目录第一章 绪论第二章 插床主体机构尺寸综合设计第三章 插床切削主体结构运动分析第四章 重要数据及函数曲线分析第五章 工作台设计方案第六章 总结机 械 原 理 课 程 设 计 任 务 书一、设计题目 插床传动系统方案设计及其运动分析二、主要内容 1） 对指定的机械进行传动系统方案设计；2） 对执行机构进行运动简图设计（含必要的机构创意实验）；3） 飞轮设计；4）编写设计说明书三、具体要求插床是用于加工各种内外平面、成形表面，特别是键槽和带有棱角的内孔等的机床（如图1所示），已知数据如下表（参考图2）参数nrHLO1O2C1C2C3C4G3G5JS3QKδ单位rpmmmmmmmmmmmmmNNKgm2N数据6010015012050501201603200.14100020.05另：lBC/lBO2=1,工作台每次进给量0.5mm，刀具受力情况参考图2机床外形尺寸及各部份联系尺寸如图1所示（其中：l1 =1600，l2 =1200, l3 =740, l4 =640, l5 =580, l6 =560, l7 =200, l8 =320, l9 =150, l10 =360, l11 =1200,单位均为mm，其余尺寸自定。
四、完成后应上交的材料1) 机械原理课程设计说明书；2) 一号图一张，内容包括：插床机构运动简图、速度及加速度多边形图、S（φ）- φ曲线、V（φ）- φ曲线和a（φ）- φ曲线；3) 三号坐标纸一张：Med（φ）、Me r（φ）- φ曲线；4) 一号图一张，内容包括：插床工作循环图、工作台传动方案图五、推荐参考资料1) 《机械原理课程设计指导书》（西华大学机械学院基础教学部编）2) 《机械原理》（孙桓主编，高等教育出版社）3) 《机械原理较程》（孙桓主编，西北工业大学出版社） 指导教师 签名日期 年 月 日系 主 任 审核日期 年 月 日第二章 插床主体机构尺寸综合设计机构简图如下： 已知=150mm，，行程H=100mm，行程比系数K=2， 根据以上信息确定曲柄 长度，以及到YY轴的距离1.长度的确定图 1 极限位置 由，得极为夹角：，首先做出曲柄的运动轨迹，以为圆心，为半径做圆，随着曲柄的转动，有图知道，当转到，于圆相切于上面时，刀具处于下极限位置；当转到，与圆相切于下面时，刀具处于上极限位置。
于是可得到与得夹角即为极为夹角由几何关系知，，于是可得，由几何关系可得：代入数据，=150mm，，得即曲柄长度为752. 杆的长度的确定图 2 杆BC，BO长度确定由图2 知道，刀具处于上极限位置和下极限位置时，长度即为最大行程H=100 ，即有=100mm在确定曲柄长度过程中，我们得到，那么可得到，那么可知道三角形等边三角形又有几何关系知道四边形是平行四边形，那么，又上面讨论知为等边三角形，于是有，那么可得到,即又已知，于是可得到即杆的100mm3.到YY轴的距离的确定B1图 3 到YY轴的距离 有图我们看到，YY轴由过程中，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轴与圆弧刚相接触时，即图3中左边的那条点化线，与圆弧相切与B1点时，当B点转到，将会出现最大压力角 2.当YY轴与重合时，即图中右边的那条点化线时，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点为与得交点）又几何关系知道：由上面的讨论容易知道 ，再代入其他数据，得：即到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，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位移为0. 当 （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79.5mm2）速度由已知从图中可知，与垂直，与平行，与垂直，由理论力学中不同构件重合点地方法可得其中，是滑块 上与A点重合的点的速度，是杆AOB上与A点重合的点相对于滑块的速度，是杆AOB上与A点重合的速度又由图知，与垂直，与BC垂直，与YY轴平行，有理论力学同一构件不同点的方法可得：其中，是C点，即插刀速度，是C点相对于B点转动速度，是B点速度 又B点是杆件3 上的一点，，杆件3围绕转动，且B点和杆件与A点重合的点在的两侧，于是可得：由图量的,则可到由已知可得，规定选取比例尺，则可的矢量图如下：最后量出代表的矢量长度为12mm,于是，可得 =0.174m/s即曲柄转过175°时，插刀的速度为0.174m/s3）加速度由理论力学知识可得矢量方程：其中，是滑块上与A点重合点的加速度，=，方向由指向；是科氏加速度，（其中大小均从速度多边形中量得），q方向垂直向下；是相对于滑块 的加速度，大小位置，方向与平行；是C点相对于B点转动的向心加速度，=,方向过由C指向B；是C点相对于B点转动的切向加速度，大小位置，方向垂直BC。
