插床机械传动系统设计.doc
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。
插床机械传动系统设计说明
机械设计课程设计说明书题目插床机械传动系统设计指导教师院系物理与机电工程学院班级 10机械（2）学号姓名完成时间 2012.12.6目录一．设计任务书 (3)二、传动方案拟定 (6)三、电动机的选择 (6)四、计算总传动比及分配各级的传动比 (7)五、运动参数及动力参数计算 (7)六、传动零件的设计计算 (9)七、轴的设计计算 (25)八、滚动轴承的选择及校核计算 (38)九、联轴器的选择 (42)十、润滑剂、密封装置的设计 (42)十一、箱体的设计 (43)十二、总结 (44)计算与说明主要结果机械设计课程设计任务书一、课程设计题目：插床机械系统方案设计二、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。
附图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2转动，再通过导杆机构使装有刀具的滑块6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l O8D和其它有关机构（图中未画出）来完成的。
三、设计要求电动机轴与曲柄轴2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2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8的升、回程运动规律均为等加速等减速运动，其它参数见设计数据。
执行机构的传动效率按0.95计算。
按小批量生产规模设计。
四、设计数据（见附表1）五、设计内容1、设计题目（包括设计条件和要求）；2、根据电机转速和曲柄轴转速的比值，选择传动机构并定性比较，确定传动系统方案；3、电动机类型和功率的选择；4、确定总传动比、分配各级传动比；5、计算传动装置的运动和动力参数；6、传动零件（带传动及齿轮传动（或蜗杆传动））设计计算；7、传动轴的结构设计及校核；8、滚动轴承的选择和寿命计算；9、键连接的选择和校核计算；10、联轴器的选择计算；11、润滑剂及润滑方式、密封装置的选择；12、减速器箱体的结构和主要尺寸设计；13、执行机构方案及尺寸设计（在机械原理设计中完成，本次不做）；14、执行机构构件及零件的结构尺寸设计（由设计者自定是否涉及）；15、运用计算机软件（Solidworks、Pro/E、AutoCAD等）设计及绘图；16、列出主要参考资料并编号；17、设计的心得体会和收获；六、设计工作量1、减速器装配图1张，要求计算机采用A0图纸出图，图纸格式为留装订边，标题栏、明细栏参考机械设计手册国标规定；2、传动轴零件图1张；传动零件1张，均要求计算机采用A3图纸出图，图纸格式为及箱体设计（2）减速器箱体设计；6、计算机绘图设计（1）减速器三维零件图及装配图（可不做）；（2）绘制减速器装配图；（3）绘制轴及传动零件的零件图；11（或13）周星期六至12（或14）周星期三7、编写设计计算说明书（1）编写设计计算说明书，内容包括所有的计算，并附有必要的简图；（2）说明书中最后应写出设计总结。
插床设计计算说明书
机械原理课程设计设计计算说明书设计题目学院专业级班学生姓名完成日期指导教师（签字）重庆大学国家工科机械基础教学基地（1）主执行机构速度分析.3232B B B B V V V =+ E D ED V V V =+方向 BC L ⊥ AB L ⊥ //BC L 方向 //导轨DC L ⊥ DE L ⊥大小 ？ 大小14.85NF=13.44=F N已知已知已知？？已知已知? 已知？，将回程角设为与推程角相等的度数，凸轮轮廓曲线与刀具中心轨迹心得与体会十几天的机械原理课程设计结束了，在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西,领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质,更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制,最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化.在社会这样一个大群体里面,沟通自然是为人处世的基本,如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会.在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大,小组里的人都很有责任感,付出了最大的努力,尽最大的努力去解决自己任务里所遇到的问题.最终我们能完成于这种态度十分不开的。
