分尺寸的计算，根据啮合图上量得的尺寸验算重合度和两轮齿顶厚。

参考书籍：机械原理课程设计指导书。