次矢量方程可解，从而得到 B时杆AOB 上的一点，构AOB 围绕转动，又与B点在的两侧，由（是 角加速度）可得量出则可得到的大小和方向 又由理论力学,结合图可得到；其中，在上一步中大小方向都能求得；是C相对于B点转动的向心加速度，方向由C点指向B点；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，可得加速度矢量图如下：最后由直尺量的长度为12mm，于是，可得当（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1.5mm2）速度由已知从图中可知，与垂直，与平行，与垂直，由理论力学中不同构件重合点地方法可得其中，是滑块 上与A点重合的点的速度，是杆AOB上与A点重合的点相对于滑块的速度，是杆AOB上与A点重合的速度 又由图知，与垂直，与BC垂直，与YY轴平行，有理论力学同一构件不同点的方法可得：其中，是C点，即插刀速度，是C点相对于B点转动速度，是B点速度 又B点是杆件3 上的一点，，杆件3围绕转动，且B点和杆件与A点重合的点在的两侧，于是可得：由图量的,则可到由已知可得，规定选取比例尺，则可的矢量图如下：最后量出代表的矢量长度为2.16mm,于是，可得：即曲柄转过355°时，插刀的速度为方向沿YY轴向上。
3）加速度由理论力学知识可得矢量方程：其中，为滑块上与A点重合点的加速度，=，方向由指向；是哥氏加速度，（其中大小均从速度多边形中量得），方向垂直向下；是相对于滑块 的加速度，大小位置，方向与平行 B是杆AOB上的一点，杆AOB 围绕转动，又与B5点在的两侧，由（是 角加速度）可得量出则可得到的大小和方向 又由理论力学,结合图可得到；其中，在上一步中大小方向都能求得；是C相对于B点转动的向心加速度，方向由C点指向B点；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，可得加速度矢量图如下代入数据可得：所有数据详见第四章表格第四章 重要数据及函数曲线分析角度位移S（mm)速度V(m/s)加速度α(m/s2)71.50.0032.051430.05522140.08251.96285.90.1151.953580.1251.8429.90.1361.654910.50.141.55615.50.151.16319.50.1551.07023.50.160.8577250.180.7784300.1920.6391310.2010.559837.50.2070.15105410.2100.09112450.212-0.0211948.10.22-0.024126550.212-0.065133570.205-0.1214060.20.201-0.2314766.10.2-0.3215468.90.196-0.36161730.19-0.39168760.18-0.417579.50.174-0.432180830.172-0.45187850.17-0.59194900.140-0.7201920.13-0.7920892.50.126-0.9215950.093-1.04222980.073-1.522998.50.05-1.9236990.03-2.12524399-0.03-2.625098-0.07-3.1425797-0.16-3.326492.5-0.25-4.127190-0.274-5.1227883.5-0.383-5.128573-0.52-4.929266-0.574-1.7429954.2-0.62-0.4430641.5-0.613.631328.2-0.444.732017.9-0.435.232712.5-0.35.473348.1-0.235.53413-0.133.953482.6-0.0293.733551.5-0.02163.04360002.251、图的分析： 随着曲柄逆时针转动角度的增大，滑块C位移由0开始增大，大约在240度时达到最大，然后开始减少，易知滑块C进程与回程时，曲柄转动的角度并不相等，这说明了曲柄转动时存在急回运动。
2、图的分析：随着曲柄逆时针转动角度的增大，即的增加，速度V正向增大，大约在120度时达到最大，然后呈现下降趋势，在240度时下降为0，表明位移以增大到最大，即滑块C达到最下端，由曲线看出，滑块C的正向平均速度比负向平均速度小，进一步表明了急回运动的存在进程时，速度比较小，更有利于进刀；回程时，速度较快，有利于提高工作效率，充分证明了此机构设计的合理性下面对特殊点作一下分析：转角为0度时，V=0;曲柄转动至120度，正向速度到达最大值0.22m/s，此时滑块C具有最大速度，当曲柄继续转动至240度时正向速度减少至0，此时由速度是。