插床机构综合与传动系统设计22
插床机构的分析与设计
构综合
蔡逆水 邹慧君 王石刚 亢金月 ( 上海交通大学) 摘要: 本文探索了把人工神经网络与优化方法相 结 合起来综合一个合适的连杆机构, 来实现用户要求的曲 线 运动轨迹。作为实例, 着重讨论了平面铰链四杆机构的 设
计方法。
关键词: 人工神 经网络, 优化技 术, 连杆机 构, 连 杆 曲线。
全平衡转化为球面开链摆动力的完全平 衡。文 中导出了二
副构件进行质量矩替代的前提条件与公 式, 球面开链摆 动 力的完全平衡条件。最后以一种单自由度两环 球面机构为
例, 导出了其摆动力完全平衡条件。 关键词: 球面机构, 摆动力平衡。
图 3 表 0 参 3
《机械设计》62 20
97- 8- 8 基于人工 神经网络和 优化技术 的连杆 机
式中: yc —— 滑块 5 在固定导路 y- y 上的位置;
4 ——连杆 B C 的转角。
求解后, 可得下式:
4=
arccos〔2( cos
3-
1+ sin 2
)〕
( 8)
4=
s in 3 2 3 s in 4
( 9)
式中: 3 ——连杆 B C 的角速度。
滑块 5 的位移方程为:
《机械 设计 》199 7№8 文摘 页 45
97- 8- 1 含凸轮机 构的机械系 统的振动 控制研 究 综述
姚燕安 张 策( 天津大学) 摘要: 对含凸轮机构的机械系统的振动及其控制 技
2
x =
l3 2
( 1+
sin
) = 93. 3m m
参考文献
1 孟宪源 . 现代机构手册 . 北京: 机械工业出版社, 1994 2 华大年 . 机械原理 . 北京: 高等教育出版社, 1994 3 黄锡恺, 郑文纬 . 机械原理 . 北京: 高等教育出版社, 1994
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。
机械原理课程设计—插床机构说明书
机械原理课程设计—插床机构说明书第二章 插床主体机构尺寸综合设计机构简图如下：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：2111cos O O A O ∙=θ代入数据，21O O =150mm ，060=θ，得mm A O 751=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mmBO BC 1002== 即杆2,BO BC 的100m m 。
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。
机械原理课程设计题目
第二部分机械原理与设计课程设计题目第六章课程设计题目第1题电动线锯机的机构综合与结构设计一、设计题目线锯机又叫直锯机,是木工常用的电动工具,主要用于在木板上开槽,其外形如图6—1所示;电动机通过传动系统带动直线锯条上下往复运动,实现锯切的目的;现要求设计电动线锯机的传动系统;二、设计数据与要求锯条上下往复运动的行程为30mm,最大锯图6－1 电动线锯机外形图切厚度为50mm；假设锯条切削木板时的平均切削力为700N,非切削时锯条与木板间的平均摩擦力为100N；锯条规格为长宽=100mm8mm;要求锯条上下往复运动的速度在500~1500次/分间可调有级可调或无级可调皆可；采用220V单相交流电动机,并要求该机器振动小、噪声小和重量轻;该线锯机的设计寿命为8年,每年300工作日,每日8小时;三、设计任务1．至少提出三种运动方案,然后进行方案分析评比,选出一种运动方案进行机构综合；2．确定电动机的功率与转速；3．设计传动系统中各机构的运动尺寸,绘制线锯机的机构运动简图；4．在假设电动机等速运动的条件下,绘制锯条在一个运动周期中位移、速度和加速度变化曲线；5．如果希望电动机的速度波动系数小于1%,求应在电动机轴上加多大转动惯量的飞轮；6．对所用到的齿轮进行强度计算,确定其尺寸；7．进行线锯机结构设计,绘制其装配图；8．编写课程设计说明书;第2题块状物品推送机的机构综合与结构设计一、设计题目在自动包裹机的包装作业过程中,经常需要将物品从前一工序转送到下一工序;现要求设计一用于糖果、香皂等包裹机中的物品推送机,将块状物品从一位置向上推送到所需的另一位置,如图6－2所示;二、设计数据与要求1. 向上推送距离H=120mm,生产率为每分钟推送物品120件；2. 推送机的原动机为同步转速为3000转/分的三相交流电动机,通过减速装置带动执行机构主动件等速转动；3. 由物品处于最低位置时开始,当执行机构主动件转过1500时,推杆从最低位置运动到最高位置；当主动件再转过1200时,推杆从最高位置又回到最低位置；最后当主动件再转过900时,推杆在最低位置停留不动；4. 设推杆在上升运动过程中,推杆所受的物品重力和摩擦力为常数,其值为500N；设推杆在下降运动过程中,推杆所受的摩擦力为常数,其值为100N；图6－2 推送机工作要求5. 使用寿命10年,每年300工作日,每日工作16小时；6. 在满足行程的条件下,要求推送机的效率高推程最大压力角小于350,结构紧凑,振动噪声小;三、设计任务1. 至少提出三种运动方案,然后进行方案分析评比,选出一种运动方案进行机构综合；2. 确定电动机的功率与满载转速；3. 设计传动系统中各机构的运动尺寸,绘制推送机的机构运动简图；4. 在假设电动机等速运动的条件下,绘制推杆在一个运动周期中位移、速度和加速度变化曲线；5. 如果希望执行机构主动件的速度波动系数小于3%,求应在执行机构主动件轴上加多大转动惯量的飞轮；6. 进行推送机减速系统的结构设计,绘制其装配图和两张零件图；7. 编写课程设计说明书;四、设计提示实现推送机推送要求的执行机构方案很多,下面给出几种供设计时参考;1. 凸轮机构图6－3所示的凸轮机构,可使推杆实现任意的运动规律,但行程较小;2. 凸轮－齿轮组合机构图6－4所示的凸轮－齿轮组合机构,可以将摆动从动件的摆动转化为齿轮齿条机构的齿条直线往复运动;当扇形齿轮的分度圆半径大于摆杆长度时,可以加大齿条的位移量;3. 