插床导杆机构课程设计

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课程设计插床

课程设计插床

课程设计--插床目录第一部分课程设计任务书1.工作原理及工艺动作过程 (3)2.原始数据及设计要求 (3)第二部分设计(计算)说明书1.机构的运动简图 (5)2.速度分析和加速度分析 (6)3.动态静力分析 (9)4.齿轮机构设计 (10)第一部分课程设计任务书<1>工作原理及工艺动作过程螺丝锉床是锉削螺丝用的一种机床。

电动机经皮带、齿轮Z1-Z2传动以及六连杆机构1-2-3-4-5-6是动螺丝搓板6做往复运动。

这样便可将装置在动搓板和固定于机架上的定螺丝搓板之间的螺丝毛培,依靠两螺丝搓板的相对压挫而挫出螺纹。

<2>原始数据及设计要求已知曲柄2转数n2,各构件尺寸及重心S的位置。

要求作机构运动简图,机构两位置的速度、加速度多边形、静力分析和齿轮设计。

图解分析画在1号图纸上。

第二部分设计(计算)说明书<1>机构的运动简图以O3为原点定出坐标系,根据尺寸分别定出O2点,B 点,C 点。

确定机构运动时的左右极限位置。

曲柄位置图的作法为:取1’和8’为动搓板6在两极限位置时对应的两个曲柄位置,1’和7’为动搓板受力起点和终点所对应的曲柄位置,2’是动搓板受力最大是对应的曲柄位置,动搓板这三个位置可以从挫压切向工作阻力曲线中求得;4’和10’是曲柄2与倒杆4重合的位置;其余2、3…12是由位置1起,顺ω2方向将曲柄圆作12等分的位置(如下图)。

O 212345678910121'2'7'8'A 机构运动简图如下:BCA124563S O O S n 23265<2>速度加速度分析1.对位置9点进行速度分析和加速度分析(a ) 速度分析V 3A =V 2A =2ω×2AO l =0.68 m/s对A 点: V 4A = V 3A + V 3A4A 方向: ⊥AO 3 ⊥AO 2 ∥BO 3 大小: ? √ ?取P 1作为速度图的极点,μ2=0.01(m/s )/mm ,作速度分析图如图a 所示,则:V 4A =μ2×41p l =0.34 m/s(⊥AO 3向下)4ω =V 4A /3AO l =0.92 rad/sV 4B =4ω⨯3BO l =0.73 m/s(⊥BO 3)V 3A4B =0.59 m/s对C 点:V 5C = V 4B + V 5C4B方向: ∥SC ⊥BO 3 ⊥BC大小: ? √ ?取P 2作为速度图的极点,μ3=0.01(m/s )/mm ,作速度分析图如图b 所示,则:V 5C4B =0.185 m/s V S = V 5C =μ3×c p l 2=0.68 m/s(b)加速度分析对A 点:A a 2=A a 3=22ω×2AO l =3.80 m/s ²A a 4= n A a 4 + t A a 4 = A a 3 + A A a 34 + ka方向: ∥BO 3 ⊥BO 3 //AO 2 //BO 3 ⊥BO 3 大小: √ ? √ ? √取P 3为加速度图极点,μ4=0.04(m/s ²)/mm ,作加速度分析图如图c 所示,则:n A a 4=24ω×3AO l =0.322s mk a =24ωV 4A3A =1.08 2s mn B C a 45= V 5C4B ²/l BC =0.11 2sm A a 4=μ4×τ43p l =2.36 2sma 4B =33AO BO ×A a 4=5.10 2sm对C 点 C a = B a + n CB a + tCB a方向: ∥SC ∥p 34τ ∥CB BC ⊥ 大小: ? √ √ ?取P 4为加速度图极点,μ5=0.08(m/s ²)/mm ,作加速度分析图如图d 所示,则:C a =μ5×l p 4c =6.08 m/s ²S a =C a =6.08 m/s ²2.对位置6点进行速度分析和加速度分析 (a ) 速度分析对A 点: V 3A =V 2A =2ω×2AO l =0.68 m/sV 4A = V 3A + V 3A4A 方向: ⊥AO 3 ⊥AO 2 ∥BO 3 大小: ? √ ?取P 1作为速度图的极点,μ2=0.01(m/s )/mm ,作速度分析图如图e 所示。

