曲柄滑块机构行程.docx

1、曲柄滑块机构行程第1章 选题分析 41.1应用背景： 41.2 预期实现功能： 4第2章 实现的原理与方案 42.1 驱动部分 42.2. 曲柄滑块机构 42.3 后续分工 5第3章 执行系统设计 53.1 功能要求 63.2 执行机构的形式设计 63.3机构的尺度设计 6第5章 加工工艺设计与数控加工编程 75.1加工工艺设计 75.2对加工的零件进行分类 75.2.1 连杆的加工路线 85.2.2 导槽的加工路线 85.2.3 连接件的加工路线 85.2.4 底座的加工路线 85.3 数控加工编程 85.3.1 数控车床部分 85.3.2 数控铣床部分 9第6章 装配与调试 10参考文献

2、13附录C：数控加工程序 23摘要：曲柄滑块机构是一种应用非常广泛的机械结构。我们所设计可调行程的曲柄滑块机构在原来的基础上给它增加了一个可调导槽，通过改变该导槽的安装角度，间接地改变连杆的实际长度，从而达到改变滑块行程的目的。我们通过对普通的曲柄滑块机构的分析，了解了其滑块行程的算法，但是由于可变行程的该机构的极限位置是变化的，且我们能力有限，因此须在制造出实物后运行方能给出。在设计的过程中，我们体会到了连杆机构的设计方法，并对制造学有了稍微的了解。关键字：曲柄滑块机构 可调行程Abstract: Slider-crank mechanism is a very extensive mech

3、anical structure. We are design adjustable trip slider-crank mechanism in the original basis to give it adds an adjustable guide groove, changes in this guide groove installation Angle indirectly change the actual length of the connecting rod, so as to achieve the purpose of changing the slider trip

4、. We through for ordinary slider-crank mechanism analysis, understand the slider trip, but due to the algorithm of the agencys variable travel limit position is changed and our ability is limited, so must create real after operation can give. In the design process, we realized the linkage mechanism

5、design methods, and learn to have a slightly to manufacture of understanding. Keywords：Slider-crank mechanism， adjustable itinerary第1章 选题分析1.1应用背景： 曲柄滑块机构广泛应用于发动机、曲柄压力机中，而这些是利用曲柄滑块的急回特性。我们小组所设计的是针对市场上现有的自动送筷机中的曲柄滑块机构。因为现在的送筷机中曲柄滑块的行程是根据筷子的长度来决定的。若是筷子的长度变化了，那么筷子就不能够伸出到规定的长度，就不能够取出。因此我们改进了其中曲柄滑块机构的组成，

6、让其行程变为可调。那么，送筷机就能够输送不同长度的筷子，扩大了其使用范围。 1.2 预期实现功能： 我们小组所设计的可变行程的曲柄滑块机构预期实现功能：通过调节活动导槽的安装角度，间接改变连杆的实际长度，从而实现滑块行程的改变由于送筷机的整体结构比较复杂，在此我们只是设计了其可变行程滑块机构的模型。第2章 实现的原理与方案2.1 驱动部分理想中是采用电机驱动，但是由于电机转速过快，若是采用则还要配套的减速机构，因此不予以采用。这里我们用手动驱动，这样就能够看清楚机构的运行过程。2.2. 曲柄滑块机构B平面四连杆机构满足一定的杆长条件，变时曲柄滑块机构。下面用图详细说明。211Ae3C4上图所示

7、为四杆机构的简图。1，2杆的杆长分别为a，b。当满足条件：且A、B为整转副，杆4作为机架时，这是该四连杆机构变成为了曲柄滑块机构。由于我们设计的滑块式行程可变的，因此只给出一组杆长数据及其行程。取e=100，a=240，b=350，根据曲柄1分别位于杆4所在水平线上的两侧，可以画图求得其行程为250（单位均为mm）。2.3 后续分工项目组成员02007635陈逸民02007620龚威豪初步分工内容（1）执行系统设计（2）零件结构设计和图纸绘制（3）零件加工与装配调试（4）撰写报告（1）执行系统设计（2）零件结构设计和图纸绘制（3）零件加工与装配调试（4）撰写报告第3章 执行系统设计执行系统的作

8、用是传递、变换运动与力，即把传动系统传递来的运动与动力进行变换，以满足机械系统的功能。这里的执行系统设计主要考虑到满足下面的一些要求：（1）实现预定的运动和动作；（2）各构件具有足够的刚度和强度；（3）各执行机构间的动作协调；（4）结构合理、造型美观、便于加工与安装；（5）工作安全可靠，有足够的使用寿命；3.1 功能要求根据设计目的，要求滑块能够滑动，导槽能够松紧转动，曲柄能够自由转动。3.2 执行机构的形式设计 采用连杆连接，整体安装在机架上，连接转动部分用螺栓连接，不拧紧。3.3机构的尺度设计 连杆的长度只要满足曲柄的杆长条件即可，详细说明请看附录A。第4章 结构设计与图纸绘制根据前面的方

