插床机构的设计
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
六杆插床机构分析设计
本课程设计要求对某一实际机构进行结构综合、运动分析、动力分析和飞轮设计。
所选的实际机构包括平面连杆机构、齿轮机构, 可附加有凸轮机构和其他常用机构。
设计内容和基本要求如下∶1、整机运动简图方案的拟订和研讨, 进行方案比较对比, 选择最佳方案。
2、齿轮传动系统的设计, 计算内容编入说明书, 用1张2 # 图或3 # 图纸画出一对齿轮啮合图。
3、平面连杆机构运动分析与动力分析, 要求用1张1 # 图纸作出平面连杆的1~2个位置及极限位置的机构简图, 并对这几个位置进行速度、加速度及力分析。
用图解法作出矢量多边形图, 绘制运动线图; 另外要求运用机械原理CAD软件完成平面连杆机构的运动分析、动力分析所有点位的计算, 并绘制运动线图。
4、其他机构(如凸轮机构、间歇运动机构、螺旋机构等) 设计。
此项根据题型选做, 简图与计算结果可编入说明书。
5、调速飞轮设计。
根据题量、时间选做, 设计计算编入说明书。
工件量：1、画一张（A1）简单机械传动系统的机构运动简图。
2、设计平面连杆机构的尺寸，且画一张（A1）平面连杆机构的机构运动简图，并对其进行指定位置的运动分析和动力分析。
3、设计凸轮机构的尺寸，且画一张(A2)凸轮机构的机构运动简图，并校核其压力角。
4、进行传动比的分配，设计齿轮机构的尺寸，且画一张(A2)齿轮机构的机构运动简图。
5、设计说明书一份。
设计时间2周，在18周周日前交齐设计题目：六杆插床机构分析一、图1－1 插床机构及其运动简图二、图1－1 插床机构及其运动简图三、图1－1 插床机构及其运动简图表 1-2 机构位置分配表四、图1－1 插床机构及其运动简图机械原理课程设计指导书--六杆插床机构分析一、课程设计的目的机械原理课程设计是高等工科院校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练，其目的在于进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关实际问题的能力，使学生对于机械动力学与运动学的分析与设计有一较完整的概念。
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。
插床机构设计
插床机构设计
插床机构设计涉及到机构的结构设计、工作原理设计以及
运动参数的确定等方面。
下面是一般的插床机构设计流程：
1. 确定工作要求和技术条件。
包括工件尺寸、工序要求、
加工精度等。
2. 确定机床型号和结构形式。
根据工件尺寸、加工工艺要
求等，选择适合的机床型号和结构形式。
3. 确定插床机构类型。
插床机构类型有很多种，如滑块式、替代机构式、伺服机构式等，根据实际情况选择合适的机
构类型。
4. 进行机构的动力学分析。
根据要求和条件，对插床机构
进行动力学分析，确定机构的运动参数，如速度、加速度、运动时间等。
5. 进行机构的强度和刚度分析。
根据工件尺寸、加工工艺
要求等，对插床机构进行强度和刚度分析，确定机构的结
构设计方案。
6. 进行机构的工作原理设计。
根据插床机构类型和工作要求，设计机构的工作原理，包括传动方式、动力方式以及
控制方式等。
7. 进行机构的优化设计。
在设计过程中，可以进行机构的
优化设计，通过调整机构参数和结构形式等，提高机构的
性能和效率。
8. 进行机构的验证和试验。
完成机构设计后，可以进行机
构的验证和试验，通过实验结果对设计进行修正和改进。
以上是一般的插床机构设计流程，具体的设计过程会因具体情况而有所不同。
设计人员可以根据实际需求和条件进行相应的设计工作。
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。
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。
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。
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
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。
《插床机构设计》word版
插床机构设计目录一、工作原理 3二、设计要求 3三、设计数据 3四、设计内容及工作量 4五. 设计计算过程 5(一). 方案比较与选择5(二). 导杆机构分析与设计61.机构的尺寸综合 82. 导杆机构的运动分析 93. 凸轮机构设计 14六. 参考文献16一、工作原理：（1）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）带动曲柄转动，再通过导杆机构使装有刀具的滑块沿导路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，是由固结于轴上的凸轮驱动摆动从动件和其它有关机构来完成的。
（2）二、设计要求：电动机轴与曲柄轴平行，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。
从动件最大摆角max推程运动角o回程运动角’o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、根据选定的电机和执行机构的运动参数拟订机械传动方案。
3、画出机械运动方案示意图。
4、根据给定的数据确定机构的运动尺寸，用Autocad软件按1：1绘制所设计的机构运动简图。
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。
5、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位于同一直线位置时，滑块的速度和加速度。
6（b ）、绘制从动件滑块的位移、速度、加速度曲线图。
7、凸轮机构设计。
插床机构的设计
