机械原理课程设计插床机构
机械原理课程设计插床
机械原理课程设计插床一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握插床的基本工作原理和结构组成；2. 学习并掌握插床操作的基本步骤和机械加工中的安全技术；3. 掌握运用机械原理解决实际插床操作中问题的方法。
技能目标：1. 能够正确操作插床，完成简单的金属切削加工；2. 能够根据加工要求，合理选择和安装插床刀具；3. 能够分析插床加工过程中的常见问题，并采取相应措施解决。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械原理和机械加工的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 增强学生的安全意识，培养其认真负责的工作态度；3. 提高学生的团队合作能力和解决问题的自信心。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论联系实际，培养学生动手操作能力和解决实际问题的能力。
学生特点：高年级学生，具备一定的机械基础知识，具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求：结合课本内容，注重实践操作，通过实际操作让学生深入了解插床的工作原理和操作技巧，提高学生的实际操作能力和安全意识。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 插床的基本原理：参照课本第三章第二节，讲解插床的工作原理、分类及结构组成；- 刀具选择与安装：结合课本第四章第一节，介绍插床刀具的类型、选用原则及安装方法；- 安全技术：依据课本第十二章，阐述插床操作过程中的安全注意事项及事故预防措施。
2. 实践操作：- 插床操作步骤：按照课本第五章，让学生实际操作插床，掌握基本操作流程；- 加工工艺：结合课本第六章，教授简单零件的加工工艺，提高学生实际加工能力；- 问题分析与解决：针对实际操作过程中可能出现的问题，指导学生参照课本内容进行分析和解决。
3. 教学进度安排：- 理论部分：共计4课时，分别讲解插床原理、刀具选择与安装、安全技术；- 实践部分：共计8课时，分阶段进行插床操作、加工工艺学习和问题分析。
教学内容依据课程目标，结合课本章节，科学系统地组织，旨在确保学生掌握插床相关知识和技能。
机械原理课程设计插床
机械原理课程设计插床一、引言。
插床作为一种常见的机械加工设备，在工业生产中起着重要的作用。
本文旨在对插床的结构、工作原理以及设计要点进行介绍，以便于机械原理课程设计的学习和实践。
二、插床的结构。
插床通常由床身、工作台、主轴、进给装置、传动装置、刀架等部分组成。
床身是插床的基础部分，承受整个机床的重量和切削力，具有高强度和刚性。
工作台用于夹紧工件，是加工的基准面。
主轴是插床的主要运动部件，通过主轴传动装置实现不同速度和进给速度的调节。
进给装置用于控制工件的进给运动，传动装置则用于驱动主轴和进给装置的运动。
刀架是刀具的安装和刀具进给的部分，通过刀架的运动实现工件的切削加工。
三、插床的工作原理。
插床的工作原理是利用主轴带动刀具进行切削加工，工件在工作台上进行相对运动，实现对工件的加工。
在加工过程中，刀具通过刀架的进给运动，沿工件的轴向或径向进行切削，完成对工件的加工。
同时，进给装置控制工件的进给速度，使得切削过程得以顺利进行。
四、插床的设计要点。
1. 结构设计，插床的结构设计应注重床身的刚性和稳定性，确保机床在加工过程中不产生振动和变形，影响加工精度。
同时，主轴和进给装置的设计要满足不同加工要求，具有良好的可调性和稳定性。
2. 刀具选择，在插床的设计中，应根据加工工件的材料和形状选择合适的刀具，确保切削效果和加工质量。
同时，刀具的安装和调整要方便快捷，提高生产效率。
3. 进给系统设计，进给系统的设计要满足不同工件的加工要求，具有可调性和稳定性。
同时，进给系统的传动装置要可靠耐用，确保加工过程的安全和稳定。
4. 控制系统设计，插床的控制系统应具有良好的响应速度和精度，能够实现对加工过程的精确控制。
同时，控制系统的操作界面要简单直观，方便操作和维护。
五、结论。
插床作为一种常见的机械加工设备，在工业生产中具有重要的作用。
通过对插床的结构、工作原理以及设计要点的介绍，可以更好地理解和掌握插床的工作原理和设计方法，为机械原理课程设计提供参考和指导。
插床的机械原理课程设计
