机械原理课程设计插床机构
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。
机械原理-课程设计.插床机构设计
设计任务书1.1设计题目插床机构设计1.2 插床简介定义：金属切削机床，用来加工键槽。
加工时工作台上的工件做纵向、横向或旋转运动，插刀做上下往复运动，切削工件。
介绍：利用插刀的竖直往复运动插削键槽和型孔的直线运动机床。
插床与刨床一样，也是使用单刃刀具（插刀）来切削工件，但刨床是卧式布局，插床是立式布局。
插床的生产率和精度都较低，多用于单件或小批量生产中加工内孔键槽或花键孔，也可以加工平面、方孔或多边形孔等，在批量生产中常被铣床或拉床代替。
普通插床的滑枕带着刀架沿立柱的导轨作上下往复运动，装有工件的工作台可利用上下滑座作纵向、横向和回转进给运动。
键槽插床的工作台与床身联成一体，从床身穿过工件孔向上伸出的刀杆带着插刀边做上下往复运动，边做断续的进给运动，工件安装不像普通插床那样受到立柱的限制，故多用于加工大型零件（如螺旋桨等）孔中的键槽。
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。
插床的主参数是最大插削长度。
插床是用于加工中小尺寸垂直方向的平面或直槽的金属切削机床，多用于单件或小批量生产。
图1 插床示意图图5 从动件运动规律线图图6 凸轮轮廓曲线与刀具中心轨迹图7 凸轮理论廓线与滚子包络线设 计 计 算 与 说 明主 要 结 果8．插床导杆机构的综合及运动分析 曲柄转速147/n rad s = 曲柄长度72AB L mm = 插刀行程140H mm = 行程速度比系数 1.7K =连杆与导杆之比/0.60DE CD L L = 力臂120d mm = 工作阻力7500F N = 导杆3的质量326m kg =导杆3的转动惯量23 1.3S J kgm = 滑块5的质量545m kg =147/n rad s =72AB L mm =140H mm =1.7K =/0.60DE CD L L =120d mm =7500F N =326m kg =23 1.3S J kgm =545m kg =8.1 插床导杆机构的综合1、计算极位夹角 ，曲柄角速度1ω，曲柄角加速度1ε118046.6671K K θ-=︒=+112 4.922/60n rad s πω==210.00/rad s ε=2、求导杆长度CD L ，连杆长度DE L ，中心距AC L 根据插床机构结构示意图，由几何条件可得176.7322sin2CD H L mm θ==因为/0.60DE CD L L =，0.6106.039DE CD L L mm =⨯=181.782sin2AB AC L L mm θ==3、求弓形高b ，导路距离e L14.4542tan2CD H b L mm θ=-=351.2872e AC CD bL L L mm =+-=46.667θ= 1 4.922/rad s ω= 210.00/rad s ε=176.732CD L mm =106.039DE L mm = 181.782AC L mm =14.454b mm =351.287e L mm =3.9083.908。
JY01机械原理课程设计-插床机械设计
插床机构的设计一．设计机构简介图一 插床机械系统插床主要由齿轮机构、导杆机构和凸轮机构等组成，如图一所示。
电动机经过减速装置（带和齿轮传动）使曲柄1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 是常数；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，要求刀具有急回运动。
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杆和其它有关机构（图中未画出）来完成的。
设计要求电动机轴与曲柄轴2O 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 60，凸轮机构的最大压力角应在许用值][∂之内，摆动从动件的升、回程运动规律均为等加速、等加速运动，执行机构的传动效率按0.95计算，系统有过载保护，按小批量生产规模设计。
主要数据表一设计数据表设计内容名称符号数据导杆机构的设计及运动分析转速n 50r/m 行程速比系数K 1.8 插刀行程 H H 120mm 力臂 d 108mm 曲柄AOl275mm凸轮机构设计运动规律等加速等减速许用压力角][∂42 从动件最大摆角m axϕ30从动件杆长DOl3130 推程运动角1δ65 远休止角2δ10 回程运动角3δ65二．执行机构的选择与比较方案一：转动导杆和偏置式曲柄滑块机构图二方案一原理图本方案是由曲柄滑块和导杆机2曲柄滑块机构组成的，当曲柄1做匀速转动时带动滑块2运动则带动杆3摇动于BD杆就运动起来。
这样运动就由导杆机构转动到曲柄滑块机构，在滑块5上安装刀头就可以了。
分析曲柄滑块这个机构的两个极限位置，进而求出极位夹角分析图如下图三图三极位夹角示意图由图可以看出BD杆长为130mm、4杆长为631.5mm、极位夹角θ就是图中两条黄色虚线所夹的角大小为5°，则行程速比系数K=（180+θ）/(180-θ)。
机械原理课程设计插床机构的设计
机械原理课程设计插床机构的设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机械原理中插床机构的基本概念、工作原理及设计方法；2. 学会运用力学知识，分析插床机构的受力情况，并进行强度、刚度和稳定性计算；3. 了解插床机构的结构特点，能够根据实际需求选择合适的插床机构类型。
