機械原理課程設(shè)計說明書

1、課程設(shè)計課程名稱：機械原理學院：機械工程學院專業(yè)：工程機械名字：學位：學年：班主任教師：2016年月日機械原理課程設(shè)計負責書標題編號01 (A1 )鎖定梁自動成型機的切削機構(gòu)設(shè)計一、機構(gòu)說明和加工形象鎖梁自動成形機床加工鎖梁的工序包括矯正盤圓鋼條、切槽、車圓頭、切斷和搬運成形。 本機構(gòu)是該機床的彎曲成形技術(shù)部分，由進給機構(gòu)、夾緊機構(gòu)和切削進給機構(gòu)組合而成。 切削加工的原理是進給卡盤1將工件7輸送到切削加工工作站的圖。 彈簧夾頭的錐形套筒6移動，夾緊爪5夾緊工件7后，進給座1返回。 圓錐凸輪2移動，使切入刀棒和與切斷刀棒聯(lián)動的擺動棒3擺動，開始切入，通過刀架4的旋轉(zhuǎn)運動，工件被圓槽、圓頭、最后切

2、斷。 圓錐凸輪2返回，擺動刀桿退刀，彈簧夾頭放松工件，進給卡盤1第二次被輸送時，將切削成形的工件從工作站中推出。二、關(guān)于機構(gòu)設(shè)計的數(shù)據(jù)1 .生產(chǎn)率10件/分鐘2 .機電輸入轉(zhuǎn)速： n1=700轉(zhuǎn)/分鐘3 .工件尺寸：L=250 D1=10 D2=7三、課程設(shè)計項目內(nèi)容：a )目標分析：根據(jù)設(shè)計任務書規(guī)定的設(shè)計任務，進行功能分析，進行流程動作的分解，明確各流程動作的工作原理。b )創(chuàng)新構(gòu)想：全面構(gòu)想完成各過程動作和工作性能的執(zhí)行機構(gòu)運動方案。 對各種可行的方案進行運動規(guī)則設(shè)計、機構(gòu)型設(shè)計和協(xié)調(diào)設(shè)計。c )方案制定：制定總體方案，進行執(zhí)行系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、原動機的選擇和基本參數(shù)設(shè)計。d )方案評價：

3、對各行方案進行運動分析、力分析及相關(guān)計算，進行功能、性能評價和技術(shù)、經(jīng)濟評價。e )方案決定：根據(jù)方案評價進行方案決定，是可行的方案。 確認其整體設(shè)計方案，制作系統(tǒng)的運動圖，制作整體設(shè)計計算機的說明書。四、課程設(shè)計要求：a )為每個過程動作設(shè)計多個組合機構(gòu)的整體方案，根據(jù)評價的運動特性、傳遞力特性、工作的可靠性、結(jié)構(gòu)的緊湊性和制造經(jīng)濟性等進行比較，最后確定一、兩個好方案，制定運動方案的形象。b )分解過程動作，根據(jù)生產(chǎn)率繪制進給機構(gòu)、定位機構(gòu)和進給機構(gòu)的運動循環(huán)圖。 (4號圖)c )根據(jù)生產(chǎn)率和電動機轉(zhuǎn)速，設(shè)計傳動系統(tǒng)。d )圖式地運動設(shè)計進給機構(gòu)、定位機構(gòu)、進給機構(gòu)，制作組合機構(gòu)的運動概略圖

