《平尺刻线机》设计说明书.doc

机械原理课程设计 说明书设计题目：平尺刻线机学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化设计者;陈帅杰指导老师：苏和平 2013年12月22日一.设计题目及功能二.设计要求三.机构运动方案拟定1. 执行机构选定2. 传动方案设计目录3.执行机构的运动尺寸设计4.绘制总的方案图和运动循环.总结(1)自我方案评价(2)体会与收获(3)建议335788889五.参考资料一. 设计题目及功能(1) 题目：平尺刻线机(2) 功能:平尺刻线机主要用來实现自动刻线，刻线要求为每隔1毫米刻一 条线，刻线长度有8毫米、5毫米、3毫米三种类型第一次刻线长 度为8毫米，后四次刻线长度为3毫米，第五次刻线长度为5毫米， 第六至第九次刻线长度为3毫米，第十次刻线长度为8毫米，以后依 此类推二. 设计要求运动要求：实现“落刀一刻线一抬刀一回刀”的运动功能分析：刻线机主要由抬刀机构、刻线机构以及进给机构三部分组成抬刀机构用于刻线时将刀具压下，刻线完成之后，通过弹簧使刀具自动 抬起，避免磨损；刻线机构用于控制刻线及刻线长度；进给机构用于 控制刻线间隔且要求刀具具有急回特性据要求:刻线功率0. 15KW 进给攻率：0. 1KW 刻线深度；0. 5mm60线/分行程速比K=1.2 落、抬刀功率：0. 05KW •T尺毛述轮廓尺寸；1040mm*30mm 刻线切削力；F=1000N三. 机构运动方案拟定1. 执行机构选定 (1)刻线机构：通过顶尖凸轮，根据凸轮三种不同的推程，实现刻线长短的控制，同时，将凸轮推程与回程角度的不同来满足行程速比K=l. 2(2) 落、抬刀机构：设计一顶尖凸轮，通过凸轮将推杆抬高与回落，实现刀具落、抬刀的 动作(3)进给机构：简单的槽轮机构就可以实现间歇的转动，带动丝杆间歇转动，来实 现工作台的间歇进给，控制槽轮转速就可实现没分进给量为1mm机构选用:功能执行构件工艺动作执行机构刻线刀具刻线顶尖凸轮落、抬刀刀具落、抬刀顶尖凸轮进给刀具间歇进给槽轮、丝杆2. 传动方案设计 （1）传动方案：采用V带+齿轮传动，将电动机转速减小了需要的转速。

2）传动总功率的计查阅相关资料得：凸轮效率：0. 95-0. 97 铰链效率：0. 97-0. 99 9级精度齿轮效率：0.96 刻线机构：Pl=0. 15/ （0. 95—0. 97）/0.抬刀机构：槽轮效率:0.95-0.97 V带传动效率:0.94-0.96 螺旋机构效率：0.85-0.9596/0. 96=0. 168—0. 171KWP2=0. 05/(0. 97—0. 99)/(0. 95—0. 97)=0. 052—0. 054KW进给机构：P3=0. 1/(0. 85—0. 95)/(0. 95—0. 97)/0. 96/0. 96=0. 118—0. 134KWP (电机)=(P1+P2+P3) /0. 96/(0. 94—0. 96)=0. 367—0. 398KW ⑶电动机的选择根据总功率选择电机，查表得，型号Y90S-6电动机，额定功率 为0. 75KW，转速为910r/分,效率为72. 5%故P=0. 75*72. 5%=0. 54KW，满足功率要求，所以选择上述机型4)关于传动比的计算：驱动件采用电动机，由于电动机转速为910r/min，而抬刀凸轮工 作转速力60r/min，所以要将转速减小至60r/min。