凸轮－连杆组合机构图6－5所示的凸轮－连杆组合机构也可以实现行程放大功能,但效率较低;图6－3凸轮机构图6－4凸轮-齿轮组合机构图6－5凸轮-连杆组合机构4. 连杆机构图6－6所示的连杆机构由曲柄摇杆机构ABCD与曲柄滑块机构GHK通过连杆EF相联组合而成;连杆BC上E点的轨迹,在部分近似呈以F点为圆心的圆弧形,因此,杆FG在图示位置有一段时间实现近似停歇;5. 固定凸轮－连杆组合机构图6－7所示的固定凸轮－连杆组合机构,可视为连杆长度BD可变的曲柄滑块机构,改变固定凸轮的轮廓形状,滑块可实现预期的运动规律;图6－6 连杆机构图6－7 固定凸轮－连杆组合机构第3题颚式破碎机的机构综合与传动系统设计一、设计题目颚式破碎机是一种利用颚板往复摆动压碎石料的设备;工作时,大块石料从上面的进料口进入,而被破碎的小粒石料从下面的出料口排出;图6－8为一复摆式颚式破碎机的结构示意图;图中连杆2具有扩大衬套c,套在偏心轮1上,1与带轮轴A固联,并绕其轴线转动;摇杆3在C、D两处分别与连杆2和机架相联;连杆2颚臂上装有承压齿板a,石料填放在空间b中,压碎的粒度用楔块机构4调整;弹簧5用以缓冲机构中的动应力;图6－9为一简摆式颚式破碎机的结构示意图;当与带轮固联的曲柄1绕轴心O连续回转时,在构件2、3、4的推动下,动颚板5绕固定点F往复摆动,与固定颚板6一起,将矿石压碎;设计颚式破碎机的的执行机构和传动系统;图6－8 复摆式颚式破碎机图6－9 简摆式颚式破碎机二、设计数据与要求颚式破碎机设计数据如表6－1所示;表6－1 颚式破碎机设计数据分组号进料口尺寸mm颚板有效工作长度mm最大进料粒度mm出料口调整范围mm最大挤压压强Mpa曲柄转速rpm1120×20020010010～30200 3002 150250 120 10210 270×250 ～403200×25030015020～40220 2504250×30035020020～50230 200为了提高机械效率,要求执行机构的最小传动角大于650；为了防止压碎的石料在下落时进一步碰撞变碎,要求动颚板放料的平均速度小于压料的平均速度,但为了减小驱动功率,要求速比系数k压料的平均速度/放料的平均速度不大于;采用380V三相交流电动机;该颚式破碎机的设计寿命为5年,每年300工作日,每日16小时;三、设计任务1．针对图6－8和图6－9所示的颚式破碎机的执行机构方案,依据设计数据和设计要求,确定各构件的运动尺寸,绘制机构运动简图,并分析组成机构的基本杆组；2．假设曲柄等速转动,画出颚板角位移和角速度的变化规律曲线；3．在颚板挤压石料过程中,假设挤压压强由零到最大线性增加,并设石料对颚板的压强均匀分布在颚板有效工作面上,在不考虑各处摩擦、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；5．取曲柄轴为等效构件,要求其速度波动系数小于15％,确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量；6．对曲柄轴进行动平衡计算；7．确定传动系统方案,设计传动系统中各零部件的结构尺寸；8．绘制颚式破碎机的装配图和曲柄轴的零件图；9．编写课程设计说明书;四、设计提示1．动颚板长度取为其工作长度的倍,为了不使石料被挤推出破碎室,两颚板间夹角;2．将动颚板摆角范围取为;3．在进行曲柄轴的动平衡时,应将曲柄上的飞轮分成大小和重量相同的两个轮子,其中一个兼作带轮用;第4题压床机构综合与传动系统设计一、设计题目压床是应用广泛的锻压设备,用于钢板矫直、压制零件等;图6－10所示为某压床的运动示意图;电动机经联轴器带动三级齿轮－、－、－减速器将转速降低,带动冲床执行机构六杆机构ABCDEF的曲柄AB转动图6－11,六杆机构使冲头5上下往复运动,实现冲压工艺;现要求完成六杆机构的尺寸综合,并进行三级齿轮减速器的强度计算和结构设计;二、设计数据六杆机构的中心距、、,构件3的上、下极限位置角、,滑块5的行程H,比值、,曲柄转速以及冲头所受的最大阻力等列于表6－2;三、设计任务1. 针对图6－11所示的压床执行机构方案,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,并分析组成机构的基本杆组；图6－10 某压床的运动示意图图6－11 压床六杆机构表6－2 六杆机构的设计数据已知参数分组mmmmmm °°HmmrpmKN15140220612015010062617026061201801205372003106120210992. 假设曲柄等速转动,画出滑块5的位移和速度的变化规律曲线；3. 在压床工作过程中,冲头所受的阻力变化曲线如图6－12所示,在不考虑各处摩擦、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；5. 取曲柄轴为等效构件,要求其速度波动系数小于10％,确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量；6. 确定传动系统方案,设计传动系统中各零部件的结构尺寸；7. 绘制压床传动系统的装配图和齿轮、轴的零件图；8. 编写课程设计说明书; 图6－12 压床阻力曲线图第5题自动送料冲床机构综合与传动系统设计一、设计题目图6－13 为某冲床机构运动方案示意图;该冲床用于在板料上冲制电动玩具中需要的薄壁齿轮;电动机通过V带传动和单级齿轮传动图中未画出带动曲柄转动,通过连杆带动滑块上下往复运动,实现冲制工艺;针对图6－13所示的冲床机构运动方案,进行执行机构的综合与分析,并进行传动系统结构设计;图6－13 冲床机构运动方案示意图二、设计数据与要求依据冲床工况条件的限制,预先确定了有关几何尺寸和力学参数,如表6－3所示;要求所设计的冲床结构紧凑,机械效率高;图6－14 冲头所受阻力曲线表6－3 冲床机构设计数据1 2 3 4分组已知参数生产率件/min 180 200 220 250送料距离mm 150 140 130 120板料厚度mm 2 2 2 2轴心高度mm 1060 1040 1020 1000冲头行程mm 100 90 80 70辊轴半径mm 60 60 60 60大齿轮轴心坐标mm 270 270 270 270大齿轮轴心坐标mm 460 450 440 430大齿轮轴心偏距mm 30 30 30 30送料机构最小传动角045 45 45 45速度不均匀系数板料送进阻力N 530 520 510 500冲压板料最大阻力N 2300 2200 2100 2000冲头重力N 150 140 130 120三、设计任务1. 