生活中的点点滴滴成功失败都是这样的吧与我们对待事情的态度相关。
在这种相互协调合作的过程中,口角的斗争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分歧,而不是一味的计较和埋怨.这不仅仅是在类似于这样的协调当中,生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力,面对分歧大家要消除误解,相互理解,增进了解,达到谅解…..也许很多问题没有想象中的那么复杂,关键还是看我们的心态,那种处理和解决分歧的心态,因为毕竟我们的出发点都是很好的.课程设计也是一种学习同事优秀品质的过程,比如我组的张星红同学,人家的确有种耐得住寂寞的心态.所以他在学习上取得了很多傲人的成绩,但是我所赞赏的还是他追求的过程,当遇到问题的时候,那种斟酌的态度就值得我们每一位学习,人家是在用心造就自己的任务,而且孜孜不倦,追求卓越.我们过去有位老师说得好,有有些事情的产生只是有原因的,别人能在诸如学习上取得了不一般的成绩,那绝对不是侥幸或者巧合,那是自己付出劳动的成果的彰显,那是自己辛苦过程的体现.这种不断上进,认真一致的心态也必将导致一个人在生活和学习的各个方面做的很完美,有位那种追求的锲而不舍的过程是相同的,这就是一种优良的品质,它将指引着一个人意气风发,更好走好自己的每一步.在今后的学习中,一定要戒骄戒躁,态度端正,虚心认真….要永远的记住一句话:态度决定一切.题目：插床课程设计名称：机械原理课程设计学年、学期：2009~2010第二学期学生所在学院：机械工程学院专业、年级、班：08车辆2班指导教师姓名：雄心志学生姓名：罗建超设计时间：10/06/15 ~ 10/06/24 学生成绩：建档时间：10/06/24课程设计提交材料（袋装内容）●设计计算说明书一份（含解析法计算结果与相应线图）；●1号图一张（主执行机构运动简图及运动分析和动态静力分析）；●3号图一张（凸轮机构运动简图和运动循环图）；●3号图一张（机械系统传动方案设计图）。
插床的数控化改造
主 传 动 系统 方 面 ， 沿用 原 普 通插 床 的 机械 结 仍
构， 采用 同步 带传 动与 主 电机相 连 ， 过两 个滑 移变 通 速齿 轮实 现 四级变 速 ， 通 过 曲柄 摆杆 一摆 杆 滑 块 并 机构 实现 滑枕 的往 复直 线运 动．
造 ， 制 出 了两 坐标 移动 （ ｙ） 一 坐 标 （ 旋 转 的 研 Ｘ、 、 Ｃ） 间歇 式工作 往复 式 进 刀 的数 控 插 床 ． 数 控 插 床 用 该 于对 两叶 、 叶罗茨泵 系列 转子 型 面的数 控化 加工 ， 三 既能进 行粗 插又 能进 行精插 ， 高 了加工 效率 、 提 保证
Ｒｏ ｔ ｍ ｐ． ｏ ｓ ｐｕ
Ｋｅ ｒ ：ＣＮＣ ｙｓ ｅ ；ｓｏ ｔｎ ｃ ｉ ｙ ｗｏ ｄｓ ｓ ｔｍ ｌ ｔ ｉ ｇ ｍａ ｈ ｎｅ；ｎｕ ｅ ｉａ ｏ ｒ ｌｒ ｆ ｒ ｍ ｒｃ ｌｃ ｎｔ ｏ ｅ ｏ ｍ
对 截面 轮廓线 为 非 圆柱 面 （ 由渐 开 线 、 线 、 摆 圆 弧等多段 曲线 组成 ） 的罗茨泵 转子 叶片 Ｌ 的加 工 ， ｌ 若
ＺＨ ＡＮ Ｇ ａ— ｕｎ，ＺＨ ＡＯ ｕ ｇ ｎｇ Ｈ ｉｙ Ｙ —ａ
（ ｃ ｏ ｌ ｆ Ｍ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌｈ ｏ ｃ ａ ｉａ ｏ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｈ ｎ ｏ ｇ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｚ ｂ ５ ０ ９ ｙ ｉ ｏ ２ ５ ４ ，Ｃｈ ｎ ） ｉａ
