机械原理课程设计凉席竹片铣槽机最终版

机械原理课程设计—凉席竹片铣槽机

组员

2012年6月1．设计该竹片铣槽机的进料机构、进刀机构、压紧机构，拟定传动系统总体方案。一般应包括带传动、齿轮或蜗杆传动、凸轮机构等。2．绘制机器传动系统方案简图和运动循环图。3．分配各级传动的传动比，确定各级传动的基本参数，设计计算出几何尺寸。4．设计凸轮机构。确定运动规律，选定基圆半径，绘制凸轮的轮廓曲线，并校核最大压力角和最小曲率半径。设计任务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。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φ40厚2mm的锯片铣刀，铣转速为2800r/min，铣削功耗约为375w。设计要求图10.8图10.7

设计方案一图1

设计方案二

设计方案三三方案之比较方案二由凸轮机构控制的左右活动的导槽与送料机构的送料环节不准确，不能保证竹片是否准确的进入导槽。所以方案二舍去。方案三传送带不能停止，靠凸轮控制挡板不能较好的固定竹片，不利于加工的精确性。所以方案三舍去。方案一采用了固定的导槽，切削的铣刀由一个凸轮同时控制使得切削更精确，在加工位置上方有压紧机构使得竹片在加工时竹片的左右和上下都得到很好固定，加工出的竹片尺寸更精确。所以我们选择方案一为最后方案

