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1、机械原理课程设计一插床机构说明书机械原理课程设计第二章插床主体机构尺寸综合设计机构简图如下：已知O1O2=150mm,BC/BO2=1,行程H=100mm,行程比系数K=2,根据以上信息确定曲柄OiA,BC,BO2长度，以及O2到YY轴的距离I.OiA长度的确定77具上极限2 / 21图1极限位置由K=(1800+8)/(1800-6),得极为夹角:6=60,首先做出曲柄的运动轨迹，以O1为圆心，01A为半径做圆，随着曲柄的转动，有图知道，当02A转到02人，于圆相切于上面时，刀具处于下极限位置；当02A转到02A2,与圆相切于下面时，刀具处于上极限位置。于是可得到02A与02A2得夹角即为极
2、为夹角日=60。由几何关系知，NAQ102=/人2。1。2,于是可得，/A10Q2=/人2。1。2=60。由几何关系可得：01Al=cosu0102代入数据，0102=150mm,6=600,得01A=75mm即曲柄长度为75mm2.杆BC、B02的长度的确定由图2知道，刀具处于上极限位置C2和下极限位置Ci时，C1C2长度即为最大行程H=100mm,即有C1c2=100mm。在确定曲柄长度过程中，我们得到NA1O1O2=NA2O1O2=60,那么可得到NBQ2B2=600,那么可知道三角形ABiBzOz等边三角形。又有几何关系知道四边形BiB2c2C1是平行四边形，那么B2Bi=C2C又上面
3、讨论知B1B2O2为等边三角形，于是有B1O2=B2B1,那么可得到B2O2=100mm,即BO2=100mm又已知BC/BO2=1于是可得到BC=BO2=100mmBC,BO2的100mmo3.O2到YY轴的距离的确定机械原理课程设计图3。2到YY轴的距离有图我们看到，YY轴由yiyi移动到y3y3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。考虑两个位置：1当YY轴与圆弧B2B1刚相接触时，即图3中左边的那条点化线，与圆弧B2B1相切与B1点时，当B点转到B2,Bi,将会出现最大压力角。2.当YY轴与B2B1重合时，即图中右边的那条点化线
4、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O2BI与B2B1得交点)。又几何关系知道：l=O2B*cosB2O2C(O2B2-O2B*cosB2O2C)/2由上面的讨论容易知道ZB2O2C=30，再代入其他数据，得：l=93.3mm即O2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1:1的是比例尺，画出图形如图纸一上机构简图所示。第三章插床切削主体机构及函数曲线分析主体机构图见第一张图。已知w=60r/m,逆时针旋转，由作图法求解位移，速度，加速度。规定位移，速度，加速度向下为正，插刀处于上极限位置时
5、位移为0.当=175(1)位移在1:1的基础上，量的位移为79.5mm。，即曲柄转过175时位移为79.5mm。(2)速度由已知从图中可知，VA2与01A垂直，Va3A2与02A平行，Va3与02A垂直，由理论力学中不同构件重合点地方法可得TTTvA3=vA3A2vA2大小？方向其中，VA2是滑块上与A点重合的点的速度，Va3A2是杆AOB上与A点重合的点相对于滑块的速度，Va3是杆AOB上与A点重合的速度又由图知，vB与02B垂直，vCB与BC垂直,vc与YY轴平行，有理论力学同一构件不同# / 21点的方法可得:TTTvC=vBvCB大小？方向其中，vc是C点，即插刀速度,vBC是C点相对
6、于B点转动速度，vB是B点速度又B点是杆件3上的一点，杆件3围绕02转动，且B点和杆件与A点重合的点在02的两侧，于是可得：_02BvB=-*vA3由图量的02A3=220mm，则可到100VB=TTTvA3220u = 15mm s/mm ,则可由已知可得vA2=wmO1A=2n父75之47lmm/s,规定选取比例尺的矢量图如下:最后量出代表vC的矢量长度为12mm,于是，可得vc =0.174m/s即曲柄转过175时，插刀的速度为(3)加速度由理论力学知识可得矢量方程：0.174m/s。T aA3大小 ？ 方向 ？T aA2T- k A3A2T二 r A3A22 2& Vaqao 1080
7、mm/s23 A3 A2其中，6人？是滑块上与A点重合点的加速度，Ua22MOiA4=4父752957.88mm/s2,T方向由A4指向Oi；aA3A2是科氏加速度，A3A2（其中Va3，Va3A2大小均从速度多边形中量得），q方向垂直02A4向下；a；3A2是A4相对于滑块的加速度，大小位置，方向与02A4平行；&n是C点相对于B点转动的向心加A3A2速度，口ntn9=vCb/BC%993.43mm/s2,方向过由C指向B;十0是C点相对于B点A3O2A3J2转动的切向加速度，大小位置，方向垂直BC。次矢量方程可解，从而得到a；3。B时杆AOB上的一点，构AOB围绕02转动，又A4与B点在0