机械原理课程设计计算说明书课题名称：插床机构的设计姓名：张超院别：工学院学号：专业：机械设计制造及其自动化班级：机设1201 班指导教师：魏原芳2014年6月7日工学院课程设计评审表设计目录1 机械原理课程设计任务书⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41.1 课程设计的目的和任务⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41.2 机构简介与设计数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1.3设计内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61.4 设计步骤和要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯62 机构简介与设计数据设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 1.1插床简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯.⋯..⋯71.2 设计数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯..⋯..83 插床机构的设计及尺寸计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯93、1 曲柄导杆机构的设计及尺寸计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯93、2 用图解法进行机构的运动分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯143、3 用图解法进行机构的动态静力分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯184 凸轮机构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21 ．心得与体会⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯22 ．参考文献⋯... ⋯⋯⋯23机械原理课程设计任务书学生姓名张超班级1201 学号位置10设计题目一：插床机构设计及分析一、课程设计的目的和任务1. 课程设计的目的机械原理课程设计是机械原理教学的一个重要组成部分。
机械原理课程设计的目的在于进一步巩固和加深学生所学的机械原理理论知识，培养学生独立解决实际问题的能力，使学生对机械的运动学和动力学的分析和设计有一较完整的概念，并进一步提高电算、绘图和使用技术资料的能力，更为重要的是培养开发和创新机械的能力。
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)。
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。
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 32O 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。
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机械原理课程设计计算说明书课题名称：插床机构的设计姓名：超院别：工学院学号： 2012010803 专业：机械设计制造及其自动化班级：机设1201班指导教师：原芳2014年6 月7日工学院课程设计评审表设计目录1 机械原理课程设计任务书 (4)1.1课程设计的目的和任务 (4)1.2机构简介与设计数据 (4)1.3设计容 (6)1.4设计步骤和要求 (6)2 机构简介与设计数据设计 (7)1.1 插床简介 (7)1.2 设计数据.................................................................. (8)3 插床机构的设计及尺寸计算 (9)3、1曲柄导杆机构的设计及尺寸计算 (9)3、2用图解法进行机构的运动分析 (14)3、3用图解法进行机构的动态静力分析 (18)4 凸轮机构设计 (21)．心得与体会 (22)．参考文献 (23)机械原理课程设计任务书学生 超 班级 1201 学号 2012010803 位置 10设计题目一：插床机构设计及分析一、课程设计的目的和任务 1.课程设计的目的机械原理课程设计是机械原理教学的一个重要组成部分。
机械原理课程设计的目的在于进一步巩固和加深学生所学的机械原理理论知识，培养学生独立解决实际问题的能力，使学生对机械的运动学和动力学的分析和设计有一较完整的概念，并进一步提高电算、绘图和使用技术资料的能力，更为重要的是培养开发和创新机械的能力。
2.、课程设计的任务用图解法对插床的连杆机构进行运动分析和动力分析，设计凸轮机构。
要求画出A 1图纸一，写出计算说明书一份。
二、 机构简介与设计数据1.插床主要由齿轮机构、导杆机构和凸轮机构等组成，如图1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作往复直线运动，以实现刀具切削运动。
为了缩短空行程时间，提高生产效率，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2O 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）来完成的。
为了缩短空回形成时间，提高生产效率，要求刀具有急回运动。
在工作行程中，刀具上作用有相当大的切削阻力，在切削行程的前后各有一段0.05H （H 为刀具行程）行程，如图2所示。
而在空回行程中则没有切削阻力，因此在一个工作循环中，刀具受力变化很大，从而影响了主轴的匀速运转，为减小主轴的速度波动，需采用飞轮调速，以减小电动机容量和提高切削质量。
插床机构简图如图1所示，题目数据列于表1。
图1 插床机构简图2.设计数据见表1表1 设计数据设计容 导杆机构的设计及运动分析 符号 n 1 K l BC /l O3AL O2O3ab cH Z 1 单位 r/min mm数据 60211505050125 100 13设计容 导杆机构的动态静力分析凸轮机构的设计符号 Z 2 G 3G 5J S3 dFr ψmax LO 2O 4lO 4D单位 Nkg/m 2 mm N ° mm 数据 40160 3200.14 120100015147 125 设计容 凸轮机构的设计符号 r 0r Tδ0δ01δ’0δ02从动杆运动规律 单位 mm°等加速等减速数据61 15601060230在导杆机构中，有30个连续等分的1～30个位置，其中工作上极限位置为1，在本方案中行程速比系数为k=2，使等分位置21与工作行程的下极限位置重合。
