1、机械原理插床设计机械原理课程设计说明书设计题目:插床导杆机构已知 O2Q=l60mm, BC/B03=1,行程 H=l20mm,行程比系数 K=2, 根据以上信息确定曲柄 O2A ,BC,B03长度,以及03到丫丫轴的距离。导杆机构的设计计算过程计算结果O2A长度的确定点耳 1 ; 7? W/ O 务、 /由K =(180 +日)/(180 盯,得极为夹角:0 =60,日=60。首先做出曲柄的运动轨迹,以 02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
2、角即为极为夹角日=60。由几何关系知,NO3O21=/O3O29,于是可得,乂 O3O21=NO3O29 =60。由几何关系可得:O2A = O3O2COS60代入数据,O2O3=16Omm,得O2A=80mm柄长为80mm。2.杆BC、BO2的长度的确定BO2=120mmBC=120mm当刀具处于上极限位置 C2和下极限位置Cl时,C1C2长 度即为最大行程H =120mm ,即有CiC2=120mm。在确定曲 柄长度过程中,我们得到 QQ1 - O3Q9=60,那么可得 到 BiO3B2 =60,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
3、形,那么 B2Bi=C2Ci,又上面讨论知厶B1O3B2为等边三角形,于是有 B1O3=B1 B2,那么可得到 BO3=100mm又知BC/BO3=1,所以有BC=100mm3.03到YY轴的距离的确定丫丫轴由y1移动到yy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当丫丫轴与圆弧B2B1刚相接触时,即图3中左边的那条点化线,与圆弧B2B1相切与B1点时,当B点转到B2, B1, 将会出现最大压力角。2当丫丫轴与B2B1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
4、选取 丫丫轴通过CB1中点(C点为O2BI与B2B1得交点)。又几何关系知道:丨=03B *cos(ZB2O3B1/2) +(03B O3Bcos(ZB2O3B1/2) /2再代入其他数据,得:X= 111.96 mm即03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3L由已知从图中可知,Va2与02A 垂直,Va3A2 与 03A 平行,Va3VA3 =620mm/s与03A垂直,由理论力学中不同构件重合点地方法可得f f fVA3 = VA3A
5、2 +VA2 大小 ? ?方向 y 77其中,Va2是滑块上与A点重合的点的速度,Va3A2是 杆AOB上与A点重合的点相对于滑块的速度, VA3是杆 AOB上与A点重合的速度。由图得:VA3=620mm/s又由图知,V与03B垂直,Vcb与BC垂直,Vc与YY轴平行,有理论力学同一构件不同点的方法可得:T T TVC = Vb +vCB大小 ? V ?方向 M V V其中,Vc是C点,即插刀速度,Vbc是C点相对于B点转 动速度,Vb是B点速度。又B点是杆件3上的一点,杆件3围绕02转动,且B 点和杆件与A点重合的点在02的两侧,于是可得:T O3B TVB0XVA3由图量的O3A=232.
6、5mm,则可到120Vb =A3232.5由已知可得Va= 3X C2A=671mm,规定选取比例尺10mm/s/mm 绘制矢量图见于图一取后量出代表vC的矢量长度为33mm,于是,可得 Vc=330mm/svC=330mm/s加速度 A3T=: nA3tA3T=Ct A A2T亠二-kA3A2T rA3A2大小?V?VV?方向?VVVVV由理论力学知识可得矢量方程:其中,A2是滑块上与A点重合点的加速度,A2=5.6m/ s2,T T方向由A4指向02; : A3A2是科氏加速度,A3A2=1.2mT/S2 (其中Va3,Va3A2大小均从速度多边形中量得),A3A2 方向垂直O2A4向下;
7、A3A2是A4相对于滑块 的加速度,大 小位置,方向与O3A4平行;A3A2是C点相对于B点转 动的向心加速度,:A3A2 =1.7m/s2,方向过由C指向B;-A3O2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: A3 0B时杆A0B上的一点,构A0B围绕。2转动,又A4与 B点在02的两侧,由“ n .2r (是 角加速度)2-:s A2 =5.6m/ sA3A2nA3A2,2=1.2m / s2=1.7m/ s:a3 =3.1m/ s可得T O3B T r = a aB O3A3 A3量出O2A4则可得到 B的大小和方向又由理论力学,结合图可得到;
8、T T T Ta = ct +o(n +oftc B CB CB大小 ? y / ?方向 V V V 7其中,G B在上一步中大小方向都能求得;gCb是C相对于 B点转动的向心加速度CB =mm/s,方向由C点指向B点; CB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100mm / s2 / mm,可得加速度矢量图: 取后由直尺量的ac长度为14mm,于是,可得ac=i.4m/s2a a=1.6m/s B/ 2 ac =1 4m / s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Ip maxLO4Da 0s0 从
9、动杆加速度规律单位0mm0数据1813030902090余弦加速度项目计算公式推程屮=人(1 -COS网 )/2回程屮=vm(1 +cos网怡o)/2凸轮廓线的绘制:1选定角度比例尺,作出摆杆的角位移曲线,将其中的推程和回程角位 移曲线横坐标分成若干等分.2选定长度比例尺,作以0为圆心以OB=0为半径的基圆;以0为圆 心,以OA=a为半径作反转后机架上摆杆转动中心的圆.3自A点开始沿少方向把机架圆分成与图中横坐标相应的区间和等分,得点人地人,再以为圆心,以ab=l为半径作弧与基圆交I I I I I I于点 B,B2,B3., 得线段 A|B!, A2B2, A3B3.自线段AABzAX.开始
10、,分别作12,3.,使它们分别等于图中对应的角位移,得线段5将点Bi,A2B2,A3b3.连成光滑曲线,它就是所求理论轮廓线.6实际轮廓线可用前述滚子圆包络线的方法作出 X010203040506070809000.52.14.57.410.613.515.917.518100110120130140150160170180190200181817.515.913.510.67.44.52.10.50齿轮机构的设计z = 15 Z2 = 38 m2 = 6 二 25项目齿轮1齿轮2分度圆直径d4 = mz = 90mmd2 = mz2 = 228齿顶咼haha1 = h;m = 1 x 6 =
11、 6ha1 = h;m = 1 汉 6 = 6齿根高hfhf1 = % + c m = 7.5hf 2 = (h; + C m= 7.5齿顶圆直径da = 4+2690+26102da2 = d2 + 2h;2二 +2ha= 240齿根圆直径dfd 门=* 一 2hf 1 = 75df2 = d2 - 2hf2 = 213基圆直径db九=d1 cos。= 81.56db2 = d2 cosa = 206.63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No与Ni距离No Ni等于db x sin( NNi/dbX 180/ n ),确疋开始点后,然后把NoNi分成适合的等分, 然后从开始点开始按 NoN的等分单位长度弧,作各点的 切线,在切线上取长度分别等于 1,2, 3, 4,5,6,7。 倍等分单位的点,依次连接,直到连线超过齿顶圆,分别 作出两个齿轮的两到三个单齿。作啮合图。位的点,依次连接,直到连线超过齿顶圆,分别作出两个 齿轮的两到三个单齿。作啮合图。
copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有
经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1