插床导杆机构设计课程设计

插床导杆机构设计课程设计

插床导杆机构设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握插床导杆机构的基本概念、工作原理和设计方法;2. 了解插床导杆机构的结构特点及其在机械加工中的应用;3. 掌握插床导杆机构的运动学分析及动力学计算方法。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识进行插床导杆机构设计的能力;2. 提高学生运用CAD软件进行插床导杆机构三维建模和运动仿真的技能;3. 培养学生运用数学知识解决实际工程问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计及其自动化专业的热爱,激发学习兴趣;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论相结合;3. 增强学生的团队合作意识,培养沟通协调能力。

课程性质:本课程为机械设计专业课程,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CAD软件应用能力,具有较强的学习能力和动手能力。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强化实际操作训练,提高学生的设计能力和创新能力。

通过课程学习,使学生能够独立完成插床导杆机构的设计与计算任务,为将来的工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 插床导杆机构的基本概念:包括插床导杆机构的定义、分类及其在机械加工中的应用。

教材章节:第二章第一节2. 插床导杆机构的工作原理及设计方法:分析插床导杆机构的运动规律,介绍设计方法及步骤。

教材章节:第二章第二节3. 插床导杆机构的结构特点:讲解插床导杆机构的结构设计,分析其优缺点。

教材章节:第二章第三节4. 插床导杆机构的运动学分析:介绍运动学分析方法,进行速度、加速度等计算。

教材章节:第二章第四节5. 插床导杆机构的动力学计算:讲解动力学计算方法,分析受力情况,计算动力和力矩。

教材章节:第二章第五节6. 插床导杆机构设计实例:结合实际案例,指导学生完成插床导杆机构的设计与计算。

教材章节:第二章第六节7. CAD软件在插床导杆机构设计中的应用:介绍CAD软件在插床导杆机构三维建模和运动仿真中的应用。

机械原理课程设计-插床导杆机构设计.docx

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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。

插床机构设计课程设计

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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。

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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。

插床机构导杆机构(

插床机构导杆机构(

机械原理课程设计编程说明书设计题目:插床机构-导杆机构(1)目 录1. 设计任务及要求-----------------------------------------------------------------------12. 数学模型-------------------------------------------------------------------------------23. 程序框图--------------------------------------------------------------------------------34. 程序清单--------------------------------------------------------------------------------45. 运行结果--------------------------------------------------------------------------------116. 心得与体会-----------------------------------------------------------------------------127.参考文献--------------------------------------------------------------------------------13一.设计任务及要求已知:程速比系数K=2,滑块5的冲程H=100mm ,中心距23o o l=150mm,比值3O BBCl L=1,各构件重心S 的位置,曲柄每分钟转数1n =60r/min 。

要求:1. 设计导杆机构;2. 作机构两个位置的动画显示;3. 作滑块的运动线图(编程设计);4. 编写说明书;二.数学模型1. 极位夹角 =60˚2. 杆长杆1的长 1l =32o o l )cos αββ-⋅ 杆2的长 2l =αsin 232123221⋅⋅++o o o o l l l l 杆3 4的长 γγγsin 2/)cos (sin 22243-==x l l 3.运动分析杆1的角速度 60/211n πω= 滑块2的速度 )sin(112βαω-⋅⋅-=l v滑块2的加速度 22221112)cos()sin(ωβαωβαε⋅+-⋅--⋅⋅-=l l l a 杆3与y 轴夹角 )cos sin arctan(1132ααγ⋅⋅+=l l l o o杆3的角速度 )cos(1213βαωω-⋅=l l 杆3的角加速度 ]2)sin()cos([135111123ωβαωβαεεv l l l ----=杆4与y 轴夹角 )sin arcsin(43l xl -=γψ 杆4的角速度 ψγωωcos /cos 4334l l =杆4的角加速度 ψψωγωγεεcos sin cos cos 4244233334l l l l +-=滑块5的速度 ψψγωcos )sin(335-=l v 滑块5的加速度 γωγεψωψεcos sin cos sin 23333244445l l l l a --+=三.程序框图四、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]; doublea=50.0,d=160.0,e=130.0,f=115.0,g=115.0,w1=6.2831 852;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;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);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;}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();}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=50.0,d=160.0,e=130.0,f=115.0,g=115.0,w1=6.2831 852;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);putpixel(100+alf*180/pi,200-vc/100,2);putpixel(100+alf*180/pi,200-ac/100,4);}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();}五.运行结果六.心得与体会不知不觉中大二结束了,课程设计也接近了尾声,暑假也要来到了。