ｍ ａ ｉ ｒ ｐｈ ｃ ｐ ｏｇ ａ ｍ ｉ ｇ，ｔ ｂ ｅ ｃ ｒ Ｃ— ｏ ａ ｍ ｉ ｔｃ ｇ ａ ｉ ｒ ｒ ｍ ｎ ａ ｌ ｕ ｖｅＮ ｐｒ ｇｒ ｍ ｎｇ，ｄ ａ ｉ ｒ ｃ ｉ ｏ ｈｅ ｃ ｔｎｇ ｔ ａ ｅ ｙｎ ｍ ｃｔ ａ ｋ ｎｇ ｆ ｒ ｔ ｕｔｉ ｒ ｃ
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。
插床的机械原理
插床的机械原理床是人们休息和睡眠的重要家具之一。
而插床是一种机械装置，它可以根据人的需求，将床上的板条插入或取下，实现床的升降，以适应不同的使用场景。
下面将详细介绍插床的机械原理。
插床的机械原理主要包括以下几个方面：1. 插条结构：插床的床板通常由多个木条组成，这些木条可以沿着床的长度方向插入或取下。
插条的结构通常包括两个关键部分：插条和插条槽。
插条是床板上的木条，它们的一端有凸出的结构，可以插入插条槽中。
插条槽是床底板上的一组槽，与插条的形状相匹配，它们之间可以形成紧密的连接。
2. 手动控制装置：插床通常配备了手动控制装置，用于控制床板的升降。
手动控制装置通常由手柄、滑轨和传动机构组成。
手柄是用于操作的手动装置，通常位于床的一侧。
滑轨是用于支撑床板和插条的金属轨道，确保床板的平稳运动。
传动机构是将手柄的旋转运动转化为床板升降的机构，通常由螺旋桨、连接杆等组成。
当手柄旋转时，传动机构会带动插条相应地升降，实现床板的插入或取下。
3. 固定机构：插床升降过程中需要保证床板的稳定性和安全性。
为了达到这个目的，插床通常设置了固定机构，它可以固定床板在所需位置。
固定机构通常包括锁定杆、锁定销和锁定装置等。
当床板升降到需要的位置时，锁定杆会进入床板的插条槽中，并通过锁定销将插条固定在槽中。
锁定装置则是用于控制锁定杆的操作机构，通常由手动装置或自动装置控制。
插床的机械原理使得人们可以根据自己的需求来调整床的高度和硬度。
当需要较高的床时，只需将插条插入床板，床板会相应升高；而当需要较低的床时，只需取下插条，床板会相应降低。
床板的升降可以通过手动控制装置来实现，让用户可以轻松地调整床的高度。
同时，固定机构可以保证床板的稳定性，不会因为使用过程中的晃动而产生危险。
总的来说，插床的机械原理是通过插条结构、手动控制装置和固定机构三个主要部分的协同作用，实现床板的升降，以适应不同的使用需求。
这种设计能够提高床的可调节性和舒适性，为人们提供更好的休息和睡眠体验。
插床机构课程设计
插床机构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解插床机构的基本概念，掌握其分类和结构特点。
2. 学生能够掌握插床机构的工作原理，了解其运动规律。
3. 学生能够了解插床机构在机械加工中的应用，掌握相关工艺参数。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决插床机构在实际应用中遇到的问题。
2. 学生能够通过实际操作，掌握插床机构的调试和维护方法。
3. 学生能够运用绘图软件，绘制插床机构的示意图，提高空间想象能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习插床机构，培养对机械制造的兴趣，提高学习积极性。
2. 学生能够认识到插床机构在制造业中的重要性，增强对制造业的认同感。
3. 学生在学习过程中，培养团队合作意识，提高沟通与协作能力。
课程性质：本课程为机械制造专业课程，以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生已具备一定的机械基础知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，激发学生兴趣，提高学生的动手操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际工作中，为我国制造业培养高素质的技术人才。
