机械原理课程设计鞭炮插引机解析
鞭炮插引机课程设计说明书
课程设计（课程实习）机械原理课程设计院（系、部）：机械工程学院姓名：同组成员：班级：指导教师签名：2011年6月28日·北京目录0.设计任务书 (2)1.工作原理和工艺动作分解 (4)2.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (6)3.执行机构选型 (7)4.机械运动方案的选择和评定 (9)5.机械传动系统的速比和变速机构 (11)6.机构运动简图 (12)7.切引刀凸轮机构尺度设计 (14)8,压引板凸轮机构尺度设计 (16)9.槽轮机构的尺度设计 (18)10.参考资料 (20)11.设计总结 (21)课程设计任务书2011 —2012学年第2学期机械工程学院（系、部）过程装备与控制工程专业102班级课程名称：机械原理课程设计设计题目：鞭炮插引机的设计完成期限：自2012年6月23日至2012年6月29日共1周指导教师： 2012年 6月 29 日系（教研室）主任：2012年 6月 29日1. 工作原理和工艺动作分解一．工作原理机构工作原理视图传动示意图传动原理示意图二．工艺动作分解根据任务书的要求，该机械的应有的工艺过程是，机构应由双胶辊、切引刀、压引板和送料板的运动组成。
各构件的运动形式为：（1）双胶辊，每一个运动周期的开始转动一定角度将引线进给45mm，做间歇运动，其运动规律如图1-1所示：90 180 270 360主轴转角图1—1双胶辊运动循环图（2）切引刀，引线向下进给达到指定位置并且压引板压紧引线后，切引刀切断引线，其运动规律如图1—3所示：S50主轴转角90 180 270 360图 1—2 切引刀运动循环图（3）压引板，引线向下进给后，压引板水平方向正向进给30mm压紧引线，切引刀切断引线后再压引板松开，准备下一个运动周期的循环。
其运动规律如图1—2所示：S30主轴转角90 180 270 360图 1—3 压引板运动循环图（4）送料板，压引板将引线插进鞭炮并松开引线后，水平进给S=8*0.86mm=7mm。
鞭炮插引机的设计
饿课程设计说明书课程名称：机械原理课程设计设计题目：鞭炮插引机的设计专业：机械设计制造及其自动化班级： 0904 学生姓名:刘希学号: ********** 起迄日期:2011年 06月 18日~2011年06 月28 日****:***湖南工业大学科技学院教务部制设计任务书................................. 错误!未定义书签。
1.1设计题目 ............................ 错误!未定义书签。
1.2 设计任务............................ 错误!未定义书签。
1.3设计提示 ............................ 错误!未定义书签。
一、设计工作原理........................... 错误!未定义书签。
（一）机构的工作原理.................... 错误!未定义书签。
（二）原动机的选择原理 (5)（三）传动机构的选择和工作原理 (6)二、功能分解图，执行机构动作分解 (7)（一）功能分解图如下图.................. 错误!未定义书签。
（二）绘制机械系统运动转化功能.......... 错误!未定义书签。
（三）执行构件的选择.................... 错误!未定义书签。
（四）用形态学矩阵法创建机械系统运动方案错误!未定义书签。
三、运动方案的选择......................... 错误!未定义书签。
（一）双胶辊：.......................... 错误!未定义书签。
（二）切引机构：........................ 错误!未定义书签。
（三）压引板：.......................... 错误!未定义书签。
（四）送料机构：........................ 错误!未定义书签。
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。