机械原理课程设计说明书 插床机构

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。

机械原理课设插床

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。

插床机构课程设计

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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。

插床机构导杆机构(

插床机构导杆机构(

机械原理课程设计编程说明书设计题目:插床机构-导杆机构(1)目录1.设计任务及要求-----------------------------------------------------------------------12.数学模型-------------------------------------------------------------------------------23.程序框图--------------------------------------------------------------------------------34.程序清单--------------------------------------------------------------------------------45.运行结果--------------------------------------------------------------------------------116.心得与体会-----------------------------------------------------------------------------127.参考文献--------------------------------------------------------------------------------13 一.设计任务及要求已知:程速比系数K=2,滑块5的冲程H=100mm ,中心距23o o l=150mm,比值3O BBCl L=1,各构件重心S 的位置,曲柄每分钟转数1n =60r/min 。

要求:1. 设计导杆机构;2. 作机构两个位置的动画显示;3. 作滑块的运动线图(编程设计);4. 编写说明书;二.数学模型1. 极位夹角 θ=60˚2. 杆长杆1的长 1l =32o o l )cos αββ-⋅ 杆2的长 2l =αsin 232123221⋅⋅++o o o o l l l l 杆3 4的长 γγγsin 2/)cos (sin 22243-==x l l 3.运动分析杆1的角速度 60/211n πω= 滑块2的速度 )sin(112βαω-⋅⋅-=l v滑块2的加速度 22221112)cos()sin(ωβαωβαε⋅+-⋅--⋅⋅-=l l l a 杆3与y 轴夹角 )cos sin arctan(1132ααγ⋅⋅+=l l l o o杆3的角速度 )cos(1213βαωω-⋅=l l 杆3的角加速度 ]2)sin()cos([135111123ωβαωβαεεv l l l ----=杆4与y 轴夹角 )sin arcsin(43l xl -=γψ 杆4的角速度 ψγωωcos /cos 4334l l =杆4的角加速度 ψψωγωγεεcos sin cos cos 4244233334l l l l +-=滑块5的速度 ψψγωcos )sin(335-=l v 滑块5的加速度 γωγεψωψεcos sin cos sin 23333244445l l l l a --+=三.程序框图输入a,d,e,f,g,ω1,输入N 作循环,for(I=0;I<N;I++)依次计算θ2,θ3,ω2,ω3,ε2,ε3 将计算的θ2,θ3,ω2,ω3,ε2,ε3结果分别存入数组或文件中按格式输出所有计算结果初始化图形系统 绘制直角坐标系直角坐标系下分别绘出角位移、角速度、角加速度图象四、程序清单#include<>#include<>#include<>#include<>#include<>#define pi#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=,d=,e=,f=,g=,w1=;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;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);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;}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();}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;double a=,d=,e=,f=,g=,w1=;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);putpixel(100+alf*180/pi,200-vc/100,2);putpixel(100+alf*180/pi,200-ac/100,4);}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();}五.运行结果六.心得与体会不知不觉中大二结束了,课程设计也接近了尾声,暑假也要来到了。

机械原理-课程设计.插床机构设计

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

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)。

机械原理插床设计

机械原理插床设计

机械原理课程设计说明书设计题目:插床导杆机构已知O2Q=l60mm, BC/B03=1,行程H=l20mm,行程比系数K=2, 根据以上信息确定曲柄O2A ,BC,B03长度,以及03到丫丫轴的距离。

