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（图中只画岀齿轮可、z2）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，要求刀具有急冋运动刀具与工作台之间的进 给运动，是由固结于轴Q上的凸轮驱动摆动从动杆QD和其他有关机构来完成 的 设计数据表设计内容符号bKLLbc单位nnmm一数据一562116011555552111. 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 比值卜，各构件重心S的位置，曲柄每分钟转数耳QB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,按表2-2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岀。
曲柄位置的作法如图 2-2；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从和加速度比例尺（mis1、““空-，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 J mn）将其结果列入下表：项◎%%»人2%vc%CO大小方向106.280.4710. 140.4500.040.20.262.1逆时针单位1/$m/s1/s%4,ac£2.960.60.960.040.0160.040.54单位m/s21/疋4）作滑块的运动线图根据机构的各个位置，找岀滑块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“L作I m mJ%（/）线图为了能直接从机构运动简图上量取滑块位移，建议取儿二“然后 根据％（『）线图用图解微分法（弦线法）作出滑块的速度比0线图，并将其结果 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％（『）和比（『）两线图作比GO线图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。
Sc0.05H0.05HH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\项目M门大小方向8. 641.280. 026逆时针单位NN • mmQN貯心%=心e弘2 =叫2%讥%，大小方向100068050398.225.9逆时针单位NmNN •m 4）用茹可夫斯基杠杆法求平衡力矩M J并与上述方法所得结果相比较二.凸轮机构设计已知从动件的最大摆角，许用压力角k］，从动件长度b"从动件运 动规律为等加速、等减速运动，凸轮与曲柄共轴。
要求按许用压力角［勿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门丽，选取滚子半径乙，绘制凸轮实际廓线然后用几步骤1）根据从动件运动规律，按公式分别计算推程和回程的何作图法直接绘岀丝©）及中S线图Ocl（p2） 求基圆半径厂及凸轮回转中心2至从动件摆动中心Q的距离1占 按 0（切线图划分几疵角时，可将其所对的弧近似看成直线，然后根据三角形 相似原理，用图解法按预定比例分割0唤角所对应的弧，自从动件摆动中心 Q作辐射线与各分割点相连，则几和角便按预定比例分割作图时，如取 山=1宀叽 则可直接根据学@）线图上各纵坐标值，在Q点的相应d（p dip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 l°D 匹截取方向可根据D点速度方向顺着凸轮转过90后所指的方向来 d（p确定然后按许用压力角k］作出凸轮轴心的安全区，求出凸轮的基圆半径厂 和中心距仏043） 根据凸轮转向、摆杆长仏°、角位移线图0 = 和以上求得的厂°、1化, 画出凸轮理论螂线，并找出其外凸曲线的最小曲率半径门丽然后，再选取 滚子半径q,画岀凸轮的实际廓线三.齿轮机构设计已知齿数z「z2,模数加，分度圆压力角齿轮为正常齿制，工作情况为开式传动，齿轮与曲柄共轴。
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1） 选择移距系数山和兀2根据齿轮不根切和两轮的最大滑动系数尽可能小且接近相等的条件，查阅有关移距系数表，选出山、无22） 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30〜50mmo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。