4、。 (4號圖)e )用計算機輔助設(shè)計運動分析進給機構(gòu)I .制定計算流程圖。ii .根據(jù)計算流程框圖編制主程序，建立在線計算和打印結(jié)構(gòu)f )用計算機輔助設(shè)計設(shè)計凸輪機構(gòu)，描繪凸輪輪廓和從動件位移曲線g )制定課程設(shè)計書。 內(nèi)容包括設(shè)計主題、過程要求、設(shè)計內(nèi)容、方案選擇和比較、各機構(gòu)類型和運動參數(shù)的選擇、機構(gòu)運動設(shè)計步驟、設(shè)計結(jié)構(gòu)、設(shè)計結(jié)構(gòu)、傳動系統(tǒng)設(shè)計、機構(gòu)運動分析計算流程圖、主程序和計算結(jié)構(gòu)、凸輪機構(gòu)設(shè)計、參考資料目錄和設(shè)計總結(jié)等。 (第20頁以上)五、機械原理課程設(shè)計主題的分配：1 .學號最后第二位(即第十位)為l、3的同學為鎖定束自動成形機的切削機構(gòu)(即A1A10 )。2.學號的最后位數(shù)(

5、即位數(shù))是標題號碼。學號03*13的同學建立了鎖定梁自動成型機的切削機構(gòu)。 標題號碼a-3的數(shù)據(jù)。附表：鎖定梁自動成形機床切削機構(gòu)設(shè)計主題數(shù)據(jù)標題代碼A1A2a3.a3A4系列A5A6A7A8A9A10生產(chǎn)力10121518202425283032電機轉(zhuǎn)速7007508008509009501000110012001250工件長度250240225200190180160150120100工件D1101099886655工件D2776655443.53.5齒輪模組。665544332.52.5摘要作為機器，其主要作用是釋放勞動力代替勞動力。 在工業(yè)作用過程中，沿襲著舊的加工方法。 原因有幾個。

6、 一是加工技術(shù)復雜，目前先進的生產(chǎn)方式無法替代，如材料成形中的砂型鑄造等。 二是能達到先進的生產(chǎn)技術(shù)，但利用先進的生產(chǎn)技術(shù)成本太高，生產(chǎn)收益和成本比例不高等。 第三，工廠和企業(yè)自身條件有限，難以達到先進的加工水平。目前，如何解決成本與加工技術(shù)之間的矛盾已成為我們機械與設(shè)計中最大的矛盾。 我們現(xiàn)在的任務是從我們學到的知識中提取這個矛盾，進行一定程度的修正和改進，提高機械加工的效率，提高生產(chǎn)率，解放勞動力。鏈梁是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚?，我們的機械加工有很多加工鏈梁類的機床，有自己的優(yōu)點和缺點，普通機床要求工人技術(shù)高，數(shù)控機床成本高，需要使用復雜的中心運算，需要精通機械程序的工人完成加工因此，設(shè)計

7、比較簡單方便的鏈梁機構(gòu)是這次設(shè)計的任務，將設(shè)計的機器盡可能投入生產(chǎn)，完成產(chǎn)品的生產(chǎn)。關(guān)鍵詞：進給、夾緊、切削、效率目錄第一章設(shè)計機構(gòu)的概要.6一、鎖定梁自動成形機床的切削機構(gòu)的功能和設(shè)計要求6二、工作的電路圖及其解釋.7三、功能分解.7第二章設(shè)計機構(gòu)各部件的比較選擇.7一、切削材料時的進給功能.7二、切削材料時的夾緊功能.10三、切削材料時的切削功能.13第三章制作機構(gòu)系統(tǒng)的運動變換功能圖.16第4章各自優(yōu)選的部件相關(guān)數(shù)據(jù)的計算. _第五章運動循環(huán)圖的描繪.19第6章傳動機構(gòu)的選擇.20第七章整體組裝圖.22第8章Proe模擬和凸輪模擬結(jié)果.23附錄. 總結(jié).28參考文獻. 29第一章設(shè)計機構(gòu)