绘制冲床机构的工作循环图,使送料运动与冲压运动重叠,以缩短冲床工作周期；2. 针对图6－13所示的冲床的执行机构冲压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；3. 假设曲柄等速转动,画出滑块C的位移和速度的变化规律曲线；4. 在冲床工作过程中,冲头所受的阻力变化曲线如图6－14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；5. 确定电动机的功率与转速；6. 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；7. 确定传动系统方案,设计传动系统中各零部件的结构尺寸；8. 绘制冲床传动系统的装配图和齿轮、轴的零件图；9. 编写课程设计说明书;第6题插床机构综合与传动系统设计一、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;`图6－15 插床机构运动方案示意图图6－16 插刀所受阻力曲线针对图6－15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;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 插床机构设计数据分组已知参数1 2 3 4插刀往复次数次/min 30 60 90 120插刀往复行程mm 150 120 90 60插削机构行程速比系数2 2 2 2中心距mm 160 150 140 130 杆长之比 1 1 1 1 质心坐标mm 60 55 50 45 质心坐标mm 60 55 50 45 质心坐标mm 130 125 120 115 凸轮摆杆长度mm 125 125 125 125 凸轮摆杆行程角015 15 15 15 推程许用压力角045 45 45 45 推程运动角060 90 60 90 回程运动角090 60 90 60 远程休止角010 15 10 15推程运动规律等加速等减速余弦加速度正弦加速度3-4-5次多项式回程运动规律等速等速等速等速速度不均匀系数最大切削阻力N 2300 2200 2100 2000 阻力力臂mm 150 140 130 120 滑块5重力N 350 340 330 320 构件3重力N 150 140 130 120 构件3转动惯量kgm21. 针对图6－15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；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. 确定插床减速传动系统方案,设计减速传动系统中各零部件的结构尺寸；7. 绘制插床减速传动系统的装配图和齿轮、轴的零件图；8. 编写课程设计说明书;第7题带式输送机的传动装置设计一、设计题目图6－17所示为带式输送机的六种传动方案,设计该带式输送机传动系统;a b cde f图6－17 带式输送机的六种传动方案二、设计数据与要求带式输送机的已知条件如表6－5所示;输送带鼓轮的传动效率为包括鼓轮和轴承的效率损失,该输送机为两班制工作,连续单向运转,用于输送散粒物料,如谷物、型沙、煤等,工作载荷较平稳,使用寿命为10年,每年300个工作日;一般机械厂小批量制造;表6－5 带式输送机的已知条件方案编号 a b c d e f输送带工作拉力FN270025002300240026002200输送带工作速度vm/s鼓轮直径Dmm262524232221三、设计任务1．分析各种传动方案的优缺点,选择或由教师指定一种方案,进行传动系统设计；2．确定电动机的功率与转速,分配各级传动的传动比,并进行运动及动力参数计算；3．进行传动零部件的强度计算,确定其主要参数；4．对齿轮减速器进行结构设计,并绘制减速器装配图；5．对低速轴上的轴承以及轴等进行寿命计算和强度校核计算；6．对主要零件如轴、齿轮、箱体等进行结构设计,并绘制零件工作图；7．编写课程设计说明书;第8题螺旋输送机的传动装置设计二、设计题目图6－18所示为螺旋输送机的六种传动方案,设计该螺旋输送机传动系统;a b cd e f图6－18 螺旋输送机的六种传动方案二、设计数据与要求螺旋输送机的已知条件如表6－6所示;该输送机为两班制工作,连续单向运转,用于输送散粒物料,如谷物、型沙、煤等,工作载荷较平稳,使用寿命为8年,每年300个工作日;一般机械厂小批量制造;表6－6 螺旋输送机的已知数据方案编号 a b c d e f输送螺旋转速nr/min170160150140130120输送螺旋所受阻力矩TNm10095985875三、设计任务1．分析各种传动方案的优缺点,选择或由教师指定一种方案,进行传动系统设计；2．确定电动机的功率与转速,分配各级传动的传动比,并进行运动及动力参数计算；3．进行传动零部件的强度计算,确定其主要参数；4．对齿轮减速器进行结构设计,并绘制减速器装配图；5．对低速轴上的轴承以及轴等进行寿命计算和强度校核计算；6．对主要零件如轴、齿轮、箱体等进行结构设计,并绘制零件工作图；7．编写课程设计说明书;第9题平板搓丝机的执行机构综合与传动装置设计一、设计题目图6－19为平板搓丝机结构示意图,该机器用于搓制螺纹;电动机1通过V带传动、齿轮传动3减速后,驱动曲柄4转动,通过连杆5驱动下搓丝板滑块6往复运动,与固定上搓丝板7一起完成搓制螺纹功能;滑块往复运动一次,加工一个工件;送料机构图中未画将置于料斗中的待加工棒料8推入上、下搓丝板之间;图6－19 平板搓丝机结构示意图二、设计数据与要求平板搓丝机设计数据如表6－7所示;表6－7 平板搓丝机设计数据该机器室内工作,故要求振动、噪声小,动力源为三相交流电动机,电动机单向运转,载荷较平稳;工作期限为十年,每年工作300天；每日工作8小时;三、设计任务1. 