!插床机构说明书.docx

机械原理课程设计 插床机构说明书 负责人： 廖昭洋 学 院： 机电工程学院 班 级： 机械 1102 班 学 号： 0806110515 日 期： 2013 年7 月11日 第 1 页 设 计 目 录 1.设计任务及原始参数 2 1.1 插床简介 2 1.2 设计任务 2 1.3 原始参数 3 2. 运动方案设计 4 2.1 主机构方案 4 2.2 齿轮传动机构方案 5 3.电动机的选择 6 3.1 电动机的型号 6 3.2 电动机的功率 6 4.传动比分配 8 5. 齿轮机构设计 8 6.主机构设计 10 7.主机构的运动分析 13 7.1 插床基本参数 13 7.2matlab 运动分析 14 8.主机构的受力分析 21 9.主机构的速度波动调节 30 10.小结 33 参考文献 第 2 页 1.设计任务及原始参数 1.1 插床简介 工作原理 插床实际是一种立式刨床，在结构原理上与牛头刨床同属一类。插刀随滑枕 在垂直方向上的直线往复运动是主运动，工件沿纵向横向及圆周三个方向分别所 作的间歇运动是进给运动。插床的生产效率较低，加工表面粗糙度 Ra 为 6.3-1.6 微米，加工面的垂直度为 0.025/300 毫米。插床的主参数是最大插削长度。 特点 插床用于插削平面、成型面及键槽等，并能插倾斜度在 10 °范围内的模具等工作物，适用于单个或小批量生产的企业。插床的工作台具有三种不同方向的进 给（纵向、横向和回转） ，故工作物经过一次装夹后，在本机床加工几个表面。 1.2 设计任务 针对图所示的插床的执行机构方案，依据设计要求和已知参数，确定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简图； 假设曲柄 1 等速转动，画出滑块 C 的位移和速度的变化规律曲线； 在插床工作过程中，插刀所受的阻力变化曲线如图所示，在不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下，分析曲柄所需的驱动力矩； 第 3 页 取曲柄轴为等效构件，确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量； 用软件（ VB、MATLAB、ADAMS或 SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。 图纸上绘出最终方案的机构运动简图并编写说明书。 1.3 原始参数 参数项目 数据 曲柄转速 n（r/min ） 65 行程速比系数 K 1.8 插程 H（mm） 150 连杆与导杆之比 LO3B/LBC 0.8 工作阻力 Fr(N) 3500 空程阻力 Ff （N) 175 Lo2o3 （mm） 150 滑块质量 m2，m5(kg) 50 杆件线密度（ kg/m） 200 不均匀系数 0.05 第 4 页 运动方案设计 2.1 主机构方案 （1）运动是否具有确定的运动 该机构中构件 n=5。在各个构件构成的的运动副中 Pl=7,Ph=0。由以上条件可知：机构的自由度 F=3n-2Pl-Ph=1。机构的原动件是曲柄，原动件的个数等于机构的自由度，所以机构具有确定的运动。 （2）机构传动功能的实现 在原动件曲柄 1 带滑块 2 的作用下，摇杆 3 在一定的角度范围内摆动。 通过摇杆杆 3 带动连杆 4 运动，从而实现刨刀的往复运动。 （3）主传动机构的工作性能 曲柄 1 的角速度恒定，通过滑块 2 带动摇杆 3 摆动，连杆 4 也随着杆 3 的摆动不断的改变角度，使刨刀的速度变化减缓，速度趋于匀速；在机构 的回程时，只有惯性力和摩擦力，两者的作用都比较小，因此，机构在传动时可以实现刨头的工作行程速度较低，而返程的速度较高的急回运动。（4）机构的传力性能 该机构在设计上不存在影响机构运转的死点，机构在运转过程中不会因为机构本身的问题而突然停下。 （5）机构的动力性能分析。 由于原动件曲柄具有运动稳定平衡性，在运转过程中，不会引起整个机构的震动，保证整个机构的寿命。 （6）机构的合理性 此机构使用六连杆机构，设计简单，维修，检测都很方便。 （7）机构的经济性 该机构使用的连杆都不是精密的结构，不需要特别的加工工艺，也不需要特别的材料来制作，也不需要满足特别的工作环境，所以该机构具有好的经济效益，制作方便，实用。 第 5 页 2.2 齿轮传动机构方案 根据本设计传动特点，本设计采用皮带轮，齿轮两级传动 传动特点： 普通 V 带传动允许的传动比较大， 结构紧凑，，并且大多数 V 带已经标准化，便于设计。 齿轮减速器的特点是效率及可靠性高，工作寿命长，维护简便，因而应用范围很广泛。齿轮减速器按其减速齿轮的级数可分为单级、两级、三级和多级的；按其轴在空间分布可分为立式和卧式；按其轴运动简图的特点展开式、同轴式和分流式等。 第 6 页 电动机的选择 3.1 电动机的型号 根据本机构设计的特点，参考机构运动简图以及传动特征，参照原动机选择的要求，根据题目所