鞭炮插引机设计
目录摘要 (1)1 绪论 (3)1.1 简述 (3)1.2 鞭炮插引机的国内现状 (3)1.3 本课题的研究目的和内容 (6)1.4 本课题的研究意义 (6)2 鞭炮插引机机械结构原理及运动分析 (7)2.1 鞭炮插引机送料平台工作原理和工艺动作分解 (7)2.2 鞭炮插引机插引部分机构工作原理以及工艺动作分解 (8)2.3 鞭炮插引机执行机构选型 (9)2.3.1 鞭炮插引机双胶辊的机构方案 (9)2.3.2 鞭炮插引机压引板的机构方案 (9)2.3.3 鞭炮插引机切引刀的机构方案 (10)2.4 鞭炮插引机切引刀凸轮机构的尺寸设计 (10)2.5 鞭炮插引机机械结构受力分析与计算 (13)2.5.1 鞭炮插引机轴用键受力计算 (13)2.5.2 鞭炮插引机齿轮受力计算及校核 (15)2.5.3 鞭炮插引机切引刀转动拉伸弹簧设计计算 (16)2.5.4 鞭炮插引机主轴的设计计算及其校核 (17)3 步进电机的选择 (19)3.1步进电机 (19)3.2 PLC驱动步进电机 (19)4 传感器的选择 (21)4.1 电磁（感）式传感器 (22)4.2 光电式传感器 (22)4.3 霍尔元件传感器 (23)4.4 超声波位置传感器 (23)5 控制程序的设计 (25)5.1 I/O接线图 (25)5.2 梯形图 (26)6 结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录I：英文译文 (30)鞭炮插引机设计摘要：目前鞭炮插入引线设备主要通过手动方式，工人劳动强度大，生产效率低。
为了提高生产效率，在分析插入引线过程与要求的基本上，研发了自动插引机。
该设备通过手摇控制机构，实现了炮盘进给、引线插入的自动完成，该设备高效、安全，生产效率高。
根据引线插入机构的工作过程，建起了结构关系式，在不同的设计要求（引线的长度与鞭炮的大小）下，实现了插引机的参数化设计。
鞭炮是我国的传统产品，历来由手工制作。
虽然最近几年鞭炮生产的少部分工序采用了一些机械设备，但许多工序仍沿用传统的手工操作方法，其生产率低，工时多，劳动强度大，安全隐患多，自动化程度低。
鞭炮插引机的课程设计
鞭炮插引机的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解鞭炮插引机的基本结构及其工作原理；2. 学生能够掌握鞭炮插引机操作流程中的安全知识；3. 学生能够了解鞭炮插引机在鞭炮生产中的作用和重要性。
技能目标：1. 学生能够正确操作鞭炮插引机，完成鞭炮的插引工作；2. 学生能够运用所学知识解决鞭炮插引过程中出现的问题；3. 学生能够运用安全知识对鞭炮插引机进行日常维护。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对传统鞭炮制作工艺的兴趣，增强对传统文化的认识；2. 学生树立安全意识，养成严谨、规范的操作习惯；3. 学生在团队协作中，学会沟通与交流，培养合作精神。
课程性质：本课程为实践操作课，结合理论知识，培养学生的动手能力和安全意识。
学生特点：五年级学生，具备一定的动手能力，好奇心强，需要引导培养安全意识。
教学要求：注重理论知识与实践操作的结合，强调安全操作，培养学生的团队合作能力。
通过本课程的学习，使学生达到预期的学习成果，为后续相关课程的学习打下基础。
二、教学内容1. 鞭炮插引机的基本结构：- 引导学生认识鞭炮插引机的各部件名称及功能；- 阐述各部件在鞭炮插引过程中的作用。
2. 鞭炮插引机的工作原理：- 介绍鞭炮插引机的工作流程；- 解释鞭炮引线与鞭炮连接的物理原理。
3. 鞭炮插引机的操作与安全知识：- 讲解鞭炮插引机的操作步骤，包括开机、调试、操作和关机等；- 强调操作过程中的安全事项，如佩戴防护用具、避免烟火等。
4. 鞭炮插引机的实践操作：- 组织学生分组进行鞭炮插引机的操作练习；- 引导学生掌握操作要领，确保安全、高效地完成插引任务。
5. 鞭炮插引机的日常维护：- 介绍鞭炮插引机的保养方法，包括清洁、润滑、检查等；- 强调日常维护的重要性，培养学生良好的设备保养习惯。