插床的机械原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解插床的基本结构组成及其工作原理；2. 学生能掌握插床的主要机械部件名称及其功能；3. 学生能了解插床在制造业中的应用和重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解释插床机械运动的过程；2. 学生能够通过实际操作，掌握插床的安全操作规程和简单维护方法；3. 学生能够通过小组合作，设计并制作简单的插床模型，培养动手能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对机械原理学习的兴趣，增强探索精神和创新意识；2. 学生能够树立安全意识，养成严谨的科学态度和良好的操作习惯；3. 学生能够认识到插床在国民经济中的地位，培养爱国主义情怀和民族自豪感。
课程性质分析：本课程为机械原理实践课，注重理论联系实际，通过讲授、演示、实践等教学手段，使学生掌握插床的基本原理和操作技能。
学生特点分析：学生为初中年级，具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇，但注意力集中时间有限，需要通过趣味性和实践性强的教学活动激发学习兴趣。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动参与，提高课堂互动性。
强调实践操作，培养学生动手能力，同时关注安全意识和团队协作能力的培养。
通过教学评估，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 插床概述- 插床的定义、分类及用途；- 插床在机械加工中的地位与作用。
2. 插床的结构与工作原理- 插床的主要部件及其功能；- 插床的工作原理及运动分析。
3. 插床的操作与维护- 插床的操作规程及注意事项；- 插床的日常维护与保养。
4. 插床的应用案例- 插床在实际加工中的应用实例；- 插床加工零件的工艺流程。
5. 插床模型设计与制作- 小组合作设计插床模型；- 动手制作插床模型，并进行调试。
教学大纲安排：第一课时：插床概述及用途；第二课时：插床结构与工作原理；第三课时：插床操作与维护；第四课时：插床应用案例分析与讨论；第五课时：插床模型设计与制作。
机械原理课程设计插床机构设计
深航北方科技学院课程名称机械原理课程设计插床机构设计题目名称插床机构设计学生学院机械工程系专业班级学号学生姓名指导教师一设计任务书 (1)1、工作原理 (1)2、设计数据 (2)二参数设计 (3)1.倒杆机构的方案选型 (3)（1）方案I (3)（2）方案II (3)（3）方案III (4)2、导杆机构分析与设计 (4)（1）导杆机构尺寸计算 (4)（2）导杆在1位置的运动分析 (5)1）速度分析 (5)3）加速度分析 (6)（2）凸轮机构设计 (7)(1) 确定凸轮机构的基本尺寸 (7)(2) 凸轮廓线的绘制 (9)（4）齿轮的设计计算 (11)1）设计原理 (11)2）小齿轮参数计算 (11)3）大齿轮参数计算 (11)三小结 (13)一设计任务书1、工作原理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。
图1.1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3转动，再通过导杆机构使装有刀具的滑块5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O2上的凸轮驱动摆动从动件DOl8和其它有关机构（图中未画出）来完成的。
图1.1 插床工作原理图2、设计数据二 参数设计1.倒杆机构的方案选型（1）方案I该方案如图2—1由两个四杆机构组成。
使b>a, 构件1、2、3、6便构成摆动导杆机构，基本参数为b/a=λ。
构件3、4、5、6构成摇杆滑块机构。
图2—1方案特点如下：1).是一种平面连杆机构，结构简单，加工方便，能承受较大载荷。
2).具有急回作用，其行程速比系数00(180)/(180)k θθ=+-,而arcsin(1/)θλ=。
只要正确选择λ，即可满足行程速比系数k 的要求。
机械原理课程设计说明书 插床机构
一 插床机构的设计与运动分析1.插床机构简介与设计数据插床主要由齿轮机构、导杆机构和凸轮机构等组成，如图2-1，a 所示。
电动机经过减速装置（图中只画出齿轮1z 、2z ）使曲柄1转动，再通过导杆机构1-2-3-4-5-6，使装有刀具的滑块沿导路y-y 作往复运动，以实现刀具切削运动。
为了缩短空程时间，提高生产率，要求刀具有急回运动。
刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴2O 上的凸轮驱动摆动从动杆D O 4和其他有关机构来完成的。