技能目标：1. 能够运用CAD软件绘制插床机构的零件图和装配图；2. 掌握使用计算软件对插床机构进行运动学和动力学分析；3. 培养动手实践能力，能够根据设计方案制作插床机构模型。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械原理课程的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的团队协作精神和沟通能力，学会在团队中分工合作；3. 增强学生的创新意识，鼓励在设计过程中提出新思路、新方法；4. 培养学生严谨的科学态度，遵循工程规范，注重安全生产。
本课程针对高年级学生，在掌握一定机械原理知识的基础上，通过本章节的学习，使学生能够深入理解插床机构的设计原理，培养实际操作和创新能力。
课程目标具体、可衡量，旨在帮助学生将理论知识与实践相结合，为后续相关课程的学习和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 插床机构的基本概念与分类：介绍插床机构的工作原理、结构特点及分类方法，结合教材相关章节，让学生对插床机构有全面的了解。
2. 插床机构的运动分析与动力学分析：讲解插床机构运动学分析的基本方法，包括位置、速度和加速度的分析；动力学分析则侧重于受力分析、强度计算和稳定性计算。
3. 插床机构的设计方法：介绍插床机构设计的基本步骤，包括确定设计任务、选择机构类型、确定运动和动力参数、绘制零件图和装配图等。
4. 插床机构的CAD软件应用：教授如何运用CAD软件进行插床机构的设计与绘图，提高设计效率。
5. 插床机构模型的制作：指导学生根据设计方案，运用实验室设备制作插床机构模型，培养学生的动手实践能力。
教学内容安排如下：1. 理论讲授：共计8学时，涵盖插床机构的基本概念、运动与动力学分析、设计方法等。
机械原理课程设计插床机构
机械原理课程设计插床机构The pony was revised in January 2021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....................................................二、设计数据与要求..............................................三、设计任务....................................................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：.........................................2、送料机构（凸轮机构）的设计：.............................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.................................................2）角速度分析...............................................3）角加速度分析.............................................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。
机械原理课程设计-插床导杆机构设计.docx
机械原理课程设计计算说明书§1引言图1是插床机构的机构示意图。
该机构主要由导杆机构，凸轮机构和齿轮机构所组成。
导杆机构是由曲柄1,滑块2、5,导杆3, 5连杆4和机架6所组成。
其中曲柄1为原动件。
当曲柄1以恒速〃1转动时，导杆3绕。
3轴来回摆动，通过连杆4,使装有刀具的滑块5沿导路y-y作上下移动。
当滑块5沿导路向下移动时，刀具切削工件。
图151.4286° =334.2857°| o 2 23= 2 血1 = 2.3.14159」3° =13.6136 (rad/s)160 60表中：K——行程速度变化系数；H——滑块5的冲程；，6 =o3 --------- 饺链中心。
2和。
3之间的距离；等I B C/lo3 B杆长比；---曲柄1的转速；F——切削力；G3——导杆3的重量；Gg ------ 滑块5的重量；O——机器运转的不均匀系数；Js3 ——导杆3对其质心轴的转动惯量；§ 2插床导杆机构综合及运动分析一、已知条件行程速度变化系数K,饺链中心。
2和。
3之间的距离，6,滑块5的冲程H,杆长比& 滑块5沿导路方向y—y垂直于导杆3摆角巾的分角线。
3。
2，并使导杆机构在整个行程中都能得到较小的压力角，曲柄转速〃1及指定的相对运动图解法的作业位置。
二、插床导杆机构的综合如图 1 所示，简记/[ = l o2 A '，3 =，o3 B '=，BC '，6 =o3 , h= l oo^根据给定的已知条件，可按下列步骤确定插床导杆机构的有关尺寸1)计算极位角e及导杆摆角WW=0=1XO°KT =1湘° L8T =51.4286°(1)K+1 1.8+1式中：K为行程速度变化系数2)求ZiI =/sin 妇7»布51.4286°=73 7602 (mm) (2)16 2 2式中：16为饺链中心。
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。