针对图6－19所示的平板搓丝机传动方案,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AB等速转动,画出滑块C的位移和速度的变化规律曲线；3. 在工作行程中,滑块C所受的阻力为常数搓丝动力,在空回行程中,滑块C所受的阻力为常数1kN；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；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. 设计减速传动系统中各零部件的结构尺寸；7. 绘制减速传动系统的装配图和齿轮、轴的零件图；8. 编写课程设计说明书;第10题加热炉推料机的执行机构综合与传动装置设计一、设计题目图6－20为加热炉推料机结构总图与机构运动示意图;该机器用于向热处理加热炉内送料;推料机由电动机驱动,通过传动装置使推料机的执行构件滑块5做往复移动,将物料7送入加热炉内;设计该推料机的执行机构和传动装置;图6－20 加热炉推料机结构总图与机构运动示意图二、设计参数与要求加热炉推料机设计参数如表6－8所示;该机器在室内工作,要求冲击振动小;原动机为三相交流电动机,电动机单向转动,载荷较平稳,转速误差<4%；使用期限为10年,每年工作300天,每天工作16小时;表6－8 加热炉推料机设计参数分组参数1 2 3 4 5滑块运动行程Hmm220210200190180滑块运动频率n次/min23456滑块工作行程最大压力角33333机构行程速比系数K 2构件DC长度mm11501140113011201100构件CE长度mm150160170180200滑块工作行程所受阻力含摩擦阻力N500450400350300滑块空回行程所受阻力含摩擦阻力F r1N100100100100100三、设计任务1. 针对图6－20所示的加热炉推料机传动方案,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AB等速转动,画出滑块F的位移和速度的变化规律曲线；3. 在工作行程中,滑块F所受的阻力为常数F r1,在空回行程中,滑块F所受的阻力为常数F r2；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；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. 设计减速传动系统中各零部件的结构尺寸；7. 绘制减速传动系统的装配图和齿轮、轴的零件图；8. 编写课程设计说明书;第11题木地板连结榫舌和榫槽切削机的执行机构与传动系统设计一、设计题目室内地面铺设的木地板是由许多小块预制板通过周边的榫舌和榫槽连结而成,如图6－21所示;为了保证榫舌和榫槽加工精度,以减小连结处的缝隙,需设计一台榫舌和榫槽成型半自动切削机;该机器执行构件工作过程如图6－22所示;图6－21 木地板预制板及其上的榫舌先由构件2压紧工作台上的工件,接着端面铣刀3将工件的右端面切平,然后构件2松开工件,推杆4推动工件向左直线移动,通过固定的榫舌或榫槽成型刀,在工件上的全长上切出榫舌或榫槽;图6－22 榫舌和榫槽切削机工艺动作二、设计数据及要求设计已知数据如表6－9所示;表6－9 榫舌和榫槽切削机设计数据分组参数1 2 3 4木地板尺寸a×b×cmm450×50×8550×60×10750×80×12850×90×15榫舌或槽口尺寸d×emm4×3 ×4 5×5 ×6 执行机构主动件1坐标、50、22060、23065、24070、240执行构件行程、、18、20、8020、24、9025、28、10030、32、120推杆4工作载荷N 2000 2500 3000 3500 端面切刀3工作载荷N1500 1800 2000 2200 生产率件/min 80 70 60 50设计要求及任务：推杆在推动工件切削榫槽过程中,要求工件作近似等速运动;室内工作,载荷有轻微冲击,原动机为三相交流电动机,使用期限为10年,每年工作300天,每天工作16小时,每半年作一次保养,大修期为3年;三、设计任务1 设计机构系统总体运动方案,画出系统运动简图,完成系统运动方案论证报告;2 作传动系统或执行系统的结构设计,画出传动系统或执行系统的装配图;3 设计主要零件,完成2张零件工作图;4 编写设计说明书;第12题小型卧式模锻机执行机构与传动系统设计一、设计题目为锻造长杆类锻件如图6—23所示锻件,系用棒料局部镦粗而成,今需设计一台将杆料水平置放后用活动凹模3如图6—24所示及固定凹模2将其夹紧后再用水平置放的冲头1进行顶锻工作的卧式模锻机;拟用电动机通过传动装置带动夹料机构首先使活动凹模3向前移动,与固定凹模2合拢,以夹紧棒料;然后主滑块1带动冲头进行顶锻,锻件成形后,待冲头1返回离开凹模后返回距离约占冲头全行程的1/8~1/3,由夹料机构带着凹模3返回,松开杆料回到初始位置;在顶锻过程中要求两半凹模始终处于夹紧状态,不能自动松开;要求设计该小型卧式模锻机执行机构和传动系统,以满足上述顶锻工艺要求;图6—23 锻件图6—24 卧式模锻机执行构件二、设计数据与要求电动机同步转速：n m=1000r/min或1500r/min；冲头顶锻次数为每分钟50~75次；主滑块1的全行程H=200~380mm；顶锻工艺开始后冲头的工作行程H1=1/2~2/3H；夹紧滑块3的总行程h=60~80mm；作用在主滑块上的顶锻力F1=250~500KN；作用在夹紧滑块3上的夹紧力F2=F1/3；要求该模锻机的机械效率高,振动冲击小;三、设计任务1．根据上述要求进行机构的选型、经运动及动力分析与设计后确定传动方案,绘制机构运动简图；2．确定电动机的功率与转速；3．设计传动系统中V带传动和齿轮传动；4．对大带轮轴进行结构设计和强度校核,并选择其轴承,计算轴承寿命；5．进行传动系统结构设计,绘制其装配图；6．