设计数据表 设计内容 导杆机构的设计及运动分析符号 1n K HB O BCl l 3 32O O la b c单位 min r mm mm数据 652120116055551251．设计内容和步骤已知 行程速度变化系数（行程速比系数）K ，滑块5的冲程H ，中心距32O O l ，比值BO BCl l 3，各构件重心S 的位置，曲柄每分钟转数 1n 。
要求 设计导杆机构，作机构两个位置的速度多边行和加速度多边形，做滑块的运动线图。
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y y -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y y -应位于B 点所画圆弧高的平分线上。
2）作机构运动简图。
选取长度比例尺)(mm m l μ，按表22-所分配的两个曲柄位置作出机构运动简图，其中一个位置用粗线画出。
曲柄位置的作法如图22-；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'1和'8两个位置。
3）作速度、加速度多边形。
选取速度比例尺⎪⎭⎫⎝⎛mm s m v μ和加速度比例尺⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛mm s m a 2μ，用相应运动图解法作该两个位置的速度多边形和加速度多边形，并将其结果列入下表：项目位置1ω2A v23A A v 3A v CB v C v 3S vω大小 方向 106.28 0.471 0. 14 0.450 0.04 0.2 0.26 2.1逆时针单位 s 1 s m s 1项目 位置 2A a K A A a23 n A a 3t A a 3n CB a C a 3S a ε2.96 0.6 0.96 0.04 0.016 0.04 0.54单位2s m 21s4）作滑块的运动线图。
机械原理课程设计—插床机构说明介绍模板之令狐文艳创作
第二章 插床主体机构尺寸综合设计令狐文艳机构简图如下： 已知21O O =150mm ，1/2=BO BC ，行程H=100mm ，行程比系数K=2，根据以上信息确定曲柄,1A O 2,BO BC 长度，以及2O 到YY 轴的距离1.A O 1长度的确定图 1 极限位置由)180/()180(00θθ-+=K ，得极为夹角：060=θ，首先做出曲柄的运动轨迹，以1O 为圆心，A O 1为半径做圆，随着曲柄的转动，有图知道，当A O 2转到12A O ，于圆相切于上面时，刀具处于下极限位置；当A O 2转到22A O ，与圆相切于下面时，刀具处于上极限位置。
于是可得到12A O 与22A O 得夹角即为极为夹角060=θ。
由几何关系知，212211O O A O O A ∠=∠，于是可得，021221160=∠=∠O O A O O A 。
由几何关系可得：代入数据，21O O =150mm ，060=θ，得即曲柄长度为75mm 2.杆2BO BC 、的长度的确定图 2 杆BC ，BO 2长度确定由图 2 知道，刀具处于上极限位置2C 和下极限位置1C时，21C C 长度即为最大行程H=100mm ，即有21C C =100mm 。
在确定曲柄长度过程中，我们得到021221160=∠=∠O O A O O A ，那么可得到022160=∠B O B ，那么可知道三角形221O B B ∆等边三角形。
又有几何关系知道四边形1221C C B B 是平行四边形，那么1212C C B B =，又上面讨论知221O B B ∆为等边三角形，于是有1221B B O B =，那么可得到mm O B 10022=,即mm BO 1002=又已知1/2=BO BC ，于是可得到 即杆2,BO BC 的100mm 。
3.2O 到YY 轴的距离的确定图 32O 到YY 轴的距离有图我们看到，YY 轴由3311y y y y 移动到过程中，同一点的压力角先减小，后又增大，那么在中间某处必有一个最佳位置，使得每个位置的压力角最佳。
机械原理课程设计 插床导杆机构的设计及运动分析
机械原理课程设计任务书（十）姓名 专业 液压传动与控制 班级 液压 学号一、设计题目：插床导杆机构的设计及运动分析 二、系统简图：三、工作条件3O B位置，曲柄每分钟转数1n 。
四、原始数据五、要求：1）设计导杆机构； 2）显示机构两个位置；3）作滑块的运动线图（编程设计）； 4）编写说明书。