二、教学内容1. 插床机构概述- 插床机构的概念、分类及结构特点- 插床机构在机械加工中的应用2. 插床机构工作原理- 运动规律及其分析- 传动系统及其工作原理3. 插床机构的设计与计算- 基本设计原则- 相关工艺参数的选择与计算4. 插床机构的调试与维护- 调试方法及注意事项- 常见故障分析与排除- 维护保养方法5. 插床机构应用案例- 案例分析- 实际操作演示6. 插床机构绘图与识图- 绘图软件的使用- 插床机构示意图的绘制教学内容安排与进度：第一周：插床机构概述第二周：插床机构工作原理第三周：插床机构的设计与计算第四周：插床机构的调试与维护第五周：插床机构应用案例及实际操作演示第六周：插床机构绘图与识图教材章节及内容：第一章：机械加工基本概念第二章：插床机构概述第三章：插床机构工作原理第四章：插床机构设计与计算第五章：插床机构的调试与维护第六章：插床机构应用案例及绘图识图技巧教学内容根据课程目标和教学要求进行科学性和系统性组织，注重理论与实践相结合，提高学生的综合应用能力。
插床任务书
机械基础课程综合课程设计任务书一、设计题目:插床设计二、设计要求1．功能要求：插床用作往复运动的插刀加工铅垂方向的平面、成形表面及键槽、方孔等。
为保证加工质量，要求在切削行程中切削速度尽可能平稳。
为提高工效，要求尽量缩短非工作行程时间。
插刀每切削一次，安装工件的工作台需完成一次进给。
刀具行程能在一定范围内人工无级调整。
2．传力及动力特性要求插削时切削阻力较大，要求主传动机构具有良好的传力性能。
但在空回行程时，切削阻力为零，因此在一个工作循环中，载荷变化较大，将引起主轴回转的不均匀性。
为保证加工质量和减小电机容量，要求采取措施减小主轴回转的不均匀性。
3．空间布置及外形尺寸参看图一。
三、设计主要参数插刀最大行程H max=80 mm ～100mm最大切削速度V max=0.2m/s行程速比系数K=1.8～2.0最大切削阻力P=2000N，切削阻力变化曲线如图二所示。
凸轮机构中心距可按机床外形参考尺寸酌情选取，建议取L=125mm凸轮机构摆杆最大摆角φmax 可根据走刀需要选取，建议取φmax =10︒~15︒凸轮机构推程许用压力角[α]推建议取[α]推=40︒凸轮机构回程许用压力角[α]回建议取[α]回=70︒凸轮机构滚子半径r r应根据受力情况确定。
建议取r r=10mm。
刀具半径r c建议取r c=0.075mm许用速度波动值[δ] 建议取[δ]＝0.05其它参考数据见附表。
四、设计内容及要求1．传动方案设计根据功能要求及设计主要参数，确定插床的合理传动方案。
2．设计工作循环图。
3．尺度综合确定选定的主传动机构各杆的长度，并绘制机构运动简图。
4．运动分析用解析法做主传动机构的运动分析，绘制插刀的运动线图。
用相对运动图解法校核一个位置的分析结果。
5．受力分析用图解法对主传动机构的一个位置进行动态静力分析，求出各运动副反力和曲柄的平衡力矩；借用同组其他同学的结果，绘制作用于曲柄上的平衡力矩图。
6．凸轮机构设计合理选用从动杆推程和回程时的运动规律；用解析法计算凸轮的理论轮廓曲线和实际轮廓曲线及刀具中心轨迹曲线上各相应点的坐标；用图解法绘制凸轮理论廓线和实际廓线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机械设计课程设计说明书题目插床机械传动系统设计指导教师院系物理与机电工程学院班级10机械（2）学号姓名完成时间2012.12.6目录一．设计任务书 (3)二、传动方案拟定 (6)三、电动机的选择 (6)四、计算总传动比及分配各级的传动比 (7)五、运动参数及动力参数计算 (7)六、传动零件的设计计算 (9)七、轴的设计计算 (25)八、滚动轴承的选择及校核计算 (38)九、联轴器的选择 (42)十、润滑剂、密封装置的设计 (42)十一、箱体的设计 (43)十二、总结 (44)计算与说明主要结果机械设计课程设计任务书一、课程设计题目：插床机械系统方案设计二、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。
附图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2转动，再通过导杆机构使装有刀具的滑块6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l O8D和其它有关机构（图中未画出）来完成的。
三、设计要求电动机轴与曲柄轴2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2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8的升、回程运动规律均为等加速等减速运动，其它参数见设计数据。
执行机构的传动效率按0.95计算。
按小批量生产规模设计。