教材章节关联：《综合实践活动》第五单元“我们的传统节日”，第三节“鞭炮的制作”。
教学内容安排与进度：1. 第1课时：介绍鞭炮插引机的基本结构和工作原理；2. 第2课时：讲解鞭炮插引机的操作步骤及安全知识；3. 第3课时：组织学生进行鞭炮插引机的实践操作；4. 第4课时：学习鞭炮插引机的日常维护知识，并进行实操演练。
鞭炮插引机设计计算说明书
设计计算说明书设计题目鞭炮插引机动力参数计算由《鞭炮插引机运动和力参数》可知鞭炮插引机动力参数：工作台移动阻力为30N，最大速度为80mm/s;插引杆摆动阻力矩为60Nm，最大角速度为0.105rad/s;夹引板滑动阻力为70N，最大速度为25mm/s;切引刀工作阻力为120N，最大速度为62.5mm/s。
由此求出工作台功率为2.4W，插引杆功率为6.28W，夹引板功率为1.75W，切引刀功率为7.5W。
结合鞭炮插引机原理图，查表得出各传动机构效率，求得所需由电机提供的最小功率，如下图示。
查机械课程设计手册选用型号为YS5624的小型异步电动机，该型号电动机功率为90W，效率为58%，满足工作要求。
该电机转速为1400r/min,而由《鞭炮插引机运动和力参数》可知插引机各主轴最大转速为30r/min，故需采用减速装置。
由于带传动平稳，且有过载保护作用，故置于电动机输出端，取传动比为4。
齿轮效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长，传动比稳定，故将其置于带传动之后，采用传动比为5和传动比为7/3的两级齿轮减速。
装上此电机后，通过带及两级齿轮减速，将运动和力传至插引机齿轮轴，驱动机器运转。
机器工作时，齿轮轴功率为44.27W，连杆轴功率为29.53W，凸轮轴功率为13.11W，槽轮轴功率为10.70W，丝杆功率为9.97W。
凸轮轴齿轮传动设计计算由《鞭炮插引机运动和力参数》可知连杆轴与凸轮轴转速均为30r/min，又知中心距为65mm，同时已知凸轮轴输入功率为13.11W，转向不变。
1.选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数由《鞭炮插引机原理方案》选择直齿圆柱齿轮传动。
插引机为一般工作机器，速度不高，载荷不大，故选用7级精度。
选择齿轮材料为45钢（调质）。
由于两轴转速相同，传动比为1，故选齿轮齿数为26，模数为2.5。
2.按齿根弯曲疲劳强度计算键的强度校核轴承的寿命校核轴的前度校核。
鞭炮插引机课程设计..
课程设计（课程实习）机械原理课程设计院（系、部）：机械工程学院*名：**同组成员：毛丹周旭班级：过102指导教师签名：徐林林2011年6月28日·北京目录0.设计任务书 (2)1.工作原理和工艺动作分解 (4)2.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (5)3.执行机构选型 (7)4.机械运动方案的选择和评定 (9)5.机械传动系统的速比和变速机构 (11)6.机构运动简图 (12)7.切引刀凸轮机构尺度设计 (13)8,压引板凸轮机构尺度设计 (15)9.槽轮机构的尺度设计 (16)10.参考资料 (17)11.设计总结 (18)课程设计任务书2011 —2012学年第2学期机械工程学院（系、部）过程装备与控制工程专业102班级课程名称：机械原理课程设计设计题目：鞭炮插引机的设计完成期限：自2012年6月23日至2012年6月29日共1周指导教师： 2012年 6月 29 日系（教研室）主任：2012年 6月 29日1. 工作原理和工艺动作分解一．工作原理机构工作原理视图传动示意图传动原理示意图二．工艺动作分解根据任务书的要求，该机械的应有的工艺过程是，机构应由双胶辊、切引刀、压引板和送料板的运动组成。
各构件的运动形式为：（1）双胶辊，每一个运动周期的开始转动一定角度将引线进给45mm，做间歇运动，其运动规律如图1-1所示：90 180 270 360主轴转角图1—1双胶辊运动循环图（2）切引刀，引线向下进给达到指定位置并且压引板压紧引线后，切引刀切断引线，其运动规律如图1—3所示：S50主轴转角90 180 270 360图 1—2 切引刀运动循环图（3）压引板，引线向下进给后，压引板水平方向正向进给30mm压紧引线，切引刀切断引线后再压引板松开，准备下一个运动周期的循环。