指导教师：开始日期： 2011 年 6 月 26 日 完成日期： 2011 年 6 月 30 日目录1．设计任务及要求2．数学模型的建立3．程序框图4．程序清单及运算结果5．总结和目的6. 参考文献1数学模型急位夹角60°,θA 2=75mm,a=b=100mm1.()55θt ωt =2.5655tx sin θθarctan x cos θ= ()0556xωωcos θθy=-3.θ1=θ6-180.()()()2655655656561εx εcos θθx ωsin θθωωsin θθy⎡⎤=---+-⎣⎦4.连杆的角位移方案15a sin θc θarcsin b -⎛⎫= ⎪⎝⎭5.滑块5的位移方程(ε5=0) 11asin θc d acos θbcos arcsin b -⎡⎤⎛⎫=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦6.BC 杆角速度6122a ωcos θωb cos θ=7.滑块速度方程()12c 62sin θθv a ωcos θ-=8.2251612222a εcos θa ωcos θb ωsin θεbcos θ-+=9.2kc 22226161a b εsin θb ωcos θa εsin θa ωcos θ=+--2.程序框图3.程序清单及运算结果（1）程序清单#include<stdio.h>#include<math.h>#include<stdlib.h>#include<conio.h>#include<graphics.h>#define pi 3.1415926#define N 600void init_graph(void);void initview();void draw();void cur();double weit1[N],weit2[N],weit3[N];double sita1[N],sita2[N],sita3[N];double omigar1[N],omigar2[N],omigar3[N];double a=75.0,d=150.0,e=93.0,f=50.0,g=50.0.0,w1=6.3031852;main(){int i;double alf=0, detat=0,theta1=0;double weit=0,w3=0,ekq3=0,b=0,va=0; double theta2=0,w4=0,ekq4=0;double s=0,vc=0,ac=0;double q=0,j=0,u=0;detat=2*pi/(N*w1);for(i=0;i<N;i++){alf=w1*detat*i;weit=atan((a*sin(alf)-d)/(a*cos(alf))); if(weit<0)weit=weit+2*pi;elseif(0<weit<pi)weit=weit+pi;/*****计算杆件3的角速度、角加速度*****/ theta1=weit-pi;b=sqrt(a*a+d*d-2*a*d*sin(alf));w3=a*w1*cos(alf-weit)/b;va=-a*w1*sin(alf-weit);ekq3=(-a*w1*w1*sin(alf-weit)-2*va*w3)/b;/*****计算滑块5的位移、速度、加速度*****/theta2=asin((f*sin(theta1)-e)/g);q=-2*f*cos(theta1);j=f*f+e*e-g*g-2*f*e*sin(theta1);u=q*q-4*j;s=(-q+sqrt(u))/2;w4=f*w3*cos(theta1)/(g*cos(theta2));vc=f*w3*sin(theta1-theta2)/cos(theta2);ekq4=f*(ekq3*cos(theta1)-w3*w3*sin(theta1)+w4*w4*sin (theta2))/(g*cos(theta2));ac=g*ekq4*sin(theta2)+g*w4*w4*cos(theta2)-f*ekq3*sin (theta1)-f*w3*w3*cos(theta1);/******计算结果存入数组*****/weit1[i]=weit;weit2[i]=w3;weit3[i]=ekq3;sita1[i]=s;sita2[i]=vc;sita3[i]=ac;omigar1[i]=theta2;omigar2[i]=w4;omigar3[i]=ekq4;}/*****输出计算结果*****/for(i=0;i<N;i++){printf("i=%d \n weit1[i]=%lf \t weit2[i]=%lf \t weit3[i]=%lf \t",i,weit1[i],weit2[i],weit3[i]);printf("\n stia1[i]=%lf \t stia2[i]=%lf \t stia3[i]=%lf \t",sita1[i],sita2[i],sita3[i]);printf("\n omigar1[i]=%lf \t omigar2[i]=%lf \t omigar3[i]=%lf\n\n",omigar1[i],omigar2[i],omigar3[i]);}cur();}/*****速度、加速度、位移曲线图函数******/void cur(){int i;double alf=0, detat=0,theta1=0;double weit=0,w3=0,ekq3=0,b=0,va=0;double theta2=0,w4=0,ekq4=0;double s=0,vc=0,ac=0;double q=0,j=0,u=0;doublea=75,d=150,e=93,f=100,g=100,w1=6.2831852;int gd=DETECT, gmode,n;initgraph(&gd,&gmode,"c:\\turboc2");clrscr();for(i=0;i<N;i++){detat=2*pi/(N*w1);alf=w1*detat*i;weit=atan((a*sin(alf)-d)/(a*cos(alf)));if(weit<0)weit=weit+2*pi;elseif(0<weit<pi)weit=weit+pi;theta1=weit-pi;b=sqrt(a*a+d*d-2*a*d*sin(alf));w3=a*w1*cos(alf-weit)/b;va=-a*w1*sin(alf-weit);ekq3=(-a*w1*w1*sin(alf-weit)-2*va*w3)/b;theta2=asin((f*sin(theta1)-e)/g);q=-2*f*cos(theta1);j=f*f+e*e-g*g-2*f*e*sin(theta1);u=q*q-4*j;s=(-q+sqrt(u))/2;w4=f*w3*cos(theta1)/(g*cos(theta2));vc=f*w3*sin(theta1-theta2)/cos(theta2);ekq4=f*(ekq3*cos(theta1)-w3*w3*sin(theta1)+w4*w4*sin (theta2))/(g*cos(theta2));ac=g*ekq4*sin(theta2)+g*w4*w4*cos(theta2)-f*ekq3*sin (theta1)-f*w3*w3*cos(theta1);line(100,200,500,200);setcolor(5);line(492,201,500,200);line(492,199,500,200);line(100,10,100,350);setcolor(5);line(99,18,100,10);line(101,18,100,10);putpixel(100+alf*180/pi,200-s/5,1);/*绘制位移曲线*/putpixel(100+alf*180/pi,200-vc/100,2);/*绘制速度曲线*/putpixel(100+alf*180/pi,200-ac/100,4)/*绘制加速度曲线*/}setcolor(10);settextjustify(CENTER_TEXT,0);outtextxy(300,300,"RED___JIASUDU");outtextxy(300,330,"GREEN___SUDU");outtextxy(300,360,"BLUE___WEIYI");/* outtextxy(300,50,"SUDU JIASUDU WEIYI GUAN XI QU XIAN TU");*/outtextxy(300,50,"SUDU JIASUDU WEIYI GUAN XI QU XIAN TU");getch();closegraph();}（2）该程序运算结果4.总结和目的随着假期的到来，课程设计也接近了尾声。
机械原理课设插床
机械原理课程设计说明书题目：插床机构姓名：班级：学号：指导教师：成绩:完成时间:目录1.1机构简介 (2)1.2设计任务 (2)1.3原始数据 (3)2.1机构运动方案设计 (3)2.2电动机、齿轮传动机构方案 (4)2.3总体方案图 (6)3.1电动机的选择 (7)3.2传动比分配 (8)3.3齿轮机构设计 (8)3.4主机构的设计 (10)3.5主机构的运动分析 (12)3.6主机构的受力分析 (15)3.7主机构的速度波动 (21)4.1课程设计小结 (23)参文考献 (25)一、机构简介与设计数据1、机构简介插床是一种用于工件表面切削加工的机床。
插床主要由连杆机构、凸轮机构和齿轮机构等组成，如图所示。