四、设计数据（见附表1）五、设计内容1、设计题目（包括设计条件和要求）；2、根据电机转速和曲柄轴转速的比值，选择传动机构并定性比较，确定传动系统方案；3、电动机类型和功率的选择；4、确定总传动比、分配各级传动比；5、计算传动装置的运动和动力参数；6、传动零件（带传动及齿轮传动（或蜗杆传动））设计计算；7、传动轴的结构设计及校核；8、滚动轴承的选择和寿命计算；9、键连接的选择和校核计算；10、联轴器的选择计算；11、润滑剂及润滑方式、密封装置的选择；12、减速器箱体的结构和主要尺寸设计；13、执行机构方案及尺寸设计（在机械原理设计中完成，本次不做）；14、执行机构构件及零件的结构尺寸设计（由设计者自定是否涉及）；15、运用计算机软件（Solidworks、Pro/E、AutoCAD等）设计及绘图；16、列出主要参考资料并编号；17、设计的心得体会和收获；六、设计工作量1、减速器装配图1张，要求计算机采用A0图纸出图，图纸格式为留装订边，标题栏、明细栏参考机械设计手册国标规定；2、传动轴零件图1张；传动零件1张，均要求计算机采用A3图纸出图，图纸格式为及箱体设计（2）减速器箱体设计；6、计算机绘图设计（1）减速器三维零件图及装配图（可不做）；（2）绘制减速器装配图；（3）绘制轴及传动零件的零件图；11（或13）周星期六至12（或14）周星期三7、编写设计计算说明书（1）编写设计计算说明书，内容包括所有的计算，并附有必要的简图；（2）说明书中最后应写出设计总结。
一方面总结设计课题的完成情况，另一方面总结个人所作设计的收获体会以及不足之处。
12（或14）周星期四至星期五上午8、答辩（1）作答辩准备（2）参加答辩12（或14）周星期五下午mNT⋅=⨯=⨯=I II II I09.6733.144014.19550np9550Ⅲ轴：KW974.097.099.0014.1PP34=⨯⨯==I II I Iηη滚min/07.522.772144.33inn34r===I II I ImNT⋅=⨯=⨯=I KII I II I I64.17807.52974.09550np9550将上述计算结果汇总于下表，以备查用：轴名功率/kW 转矩T/(N•m)转速n/(r/min)O轴 1.1 7.5 1400Ⅰ轴 1.056 18.01 560Ⅱ轴 1.014 67.09 144.33Ⅲ轴0.974 178.64 52.074、solidworks电机3D制图mNT⋅=I I I64.178应使带的实际初拉力min 00F F ）（>8、计算应轴力p F : 压轴力的最小值为：384.53N N 2163sin 48.6422sinF 2z F 1min 0min p =⨯⨯⨯==οα）（）（ 9、带轮结构设计 :查机械设计课程设计指导书得：Y90S-4电动机轴伸直径 D=24mm ，轴伸长度E=60mm 。
根据小带轮基准直径71mm d d1=做成实心式结构参照机械设计书图8-14（a ）和表8-10，可求其结构尺寸和轮缘横截面尺寸。
大带轮基准直径180mm d d2=做成腹板式结构参照机械设计书图8-14(b)和表8-10，可求出其结构尺寸和轮缘横截面尺寸。
小带轮参数：小带轮d1d =71mm ，孔径d=24mm ，带轮宽B=50mm ，查相关机械手册知小带轮采用实心式；大带轮参数：大带轮d2d =180mm ，查相关机械手册知大带轮采用四孔板式，则孔径d=28mm ，带轮宽B=50mm ，轮毂直径和宽度皆为56m m 28m m 22d L d 0=⨯===。
6.3、solidworks 带轮3D 制图（1）小带轮绘制： （2）大带轮绘制：6.4、参考资料[1]宋宝玉：《机械设计课程设计指导书》，高等教育出版社2006年版[2]濮良贵、纪名刚：《机械设计》，高等教育出版社2006年版 [3]邢邦圣：《机械制图与计算机制图》，化学工业出版社2008年版 [4]江洪、陈燎：《solidworks2008完全自学手册》，机械工业出版社2008年版 [5]谢昱北：《solidworks2007典型范例》，电子工业出版社207年版7、齿轮传动设计7.1、齿轮传动的失效形式和设计准则一般情况下齿轮传动的失效主要发生在轮齿，轮毂、轮辐很少失效，因此轮毂、轮辐部分的尺寸按经验设计。
齿轮的失效可分为轮齿整体失效和齿面失效两大类。
（1）失效形式A、轮齿折断直齿轮轮齿的折断一般是全齿折断；斜齿轮和人字齿齿轮，由于接触线倾斜，一般是局部齿折断。