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。
机械原理课程设计实例插床
机械原理课程设计实例插床一、课程目标知识目标：1. 学生能理解插床的基本机械原理，掌握其结构组成及工作原理。
2. 学生能掌握插床的运动学及动力学特性，并能运用相关公式进行计算。
3. 学生了解并掌握插床在机械加工中的应用及其优缺点。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行插床的简单设计和计算。
2. 学生能够分析实际工程问题，提出合理的插床使用方案。
3. 学生通过实例分析，提高解决问题的能力和创新思维能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习机械原理，培养对机械工程的热爱和兴趣。
2. 学生在团队协作中，学会沟通、分享和尊重他人意见，培养良好的团队合作精神。
3. 学生在课程学习中，认识到机械原理在工程实践中的重要性，增强理论联系实际的能力。
课程性质：本课程为机械原理的实际应用课程，以插床为实例，使学生在掌握基本理论知识的基础上，提高实际工程应用能力。
学生特点：学生已具备一定的机械原理基础知识，具有一定的分析问题和解决问题的能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论联系实际，通过实例分析，提高学生的动手能力和创新能力。
在教学过程中，注重培养学生的团队合作精神和实际操作技能。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 插床概述：介绍插床的定义、分类及其在机械加工中的应用。
- 教材章节：第一章第二节- 内容列举：插床的结构组成、工作原理、主要类型。
2. 插床的运动学分析：讲解插床的运动规律、速度和加速度的计算。
- 教材章节：第二章第一节- 内容列举：直线运动、旋转运动、复合运动的速度和加速度计算。
3. 插床的动力学分析：探讨插床在加工过程中的力学特性，强度、刚度分析。
- 教材章节：第二章第二节- 内容列举：受力分析、强度计算、刚度计算。
4. 插床的设计与计算：结合实例，讲解插床的设计方法和计算步骤。
- 教材章节：第三章- 内容列举：设计原则、计算公式、参数选择、优化设计。
5. 插床的应用与优缺点分析：分析插床在实际工程中的应用场景、优缺点及改进措施。
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. 学生能够理解并描述插床的基本结构及其工作原理；2. 学生能够掌握插床操作的基本步骤和注意事项；3. 学生能够了解并解释插床加工过程中常见的问题及解决办法。
技能目标：1. 学生能够正确操作插床，完成给定零件的加工；2. 学生能够运用所学知识解决实际操作中遇到的问题；3. 学生能够通过实际操作，提高动手能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到机械加工在工业生产中的重要性，培养对机械专业的热爱；2. 学生能够养成严谨、细致的工作态度，提高安全意识和责任感；3. 学生能够在团队协作中学会沟通与交流，培养合作精神。
课程性质：本课程为机械加工技术课程，旨在让学生掌握插床的机械原理和操作技能，提高学生的实际操作能力。
学生特点：学生为初中二年级学生，具有一定的机械基础知识，好奇心强，动手能力强，但安全意识相对较弱。
教学要求：结合学生特点，注重理论知识与实际操作的紧密结合，强调操作安全，培养学生的动手能力和团队协作能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为今后的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 插床的基本结构- 插床的组成部分及其功能- 各部件的相互关系及作用2. 插床的工作原理- 插削加工的基本概念- 插床的运动原理及切削过程3. 插床操作基本步骤与注意事项- 开机、关机流程- 零件装夹、刀具选择与安装- 插削参数的设置及调整- 操作过程中的安全注意事项4. 插床加工常见问题及解决办法- 零件加工误差的原因分析- 刀具磨损、断裂的处理方法- 机床故障的排查与解决5. 实践操作- 完成简单零件的插削加工- 操作过程中的安全防护与协作教学内容安排与进度：第一课时：介绍插床的基本结构及各部件功能第二课时：讲解插床的工作原理及插削加工基本概念第三课时：学习插床操作基本步骤和注意事项第四课时：分析插床加工过程中常见问题及解决办法第五课时：实践操作，完成简单零件的插削加工教材章节关联：本教学内容与教材第三章“机床及其应用”中的第三节“插床及其应用”相关联，涵盖了该节内容的核心知识点，为学生提供了系统的学习指导。
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。
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. 学生能理解插床机构的基本概念、分类及工作原理；2. 学生能掌握插床机构的结构组成，了解各部件的功能及相互关系；3. 学生能掌握插床机构的运动规律，了解其在机械加工中的应用。