刀具距上下极限位置0.05H 时曲柄所在位置为3’和18’。
总共32个位置，插床机构中曲柄位置分布如图3所示。
图3 插床机构中曲柄位置图0.05H0.05HHScF maxF 图2插刀阻力曲线三、设计容四、设计步骤和要求1）设计步骤1、设计导杆机构。
按已知条件确定导杆机构各未知数，其中滑块5的导路位置可根据连杆4传力给滑块5最有利条件来确定，即导路应位于B点所画圆弧高的平分线上。
2、做机构运动简图。
选取长度比例尺μl=0(m/s)/mm，先用虚线绘出机构极限位置1，然后用粗线画出所分配位置的机构运动简图，并确定当前位置C点位移s C。
3、做运动分析。
选取速度比例尺μv=(m/s)/mm速度、加速度比例尺μv=(m/s2)/mm，用相对运动图解法作分配位置的速度多边形和加速度多边形，确定当前位置C点速度v c和加速度a c及根据速度和加速度影像求各构件重心的速度v s和加速度a s。
4、确定阻力。
根据切削阻力曲线，将所分析位置相应的切削阻力。
5、计算导杆的惯性力和惯性力偶矩以及滑块的惯性力，并将导杆的惯性力和惯性力偶矩合成为一个总惯性力，同时求出该力至重心的距离。
6、动态静力分析。
将机构拆分为若干基本杆组，以杆组为分离体，画出作用在其上的所有外力，然后取力比例尺µN=N/mm，用力多边形或力矩平衡方程求各运动副反力和曲柄上的平衡力矩M b。
7、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。
以上作图部分画在图纸上，同时整理说明书。
2）设计要求1、绘图问题A1图纸一，A1图纸1，绘图工具一套。
2、绘图要求作图准确，布置匀称，比例尺合适，图面整洁，线条尺寸应符合国家标准。
3、计算说明书要求计算程序清楚，叙述简要明确，文字通顺，书写端正。
任务分配二、机构简介与设计数据1、插床机构简介插床是一种用于工件表面切削加工的机床。
主要有齿轮机构、导杆机构和凸轮机构等组成，如下图1-1a所示。
电动机经过减速器装置（图中只画出齿轮z1、z2）使曲柄1转动，再经过导杆机构1-2-3-4-5-6，使装有刀具的滑块沿导路y-y作往复运动，以实现刀具的切削运动，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）来完成的。
为了缩短空行程时间，提高效率，要求刀具有急回运动。
图1-1b所示为阻力线图。
a）图1-1图3-30 插床机插床机构运b)图1-12、设计数据设计数据见表1-1。
表1-1 设计数据分组 1 2 3 4 插刀往复次数n（次/min）30 60 90 120 插刀往复行程H（mm）100 120 90 60 插削机构行程速比系数K 2 2 2 2 中心距Lo2o3(mm) 160 150 140 130 杆长之比L(BC)/L(o3B) 1 1 1 1 凸轮摆杆长度Lo4d(mm) 125 125 125 125 凸轮摆杆行程角ψ(°) 15 15 15 15 推程许用压力角[α](°) 45 45 45 45 推程运动角δ0(°) 60 90 60 90 回程运动角δ0'(°) 90 60 90 60 远程休止角δ01(°) 10 15 10 15 速度不均匀系数δ0.03 0.03 0.03 0.03 最大切削阻力Q(N) 2300 2200 2100 1000 阻力力臂d(mm) 150 140 130 120 滑块5重力G5(N) 320 340 330 320 构件3重力G3(N) 160 140 130 120 构件3转动惯量J3(kg*m2) 0.14 0.11 0.1 0.1三、插床机构的设计及尺寸计算1、曲柄导杆机构的设计及尺寸计算图1-2 机构运动结构简图已知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1-2 a ） 曲柄A O 1长度的确定具体计算过程如下：由)180/()180(00θθ-+=K ，得极位夹角：060=θ，首先做出曲柄的运动轨迹，以1O 为圆心，A O 1为半径作圆，由图知，随着曲柄的转动，当A O 2转到12A O 时，与圆相切于上面，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，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1-2 b ） 杆2BO BC 、长度的确定由图1-2 b ）得知，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，可知，021221160=∠=∠O O A O O A ，那么可得，022160=∠B O B ，故可知，221O B B ∆为等边三角形。
又由几何关系可知，1221C C B B 为平行四边形，1212C C B B =，又由上知，221O B B ∆为等边三角形，于是1221B B O B =，那么可得，mm O B 10022=,即 mm BO 1002=已知，1221B B O B =， 于是可知，mm BO BC 1002==即杆的长度为mm BO BC 1002==。
（3）、2O 到YY 轴的距离的确定图1-2 c ）2O 到YY 轴的距离的确定由图1-2 c ）我们可以看出，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。
那么我们考虑以下两个位置：B1①、当YY 轴与圆弧12B B 刚相接触时，即图3中左边的那条点化线，与圆弧12B B 相切与B1点时，当B 点转到12,B B ，将会出现最大压力角。
②、当YY 轴与12B B 重合时，即图中右边的那条点划线时，B 点转到B1时将出现最大压力角。
为了使每一点的压力角都为最佳，我们可以选取YY 轴通过CB1中点（C 点为12B O 与12B B 得交点）。
又根据几何关系可知，2/)cos (cos 22222222C O B B O B O C O B B O l ∠•-+∠•=由上易知，02230=∠C O B ，代入相关数据得，mm l 3.93= 即2O 到YY 轴的距离为93.3mm 。
综上，插床主体设计所要求的尺寸已经设计完成。
选取1:2的比例尺，画出图形如附图A1纸上机构简图所示。
2、用图解法进行机构的运动分析已知m r w /60=，逆时针旋转，由作图法求解位移，速度，加速度。