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1、Beijirtg Institute of Petrochemical Technology课程设计（课程实习）机械原理课程设计院（系、部）： 机械程学院姓名：同组成员：班级：指导教帀签名2011年 6月30日目录第一章 引出问题41.1机器的功能和设计要求4第二章 运动方案的拟定52.1方案一 52.2方案二 72.3方案三 82.4最终方案的确定第三章 凉席竹片铣槽机运动循环图9第四章 机构的运动分析及设计104.1送料机构的运动分析及设计104.1.1曲柄摇杆机构的运动分析及设计104.2切削机构的运动分析及设计124.2.1凸轮机构的运动分析及设计12第五章 机械传动系统设计175.1
2、 传动机构和传递路线及速比分配175.2 飞轮设计17第六章 设计体会19第七章 参考文献20凉席竹片铣槽机第一章 引出问题1.1 机器的功能和设计要求1机器的功能在凉席竹片两侧的铣削出R20的圆弧槽。 为了实现在凉席竹片两侧的铣削出 R20 的圆弧槽。，凉席竹片铣槽机 应完成如下三个动作：（1）竹片的输送（2）导槽压紧竹片（3）锯片铣刀的进刀与退刀2设计要求为了减轻凉席的重量，增加透风性能，需要在凉席竹片两侧的铣削出R20的圆 弧槽。如图10.7所示，两边槽深分别为8mm,以保证铣出缝隙；槽宽为2mm。 刀具可用外径40厚2mm的锯片铣刀，铣转速为2800r/min,铣削功耗约为 375w。
3、生产率案速片 /minr/min144012040960100图 10.772060第二章 运动方案的拟定2.1 方案一工作原理方案 1 凉席竹片铣槽机的工作原理可用图 表示。当曲柄滑块机构将竹片推到导 槽上时，导槽两侧的铣刀开始分别对竹片进行切削。切削完一个竹片之后曲柄摇杆机 构将下一个竹片推到切削地点进行切削同时将前一个竹片顶出工作范围。竹片再被曲 柄滑块机构推到导槽进行切削的时候会被导槽上方的夹紧机构加紧，竹片在被切削的 时候不会跑偏。方案 1 凉席竹片铣槽机工作原理2工艺动作在上述两个动作中，可以将两个铣刀连接在一个凸轮上进行上下往复运动。此外，为了实现连续 生产，需要曲柄滑块机构能够
4、持续的送料。因此凉席竹片铣槽机要求完成以下四个工艺动作：（1）曲柄摇杆送料：可利用送料机构进行送料。（2）压紧机构：当竹片被推到工作位置上时，导槽上的压紧机构将被加工的竹片压紧，铣刀在加工的时候竹片不会跑偏；（3）切削：当竹片被推到加工位置上时，铣刀分别对竹片进行切削；（4）输出：成型的竹片被后面的竹片推出导槽。上述四个动作，压紧机构和输出动作比较简单，可以不予考虑。因此，凉席竹片铣槽机重点考虑 两个机构的设计：曲柄摇杆机构，切削机构。凉席竹片铣槽机的运动传递路线如图所示。电机曲柄摇杆机构:凸轮机构（送料）（切削）1 丿运动传递路线如图运动循环图主要是确定曲柄滑块和切削机构两个执行构件的运动的
5、先后顺序、相位，以 便进行设计、装配和调试。分析两个工艺动作，曲柄滑块的往复运动和铣刀的上下往复运动是最主要的运动。因此， 这两个机构为主机构，并设定滑块在最小距离时为运动的起点位置，也是一个运动循环的终 点位置。此时曲柄滑块机构主动件的转角为零，并以此作为运动循环图横坐标的起点，循环 周期为 360。铣刀的切削运动是由一个凸轮机构控制的。铣刀的起点位置是在滑块到达最大行程时开 始运动，并在下个滑块到达最大行程前完成。两个铣刀同时进刀，保证加工的准确性。被加 工完成的竹片被后面的竹片推出导槽。图为凉席竹片铣槽机执行构件的直角坐标运动循环 图。横坐标为曲柄滑块机构和凸轮机构主动件转角（分配轴转角
6、），纵坐标为各执行构件的 直线位移或角位移。凉席竹片铣槽机运动循环图2.2 方案二工作原理方案 2 凉席竹片铣槽机的工作原理可用图 表示。此图导槽是左右运动的，两个 铣刀是固定在导槽两侧不动的。当曲柄滑块机构将竹片推到导槽上时，由于导槽的运 动铣刀开始分别对竹片进行切削。切削完一个竹片之后曲柄摇杆机构将下一个竹片推 到切削地点进行切削同时将前一个竹片顶出工作范围。竹片再被曲柄滑块机构推到导 槽进行切削的时候会被导槽上方的夹紧机构加紧，竹片在被切削的时候不会跑偏。压紧机构曲柄滑块机构送料机切削机构压紧机构| cn凸轮机构方案 2 凉席竹片铣槽机工作原理2.3 方案三方案 3凉席竹片铣槽机的工作原
7、理可用图 表示。此图的送料机构是一 个传送带，两个铣刀是左右运动的。当传送带将竹片推到工作位置上时， 由凸轮控制的的挡板将竹片挡住使其固定在加工位置上。同时铣刀开始分 别对竹片进行切削。切削完一个竹片之后传送带将下一个竹片传到切削地 点进行切削。竹片在进行切削的时候会被传送带上方的夹紧机构加紧，竹 片在被切削的时候不会跑偏。1凸轮机构传 I机构II送料机构I压紧机构方案 3 凉席竹片铣槽机工作原理2.4 最终方案的确定经我组全体人员考虑决定我们组选定方案1 为最终方案。因为方 案一比较合理，比较容易实现，更便于控制所以我们组选择方案一。第三章 凉席竹片铣槽机运动循环图凸轮机构曲柄滑块机构最终方