9、案设计，整体结构的设计和各零部件的设计由此展开。所采用的设计方法是手工设计草图，确认方案后应用SolidWorks软件进行三维实体建模，并在虚拟环境下进行装配，部分零件再从三维实体导出工程图，并标准化图纸。装配结构主要是连杆与连杆装配，导槽与滑块装配，以及整体在机架上的装配。通过SolidWorks软件和AutoCAD软件同时进行设计模拟修正。SolidWorks是一款突破了CAD传统观念的设计软件，提出了参数化、特征建模和全相关单一数据库的CAD设计思路，为工程人员提供了非常强大的应用工具，而通过这些工具可以对产品进行设计、工程分析、绘制工程图以及模具设计等操作。在SolidWorks中可以

10、创建由许多零部件所组成的复杂装配体，这些零部件可以是零件或其它装配体。对于大多数的操作，两种零部件的行为方式是相同的。添加零部件到装配体在装配体和零部件之间生成一连接。当 SolidWorks 打开装配体时，将查找零部件文件以在装配体中显示。零部件中的更改自动反映在装配体中。在装配图中，零部件之间通过配合来生成几何关系，当添加配合时，可以定义零部件线性或旋转运动所允许的方向，并可在其自由度之内移动零部件，从而直观化装配体的行为。根据上面的三维装配图，利用SolidWorks的工程图模块导出三视图，并进行标准化。以下是我们在SolidWorks中设计的部分零件及模拟装配图。具体图纸请看附录A第5

11、章 加工工艺设计与数控加工编程首先根据设计图纸，并结合学校工培中心的材料供应情况，确定非标准件的下料要求，下料清单如下表所示。下 料 清 单材质毛坯大小数量设计尺寸材质毛坯大小数量设计尺寸铝板10022110020铝块404012040*2铝板801018010铝棒20370120366铝棒35 130130124铝棒20260120256铝板10030188305.1加工工艺设计待加工的零件有：连杆3根，滑动导槽1个，滑块导轨1个，底座1个，连接件2个，滑块2个。5.2对加工的零件进行分类将具有相似的加工方法的零件分为四类，具体分类如下：第一类：连杆；第二类：导槽；第三类：连接件；第四类：底

12、座。滑块采用标准件。5.2.1 连杆的加工路线确定加工路线如下：毛坯及其热处理预加工粗铣外轮廓精铣钻孔磨削5.2.2 导槽的加工路线确定加工路线如下：毛坯及其热处理预加工粗铣外轮廓精铣钻孔磨5.2.3 连接件的加工路线确定加工路线如下：毛坯及其热处理预加工粗车外轮廓精铣钻孔磨削5.2.4 底座的加工路线由于底座技术要求不高，采用现成的材料，因此只需在上面钻孔即可。具体的加工工序参考附录B。5.3 数控加工编程以下为加工中所使用到的数控机床的一些简短叙述和说明。5.3.1 数控车床部分（1）绝对值编程G90与相对值编程G91 格式：G90 G91说明：G90：绝对值编程，每个编程坐标轴上的编程值

13、相对于程序原点。 G91：相对值编程，每个编程坐标轴上的编程值相对于前一位置而言，该值等于沿轴移动的距离。G90、G91为模态功能，可相互注销，G90为缺省值。（2）进给控制指令快速定位G00格式：G00 X_Y_Z_说明：X、Y、Z：快速定位终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标，在G91时为终点相对于起点的位移量。G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。G00指令中，刀具相对于工件以机床各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指定的定位目标点，其速度可由面板上的快速修调旋钮修正，而不能用F来规定。G00为模态功能，可由G01、G02、G03功能注销。线性进给及倒角G01线性

14、进给（直线插补）格式：G01 X_Y_Z_F_；说明：X、Y、Z：线性进给终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于起点的位移量。G01指令刀具以联动的方式，按F规定的合成进给速度，从当前位置按线性路线（联动直线轴的合成轨迹为直线）移动到程序段指令的终点。G01是模态代码，可由G00、G02、G03功能注销。纵向粗车复合固定循环G71格式：G71 U_R_P_Q_X_Z_F_说明：U、R：每一刀的背吃刀量及退刀量：P、Q：循环体开始及结束行的程序段号：X、Z：最后一刀的背吃刀量：F：进给速度。G71用以在用棒料毛坯加工台阶轴类零件时编程。5.3.2 数控铣床部分（1）加工所用指令：G00快速定位；G01直线插补；G02顺时针铣；G03逆时针铣；G27返回参考点检查；G28返回参考点；G90绝对值编程；G91增量值编程；（2）圆弧插补G02 、G03 格式：G02 /G03 X_Y_I_J_F_； 说明：X、Y：圆弧插补终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于起点的位移量；I、J：圆心相对位置；F：进给速度。在描述整圆时，不能以半径值描述，原因是此时圆心角为0或360，不能确定；而是应该以圆心坐标描述。具体的数控加工程序见附录C。第6章 装配与调试在装配过程中我们用到的标准件的说明如下表所示。标 准 件