技能目标：1. 学生能够分析插床机构的运动特性，进行简单的机构设计；2. 学生能够运用所学知识，解决实际工程中插床机构的故障问题；3. 学生能够运用计算机辅助设计软件（如CAD）进行插床机构的绘图。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习插床机构，培养对机械加工领域的兴趣，激发创新意识；2. 学生能够认识到插床机构在国民经济中的重要作用，增强社会责任感；3. 学生在学习过程中，培养团队合作精神，提高沟通与协作能力。
课程性质分析：本课程属于机械制造及自动化专业课程，以插床机构为研究对象，旨在培养学生掌握插床机构的基本知识、设计方法及其在机械加工中的应用。
学生特点分析：学生已具备一定的机械基础知识，具有一定的空间想象能力和逻辑思维能力，但对插床机构的了解有限，需要通过本课程的学习提高其专业素养。
教学要求：1. 教师应注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力；2. 教师应运用多种教学手段，如多媒体、实物展示等，增强学生的直观感受；3. 教师应鼓励学生积极参与讨论、提问，培养学生的自主学习能力。
二、教学内容1. 插床机构基本概念：包括插床的定义、分类及其在机械加工中的应用。
教材章节：第二章第一节2. 插床机构结构组成：详细讲解插床各部件的名称、功能及相互关系。
教材章节：第二章第二节3. 插床机构工作原理：分析插床机构的运动规律，阐述其工作原理。
教材章节：第二章第三节4. 插床机构设计方法：介绍插床机构设计的基本原则、步骤及注意事项。
教材章节：第三章5. 插床机构故障分析：分析插床机构常见故障及原因，探讨解决方法。
教材章节：第四章6. 插床机构CAD绘图：教授运用计算机辅助设计软件进行插床机构绘图的方法。
插床机构设计课程设计
插床机构设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解插床机构的基本原理，掌握其组成部分及相互关系。
2. 学生能掌握插床机构的运动规律，并能够运用相关知识进行简单机构的设计。
3. 学生能了解插床机构在工程实际中的应用，理解其在机械加工中的重要性。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行插床机构的初步设计，并能够进行简单的运动仿真。
2. 学生能够通过实际操作，完成插床机构的组装与调试，提高动手实践能力。
3. 学生能够运用所学知识，解决实际工程问题，提高分析问题和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习插床机构设计，培养对机械工程的兴趣和热情，提高学习的积极性和主动性。
2. 学生能够认识到插床机构在实际生产中的应用价值，增强工程意识，培养良好的职业素养。
3. 学生在学习过程中，能够树立团队协作意识，提高沟通与协作能力，培养合作共赢的观念。
课程性质：本课程属于机械设计类课程，注重理论知识与实践操作的相结合。
学生特点：学生处于高年级阶段，具备一定的机械基础知识和动手能力，但需进一步培养创新设计能力和实际操作技能。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的设计能力、动手能力和解决实际问题的能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程中，为将来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 插床机构原理：讲解插床机构的基本概念、组成部分及工作原理，使学生掌握插床机构的核心理论知识。
- 教材章节：第二章 插床机构原理- 内容：插床机构定义、组成、运动规律、工作原理。
2. 插床机构设计方法：学习插床机构的设计方法，包括结构设计、运动设计和动力设计等，提高学生的设计能力。
- 教材章节：第三章 插床机构设计方法- 内容：结构设计、运动设计、动力设计、设计注意事项。
3. CAD软件应用：运用CAD软件进行插床机构的辅助设计，使学生掌握现代设计工具的应用。
- 教材章节：第四章 CAD软件应用- 内容：CAD软件操作、插床机构建模、运动仿真、工程图绘制。
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—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mm BO BC 1002==即杆2,BO BC 的100mm 。
3.2O 到YY 轴的距离的确定图 3 2O 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。
课程设计插床机构
课程设计插床机构一、教学目标本节课的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
通过学习，学生需要掌握插床机构的基本原理、结构及应用，了解其在机械加工中的重要性。
在技能方面，学生应能运用所学知识分析实际问题，并具备一定的创新意识和动手能力。
情感态度方面，学生应培养对机械加工行业的兴趣，树立正确的职业价值观。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括插床机构的基本原理、结构、应用以及相关操作技巧。
首先，介绍插床机构的概念和分类，分析各种插床机构的优缺点及适用范围。
其次，详细讲解插床机构的主要组成部分，如床身、滑枕、刀具等，阐述各部分的作用和相互关系。
接着，介绍插床机构在机械加工中的应用，举例说明其在实际生产中的重要性。
最后，教授插床机构的操作技巧，包括加工工艺、刀具选择、切削参数等。
三、教学方法为提高教学效果，本节课采用多种教学方法相结合。