其运动规律如图1—2所示：S30主轴转角90 180 270 360图 1—3 压引板运动循环图（4）送料板，压引板将引线插进鞭炮并松开引线后，水平进给S=8*0.86mm=7mm。
鞭炮插引机课程设计说明书
课程设计（课程实习）机械原理课程设计院（系、部）：机械工程学院姓名：同组成员：班级：指导教师签名：2011年6月28日·北京目录0.设计任务书 (2)1.工作原理和工艺动作分解 (4)2.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (6)3.执行机构选型 (7)4.机械运动方案的选择和评定 (9)5.机械传动系统的速比和变速机构 (11)6.机构运动简图 (12)7.切引刀凸轮机构尺度设计 (14)8,压引板凸轮机构尺度设计 (16)9.槽轮机构的尺度设计 (18)10.参考资料 (20)11.设计总结 (21)课程设计任务书2011 —2012学年第2学期机械工程学院（系、部）过程装备与控制工程专业102班级课程名称：机械原理课程设计设计题目：鞭炮插引机的设计完成期限：自2012年6月23日至2012年6月29日共1周指导教师： 2012年 6月 29 日系（教研室）主任：2012年 6月 29日1. 工作原理和工艺动作分解一．工作原理机构工作原理视图传动示意图传动原理示意图二．工艺动作分解根据任务书的要求，该机械的应有的工艺过程是，机构应由双胶辊、切引刀、压引板和送料板的运动组成。
各构件的运动形式为：（1）双胶辊，每一个运动周期的开始转动一定角度将引线进给45mm，做间歇运动，其运动规律如图1-1所示：90 180 270 360主轴转角图1—1双胶辊运动循环图（2）切引刀，引线向下进给达到指定位置并且压引板压紧引线后，切引刀切断引线，其运动规律如图1—3所示：S50主轴转角90 180 270 360图 1—2 切引刀运动循环图（3）压引板，引线向下进给后，压引板水平方向正向进给30mm压紧引线，切引刀切断引线后再压引板松开，准备下一个运动周期的循环。
其运动规律如图1—2所示：S30主轴转角90 180 270 360图 1—3 压引板运动循环图（4）送料板，压引板将引线插进鞭炮并松开引线后，水平进给S=8*0.86mm=7mm。
机械原理课程设计鞭炮插引机长安大学
机械原理课程设计说明书设计题目：鞭炮插引机的设计学院：专业：班级：设计者：Cookie指导教师：成建联2013年7月1日前言传统的生产方式主要靠人力生产，工人劳动强度大，生产效率低。
随着科学技术、工业生产水平的不断发展，越来越多的机械设备开始出现，生产工业化水平不断加强，生产力大大提高。
企业为了赢得市场，必须不断开发符合市场需求的产品。
新产品的设计与制造，其中设计是产品开发的第一步，是决定产品的性能、质量、水平、市场竞争力和经济效益的最主要因素。
机械产品的设计是对产品的功能、工作原理、系统运动方案、机构的运动与动力设计、机构的结构尺寸、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算，并将其转化为具体的描述以作为制造的工作过程。
其中机械产品的功能、工作原理、系统运动方案、机构的运动与动力设计、机构的结构尺寸、力和能量的传递方式等容是机械原理课程的教学容。
当今世界，科学技术突飞猛进，知识经济已见端倪，综合国力的竞争日趋激烈。
国力的竞争，归根结底是科技与人才的竞争。
而机械原理课程设计是机械原理课程的一个重要实践性教学环节，同时，又是机械类专业人才培养计划中一个相对独立的设计实践，在培养学生的机械综合设计能力及创新意识与能力方面，起着重要的作用。
在课程设计中，它培养了学生创新设计的能力。
此次设计的题目是鞭炮插引机的设计，它需要学生综合运用所学到的知识，同时又可以很好地考察学生的学习能力和创新能力，是机械原理课程设计中的典型课题。