电动机经过齿轮机构减速使曲柄1转动，再通过连杆机构1—2—3—4—5—6，使装有刀具的滑块5沿导路y —y 作往复运动，以实现刀具的切削运动。
刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴O 2 上的凸轮驱动摆动从动件O 4D 和其他有关机构（图中未画出）来完成。
为了缩短空回行程时间，提高生产率，要求刀具有急回运动。
2、设计数据二、设计内容1.导杆机构的设计及运动分析设计导杆机构，作机构的运动简图，并作机构两个位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图，作滑块的运动线图。
以上内容与后面动态静力分析共画在0号图纸（图纸格式与机械制图要求相同，包括边框、标题栏等）上。
整理说明书。
2.导杆机构的动态静力分析确定机构一个位置的各运动副反力及应加于曲柄上的平衡力矩。
作图部分画在运动分析的图样上。
整理说明书。
3.凸轮机构设计绘制从动杆的运动线图，画出凸轮实际轮廓曲线。
以上内容作在3号图纸上。
整理说明书。
4.齿轮机构设计做标准齿轮，计算该对齿轮传动的各部分尺寸，以3号图纸绘制齿轮传动的啮合图。
整理说明书。
插床主体机构尺寸综合设计......................................................................................................机构简图如下：• cos ∠ B 2 O 2 C ) / 2由上 面的讨 论容易 知道 ∠ B 2 O 2 C = 30 度 ，再 代入其 他数据 ，得：x = 93 . 3 mm ，即 O 2 到 YY 轴的 距离为 93.3mm 三、插床导杆机构的速度分析位置1速度加速度分析1）求导杆3上与铰链中心A 重合的点3A 的速度3A V滑块2——动参考系，3A ——动点3A V = 2A V+ 23A A V 方向： ⊥A O 3 ⊥A O 2 ∥A O 3 大小： ？ 11ωl ？式中：2A V =12ωA l O =6.28×0.075（m/s ）=0.471m/s取速度比例尺v u =0.01（mmsm /），作出速度图32a pa ，进而可得导杆3的角速度大小：3ω=33r V A =33r pa u v =0.374/0.20157=1.855(rad/s) 及其转向为顺时针。
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插床机构综合与传动系统设计目录
题目及设计要求
一、设计题目
插床是常用的机械加工设备，用于齿轮、花键和槽形零件等的加工。
图6－15为某插床机构运动方案示意图。
该插床主要由带转动、齿轮传动、连杆机构和凸轮机构等组成。
电动机经过带传动、齿轮传动减速后带动曲柄1回转，再通过导杆机构1－2－3－4－5－6，使装有刀具的滑块沿道路y －y 作往复运动，以实现刀具切削运动。
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，是由固结于轴上的凸轮驱动摆动从动件
和其他有关机构（图中未画出）来实现的。
画出）来实现的。
针对图3-30所示的插床机构运动方案，进行执行机构的综合与分析，并进行传动系统结构设计。
A B C D H
O 2
x
d
b
O 1
O 3
c
a
1 2
3 4 5
6
n 2 n 1
z 1
z 2
y
y
Q
S 5
S 1
图3-30 插床机构运动方案示意图
二、设计数据与要求
依据插床工况条件的限制，预先确定了有关几何尺寸和力学参数，如表6－4所示。
要求所设计的插床结构紧凑，机械效率高。
表6－4 插床机构设计数据
三、设计任务
1. 针对图1所示的插床的执行机构（插削机构和送料机构）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；
2. 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；
3. 在插床工作过程中，插刀所受的阻力变化曲线如图6－16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；
4. 确定电动机的功率与转速；
图3-31 插刀所受阻力曲
线
5. 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；
6. 编写课程设计说明书；
7. 感想与建议。
设计：
一、确定各构件的运动尺寸，绘制机构简图
1、插削机构的设计：
由题知：杆1的极位夹角为 θ=180*（K-1）/（K+1）； 故有