8、案机械运动方案示意图凉席竹片铣槽机运动循环图第四章 机构的运动分析及设计4.1 送料机构的运动分析及设计4.1.1 曲柄摇杆机构的运动分析及设计1曲柄滑块机构的尺寸综合及运动分析（1）尺寸综合曲柄滑块机构为偏置曲柄滑块机构。已知滑块的行程为H =300mm,行程速比系数K = 1.4，取偏距 e=200mm。利用图解法设计，取比例尺u=lmm/mm。设计过程如图所示。 作图步骤如下： 计算极位夹角K -11 4 -19 =X180。=X180。= 30。K +11.4 +1 按冲头和脱模盘的行程H=200mm,做出的极限位置CC?。作直角三角形AC C D。其中ZC1C2D=60O12l 21
9、2 作直角三角形ACiC2D的外接圆。 作与C1C2平行且相距为e=200mm的直线，与圆相较于A点，即为曲柄回 转中心的位置。 从图中量得AC2=135mm, AC=300mm,求各杆长度连杆长度：曲柄长度：a =竺2尹b=AC + AC2 2468.95 - 246.432x 1mm = 120.26mm468.95 + 246.43 4厂“1 x 卩=x 1mm = 366.69mm用图解法设计偏置曲柄滑块机构(2)运动分析对于如图所示的曲柄滑块机构，已知曲柄的转速比=60 r/min,各从动构件的运动可由表3中所列公式求出。计算结果列于表4。按计算结果画出的滑块的速度、加速度曲线如图8
10、所示。图7曲柄滑块机构表 3 曲柄滑块机构运动分析滑块3连杆2转角：申 =arcsin（九 一九sin申）2 2 11r COS 串角速度：二九21 COS P12角加速度：a sin甲cos甲 一 sin甲cos甲 8 二九 12_121221 1cos2 92位移：x = a cos 9 + b cos 9c12速度：v =一a sin 9 - b sin 9c1122加速度：a =-a 2 cos9 一 b 2 cos9 一 b8 sin9c11222其中：九10.60.2-0.2-0.4-0.6-0.80.4表 4 曲柄滑块机构运动分析结果123 2e 2xcvcac0-33.0534
11、-1.229260.9833080.427606-0.24585-1.4546830-45.1861-1.266-0.683070.362593-0.51823-1.6198160-56.0415-0.92225-3.755360.26496-0.60769-1.9098690-60.8539-1.3E-16-6.645980.178592-0.37781-2.12844120-56.04150.922247-3.755360.1447-0.04669-0.72294150-45.18611.265998-0.683070.1542970.140420.435992180-33.05341.2
12、292590.9833080.1870860.2458520.919156210-22.42290.9652632.1352610.2348180.3239151.010735240-15.1530.5337162.9813060.2938110.3783490.778402270-12.55981.94E-163.3162030.3579150.3778080.264434300-15.153-0.533722.9813060.4140710.276034-0.40852330-22.4229-0.965262.1352610.4431140.053893-1.04507360-33.053
13、4-1.229260.9833080.427606-0.24585-1.45468图 8 滑块的速度、加速度曲线4.2 切削机构的运动分析及设计4.2.1 凸轮机构的运动分析及设计50mm。由凉席竹片铣槽机运动循环图，可得凸轮的位移曲线如图9 所示。根据凸轮机构的位移曲线设计凸轮机构如图10 所示图 10 凸轮机构5svaXy00000100100.4404140.4083290.24605494417.4412998.9145203.274261.4422560.37697804535.3218897.04606309.7750552.6179940.33150892954.8875395.067994019.500513.3854020.13092310176.8134591.54275030.499493.385402-0.13092310199.9684183.883456040.224942.617994-0.3315
