机械原理插床设计

1、 机械原理课程设计说明书设计题目：插床导杆机构 已知O2O3=160mm，BC/BO3=1，行程H=120mm，行程比系数K=2，根据以上信息确定曲柄O2A ,BC,BO3长度，以及O3到YY轴的距离。导杆机构的设计计算过程计算结果O2A长度的确定由，得极为夹角：，首先做出曲柄的运动轨迹，以O2为圆心，O2A为半径做圆，随着曲柄的转动，有图知道，当O2A转到9，于圆相切于上面时，刀具处于下极限位置；当O2A转到1，与圆相切于下面时，刀具处于上极限位置。于是可得到1与9的夹角即为极为夹角。由几何关系知，于是可得，。由几何关系可得：代入数据，O2O3=160mm，得柄长为80mm。 O2A=80m

2、m2. 杆的长度的确定 当刀具处于上极限位置C2和下极限位置C1时，C1C2长度即为最大行程H =120 ，即有C1C2=120mm。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B1O3B2是等边三角形。 由几何关系知道B1B2C2C1四边形是平行四边形，那么B2B1=C2C1，又上面讨论知B1O3B2为等边三角形，于是有B1O3=B1B2，那么可得到BO3=100mm 又知BC/BO3=1，所以有 BC=100mm BO2=120mm BC=120mm3. O3到YY轴的距离的确定 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

3、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：再代入其他数据，得：X= 111.96 mm即O3到YY轴的距离为111.96mmX=111.96mm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。取第6点分析运动分析计算过程计算结果速度由已知从图中可知，与O2A垂直，与O3A平行，与O

4、3A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。由图得：=620mm/s又由图知，与O3B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O3A=232.5mm,则可到由已知可得VA=×O2A=671mm,规定选取比例尺10mmsmm绘制矢量图见于图一最后量出代表的矢量长度为33mm,于是，可得 =

5、330mm/s=620mm/s=330mm/s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，=5.6ms2，方向由指向O2；是科氏加速度，=1.2ms2（其中大小均从速度多边形中量得），方向垂直O2A4向下；是A4相对于滑块 的加速度，大小位置，方向与O3A4平行；是C点相对于B点转动的向心加速度，=1.7ms2,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

6、向都能求得；是C相对于B点转动的向心加速度=mms，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100mms2mm，可得加速度矢量图：最后由直尺量的长度为14mm，于是，可得=1.4ms2=5.6ms2=1.2ms2=1.7ms2 =3.1ms2=1.6ms2=1.4ms2凸轮机构的设计表1 设计数据设计内容凸轮机构的设计符号maxLO4Ds从动杆加速度规律单位°mm°数据1813030902090余弦加速度项目计算公式推程回程凸轮廓线的绘制:选定角度比例尺,作出摆杆的角位移曲线,将其

7、中的推程和回程角位移曲线横坐标分成若干等分.选定长度比例尺,作以O为圆心以OB=为半径的基圆;以O为圆心,以OA=a为半径作反转后机架上摆杆转动中心的圆.自A点开始沿-方向把机架圆分成与图中横坐标相应的区间和等分,得点,再以为圆心,以AB=L为半径作弧与基圆交于点,得线段.自线段开始,分别作,使它们分别等于图中对应的角位移,得线段.将点连成光滑曲线,它就是所求理论轮廓线.实际轮廓线可用前述滚子圆包络线的方法作出. 010203040506070809000.52.14.57.410.613.515.917.518100110120130140150160170180190200181817.515.913.510.67.44.52.10.50齿轮机构的设计项目齿轮1齿轮2分度圆直径d齿顶高ha齿根高hf齿顶圆直径da齿根圆直径df基圆直径db备注渐开线做法：过p点作基圆切点N1,则可根据渐开线特性求出起始点N0与N1距离N0 N1等于db×sin(N0N1db×180)，确定开始点后，然后把N0N1分成适合的等分，然后从开始点开始按N0N的等分单位长