插床的设计说明书

题目：插床

学院：机械工程学院

专业：机械设计制造及其自动化班级：机设C078

组号：第三组

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指导教师：

目录

一、设计题目与要求

二、工作原理及功能分解

三、机构的选择

四、机械运动方案简图

五、传动比的分配

六、机械系统运动循环图

七、机械传动机构和执行机构的设计及尺寸计算

八、注意事项

九、心得体会

十、主要参考资料

设计题目：插床

一、插床机械设计参数与设计要求：

(1)原始数据：

数据选取方案Ⅲ

(2) 自上始点以下10一90mm范围内，插刀应尽可能等速切削，最小的上下空刀距离各为5mm。

(3) 行程速比系数k=2。

(4) 驱动电动机目前采用Y180L-8，其功率N=11kw，转速n=750r/min。

(5) 机构传动性能良好，结构紧凑，制造方便。

二、工作原理及功能分解：

1、工作原理：

插床是一种用于加工键槽、花键槽、异形槽和各种异性表面的金属切削机床。如图（1）所示装有插刀的滑枕沿铅垂方向(也可调有一定倾角)作往复直线主切削运动。

工件装夹在工作台上，工作台可作前后、左右和圆周方向的间歇进给运动。进给运动可手动，也可机动但彼此独立。进给运动必须与主切削运动协调，即插刀插削时严禁进给，插刀返回时进给运动开始进行，并于插刀重新切人工件之前完成复位。插床的主切削运动的行程长度、拄复运动速度以及进给量大小等均应手动可调。

图（1）运动示意图

2、功能分解：

1）夹紧工件动作

2）工作台进行圆周方向的间歇进给运动

3）装有插刀的滑枕沿铅垂方向(也可调有一定倾角)作具有急回特性的往复直线主切削运动，插削工件形成各种槽等自己需要的形状。

三、机构的选择

根据前诉的设计要求和工作台需要直线往复间歇性运动和间歇性转动，还有插刀执行机构在回程阶段应该尽可能的减少时间提高效率，因而采用具有急回特性的曲柄滑块机构。综上制定机构图表2

插床机械设计的机构选型

四、机械运动方案简图

根据机构的选择，按已选定的两个执行机构形式和机械的传动系统画出机械运动方案简图。如图（2）所示，其中包括了一个导杆插削机

构和皮带传动机构，工作台的不完全齿轮间歇旋转机构。取比例尺

µ

l =0.002（

mm

s

m/

）

图（2）机械运动方案简图

五、机械传动的速比

根据选定的电动机转速和插床的插削频率总的速比为：

总i =执行电n

n =

70

750

=

7

75

所以带传动的速比为7

25

，齿轮传动的速比为也为3。

六、机械系统运动循环图

（1）首先确定执行机构的运功循环时间T ，在此选取曲柄导杆机构作为插床的执行机构。曲柄旋转一周插头就往复运动一次即一个运动循环。因为插床机械的生产效率是Q=70次/min ，为了满足效率，曲柄轴

每分钟转速为n=70r/min ，其运动时间

s

s T 70

60

70

60

=

=

（2）确定组成运动循环的各个区段，插床机械的运动循环由两段组成，即插刀进给的工作行程及退回时的空回行程。为了提高工作效率，插刀回程时间应尽可能的短，所以它必须有急回特性。在此经综合考虑取形成速比系数K=2。

（3）确定执行机构各个区段的运动时间及相应的分配轴转角。插床的运动循环时间为：

T=t 工作+t

空回= s 76

s 72 7

4 =+）（

与此相对应的曲柄轴转角（即分配轴转角）为： φ工作+φ空回=2400+1200=3600

（4）根据以上数据绘制机构的运动循环图

00 030 060 090 0120 0150 0180 0210 0240 0270 0300 03300360

七、对机械传动系统和执行机构进行尺寸计算

为了实现具体运动要求，必须对带传动，齿轮传动和导杆机构（插削机构），不完全齿轮机构（即工作台的间歇性旋转机）进行运动学计算和动力学分析。 1、带传动计算

（1）确定计算功率C A P K P

取安全系数A K =1.2，则

1.21113.2C P =⨯=kw

（2）选择带的型号 由C P 和主轴转速n 选择平型带。 （3）确定带轮节圆的直径1d 和2d 在这里取1d =56mm ，则：

2d =7

25 ×1d =200mm

2、齿轮传动计算：

取Z 1 =14 ，Z 2 =42。按照要求取m 8=，压力角020α=则

1d =m Z 1=112mm 2d =m Z 2=336mm

d a1=( Z 1 +2h a *)m=128 mm d a2=( Z 2 +2h a *)m=352 mm d f1=( Z 1 -2h a *-2 c *)m=92 mm d f1=( Z 2 -2h a *-2 c *)m=316 mm d b1 = d 1 cos α=105.28 mm d b2 = d 2 cos α=315.84 mm

中心距采用标准中心距则 a=(m Z 1+mZ 2)/2=224mm 3、曲柄导杆机构设计尺寸计算： 1）根据插程和行程速比系数设计机构

已知插床机械的插程为100mm ，行程速比系数k=2。则 极位夹角0k 121

180

18060k 121

θ--==⨯=++ 已知插程H=100mm ，OD=150mm ，BC=100mm 因为极为夹角为060，则∠A 1OA 2=600 则： 曲柄OA=75mm 。