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1、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、）使曲柄 1 转动，再通过导杆机构1z2z1-2-3-4-5-6，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，是由固结于轴上的凸轮驱动摆动从动杆和其他有关机构来完2ODO4成的。设计数据表 设设 计计 内内 容容导杆机构的设计及运动分析导杆机构的设计及运动分析符符 号号1nKH BOBC ll332OOlabc单单 位位minrmmmm
2、数数 据据652120116055551251设计内容和步骤 已知已知 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，比值，各构件重心 S 的位置，曲柄每分钟转数 。32OOlBOBC ll31n要求要求 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，即应yy yy 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，按表所分配的两个)(mmml22曲柄位置作出机构运动简图，其中一个
3、位置用粗线画出。曲柄位置的作法如图；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22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和两个位置。183）作速度、加速度多边形。选取速度比例尺和加速度比例尺 mmsmv，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， mmsma2 并将其结果列入下表：项 目12Av23AAv 3AvCBvCv3Sv位置大小方向106.280.4710. 140.4500.040.20.262.1逆时针单位s1sms1项目 位置2AaK AAa 23n Aa 3t
4、 Aa 3n CBaCa3Sa2.960.60.960.040.0160.040.54单位2sm21 s4）作滑块的运动线图。根据机构的各个位置，找出滑块 5 上 C 点的个对应位置，以位置 1 为其始点，量取滑块的相应位移，取位移比例尺， mmms作线图。为了能直接从机构运动简图上量取滑块位移，建议取=。然tsCsl后根据线图用图解微分法（弦线法）作出滑块的速度线图，并将其结tsCtvC果与相对运动图解法的结果比较。 5）绘制滑块的加速度线图。6）由和两线图作线图。tsCtvC svC导杆机构的动态静力分析 已知：各构件的重量 G 及其重心轴的转动惯量（数据表未例出的构件重量和转 动惯量可略
5、去不计） ，阻力线图及已在导杆机构设计和运动分析得出的机构尺寸， 速度和加速度。要求：确定 1-2 个机构位置的各运动副反力及应加于曲柄上平衡力矩。用杠杆 法求平衡力矩，并与上述方法所得结果相比较。作图部分画在运动分析的图纸 上。 步骤 1）选取阻力比例尺，根据给定的阻力 Q 和滑块冲程 H 绘制阻力线图。 2）根据各构件重心的加速度及角加速度，确定各构件的惯性力和惯性力偶 矩，并将其合成为一力，求出该力至重心的距离。将结果填入表中。 3）按杆组分解为示力体，用力多边形法决定各运动副中的反作用力和加于 曲柄上的平衡力矩。在列杆组示力体的力平衡方程时，最好先写完一个 构件上的所有已知力，然后再写
6、另一构件的所有已知力。同一运动副中 的反作用力的俩分力应列在一起。对于开始切削和终止切削的俩个特殊 位置，其阻力值各有俩个，应分别进行计算。 将所求位置的机构阻力，各运动副中的反作用力和平衡力矩的结果填入下表。3iM项目 位置3iP5iP 大小方向3hl8.641.280.026逆时针 单位NmN myM项目位置Q5434NN5665NNe1232NN3663NN 大小方向1000 680 50 398.2 25.9逆时 针单位NmNmN 4) 用茹可夫斯基杠杆法求平衡力矩，并与上述方法所得结果相比较。yM二凸轮机构设计二凸轮机构设计已知已知 从动件的最大摆角，许用压力角，从动件长度，从动件m
7、ax DOl 4运动规律为等加速、等减速运动，凸轮与曲柄共轴。要求要求 按许用压力角确定凸轮机构的基本尺寸，求出理论廓线外凸曲线 的最小曲率半径，选取滚子半径，绘制凸轮实际廓线。mingr步骤步骤1）根据从动件运动规律，按公式分别计算推程和回程的，然后用max dd几何作图法直接绘出及线图。 dd 2）求基圆半径及凸轮回转中心至从动件摆动中心的距离。按0r2O4O 42OOl线图划分角时，可将其所对的弧近似看成直线，然后根据三角形 max相似原理，用图解法按预定比例分割角所对应的弧，自从动件摆动中max心作辐射线与各分割点相连，则角便按预定比例分割。 作图时，4Omax如取，则可直接根据线图上
8、各纵坐标值，在点的ddlDOl 4 dd4O相应辐射线上由 D 点分别向左或右截取各线段，线段所代表的实际长度就等于。截取方向可根据 D 点速度方向顺着凸轮转过后所指的 ddlDO 4o90方向来确定。然后按许用压力角作出凸轮轴心的安全区，求出凸轮的基 圆半径和中心距。0r42OOl3）根据凸轮转向、摆杆长、角位移线图和以上求得的、DOl 4 0r，画出凸轮理论廓线，并找出其外凸曲线的最小曲率半径。然后，42OOlmin再选取滚子半径，画出凸轮的实际廓线。gr三齿轮机构设计三齿轮机构设计已知已知 齿数、，模数，分度圆压力角，齿轮为正常齿制，工作情况为1z2zm开式传动，齿轮与曲柄共轴。要求要求 选择移距系数，计算该对齿轮传动的各部分尺寸，以 2 号图纸绘制齿轮传动的啮合图。步骤步骤1）选择移距系数和。根据齿轮不根切和两轮的最大滑动系数尽可能小且1x2x接近相等的条件，查阅有关移距系数表，选出、。1x2x2）计算该对齿轮传动的各部分尺寸。3）绘制齿轮传动啮合图。比例尺的选取应能使图上齿高达到 3050mm。绘制齿廓时，对于根圆小于基圆的齿轮，其非渐开线部分齿廓用径向线画出，径向线与齿根圆用半径为 0.2m（模数）的圆弧连接之。要求每个齿轮画出三个完整的齿轮，其位置要使两轮轮齿在啮合线上有两对齿同时啮合。图上应标出理论啮合线、实际啮合线、齿廓工作段、啮合弧等，并应标注尺寸和符号。