齿轮在工作时，轮齿像悬臂梁一样承受弯矩，在其齿根部分的弯曲应力最大，而且在齿根的过渡圆角处有应力集中，当交变的齿根弯曲应力超过材料的弯曲疲劳极限应力时，由于材料疲劳对拉伸应力比较敏感，在齿根处受拉一侧首先就会产生疲劳裂纹，随着裂纹的逐渐扩展，致使轮齿发生疲劳折断。
而用脆性材料 ( 如铸铁、整体淬火钢等 ) 制成的齿轮，当受到严重短期过载或很大冲击时，轮齿容易发生突然过载折断。
提高轮齿抗折断能力的措施有：减小齿根应力集中，对齿根表层进行强化处理，采用正变位齿轮传动，增大轴及其支承刚度，采用合适的热处理方式增强轮齿齿芯的韧性。
全齿折断局部齿折断B、齿面点蚀齿面点蚀是一种齿面接触疲劳破坏，经常发生在润滑良好的闭式齿轮传动中。
在变化的接触应力、齿面摩擦力和润滑剂反复作用下，轮齿表层下一定深度产生裂纹，裂纹逐渐发展导致轮齿表面出现疲劳裂纹，疲劳裂纹扩展的结果是使齿面金属脱落而形成麻点状凹坑，这种现象就称为齿面疲劳点蚀。
发生点蚀后，齿廓形状遭破坏，齿轮在啮合过程中会产生剧裂的振动，噪音增大，以至于齿轮不能正常工作而使传动失效。
实践表明，疲劳点蚀首先出现在齿面节线附近的齿根部分。
提高齿轮的接触疲劳强度的措施：提高齿面硬度、降低齿面粗糙度、合理选用润滑油粘度，采用正变位齿轮传动等。
设计时为避免齿面点蚀失效，应进行齿面接触疲劳强度计算。
疲劳点蚀C、齿面磨粒磨损在齿轮传动中，随着工作环境的不同，齿面间存在多种形式的磨损情况。
当齿面间落入砂粒、铁屑、非金属物等磨粒性物质时，会发生磨粒磨损。
齿面磨损后，齿廓失去正确形状，引起冲击、振动和噪声，磨损严重时，由于齿厚减薄而可能发生轮齿折断。
磨粒磨损是开式齿轮传动的主要失效形式。
提高抗磨料磨损能力的措施：改善密封和润滑条件、在润滑油中加入减摩添加剂、保持润滑油的清洁、提高齿面硬度等。
齿面磨损D、齿面胶合互相啮合的轮齿齿面，在一定的温度或压力作用下，发生粘着，随着齿面的相对运动，粘焊金属被撕脱后，齿面上沿滑动方向形成沟痕，这种现象称为胶合。
胶合发生在：高速重载齿轮传动中 ( 如航空齿轮传动 ) ，使啮合点处瞬时温度过高，润滑失效，致使相啮合两齿面金属尖峰直接接触并相互粘连在一起，造成胶合；重载低速齿轮传动中，不易形成油膜，或由于局部偏载使油膜破坏，也会造成胶合。
胶合发生在齿面相对滑动速度大的齿顶或齿根部位。
齿面一旦出现胶合，不但齿面温度升高，而且齿轮的振动和噪声也增大，导致失效。
减缓或防止齿面胶合的方法有：减小模数，降低齿高，降低滑动系数；提高齿面硬度和降低齿面粗糙度；采用齿廓修形，提高传动平稳性；采用抗胶合能力强的齿轮材料和加入极压添加剂的润滑油等。
齿面胶合E、塑性变形塑性变形属于轮齿永久变形，是由于在过大的应力作用下，轮齿材料处于屈服状态而产生的齿面或齿体塑性流动所形成的。
齿面塑性变形常发生的齿面材料较软、低速重载的传动中。
当轮齿材料较软，载荷很大时，轮齿在啮合过程中，齿面油膜破坏，摩擦力剧增，而塑性流动方向和齿面所受摩擦力的方向一致，齿面表层的材料就会沿着摩擦力的方向产生塑性变形。
提高抗塑性变形能力的措施：适当提高齿面硬度，采用粘度高的润滑油，可防止或减轻齿面产生塑性变形。
塑性变形（2）设计准则齿轮失效形式的分析，为齿轮的设计和制造、使用与维护提供了科学的依据。
齿面的硬度和工作条件不同，齿轮的失效形式不同。
针对不同的失效形式，应分别建立相应的设计准则，以保证齿轮传动在整个工作寿命期间具有足够的相应的工作能力。
按照齿轮热处理后齿面硬度的高低，齿轮传动可分为软齿面齿轮传动 ( 齿面硬度≤350HBS) 和硬齿面齿轮传动 ( 齿面硬度＞ 350HBS) 两类。
为达到齿轮装置小型化目的，可以提高现有渐开线齿轮的承载推力，各国普遍采用硬齿面技术，以缩小装置的尺寸。
A、闭式软齿面齿轮传动由实践得知，对于润滑良好的闭式软齿面(HBS≤350) 齿轮传动，其主要失效形式是齿面点蚀，其次是轮齿折断。
故常按齿面接触疲劳强度条件进行设计计算，校核齿根弯曲疲劳强度。
B、闭式硬齿面齿轮传动对于闭式硬齿面 (HBS ＞ 350) 齿轮传动，其主要失效形式是轮齿折断，一般按齿根弯曲疲劳强度进行设计计算，校核齿面接触疲劳强度。
C、开式齿轮传动开式齿轮传动其主要得失效形式是磨损和轮齿折断，因磨损尚无成熟的计算方法方法及设计数据，目前只能按齿根弯曲疲劳强度设计计算，考虑磨损的影响可将模数加大9 ％～ 20 ％。