机械原理课程设计插床导杆机构的设计及运动分析

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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。

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

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。

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。

第一部分插床导杆机构综合及运动的任务

第一部分插床导杆机构综合及运动的任务一、已知条件形成速度变化系数K,铰链中心和之间的距离，滑块5的冲程H,杆长比，滑块5的导路方向y-y垂直于导杆3摆角的分角线，并使导杆机构在整个行程中都能得到较小的压力角，曲柄转速及指定的相对运动图解法的作业位置。

二、基本要求1）确定图中给出的机构相关尺寸，即需确定下列尺寸：曲柄1的长度，导杆3的长度，连杆4的长度，固定铰链中心到滑块5的导路y-y的距离h（此处，y-y是和铰链中心C的轨迹相重合的直线）；2）按指定的作业位置作出机构运动简图，并用相对运动图解法求滑块5的速度和加速度，质心的加速度；3）作出滑块5的位移曲线，并用图解微分法求出速度曲线，将结果与用相对运动图解法求得的滑块速度作比较。

三、完成内容在计算说明书上，应完成下列内容：1）列出基本方程式及主要运算过程和数据；2）列出主要的求解结果（包括机构的各主要尺寸，各构件的角速度和角加速度）；3）列表比较相对运动图解法和图解微分法所得的值。

第二部分插床导杆机构动态静力分析的任务一、已知条件插床导杆机构综合与运动分析的结果，曲柄转速，切削力的变化规律及其作用线位置；滑块5的重量及其质心的位置；导杆3具有与其运动平面相平行的对称平面，导杆3的重量，质心的位置及对其质心轴的转动惯量；不计其余活动构件的质量；不计各运动副中的摩擦。

二、基本要求1、按指定的作业位置，求出机构各运动副中的作用力；2、按指定的作业位置，求出加于曲柄1的平衡力矩。

要求分别用力多变形法和速度多变形杠杆法求解平衡力矩，并比较所得结果，计算相对误差式中，—用力多变形法求得的平衡力矩；—用速度多变形法求得的平衡力矩。

三、完成任务在计算说明书上，应完成下列内容：1、列出各构件惯性力和惯性力矩的计算结果；2、列出各示力体的平衡方程式及未知力的求解结果；3、列出用速度多变形杠杆法求平衡力矩的力矩平衡方程和求解结果；4、列表比较和，按照上面公式求得相对误差。

插床导杆机构课程设计

插床导杆机构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解插床导杆机构的基本概念，掌握其结构组成及工作原理。

2. 学生能够掌握插床导杆机构的运动规律，并能够运用相关公式进行计算。

3. 学生能够了解插床导杆机构在实际工程中的应用，并能够分析其优缺点。

技能目标：1. 学生能够运用所学的插床导杆机构知识，进行简单机构的分析与设计。

2. 学生能够通过实际操作，掌握插床导杆机构的调试与优化方法。

3. 学生能够运用计算机辅助设计软件，绘制插床导杆机构的零件图和装配图。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械工程的兴趣，激发他们探索机械原理的积极性。

2. 培养学生具备良好的团队协作精神，能够与他人共同完成插床导杆机构的分析与设计任务。

3. 培养学生具备创新意识，能够从实际应用中提出改进插床导杆机构方案，提高其性能。

课程性质：本课程为机械设计基础课程，以理论教学与实践操作相结合的方式进行。

学生特点：学生处于高年级阶段，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操作能力。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论知识与实际应用的结合，提高学生的分析问题、解决问题的能力。

通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程中，为今后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、分类及用途，使学生对其有一个全面的认识。

2. 插床导杆机构的结构组成：详细讲解插床导杆机构的各个部分，如导杆、滑块、导向件等，并分析各部分的功能。

3. 插床导杆机构的工作原理：阐述其运动规律，包括直线运动和旋转运动，以及运动副的摩擦、磨损和润滑问题。

4. 插床导杆机构的运动分析：教授运动学分析方法，如解析法、图解法等，使学生能够进行运动计算和分析。

5. 插床导杆机构的强度计算：介绍强度计算的基本原理，讲解如何根据实际需求进行强度校核。

6. 插床导杆机构的优化设计：分析影响机构性能的因素，教授优化设计方法，提高机构的性能。

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。

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)PPT课件

作图分析,ly-yO2=93mm
导轨y-y落在图中两点划线之间时，压力角相对较小。
10
1.速度分析
利用已知曲柄转速n1(逆时针转动)及前面完成的机构尺寸设计，按矢量方程图解法每人分析两个位置j1,j2
（起点是刀具处于最上端时）的速度。
注意:具体目标有Vc1,VS51,VS31 ，Vc2,VS52,VS32的大小和方向（C点速度以向下为正）
3.利用速度影像法求成VB和VS3 4.列速度方程
VC VB VCB 分析大小方,按向比例作图求解
5.VS5=VC
12
加速度分析
A点
aA 3an A (o 3 )2 aA t (o 3 )2 an A 2an A 2ak A3 A ar A 23
b点由加速度影像 C点
aCaBaC n BaC t B
15
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刀具上极限刀具下极限
O2
A1
O1
A2
16
返回
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
5
3.工作台进给运动机构传动方案设计(3 个工作日)
上下滑板1和2进给运动的机构传动方案设计；回转台3分度运动的机构传动方案设计；刀具与工作台在运动中的协调性分析；
4.整理和编写计算说明书(1个工作日) 5.设计总结和答辩(1个工作日)
6
课程设计考核及要求如下：
1.考勤考勤时间：上午：8:00~11:30；下午:14:00~17:30 2.图纸质量 3.设计计算说明书质量 4.答辩成绩

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

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导杆机构的设计及运动分析

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。

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第一部分 插床导杆机构综合及运动的任务

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