编写课程设计说明书;四、参考方案与设计提示小型卧式模锻机的参考方案如图6—25所示;电动机1经V带传动2-3-4和齿轮传动5-6减速后,带动曲轴7转动;锻压机构采用曲柄滑块机构;活动凹模15的开闭及夹紧动作与主传动机构的运动配合,由固联在曲轴上的主回凸轮机构10推杆与滑块11固联及连杆机构来实现;当杆料放入固定凹模16内以后,活动凹模15向杆料接近并夹紧它,然后,带有冲头的主滑块9就可以完成顶锻工作;图6—25 小型卧式模锻机的参考方案设计提示：1冲头9的行程H 以及曲柄－连杆比确定主传动曲柄滑块机构的主要尺寸,同时对主传动机构进行速度及加速度分析,并可作出运动线图;2根据夹紧行程h、滑块11行程h11,按夹紧要求设计连杆机构,并要求在夹紧行程的最后10mm范围内满足最小传动角γmin的要求；同时按顶锻时活动凹模应处于自锁状态要求,建议先选定杆件的两个极限位置,并选定L CD/L ED及L EF/L ED的值后初步设计六杆机构,再检查是否满足最小传动角的要求;3根据滑块11行程h11即凸轮机构中推杆的行程及运动循环图设计主回凸轮机构;设计时推杆的运动规律由设计者自行选定,凸轮基圆半径按安装凸轮处的轴径确定,转子直径由设计者选定;4对主传动曲柄滑块机构可以进行动态静力分析,求出各运动副中的支反力,亦可求出曲柄O B A上的平衡力矩,进而求得曲柄上的功率,再考虑效率,求得电动机的功率;5根据机器的运转不均匀系数δ<δ的要求,计算飞轮即大带轮4的转动惯量;计算时可忽略控制锻模的连杆机构中各杆11~15等质量的影响;电机转子及小带轮等的转动惯量,在精确计算时应予考虑,本设计暂可忽略不计;6确定在曲轴7上应加的平衡配重凸轮处暂不考虑;。
插床机构设计
插床机构设计一. 引言插床机构作为自动化设备中的一种重要部件，主要用于将工件或零件在机床上进行插入或安装。
它能够有效提高生产效率，并保证产品质量。
本文旨在介绍插床机构的设计原理、结构构成、工作原理以及相关应用领域。
二. 设计原理插床机构通过一系列的设计原理来完成工件的插入或安装任务。
其中，以下原理是插床机构设计中常见的：1. 动力传递原理插床机构的动力传递原理主要包括电动机和传动系统。
电动机为插床机构提供动力，传动系统将电能转换为机械能，并传递至工作部件。
常见的传动系统包括齿轮传动、皮带传动和链条传动等。
2. 运动控制原理插床机构的运动控制原理是通过控制系统对工作部件的运动进行精确控制。
常见的运动控制原理包括位置控制、速度控制和力控制等。
通过合理的运动控制，能够确保插床机构在工作过程中的稳定性和准确性。
3. 安全保护原理插床机构的安全保护原理是为了保证操作人员的安全和设备的正常运行。
常见的安全保护措施包括机器防护装置、紧急停机装置和过载保护装置等。
三. 结构构成插床机构的结构构成主要包括以下几个部分：1. 机床底座机床底座是插床机构的基础部分，它能够提供机床的稳定性和支撑力。
机床底座通常使用高强度的铸铁材料制成，具有良好的刚性和耐久性。
2. 工作台工作台是插床机构上承载工件的部分，通常是一个可移动、可调节高低的平台。
工作台的设计要考虑到工件的尺寸、重量以及工作环境等因素。
3. 工作部件工作部件是插床机构的核心部分，它负责完成工件的插入或安装任务。
常见的工作部件包括夹具、压紧装置和定位装置等。
这些部件能够确保工件在插入或安装过程中的稳定性和准确性。
4. 控制系统控制系统是插床机构的大脑，它负责对插床机构的运动进行控制。
控制系统通常由电气控制器、传感器和执行机构等组成。
通过合理的控制系统设计，能够实现插床机构的自动化和智能化。
四. 工作原理插床机构的工作原理可以分为以下几个步骤：1.操作人员将工件放置在工作台上，并通过夹具固定。
插床机构设计
插床机构设计
设计的总体概述：
插床是一种用于加工键槽、花键槽、异形槽等的切削机床。
如图（1）所示装有插刀的滑枕沿铅垂方向(也可调有一定倾角)作往复直线主切削运动。
工件装夹在工作台上，工作台可作前后、左右和圆周方向的间歇进给运动。
进给运动可手动，也可机动但彼此独立。
进给运动必须与主切削运动协调，即插刀插削时严禁进给，插刀返回时进给运动开始进行，并于插刀重新切入工件之前完成复位。
插床的主切削运动的行程长度、拄复运动速度以及进给量大小等均应手动可调。
图（1）
功能介绍与机构的选择：
1、工作台进行前后、左右和圆周方向的间歇进给运动
2、装有插刀的滑枕沿铅垂方向(也可调有一定倾角)作具有急回特性的往
复直线主切削运动
如下是整体的结构件图，由于画图能力有限，无法完整画出工作台的完整图，图中画出了不完全齿轮的示意图，而至于工作台左右前后进给运动的丝杆传动没能画出来。
机械原理课程设计插床十二组数据
机械原理课程设计插床十二组数据摘要：1.引言2.机械原理课程设计概述3.插床机构设计4.插床机构综合与传动系统设计5.设计数据与要求6.设计任务7.确定各构件的运动尺寸，绘制机构简图8.插削机构的设计9.送料机构（凸轮机构）的设计10.结论正文：1.引言随着现代制造业的发展，机械原理在制造业中的应用越来越广泛。
机械原理课程设计是机械设计制造及其自动化专业的重要课程之一，其目的是通过课程设计，使学生深入理解和掌握机械原理的基本理论和应用方法。
本文以插床机构设计为例，介绍机械原理课程设计的基本步骤和方法。
2.机械原理课程设计概述机械原理课程设计是机械设计制造及其自动化专业的一门实践性课程，通过课程设计，使学生深入理解和掌握机械原理的基本理论和应用方法。
课程设计主要包括以下几个方面：（1）熟悉和掌握机械原理的基本理论和应用方法；（2）培养学生独立分析和解决机械设计问题的能力；（3）培养学生综合运用机械原理进行机构设计和分析的能力；（4）培养学生熟练运用计算机辅助设计软件进行机构设计的能力。
3.插床机构设计插床是一种用于金属切削的机床，其主要功能是进行插削加工。
插床机构设计主要包括以下几个方面：（1）确定插床的工作原理和运动形式；（2）确定插床的主参数和尺寸；（3）设计插床的传动系统；（4）设计插床的控制系统。
4.插床机构综合与传动系统设计插床机构综合设计主要包括以下几个方面：（1）分析插床的工作原理和运动形式；（2）确定插床的主参数和尺寸；（3）设计插床的传动系统；（4）设计插床的控制系统。
