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 四、设计内容及工作量 五. 设计计算过程 (一). 方案比较与选择 (二). 导杆机构分析与设计 1.机构的尺寸综合 2. 导杆机构的运动分析 3. 凸轮机构设计 六. 参考文献

一、工作原理：

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16 （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0.05H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。按小批量生产规模设计。

导杆机构运动分析 转速n2 插刀行程H(mm) 42 100 行程速比系数K 1.65 从动件最大摆角?max 14° 从动件杆长 124 导杆机构运动分析 许用压推程运力角 动角?o 38° 58° 远休止角 10° 回程运动角?’o 58° 工作阻力Fmax(N) 3200 导杆机构运动动态静力分析 导杆质量滑块6质量m4(kg) m6(kg) 22 70 导杆4质心转动惯量Js4(kgm2) 1.1

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：

??180??,

K-1K?1，得 ??44.15.

???18012)设的曲柄摇杆机构型式，选择摇杆摆角??60， ??max??25,??56min 查表可得

即可求得各杆长度,设计完成。

方案一的特点：

（3）机构为平面连杆机构，结构简单，加工方便。

（4）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。 （5）所获得的

max?min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，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BC和传力性能。

方案三

BO2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

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。