目录一、设计题目 (3)1.1工作原理及工艺动作过程简介 (3)1.2原始数据及设计要求 (3)1.3设计任务 (4)1.4设计提示 (4)二、设计工作原理 (4)2.1原动机的选择原理 (4)2.2传动机构的选择和工作原理 (5)三、功能分解 (5)四、运动方案的选择 (6)五、工作循环图 (10)六、执行机构设计过程及尺寸计算 (10)6.1各个机构的传动比的计算以其齿轮的各个参数 (10)6.2齿轮参数的确定………………………………………………………………………..... .116.3凸轮机构的设计………………………………………………………………………….. .126.4压力角与基圆半径的校核 (18)七、设计小结 (19)八、参考文献 (19)一、设计题目：鞭炮插引机的设计1.1工作原理及工艺动作过程简介：鞭炮插引机的动作执行构件有双胶辊、切引刀、压引板和送料板等，各工作要现的运动形式如下图所示。
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。
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湖南工业大学课程设计资料袋学院（系、部）2010 ~ 2011 学年第2 学期课程名称机械原理课程设计指导教师职称学生姓名专业班级学号题目鞭炮插引机的设计成绩起止日期2011 年 6 月22 日～2011 年6月28 日目录清单序号材料名称资料数量备注1 课程设计任务书 12 课程设计说明书 13 课程设计图纸 1 张456机械原理设计说明书鞭炮插引机的设计起止日期：2011 年6 月22 日至2011 年 6 月28 日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)机械工程学院（部）2009年6 月20 日目录0.设计任务书 (3)1.工作原理和工艺动作分解 (4)2.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (6)3.执行机构选型 (7)4.机械运动方案的选择和评定 (9)5.机械传动系统的速比和变速机构 (11)6.机构运动简图 (12)7.切引刀凸轮机构尺度设计 (13)8,切引刀凸轮机构速度分析 (15)9.参考资料 (16)10.设计总结 (17)湖南工业大学课程设计任务书2010 —2011 学年第2 学期学院（系、部）专业班级课程名称：机械原理课程设计设计题目：鞭炮插引机的设计完成期限：自2011 年 6 月22 日至2011 年 6 月28 日共 1 周内容及任务一、设计的任务与主要技术参数设计任务：1）设计该鞭炮插引机的工作部分使双胶辊、切引刀、压引板、和送料板实现上述运动形式并达到性能参数的要求;2)绘制机器工作部件的运动循环图；3）只选原动机，拟定传动系统总体方案，一般包括带传动、齿轮和蜗杆传动等，绘制机械传动系统方案简图；4）分配各级传动的传动比，确定各级传动的基本参数，并计算主要传动件的几何尺寸；5）设计工作部分中的凸轮机构。
确定运动规律，确定基圆半径，绘制凸轮的轮廓曲线，并校核最大压力角和最小曲率半径；6）设计工作部分的连杆机构。
确定各构件的运动尺寸和执行构件的运动参数；7）设计工作部分中的间歇运动机构；8）建立工作部分的运动模型并进行仿真分析（选作）。
其余设计参数是：引线长度35mm，鞭炮外径4mm；生产能力每分钟77排；机器运转不均匀系数 10%；驱动电机 0.55kw，1390r/min。
二、设计工作量要求：对设计任务课题进行工作原理和工艺动作分解，根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图，进行执行机构选型，构思该机械运动方案，并进行的选择和评定，确定机械运动的总体方案，根据任务书中的技术参数，确定该机械传动系统的速比和变速机构，作出机构运动简图，对相关执行机构的具体尺度进行分析与设计。
要求有设计说明书一份，相关图纸一至两张。
（有条件的要求用三维动画表述）。