采用V带传动+ 齿轮2级传动，达到传动比i=15.2,故选择V带传动比为3. 8,齿轮 传动比为4，抬刀凸轮达到60r/min刻线凸轮工作转速为6r/min,切转速与抬刀凸轮相同，故选用2 级齿轮传动，传动比i=10，1级齿轮传动比为2. 5, 2级齿轮传动比 为4,刻线凸轮达到6r/min槽轮主动拨盘转速与抬刀凸轮转速大小与方向相同，且处于下方， 故选用两与抬刀凸轮同轴齿轮大小相同的齿轮，即i=l，将转速 60r/min传递到槽轮主动拨盘，故此时槽轮从动拨盘转速为15r/min进给机构要求进给量为lmm/s，故选取与槽轮从动拨盘同轴的丝 杆导程乂/ 4mm，故进给量力60mm/min，即lmm/s传动系统机构简各标准齿轮参数:模数 m=5,压力角 a=20 度，ha*二 1, c*=lZ1 二Z3=Z5=Z6=10, dl=d3=d5=d6-50mni;Z2=25, d2=125;Z4M0, d4=200进给槽轮参数，L=20cm R=14. 14cm r=2.36cm s=14. 14cm h>=10.64cmdl〈=l1.72cm d2〈=7cm b=4mm3. 执行机构的尺寸设计抬刀凸轮：取抬刀量为5mm，取小圆半径为50mm，大圆半径为 55mm,且大圆与小圆圆心角分別为210度和150度， 即行程速比K=210/150=l. 2刻线凸轮：取基圆半径为80mm,刻线长度分别为3mm> 5mm、8mm, 则取半径分别为83mm、85mm、88mm,分10等分，且 每等分推程与回程所对圆心角为19. 6度和16. 4度， 即行程速比K=19. 6/16. 4=1.2进给机构：外啮合槽轮n=l, z=4,运动系数k=l/2-l/z=0. 25 取进给丝杆导程为4mm，右旋，则进给量为lmm/s。

4. 绘制总的方案图和机构运动循环图(1) 总方案图(2) 机构运动循环图刻线推程与回程运动时间的确定：因为刻线凸轮等角速度转动，转速为6r/min,每等分推程与回程所对圆心角为19. 6度和16. 4度，故t (推)=0. 545s t (回)=0. 455s刀具抬刀与落到时间很短，可忽略不计时间0一0. 25s0. 25—0. 455s0. 455—Is刀具抬刀一回程回程落刀一刻线工件工作台进给静止静止UI(1) 自我方案评价本设计包含了凸轮机构、齿轮机构、槽轮机构、皮带传动、连 杆等机构，总体效率达到78%-82%，传动较为稳定，结构紧凑 但在保证进给机构精确进给量的时候使用了丝杆机构，导致整 体效率下降了5个百分点槽轮机构的两主、从动拨盘中心距 可根据工作空间自由选定，这是本方案S出色的一面2) 体会与收获为期一周的课程设计就快接近尾声了，回想刚拿到设计课 题的那一刻，那时候有的只是迷茫，现在，整个设计思路和各 个构件在某一时问的运动状态，都在脑海中栩栩如生，我想这 就是在整个设计过程中取得的收获从机构选用到传动方案设计，从尺寸设计到运动参数计算， 每一个环节都需要我们翻阅各种资料，同时还巩固了我们机械 原理原来不扎实的环节，现在，我相信我们都不怕机械原理考试了。

刚刚开始设计的方案存点缺陷，但是通过老师的纠正， 是方案得到了进一步的完善，这更说明人不可能一次成功从 四杆到机械效率，从凸轮到齿轮，再到槽轮，各种机构我们都 在设计过程中己经掌握，学以致用，这冰是最珍贵的看着自己通过一周努力得到的成果，虽然有点累，但心里 那种自豪的感觉和胜利的喜悦已经把疲惫冲淡了3）有关机械课程设计的建议建议机械课程设计最好放在机械原理考试之前，相信这样会有 更少的同学会不及格，有更多的同学可以利用课程设计的环节 老掌握更多的关于机械原理方面的知识参考资料1. 高等教育出版社《机械原理教程（第七版）》2. 机械设计（第八版）高等教育出版社3. 机械设计手册机械工业出版社4. 常用电动机参数。