首先，运用讲授法，系统地传授插床机构的基本原理、结构和应用。
其次，采用讨论法，引导学生针对实际问题进行思考和分析，培养其创新意识和解决问题的能力。
此外，运用案例分析法，选取典型的插床机构应用案例，让学生深入了解其在生产中的应用。
最后，通过实验法，让学生亲自动手操作，掌握插床机构的实际操作技巧。
四、教学资源为实现教学目标，本节课选用教材《机械制造工艺》及相关参考书作为主要教学资源。
此外，利用多媒体资料，如图片、视频等，丰富教学手段，增强学生的学习兴趣。
同时，准备实验设备，如插床机、刀具等，供学生进行实践操作。
在教学过程中，还可以利用网络资源，如在线课程、论坛等，为学生提供更多的学习资料和交流平台。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，占总评的20%。
作业评估主要考查学生对插床机构知识的理解和应用能力，包括课后习题和实际案例分析，占总评的30%。
考试则全面检测学生的学习成果，包括插床机构的基本原理、结构和应用等方面的内容，占总评的50%。
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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。
AB CDHO 2x db O 1O 3 ca12 34 56n 2 n 1z 1z 2yyQ S 5S 1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 x则可得：32243(1cos())/2()x l yl l x2、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2202102212/4/4/2、 余弦010222100[1cos(/)]/2sin(/)/(2)cos(/)/(2)3、 正弦10022100[(/)sin(2/)/(2)][1cos(2/)]/2sin(2/)/4、 五次多项式23450123452341121314151222223213141512345261220C C C C C C C C C C C C C C C回程运动规律：1(1/)/修正后的等速回程取011010115/(22)正弦加速度加速阶段（10）：1010111010122110101(/sin(/)/)(cos(/)1)/sin(/)/等速阶段1101011101()(1()/(2))()/(2)正弦加速度减速阶段（10）：101001110010122110101(()/sin(()/)/)(cos(()/)1)/sin(()/)/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 xys （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 cossin sincos()cos sin()sinO O s l l s l l l x l l s y（式2）解上述方程组得：223321111113321143353344(cos )(sin )sin arctancos arccos[cos()]sin()sinO 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'333113333113133444'33445cossin 00sin sin cos 00cos 0sin()sin 000cos()cos10s 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''3333333333444''33445cos sin 00sin cos 00sin()sin 00cos()cos1s s s l l l l s'33333333333333333334444'3334445sin sin cos 00cos cossin 000cos()cos 00sin()sin0ds s s ds s l l l l s1111111cos sin00l 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22J ed eretd dT T J d d553311s s erQG V G V T222335335222111s s eV V J m J m333333555222111222Je Je t Je s s s s s tttd d d d m V a J m V a d d d d5533333333555111s s s s s s edQG V G V m V a Jm V a T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*236ed 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》，选择的电设计减速机构：传动比=额定转速/曲柄转速五、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。
553311361max max min2max136s s er eded ii er ed er edFmeQ G V G V T T T W E E T T d T T J W J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。