为了使构件4对构件5的平均传动角比较大，故应有： 则可得： 所得数据如下：
四种方案的推程运动规律：
1、 等加速等减速
2
20210221
2
/4/4
/
2、 余弦
01
02
2
2
1
00[1cos(
/)]/2sin(
/
)/(2)
cos(/
)/(2)
3、正弦
00
100
22
100 [(/)sin(2/)/(2)]
[1cos(2/)]/
2sin(2/)/
4、五次多项式回程运动规律：修正后的等速回程
取01
101001
15
/(22)
正弦加速度加速阶段（10）：
等速阶段
正弦加速度减速阶段（
10）：
所得数据如下：
四种方案下的凸轮轮廓曲线如下：
第一组：
第二组：
第三组：
第四组：
设计简图：
二、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（插削机构的运动学分析）
1）位置分析 建立封闭矢量多边形
32
1334
5O O l l s l l x
y
s （式1）
将机构的封闭矢量方程式（1）写成在两
坐标上的投影式，并化简整理成方程左边仅含未知量项的形式，即得：
33211
33
11
3344
33
445
cos cos sin sin
cos()cos sin(
)sin
O O s l l s l l l x l l s y
（式2）
解上述方程组得：
2
2
3
32111111
3
3211
4
335
33
44
(cos )(sin )
sin arctan
cos arccos[cos()]sin(
)sin
O O O O s l l l l l l x l s l l y
………………（式3）
2）角速度分析
分别将（式2）对时间取一次导数，可得
'3331133
3311
3
1
33444
'3
344
5
cos sin 00sin sin cos 00
cos 0sin()sin 000
cos(
)
cos
10
s l s s l l l l l s ……
………………………………………………………………………（式4） 解之可得s3,ω3,ω4,s5。
3）角加速度分析
分别将（式2）对时间取二次导数，可得加速度关系
1111
1
1
1
cos sin
00
l
l ………………………………………………………（式5）
采用高斯消去法可求解（式5）可解得角加速度dds3,α3,α4,dds5； 各方案滑块C 的位移和速度变化规律曲线，即S5、S5’的变化规律如下图：
A 组
B 组：
C 组
D 组
三、在插床工作过程中，插刀所受的阻力变化曲线如图2所示，在不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件，分析曲柄所需的驱动力矩
四、确定电动机的功率和转速。
等效构件（曲柄1）上所需平均功率：
11
*236
ed ed p T T T T
设减速机构中齿轮传动效率η1=0.95；带传动效率η2=0.9；查《机械设计手册》，选择的电动机性能如下：
设计减速机构：传动比=额定转速/曲柄转速
设计各传动比如下：
齿轮参数设计如下：
带轮设计参数如下：
五、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。
所求飞轮转动惯量为：
六、感想与建议。
感想：在设计过程中采用分块设计方法可以使问题得到简化，如：１、将整个插床机构分为插削机构和送料机构，而插削机构又以六杆机构为主，依据插床工况条件的限制，题中预先确定了有关几何尺寸和力学参数，因此在满足所设计的插床结构紧凑，机械效率高的前提下设计了其他相应参数。
设计送料机构凸轮时，由于回程角比较小，若为简单的等速回程过程，则会出现尖点失真现象，故设计时将将回程规律做了一定修正。
2、电机选择时在满足高效率的前提下找到合适的传动比并通过查《机械设计手册》找到合适的电机。
在此假设了机构的效率，电机等速特性等，以便简化问题，且同时其对设计目的影响较小。
在整个设计过程中我们在分析清楚题目要求后讨论最佳解法并通过编程来解决。
先做好分析后着手做设计具体细节达到了事半功倍的效果。
另外由于知识的有限，将许多模型简化了也必将对设计造成一定负面影响。
建议：希望老师能在以后的课程设计过程中，能给大家讲解一些在设计时理应注意的相关问题，并给大家推荐一些设计书籍供学生参考学习，以保证我们的课程设计能达到预期的目的和要求。
七、参考文献。
《机械原理》第七版西北工业大学教研室编高等教育出版社
《机械原理课程设计》王淑仁主编北京-科学出版社2006《C程序设计教程》谭浩强著清华大学出版社《MATLAB 5.x 程序设计语言》楼顺天陈生潭雷虎民编著西安
电子科技大学出版社
《机械设计手册》成大先主编化学工业出版社。