进度安排起止日期工作内容6.22-6.24 构思该机械运动方案6.25-6.28 运动分析及整体设计主要参考资料［1］朱理．机械原理［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2010：1-325［2］戴娟．机械原理课程设计指导书［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2011：1-185 ［3］王洪、刘扬．机械设计课程设计［Ｍ］．北京：北京交通大学出版社，2010：13-30 ［4］王巍．机械制图［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2009：172-210指导教师：2011 年5月16 日系（教研室）主任2011 年5月23日1. 工作原理和工艺动作分解根据任务书的要求，该机械的应有的工艺过程是，机构应由双胶辊、切引刀、压引板和送料板的运动组成。
各构件的运动形式为：（1）双胶辊，每一个运动周期的开始转动一定角度将引线进给35mm，做间歇运动，其运动规律如图1-1所示：图1—1双胶辊运动循环图（2）切引刀，引线向下进给达到指定位置并且压引板压紧引线后，切引刀切断引线，之后压引板压紧引线插入鞭炮。
其运动规律如图1—3所示：图 1—2 切引刀运动循环图（3）压引板，引线向下进给后，压引板水平方向正向进给5mm压紧引线，切引刀切断引线后再竖直向下进给10mm，使引线插入鞭炮，之后水平负方向退回5mm，再竖直向上进给10mm，准备下一个运动周期的循环。
其运动规律如图1—2所示：图 1—3 压引板运动循环图（4）送料板，压引板将引线插进鞭炮并松开引线后，水平进给S=3.464mm。
其运动规律如图1—4所示：图 1—4送料板运动循环图2.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图根据以上分析，拟定鞭炮插引机运动循环图如图2-1所示，制定运动循环图的目的是确定鞭炮插引机各机构执行构件动作的先后顺序、相位，以利于设计、装配和调试。
图2—1 鞭炮插引机运动循环图3.执行机构选型由以上各机构工艺动作分解可知该机器共有四个执行机构双胶辊、压引板、切引刀和送料板。
根据运动分析拟定各执行机构的方案如下：3.1 双胶辊的机构方案由以上双胶辊的工艺动作分解可知双胶辊机构需要实现间歇性的旋转运动，根据要求拟定如下两种方案，如图3—1不完全齿轮，图3—2槽轮机构所示。
图 3—1 不完全齿轮图 3—2 槽轮机构3.2压引板机构方案由以上压引板的工艺动作分解可知压引板机构需要实现水平和竖直方向的间歇性的矩形运动轨迹，根据要求拟定如下两种方案，如图3—3连杆-凸轮组合机构，图3—4双凸轮机构所示。
图 3—3连杆-凸轮组合机构图 3—4双凸轮机构3.3切引刀机构方案由以上切引刀的工艺动作分解可知切引刀机构需要实现间歇性的往复摆动运动，根据要求拟定如下两种方案，如图3—5导杆机构，图3—6凸轮机构所示。
图3—5 导杆机构图3—6 凸轮机构3.4送料板由以上送料板的工艺动作分解可知送料机构需要实现间歇性的单向进给运动，根据要求拟定如下两种方案，如图3—5链传动-不完全齿轮机构，图3—6凸轮机构所示。
图 3—7 链传动-不完全齿轮机构图 3-8 棘轮齿条机构4. 机械运动方案的选择和评定4.1机械运动方案的拟定综合以上机构选型以及功能要求，拟定以下四种方案方案一: 方案二：图 4—1 图4—2方案三：方案四：图 4—3 图 4—44.2压引机构方案比较图4—1,4—2方案的压引板机构均采用凸轮连杆组合机构实现压引板的矩形轨迹要求，凸轮连杆组合机构可以实现多种预定的运动规律和运动轨迹，该机构以自由度为2的五杆机构为基础机构，而两个自由度为1的摆动凸轮机构则形成附加机构。
凸轮连杆组合机构克服了单一凸轮无法整周转动的缺点，使机构可以做精确地运动。
而图4—3,4—4均采用双凸轮机构实现压引板的矩形轨迹要求，双凸轮机构自由度为2，不仅运用了凸轮可以实现精确运动的特性，也克服了凸轮从动件不能做周转运动的缺点。
综合比较凸轮连杆组合机构和双凸轮机构，二者都可以实现预定的轨迹要求，且均用于轻载场合。
但凸轮连杆组合机构制造工艺较为复杂，所占空间较大。
而双凸轮机构机构简单，便于制造。