方案号进给电动机转速r/min生产率片/min172060

1．工作原理凉席竹片铣槽机的工作原理可用图1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。1.工作原理和工艺动作2．工艺艺动作在上述两两个动作作中，可可以将两两个铣刀刀连接在在一个凸凸轮上进进行上下下往复运运动。此此外，为为了实现现连续生生产，需需要曲柄柄滑块机机构能够够持续的的送料。。因此凉凉席竹片片铣槽机机要求完完成以下下四个工工艺动作作：1.曲柄柄摇杆送送料：可可利用送送料机构构进行送送料。2.压紧紧机构：：当竹片片被推到到工作位位置上时时，导槽槽上的压压紧机构构将被加加工的竹竹片压紧紧，铣刀刀在加工工的时候候竹片不不会跑偏偏；3.切削削：当竹竹片被推推到加工工位置上上时，铣铣刀分别别对竹片片进行切切削；4.输出出：成型型的竹片片被后面面的竹片片推出导导槽。上述四个个动作，，压紧机机构和输输出动作作比较简简单，可可以不予予考虑。。因此，，凉席竹竹片铣槽槽机重点点考虑两两个机构构的设计计：曲柄柄摇杆机机构，切切削机构构。压紧机构构设计为了使铣铣刀更好好的加工工工件，，我们需需要压紧紧机构固固定竹片片下面面是压紧紧机构的的工作原原理。夹紧机构构位于导导槽的上上方，是是由一个个机架固固定了4个带有弹弹簧的小小轮子，，小轮子子本身只只可以上上下运动动不可以以水平运运动。当当竹片被被推到加加工位置置时，竹竹片会被被小轮子子压紧达达到加紧紧效果。。压紧机构构参数设设计图10.8压紧机构构的机架架位于导导槽上方方56mm，小轮子子和弹簧簧总长为为53mm。凉席竹片片铣槽机机的运动动传递路路线如图图所示。。运动传递递路线如如图1.运动循环环图主要要是确定定曲柄滑滑块和切切削机构构两个执执行构件件的运动动的先后后顺序、、相位，，以便进进行设计计、装配配和调试试。2.分析两个个工艺动动作，曲曲柄滑块块的往复复运动和和铣刀的的上下往往复运动动是最主主要的运运动。因因此，这这两个机机构为主主机构，，并设定定滑块在在最小距距离时为为运动的的起点位位置，也也是一个个运动循循环的终终点位置置。此时时曲柄滑滑块机构构主动件件的转角角为零，，并以此此作为运运动循环环图横坐坐标的起起点，循循环周期期为360°。3.铣刀的切切削运动动是由一一个凸轮轮机构控控制的。。铣刀的的起点位位置是在在滑块到到达最大大行程时时开始运运动，并并在下个个滑块到到达最大大行程前前完成。。两个铣铣刀同时时进刀，，保证加加工的准准确性。。被加工工完成的的竹片被被后面的的竹片推推出导槽槽。图为为凉席竹竹片铣槽槽机执行行构件的的直角坐坐标运动动循环图图。横坐坐标为曲曲柄滑块块机构和和凸轮机机构主动动件转角角（分配配轴转角角），纵纵坐标为为各执行行构件的的直线位位移或角角位移机构运动动循环图图执行机构构的运动动尺度设设计1．曲柄滑滑块机构构的尺寸寸综合及及运动分分析（1）尺寸综综合曲柄滑块块机构为为偏置曲曲柄滑块块机构。。已知滑滑块的行行程为ＨＨ＝300mm，行程速速比系数数Ｋ＝1.４，取偏偏距ｅ＝＝200mm。利用图解解法设计计，取比比例尺μ＝１ｍｍｍ／ｍｍｍ。设计计过程如如图所示示。作图步骤骤如下：：1.计算极位位夹角2.按冲头和和脱模盘盘的行程程Ｈ＝200mm，做出的的极限位位置Ｃ１、Ｃ２。作直角三三角形ΔＣ１Ｃ２Ｄ。其中中∠Ｃ1Ｃ2Ｄ＝60°。3.作直角三三角形ΔＣ１Ｃ２Ｄ的外接接圆。4.作与Ｃ1Ｃ2平行且相相距为ｅｅ＝200mm的直线，，与圆相相较于ＡＡ点，即即为曲柄柄回转中中心的位位置。5.从图中量量得AＣ2＝135ｍｍ，AＣ1＝300ｍｍ，求求各杆长长度曲柄长度度：连杆长度度曲柄滑块块设计（（送料机机构）滑块的速速度与加速度曲曲线凸轮机构构广泛应应用于各各种自动动机械、、仪器和和操纵控控制装置置。凸轮轮机构之之所以得得到如此此广泛的的应用，，主要是是由于凸凸轮机构构可以实实现各种种复杂的的运动要要求，而而且结构构简单、、紧凑2.凸轮机构构本次课程程设计中中本小组组使用到到的凸轮轮属于滚子推杆杆凸轮凸轮机构构（切削削）凸轮参数数如下注：凸轮轮为轴对对称，所所以只分分析0—180度。δsvaxy00000100100.4404140.4083290.24605494417.4412998.9145203.274261.4422560.37697804535.3218897.04606309.7750552.6179940.33150892954.8875395.067994019.500513.38540208134591.54275030.499493.385402-09684183.883456040.224942.617994-0.331508929121.438470.112477046.725741.442256-0.376978045137.877150.183168049.559590.408329-0.246054944147.287425.9707590500-9.37958E-171509.19E-1510049.55959-0.40833-0.246054944147.2874-25.970711046.72574-1.44226-0.376978045137.8771-50.183212040.22494-2.61799-0.331508929121.4384-70.112513030.49949-3.3854-096841-83.883514019.50051-3.3854081345-91.54271509.775055-2.617990.33150892954.88753-95.0681603.27426-1.442260.37697804535.32188-97.04611700.440414-0.408330.24605494417.44129-98.9145180-1.9E-1509.37958E-171.23E-14-1001.角度与s图像凸轮的运运动特征征曲线角度与v的特征曲曲线角度与a的特征曲曲线凸轮的参参数如下下：r0=100mme=0最大行程程s=50根据上述述参数以以及设计计要求我们得到到凸轮的的具体参参数数值值如下3.机械传动动系统设设计机械传动动系统的的设计从原动电电机到送送料的曲曲柄滑块块机构，，用于切切削的曲曲柄滑块块机构采采用分路路传动，，如下图图所示速比分配配齿轮传动动比的确确定驱动电机机的转速速为750r/min，曲柄的的转速为为60r/min，凸轮的的传动比比为30r/min，则机械械传动系系统的传传动比为为：曲柄滑块块齿轮传传动：传传动比为为750/60=12.5，取Ｚ1＝10Ｚ2＝60Z3=125凸轮机构构传动：：传动动比为750/30=25，取Z4=10Z5=60Z6=250飞轮设计计凸轮机构构工作阻阻力的变变化和铣铣刀加工工时造成成机器的的速度波波动，必必须通过过加飞轮轮的方法法进行调调节。取取凉席竹竹片铣槽槽机的许许用速度度波动系系数[δ]=0.005。计算等效效阻力矩矩Ｍｒ凉席竹片片铣槽机机机的能能量消耗耗，主要要来自凸凸轮运转转时消耗耗的能量量。因此此，可以以忽略其其它执行行机构，，以及各各构件惯惯性力的的影响，，只考虑虑凸轮运运转的工工作阻力力Ｆr。此时，，机器的的等效阻阻力矩为为其中，ω为凸轮的的角速度度s；ｖc为凸轮运运动的速速度，可可以得到到凸轮的的速度为为其中，ΔＷmax，ΔＷmin分别为最最大的赢赢功和最最小的亏亏功，ΔWmax=18205.73,ΔΔWmin=-18205.73，可以算算得[W]=36410J。4.计算飞轮轮的转动动惯量JF5.确定飞轮轮的尺寸寸其转动惯惯量可用用下式表表示其中，D为飞轮轮轮缘的平平均直径径，m为飞轮的的质量其中，ρ为