木地板连结榫舌和榫槽切削机的机构综合课件

机械原理设计任务书 木地板连结榫舌和榫槽切削机 的机构综合 一、设计题目简介 木地板预制板及其上的榫舌 室内地面铺设的木地板是由许多 小块预制板通过周边的榫舌和榫 槽连结而成，如图1-1所示。为了 保证榫舌和榫槽加工精度，以减 小连结处的缝隙，需设计一台榫 舌和榫槽成型半自动切削机。该 机器执行构件工作过程如图1-2所 示。先由构件2压紧工作台上的 工件，接着端面铣刀3将工件的 右端面切平，然后构件2松开工 件，推杆4推动工件向左直线移 动，通过固定的榫舌或榫槽成型 刀，在工件上的全长上切出榫舌 或榫槽。 1-1、设计数据及要求 设计要求及任务：推杆在推动工件切削榫槽过程中 ，要求工件作近似等速运动。室内工作，载荷有轻 微冲击，原动机为三相交流电动机，使用期限为10 年，每年工作300天，每天工作16小时，每半年作 一次保养，大修期为3年。 1-2、设计任务 1、至少提出三种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种 运动方案进行机构综合； 2. 确定电动机的功率与满载转速； 3. 设计传动系统中各机构的运动尺寸，绘制机构的运动简图 ； 4、用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可） 对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和 加速度线图。 5、图纸上绘出最终方案的机构运动简图（可以是计算机图） 并编写说明书。 设计一榫槽成型半自动切削机的机构系统运动方案。该机器为 木工机械，其功能是将一木质长方形块切削出榫槽，如图1-1所 示。其工艺过程如图1-2所示：先由构件2压紧已经放在工作台上 的工件，然后由端面切刀3将工件的右端面切平，最后构件2松开 工件，推杆4推动工件向左直线移动，通过固定的榫槽刀的切削 ，在工件上的全长开出榫槽。 原动机（电机）经减速传动至机构系统原动件转轴O1的转速 n=60r/min，O1轴的相对位置为x=65mm，y=240mm；工件长 L=80mm，工件高H=12mm。 设计要求及任务：推杆4的总行程为100mm，推杆在推动工件切 削榫槽过程中，要求工件作近似等速运动。机器的生产率为每 分钟切削60个工件。（说明：端面切刀固定在一个框形构件上 ，推杆4可穿过框形构件推动工件1运动。） 二、运动分析 3-1、方案设计 根据本题要求和运动分析构件2的运动可用一个特殊的凸轮实现， 铣刀3的运动可用一个曲柄滑杆机构或两个齿轮组合机构来实现， 推杆4的运动可用一个曲柄摇杆机构或一个特殊凸轮和一些杆件来 实现。以下为实现本题的三种方案。 三、运动方案 方案一方案二方案三 3-2、方案比较 机械系统运动方案设计的基本原则 机构系统运动方案设计首要的任务是满足执行构件的运动 要求，包括运动形式、运动规律或运动轨迹要求。除此之外， 通常应遵循以下几个基本原则。 1、机构尽可能简单，运动链尽可能简短 2、尽可能减小机构的尺寸 3、机构系统应有良好的动力学特性 从减少运动副摩擦、防止机构出现楔紧现象，甚至自锁，则尽 可能采用全由转动副组成的连杆机构，尤其是少采用固定导路 的移动副。转动副制造方便，摩擦小，机构传动灵活。对于高 速运转的机构，如果作往复运动或平面一般运动构件的惯性质 量较大，或转动构件有较大的偏心质量（如凸轮构件），但是 本题推杆4在水平位移太大而且凸轮用凸轮造成的震动交大。 再由于题目要求载荷有轻微冲击。所以方案二与方案一中应优 先选择方案二。 方案三较方案二结构大体相似，但由于推杆4在水平运动位移 大约为200mm，所以方案三更容易实现。 四、确定电动机的功率与满载转速 设： 估算传动系统的总效率： 式中： 于是，传动系统的总效率为 所选电动机转速不是很高，质量也较轻，价格也低，总