5.设计数据与要求插床机构设计的数据和要求主要包括以下几个方面：（1）插床的加工范围；（2）插床的加工精度；（3）插床的生产效率；（4）插床的结构形式。
6.设计任务插床机构设计的任务主要包括以下几个方面：（1）分析插床的工作原理和运动形式；（2）确定插床的主参数和尺寸；（3）设计插床的传动系统；（4）设计插床的控制系统。
插床执行机构课程设计
插床执行机构课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习插床执行机构的相关知识，让学生掌握插床的基本结构、工作原理以及在机械加工中的应用。
在知识目标方面，要求学生能够理解并描述插床执行机构的主要部件及其功能，了解插床的工作原理和操作流程。
在技能目标方面，要求学生能够运用所学的知识对插床执行机构进行分析和维护。
在情感态度价值观目标方面，通过学习插床执行机构的相关知识，使学生对机械加工行业有更深刻的认识，培养学生的创新意识和实践能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括插床执行机构的基本结构、工作原理以及在机械加工中的应用。
具体包括以下几个方面：1.插床执行机构的基本结构：床身、滑枕、刀具、控制系统等。
2.插床的工作原理：插床的运动学原理、动力学原理以及加工过程的稳定性。
3.插床在机械加工中的应用：各类插床在实际加工过程中的优势和应用场景。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
包括：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握插床执行机构的基本知识。
2.讨论法：学生进行分组讨论，培养学生的思考能力和团队协作能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解插床执行机构在机械加工中的应用。
4.实验法：安排学生进行插床操作实验，提高学生的动手能力和实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用国内权威出版的《插床执行机构》教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：推荐学生阅读相关领域的专业书籍，拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作精美的PPT，直观展示插床执行机构的工作原理和操作流程。
4.实验设备：准备插床实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用多种评估方式相结合。
主要包括以下几个方面：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估其对插床执行机构知识的理解和掌握程度。
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。
插床传动系统机构设计-机械原理课程设计说明书
课程设计说明书设计课题：插床机构专业班级：学生姓名：指导教师:设计时间：机械原理课程设计任务书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H 0.05G0.05HO S5图6-1插刀所受阻力曲线指导教师：教研室主任：2017年5月22日注：本表下发学生一份，指导教师一份，栏目不够请另附页。
课程设计任务书装订于设计计算说明书（或论文）封面之后，目录页之前。
矿业学院 机械原理 课程设计成绩评定表专业：班级：学号：姓名： 课题名称 插床机构设计任务与要求 设计要求：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6-1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） 编写课程设计说明书；5）感想与建议。
指导教师评语建议成绩： 指导教师：课H0.05G0.05H OS 5图6-1插刀所受阻力曲线年月日目录一、概述、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1二、方案确定、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1三、主体机构尺寸综合设计、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、2四、切削主体结构运动分析、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、5五、切削主体结构受力分析、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、12六、重要数据及函数曲线分析、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、14七、总结、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、17八、参考文献、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、17第一部分概述插床是利用插刀的竖直往复运动插削键槽和型孔的机床。
机械原理课程设计插床设计
长江学院机械原理课程设计说明书设计题目：插床机构设计学院：机械与电子工程学院专业：班级：设计者：学号：指导老师：2016年7月1日目录题目及设计要求1机构简介插床是一种用于工件内表面切削加工的机床，也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1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O2上的凸轮驱动摆动从动件O4D和其他有关机构（图中未画出）来实现的。