导杆机构的设计2.杆BC 、BO 2的长度的确定当刀具处于上极限位置 C 2和下极限位置C l 时,C 1C 2长 度即为最大行程H =120mm ,即有C i C 2=120mm 。

在确定曲 柄长度过程中,我们得到• QQ 1 - O3Q9=60,那么可得 到•B i O 3B2 =60,那么可知道三角形△ B 1O 3B 2是等边三角 形。

由几何关系知道 B 1B 2C 2C 1四边形是平行四边形,那么 B 2B i =C 2C i ,又上面讨论知厶B 1O 3B 2为等边三角形,于是有 B 1O 3=B 1 B 2,那么可得到 BO 3=100mm又知BC/BO3=1,所以有BC=100mm3.03到YY 轴的距离的确定丫丫轴由y 〃1移动到yy 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。

考虑两个位置:1当丫丫轴与圆弧B 2B 1刚相接触时,即图3中左边的那条点化线,与圆弧B 2B 1相切与B1点时,当B 点转到B 2, B 1, 将会出现最大压力角。

BO 2=120mm BC=120mm综上,插床主体设计所要求的尺寸已经设计完成。

选取1:1的是比例尺,画出图形如图纸一上机构简图所示。

取第6点分析运动分析与03A 垂直,由理论力学中不同构件重合点地方法可得—f —f —fVA3 = VA3A2+VA2 大小 ? ?方向 y77其中,V A 2是滑块上与A 点重合的点的速度,V A 3A2是 杆AOB 上与A 点重合的点相对于滑块的速度, V A3是杆 AOB 上与A 点重合的速度。

由图得:V A3=620mm/s又由图知,V 与03B 垂直,V CB 与BC 垂直,V C 与YY 轴平 行,有理论力学同一构件不同点的方法可得:T T TVC = V B +VCB大小 ? V?方向MVV其中,V C 是C 点,即插刀速度,V BC 是C 点相对于B 点转 动速度,V B 是B 点速度。

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 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。

插床机构课程设计11

插床机构课程设计11

插床机构课程设计11一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握插床机构的基本原理、结构特点及其应用,培养学生分析和解决插床机构相关问题的能力。

具体分为以下三个维度:1.知识目标:•了解插床机构的定义、分类和基本结构。

•掌握插床机构的的工作原理及其主要性能参数。

•熟悉插床机构在机械加工中的应用和优势。

2.技能目标:•能够分析插床机构的工作过程,绘制其结构示意图。

•具备计算插床机构主要性能参数的能力。

•能够运用插床机构解决实际工程问题。

3.情感态度价值观目标:•培养学生对插床机构的兴趣,激发学生学习机械制造的热情。

•培养学生具备创新精神和团队合作意识,提高学生解决实际问题的能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.插床机构的定义、分类和基本结构。

2.插床机构的工作原理及其主要性能参数。

3.插床机构在机械加工中的应用和优势。

4.插床机构的维护保养和故障排除。

教学大纲安排如下:第一课时:插床机构的定义、分类和基本结构。

第二课时:插床机构的工作原理及其主要性能参数。

第三课时:插床机构在机械加工中的应用和优势。

第四课时:插床机构的维护保养和故障排除。

为实现教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:用于讲解插床机构的基本原理、结构特点及其应用。

2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解插床机构的工作原理和应用。

3.实验法:安排实验课程,让学生亲自动手操作插床机构,提高学生的实践能力。

四、教学资源为实现教学目标,本课程将采用以下教学资源:1.教材:选用国内知名出版社出版的插床机构教材,确保内容的科学性和系统性。

2.参考书:推荐学生阅读相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料:制作精美的PPT,生动展示插床机构的工作原理和应用。

4.实验设备:准备插床机构实验设备,为学生提供实践操作的机会。

五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化评价方式,全面、客观地评价学生的学习成果。

插床机构运动课程设计

插床机构运动课程设计

插床机构运动课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解插床机构的基本概念,掌握其结构组成和运动原理;2. 学生能掌握插床机构运动方程的推导方法,并运用相关公式进行计算;3. 学生能了解插床机构在实际工程中的应用,并分析其优缺点。