8、2的两侧，由0ft=Prrn=r（P是角加速度）可得._02B.B=一遍一A3量出02A4则可得到的大小和方向B又由理论力学，结合图可得到;大小？方向其中，口口在上一步中大小方向都能求得；a：B是C相对于B点转动的向心加速度BCb=vBc/BC之36mm/s2,方向由C点指向B点；C相对于B点转动的切向加速度，大小未知，方向与BC垂直。次矢量方程可解，从而可得到C点，即插刀的加速度。取比例尺u=36mms/mm,可得加速度矢量图如下：最后由直尺量的ac长度为12mm,于是，可得ac%0.432m/s2当=355(1)位移在1:1的基础上，滑块的位移为1.5mm。，即曲柄转过355时位移为1.5
9、mm。(2)速度由已知从图中可知，VA2与01A垂直，VA3A2与02A平行，VA3与02A垂直，由理论力学中不同构件重合点地方法可得TTTvA3=vA3A2vA2大小？方向其中，Va2是滑块上与A点重合的点的速度，Va3A2是杆AOB上与A点重合的点相对于滑块的速度，Va3是杆AOB上与A点重合的速度。又由图知，vB与O2B垂直，vCB与BC垂直，vc与YY轴平行，有理论力学同一构件不同点的方法可得:TTVC = VB大小 ？ 方向vCB其中，Vc是C点，即插刀速度，Vbc是C点相对于B点转动速度，Vb是B点速度。又B点是杆件3上的一点，杆件3围绕。2转动，且B点和杆件与A点重合的点在。2的
10、两侧，于是可得:VbO2BO2XVa3由图量的02A5=123.5mm,则可到100123.5由已知可得Va2=WMOiA=2nx75电47lmm/s,规定选取比例尺u=10ms/mm,则可的矢量图如下：最后量出代表Vc的矢量长度为2.16mm,于是，可得:vc=0.0216m/s即曲柄转过355时，插刀的速度为0.0216m/s方向沿YY轴向上。（3）加速度由理论力学知识可得矢量方程:T：A3 大小 ？ 方向 ？Tk-A3A2vTr-A3A2其中，0tA2为滑块上与A点重合点的加速度，a A22x O1A2 = 4兀父 75 % 2957.88mm/ s ,由 A5 指向是哥氏加速度、工kA
11、3A2=2 V -匕 3 VA3A22VA3VA3 A2 /02 A5（其中Va3,Va3A2大小均从速度多边形中量得）方向垂直02 A5向下;工 A3A2 是A3相对于滑块的加速度，大小位置，方向与02A5平行。B是杆AOB上的一点，杆AOB围绕02转动，又A5与B5点在。2的两侧，由at=PR,an=缶2R（P是角加速度）可得O2B5.，02A5a3量出02A5则可得至IJ仪口的大小和方向B:工CBT:CB又由理论力学，结合图可得到；TaC大小？方向其中，a2在上一步中大小方向都能求得；口Cb是C相对于B点转动的向心加速度BCb=vBc/B5c5%1.44mm/s2,方向由C点指向B点；I
12、b是C相对于B点转动的切向加速度，大小未知，方向与BC垂直。次矢量方程可解，从而可得到C点，即插刀的加速度。取比例尺u=50m-s/mm,可得加速度矢量图如下代入数据可得：c.nn/所有数据详见第四章表格2.凸轮机构的设计凸轮摆杆行程角为8=150,摆杆长度Lo4D=125mm,算出凸轮的最大推程为L=32mm,如下图所示；凸轮推程运动规律为等加速等减速，回程运动规律为等速。画出凸轮的运动规律图，如下图所示；凸轮的基圆半径rb=50mm,结合已知参数利用反转法画出凸轮的理论轮廓线，并描出实际轮廓线，作图尺寸比例为1/2(mm/mm)：# / 21机械原理课程设计0123J56759123456
13、作图步骤:1) 画出基圆O1,再画出以摆杆长度LO4D为半径的圆O2与基圆同圆心；2) 利用反转法在圆O2转过900四等分，分别以各等分点为圆心，以摆杆长度Lo4d为半径各画一段弧分别与基圆相交四个点，然后在凸轮运动规律图上对应的等分点上量取尺寸，并以此尺寸为半径，以与基圆相交的点位圆心画弧，两圆弧相交一点即为所要求的点。同理画出回程时的凸轮运动轨迹；3) 选取滚子半径rg,画出凸轮的实际廓线。如下图：齿轮机构的设计已知：Zi=14z2=70m=10%=20h；=1c*=0.251)确定变位系数对于变位齿轮，为有利于强度的提高，小齿轮采用正变位，大齿轮采用负变位，使大小齿轮的强度趋于接近，从而
14、使齿轮承载能力提高。Z-一7*minXmin=h；=0ZJminX2min=h；min一=-4Zmin则取Xl=0X2=0（满足X?X2min）2）确定中心距变动系数y及齿顶高降低系数AyX1=0X2=0则是标准齿轮传动，即y=0Ay=03）变位齿轮的几何尺寸公式齿轮1齿轮2d=d=zm140700Fa二a2020h；=h；m1010.,*、hf=（h；+c）m12.512.5d；=d+2h；160720df=d-2hf115675;=（d2-di）/2280机构的动态静力分析齿轮机构的设计GG6PmaxJSS4乙乙maNKg-mmm# / 21228016026001.1414701020.凸轮廓线的绘制：选定角度比例尺，作出摆杆的角位移曲线，如图3-3(b)所示，将其中的推程和回程