为了减小机器的速度波动，在曲柄轴O2上安装一调速飞轮。
为了缩短空回行程时间，提高生产效率，要求刀具具有急回运动，图2为阻力线图。
图2图12设计数据二、插床机构的设计内容与步骤1、导杆机构的设计与运动分析⑴、设计导杆机构。
按已知数据确定导杆机构的各未知参数，其中滑块5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（见参考图例1）。
⑵、作机构运动简图。
选取长度比例尺μl(m/mm)，按表1-2所分配的加速度位置用粗线画出机构运动简图。
曲柄位置的作法如图1-2；取滑块5 在下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，位置5对应于滑块5处于上极限位置。
再作出开始切削和终止切削所对应的5ˊ和12ˊ两位置。
图1-2 曲柄位置图⑶、作滑块的运动线图。
为了能直接从机构运动简图上量取滑块位移，取位移比例尺μs=μl，根据机构及滑块5上C点的各对应位置，作出滑块的运动线图s c(t)、然后根据s c(t)线图用图解微分法（弦线法）作滑块的速度v c(t)线图（图1-2），并将其结果与4）相对运动图解法的结果比较。
最终答辩 插床设计
根据dⅠ=20 mm从表查得键的截面尺寸为：宽度b=6 mm 高度h=6mm。 由轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长L=45 mm 校核键连接的强度 键、轴和轮毂的材料都是钢，由表查得许用挤压应力 [σ P]=120-150 Mpa，取[σ P]=110 Mpa。键的工作长度l=L-b/2=42 mm，键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=3 mm。得 σ P=2000T/kld=2000*18.008/（3*42*20）=14.29 Mpa ≦[σ P]=110 Mpa 所以键的标记为：键 C6*45 GB/T 1096-2003
L
Ⅲ轴：L
10 ^ 6 46 .2 *10 ^ 3 3 10^ 6 c ^3 = 60 * 52 .07 2042 .1 ^ h=3706432.4h h= 60n p
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键连接的选择
I轴上的键1 ：
轴径dⅠ=20 mm，选用单圆头普通平键（C型）
查询表知选择GB5903—1995 选用锂基润滑脂 代号 2号
密封方式
轴承与箱体内部因润滑方式的不同选挡油板环密封；速度比较 低，且轴承为脂润滑，所以透盖处毛毡密封，是轴伸处用闷盖加垫圈 密封；轴承端盖加调整垫圈；箱体加盖市涂水玻璃密封
箱体设计
机座壁厚 8 机盖壁厚 8 机座凸缘厚度 12 机盖凸缘厚度 12 机座底凸缘厚度 20 地脚螺钉直径 16 地脚螺钉数目 4 轴承旁连接螺栓直径 12 机盖与机座连接螺栓直径 8 连接螺栓间距 175 轴承端盖螺钉直径 8 窥视孔盖螺钉直径 6 定位销直径 12 大齿轮顶圆与内机壁距离 10 齿轮端面与内机壁距离 10 机盖、机座肋厚 6.8 轴承端盖凸缘厚度 8
传动轴的结构设计
轴Ⅰ相关数据： d1=20mm,d2=25mm,d3=30mm,d45=35mm,d6=41.93mm,d7=30mm l1=48mm,l2=40mm,l3=34mm,l45=75.5,l6=45mm,l7=39mm 轴Ⅱ相关数据： d1=25mm,d2=29mm,d3=34mm,d4=29mm,d5=25mm l1=39mm,l2=63mm,l3=8mm,l4=38mm,l5=41.5mm 轴Ⅲ相关数据： d1=30mm,d2=35mm,d3=40mm,d4=47mm,d5=51mm,d6=44mm,d7=40mm l1=58mm,l2=40mm,l3=45.5mm,l4=42.5mm,l5=8mm,l6=58mm,l7=47.5mm
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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 (2)一、设计题目 (2)二、设计数据与要求 (2)三、设计任务 (3)设计： (4)一、确定各构件的运动尺寸，绘制机构简图 (4)1、插削机构的设计： (4)2、送料机构（凸轮机构）的设计： (4)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） (9)1）位置分析 (9)2）角速度分析 (9)3）角加速度分析 (10)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 (13)四、确定电动机的功率和转速。
(15)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。
(16)六、感想与建议。
(16)七、参考文献。
(16)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。
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。
Q 图3-30 插床机构运动方案示意图表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；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。