技能目标:1. 学生能够运用绘图工具,绘制插床机构的运动简图;2. 学生能够运用计算工具,对插床机构的运动参数进行计算和分析;3. 学生能够通过小组合作,完成插床机构的运动仿真实验,并撰写实验报告。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习插床机构的运动课程,培养对机械运动的兴趣,提高解决实际问题的能力;2. 学生在小组合作中,培养团队合作精神和沟通能力,增强集体荣誉感;3. 学生能够关注插床机构在工程领域的发展,培养创新意识和社会责任感。

课程性质:本课程为机械专业核心课程,旨在帮助学生掌握插床机构的运动原理及其在实际工程中的应用。

学生特点:学生已具备一定的机械基础知识,具有较强的逻辑思维能力和动手能力。

教学要求:教师需结合实际工程案例,采用讲授、实验、小组合作等多种教学方式,引导学生主动参与,提高学生的实践能力。

在教学过程中,注重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. 插床机构基本概念:介绍插床机构的概念、分类及其在机械加工中的应用。

- 教材章节:第二章第二节- 内容列举:插床机构的定义、类型、特点。

2. 插床机构结构组成与运动原理:分析插床机构的结构组成,阐述其运动原理。

- 教材章节:第二章第三节- 内容列举:插床机构的结构、运动副、传动方式。

3. 插床机构运动方程及其推导:讲解插床机构运动方程的建立与推导方法。

- 教材章节:第三章第一节- 内容列举:运动方程的建立、求解方法、参数计算。

4. 插床机构运动参数计算与分析:介绍插床机构运动参数的计算方法,并进行实例分析。

- 教材章节:第三章第二节- 内容列举:运动参数计算公式、实例操作。

5. 插床机构运动简图绘制:学习如何运用绘图工具绘制插床机构的运动简图。

插床导杆机构课程设计

插床导杆机构课程设计

插床导杆机构课程设计(总8页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--齐齐哈尔大学普通高等教育机械原理课程设计题目题号:插床导杆机构位置3的设计学院:机电工程学院专业班级:学生姓名:指导教师成绩:2013 年 7月 2 日目录一、工作原理二、设计要求三、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一、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。

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O 2上的凸轮驱动摆动从动件D O l 8和其它有关机构(图中未画出)来完成的。

二、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速运动。

执行构件的传动效率按计算,系统有过载保护。

按小批量生产规模设计。

三、插床导杆机构设计数据四、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、根据给定的数据确定机构的运动尺寸, ()46.0~5.0BO BC l l =。

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。

3、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O 2O 4位于同一直线位置时,滑块6的速度和加速度。

自-河南理工大学机械原理插床机构课程设计

自-河南理工大学机械原理插床机构课程设计

河南理工大学机械原理插床课设一、设计题目简介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。

图示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。

针对图所示的插床机构运动方案,进行执行机构的综合与分析。

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。

插床机构设计数据插刀往复次数(次/min)120插刀往复行程(mm)60插削机构行程速比系数2130中心距(mm)1杆长之比质心坐标(mm)45质心坐标(mm)45质心坐标(mm)115125凸轮摆杆长度(mm)凸轮摆杆行程角(0)15推程许用压力角(0)45推程运动角(0)9060回程运动角(0)15远程休止角(0)推程运动规律3-4-5次多项式回程运动规律等速速度不均匀系数0.03最大切削阻力(N)2000阻力力臂(mm)120滑块5重力(N)320构件3重力(N)120构件3转动惯量(kgm2)0.1三、设计任务1.针对图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.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;5. 用软件(VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可)对执行机构进行运动仿真,并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。

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大学普通高等教育
机械原理课程设计
题目题号:插床导杆机构位置3的设计
学院:机电工程学院
专业班级:
学生:
指导教师
成绩:
2013 年7月 2 日
目录
一、工作原理
二、设计要求
三、设计数据
四、设计容及工作量五. 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
一、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。

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O 2上的凸轮驱动摆动从动件D O l 8和其它有关机构(图中未画出)来完成的。