因此压引机构采用双凸轮机构更为合理。
4.3送料机构方案比较图4—1,4—3采用链传动与不完全齿轮结合的机构实现单向间歇性进给运动，链传动结构简单，传动比准确，对环境要求低。
附加机构为不完全齿轮实现间歇运动。
图4—2，4—4采用棘轮齿条机构，输出运动为单向间歇性的，行程可调而且准确。
但冲击和噪音较大，适用于低速轻载场合。
综合比较二者都用于轻载场合，但链传动较棘轮齿条机构制造成本较低，结构简单。
送料机构采用链传动与不完全齿轮结合的机构更加合理。
综上比较采用方案三如图4—3所示最为合适，即双胶辊由不完全齿轮与标准齿轮组成；切引刀由凸轮组成，齿轮做传动机构；压引板由双凸轮机构组成，标准齿轮传动；送料板由不完全齿轮-链式输送机组成，链传动作为传动机构。
5.机械传动系统的速比和变速机构总传动比计算：1.18771390n n ==轴电总＝i第一级采用传送带减速器，传动比为3，第二级采用一级齿轮减速器，传动比为6，变速机构如图5—1所示。
图 5—1系统变速机构6.插引机机构运动构简图与本组同学王科共同制作完成总机构运动简图，如下图6—1所示。
图6—1总机构运动简图鞭炮插引机的动作执行机构有双胶辊（Ⅰ）、切引刀（Ⅱ）、压引板（Ⅲ）和送料板（Ⅳ）。
双胶辊Ⅰ，由不完全齿轮1与标准齿轮组成;切引刀Ⅱ，由凸轮2组成，齿轮做传动机构；压引板Ⅲ，由凸轮3、4，压引板组成，标准齿轮传动；送料板Ⅳ，由不完全齿轮5和链式输送机6组成，传送带9作为传动机构；7、8为带传动,作为减速机构。
一个周期内的运动规律：每一个运动周期的开始双胶辊先转动一定角度将引线进给35mm，然后停止转动；引线向下进给后，压引板水平方向正向进给5mm 压紧引线；压引板压紧引线后，切引刀摆到切割位置切断引线；随后压引板竖直向下进给10mm，使引线插入鞭炮，之后水平负方向退回5mm，再竖直向上进给10mm然后停止运动；压引板向上进给的同时送料板水平进给S=3.464mm，准备下一个运动周期的循环。
7.切引刀凸轮机构的尺度设计切引刀的运动不具高速和大负载，可选用等速运动形式，由要求和已知条件可知S=Cδ。
由切引刀凸轮工艺动作分解得到以下凸轮基本参数：推程运动角δ0 =45°；远休止角δ01=30°；回程运动角δ0ˊ=45°；近休止角δ02=240°。
切引刀凸轮机构采用盘形凸轮及推程直动从动件，对于推程直动从动件压力角最大许用压力角为[α]=30°，为方便起见，不影响机构传动和其他影响，直接采用。
对于基圆半径22)][/(estgeddsr+--≥αδ由诺模图查得当压力角为30°，如图7—1所示，转角为45°，h为18mm,查得其半径为 r0=18／0.4=45mm。
从动件为滚子从动件，滚子与凸轮轮廓间为滚动摩擦，磨损较小，也可用来传递较大动力，对于切引刀这种中高速机构比较合适。
滚子半径根据基圆半径确定，其大小为r r=（0.1~0.15）r0。
系数取1.33计算得r r=6mm 。
采用反转法设计出如图7—2所示的切引刀凸轮机构。
图7—1诺模图图7—2 切引刀凸轮机构设计图8,切引刀凸轮机构速度分析根据切引刀工艺动作分解可知切引刀的运动速度并不高，而且属于低载荷机构，所以拟定了等速运动规律作为凸轮的运功规律，画出运动图线如图8—1所示，其规律分析如下：S = (h/δ。
)δ=0.4δV =（ds）/（dt）=(hw)/δ。
=2.512 m/sa = (dv)/(dt)=0图 8—1切引刀凸轮机构运动曲线9.参考资料1、朱理．机械原理［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2010：1—325；2、戴娟．机械原理课程设计指导书［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2011：1—185；3、王洪、刘扬．机械设计课程设计［Ｍ］．北京：北京交通大学出版社，2010：13—30。
4、王巍．机械制图［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2009：172-21010.设计总结在刘扬老师的带领下，我们完成了机械原理课程设计。