图3-31 插刀所受阻力曲线设计：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12334sin()/2/sin()o o l l l l H q q ì=ïïíï==ïî为了使构件4对构件5的平均传动角比较大，故应有：33cos()x l l xq -=-则可得：3(1cos())/2x l y q ì=+ïïíï=ïïî所得数据如下：2、送料机构（凸轮机构）的设计：四种方案的推程运动规律：1、 等加速等减速22021022102/4/4/j f d d w f w d d a f w d ìï=ïïï=íïïï=ïî2、 余弦010*******[1cos(/)]/2sin(/)/(2)cos(/)/(2)j e p d d w p f w p d d d a p f w p d d d ìï=-ïïï=íïïï=ïî3、 正弦0010022100[(/)sin(2/)/(2)][1cos(2/)]/2sin(2/)/j f d d p d d p w f w p d d da p f w p d d d ìï=-ïïï=-íïïï=ïî4、 五次多项式23450123452341121314151222223213141512345261220C C C C C C C C C C C C C C C j d d d d d w w w d w d w d w d a w w d w d w d ìï=+++++ïïï=++++íïïï=+++ïî回程运动规律：010(1/)/0j f d d w f w d a ì=-ïïïï=-íïïï=ïî 修正后的等速回程取0110100115/(22)d f d f d d ì=ïïíï=-ïî正弦加速度加速阶段（10d £）：1010111010122110101(/sin(/)/)(cos(/)1)/sin(/)/j f f d d p d d p w f w p d d d a p f w p d d d ìï=+-+ïïï=-íïïï=-ïî等速阶段110100111001()(1()/(2))()/(2)0j f f f d d d d w f f w d d a ì=+----ïïïï=---íïïï=ïî正弦加速度减速阶段（010d d - ）：10010011100101221100101(()/sin(()/)/)(cos(()/)1)/sin(()/)/j f d d d p d d d p w f w p d d d d a p f w p d d d d ìï=---ïïï=--íïïï=-ïî所得数据如下：四种方案下的凸轮轮廓曲线如下：第一组：-80-60-40-200204060-80-60-40-20204060x/mmy /m m凸轮理论实际轮廓曲线（A ）第三组：-80-60-40-20204060-80-60-40-20204060x/mmy /m m凸轮理论实际轮廓曲线（C ）-80-60-40-200204060-60-40-20204060x/mmy /m m凸轮理论实际轮廓曲线（B ）设计简图：-80-60-40-200204060-80-60-40-20204060x/mmy /m m凸轮理论实际轮廓曲线（D ）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3213345O O l l s l l x y s ìï+=ïíï+=++ïïî （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：332113311334433445cos cos sin sin cos()cos sin()sin O O s l l s l l l x l l s y q q q qp q q p q q ì=+ïïïï=ïíï++=-ïïï++-=ïïî（式2）解上述方程组得：3113321143353344sin arctancos arccos[cos()]sin()sin O O s l l l x l s l l yq q q q p q p q q ìï=ïïïïï=ïïí+ïïï=--+ïïï=++-ïïî………………（式3）2）角速度分析分别将（式2）对时间取一次导数，可得'333113333113133444'33445cos sin 00sin sin cos 00cos 0sin()sin 000cos()cos 10s l s s l l l l l s q q q q q q w w p q q w p q q 轾轾轾--犏犏犏犏犏犏犏犏犏=犏犏犏-+-犏犏犏犏犏犏+-犏臌臌臌……………………………………………………………………………（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''3333333333444''33445cos sin 00sin cos 000sin()sin 00cos()cos 1s s s l l l l s q q q q w p q q w p q q 轾轾-犏犏犏犏犏犏犏犏-+-犏犏犏犏+-犏臌臌'33333333333333333334444'3334445sin sin cos 00cos cos sin 000cos()cos 00sin()sin 0ds s s ds s l l l l s w q q w q w q q w q w w p q w q w w p q w q 轾轾---犏犏犏犏-犏犏=犏犏-+-犏犏犏犏-+-犏臌臌1111111cos sin 00l l w q w q w 轾-犏犏-犏+犏犏犏臌………………………………………………………（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22J ed er etd d T T J d d w jw-=+()553311s s er Q G V G V T w w +=+222335335222111s s e V V J m J m w w w w =++333333555222111222Je Je t Je s s s s s tttd d d d m V a J m V a d d d d jw a w www ===++()5533333333555111s s s s s s ed Q G V G V m V a J m V a T w a w w w +++=++四、确定电动机的功率和转速。