二、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。


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,摆动从动件8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。

三、插床导杆机构设计数据
四、设计容及工作量:
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、根据给定的数据确定机构的运动尺寸, ()46.0~5.0BO BC l l =。

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。

3、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O 2O 4位于同一直线位置时,滑块6的速度和加速度。

4、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r o 、机架82O O l 和滚子半径r b ),并将运算结果写在说明书中。

用几何法画出凸轮机构的实际廓线。

5、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。

6、按1:2绘制所设计的机构运动简图。

五. 设计计算过程
(一). 方案比较与选择 1. 方案I
该方案如图1—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。

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。

3).滑块的行程2sin(/2)CD H L θ=,θ已经确定,因此只需选择摇杆CD 的长度,即可满足行程H 的要求。

4). 曲柄主动,构件2与3之间的传动角始终为090。

摇杆滑块机构中,当E 点的轨迹位于D 点所作圆弧高度的平均线上时,构件4与5之间有较大的传动角。

此方案加工简单,占用面积比较小,传动性能好。

5).工作行程中,能使插刀的速度比较慢,而且变化平缓,符合切削要求。

2.方案II
该方案如图1—2将方案I 中的连杆4与滑块5的转动副变为移动副,并将连杆4变为滑块4。

即得方案II ,故该方案具备第一方案的特点以外,因构件4与5间的传动角也始终为090,所以受力更好,结构也更加紧凑。

3. 方案III
此方案如图1—3为偏置曲柄滑块机构,机构的基本尺寸 为a 、b 、e 。

方案特点如下:
(1).是四杆机构,结构较前述方案简单。

(2). 因极位夹角[][]arccos /()arccos /()e a b e b a θ=+--,故具有急回作用,但急回作用不明显。

增大a 和e 或减小b 。

均能使k 增大到所需值,但增大e 或减小b 会使滑块速度变化剧烈,最大速度、加速度和动载荷增加,且使最小传动角min γ减小,传动性能变坏。

从以上3个方案的比较中可知,为了实现给定的插床运动要求,以采用方案II 较宜。

(二). 导杆机构分析与设计 1.机构的尺寸综合
因为00(180)/(180)k θθ=+- 而K=2 由上面方程可得:θ=︒60 又A O l
2=a=50mm 根据几何关系: 可得
3BO l
=H/2/)2/sin(θ
=100mm
所以BC=100mm
X=)2/cos(3θBO l =86.60mm
综合已给机构设计数据
绘制如图(a )机构简图
2.导杆机构的运动分析
当在如图所示位置时其速度加速度分析图如图(b ) 速度分析:
曲柄的长度为A o l
2=50mm 转速n=60r/min
曲柄的角速度为
s rad n w /28.660/21==π
2323A A A A V V V +=
大小: ? 1w A O l 2 ?
方向: 垂直BA 垂直A O l 2 平行BA
2A V =1w A O l 2=6.28*0.05=0.314m/s 23A A V =0.220m/s 3A V =0.228m/s
3w = 3A V /A O l 3= 0.228/0.18=1.27rad/s
C B B C V V V +=
大小: ? 3w O 3B ?
方向: 垂直O 3O 2 垂直BA 垂直BC B V =3w O 3B=1.27*0.1=0.127m/s
CB V =0.031m/s
C V =0.135m/s
CB w =CB V /CB l =0.3rad/s
加速度分析:
3A a = 3A n a +3A t a =2A a + 23A A r a +
23A A k a
大小: ? 3w ^2A O l 3 ? A
O l
21w ^2 ? 223A A V 3w 方向: ? 由A 到B 垂直AB A 到O 2 平行AB 垂直AB
3A n a = 1.27^2*0.18= 0.290m/s^2
3A t a =0.282m/s^2 3A a =0.405m/s^2
tC B nC
B B
C a a a a ++= 大小: ? 0.113m/s^2 CB
l CB w ^2 ?
方向: 垂直O 3O 2 同3A a C 到B 垂直CB
nCB a =0.009m/s^2
C a =0.102m/s^2。

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