8、介紹1 .鎖定梁自動成形機床切削機構(gòu)的功能和設(shè)計要求圖1-1.1 (鎖定束生產(chǎn)模式圖)如圖1-1.1所示，掛件的零件，稱為“掛件梁”。 鎖定梁自動成形機的切削機構(gòu)作為對材料進行彎曲加工前的“鎖定梁”發(fā)揮功能。 設(shè)計要求和參數(shù)如下：(1)“鏈梁”的形狀如圖1-1.1所示(二)、連續(xù)自動生產(chǎn)(三)、生產(chǎn)能力為10件/min(四)加工質(zhì)量必須達到規(guī)定的技術(shù)要求(五)機械系統(tǒng)的運動方案要盡可能簡單、可靠。二、工作電路圖及其說明圖1-2.1 (切削加工電路圖)切削加工原理如圖2-2.2所示：進給卡盤1將工件7輸送到切削加工工作站。 彈簧夾頭的錐形套筒6移動，夾緊爪5夾緊工件7后，進給座1返回。 圓錐凸輪

9、2移動，使切入刀棒和與切斷刀棒聯(lián)動的擺動棒3擺動開始切入，通過刀架4的旋轉(zhuǎn)運動，工件被圓槽、圓頭最后切斷。 圓錐凸輪2返回，刀具桿退刀，彈簧夾頭松開工件，進給夾頭1第二次進入時，將切削成形的工件從工作站推出三、功能分解為了將工件切削加工成圖1-3.1的形狀，可將總功能分解為以下功能1進給功能2材料夾緊功能3材料切削功能。功能邏輯圖如下所示鎖定梁自動切削機構(gòu)進給功能材料夾緊功能材料切削功能圖1-3.1 (工件切削分工圖)第二章設(shè)計機構(gòu)各部件的比較選擇一、切削材料時的進給功能可以用簽名機構(gòu)、曲柄滑塊、曲柄桿、齒輪、齒條和不完全齒輪、凸輪機構(gòu)、棘輪機構(gòu)等多種方法輸送工件。 以下，通過比較提出最佳方案

10、來實現(xiàn)。(1)、簽名機構(gòu)圖2-1.1 (簽名機構(gòu))(1)、自由度計算：可動部件4個，低副5個，高副1個。F=3*4-2*5-1=1(2)、工作原理：在圖2-1.1所示的正弦機構(gòu)中，將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為往復移動，凸輪1驅(qū)動引導桿2繞定軸擺動，通過放置在引導桿2上的滑動槽內(nèi)的輥3使滑動枕4左右移動，進行使速度接近的運動。(3)、結(jié)構(gòu)特性：正弦機構(gòu)在凸輪部分有很大的落差，導致往復運動有急劇的轉(zhuǎn)向和加速度變化，不利于小工件加工的進給。(2)、偏移曲柄滑塊機構(gòu)圖2-1.2 (偏移曲柄滑塊機構(gòu))(1)、自由度計算：可動部件3個，低副4個，高副0個。F=3*3-2*4-0=1(2)、工作原理：在圖2-1.2所示

11、的曲柄滑塊機構(gòu)中，將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成往復移動滑塊的導向件不通過曲柄的旋轉(zhuǎn)中心的情況稱為偏移曲柄滑塊機構(gòu)。 曲柄旋轉(zhuǎn)時，通過連桿使滑塊往復移動，實現(xiàn)進給功能。(3)、構(gòu)造特性：該機構(gòu)可以將旋轉(zhuǎn)運動改變?yōu)橥鶑瓦\動，因為偏心距離太大，壓力角變大，傳動角變小，壓力角變大時，該機構(gòu)的傳遞力特性不理想，發(fā)生進給行程的偏差太大，進給不到達的狀況，更好的進給(3)、曲柄滑塊的搖臂機構(gòu)圖2-1.3 (曲柄滑塊的搖臂齒條機構(gòu))(1)、自由度計算：可動部件4個，低副5個，高副1個。F=3*4-2*5-1=1(2)、工作原理：圖2-1.3所示的桿機構(gòu)由1-2-3-4構(gòu)成的曲柄滑塊的桿機構(gòu)和齒條4構(gòu)成。 當曲柄1等速旋轉(zhuǎn)

12、時，從動件3變速而往復擺動，該機構(gòu)在曲柄1的長度一定的情況下，對從動件4施加大的行程，從動件4往復移動，能夠?qū)崿F(xiàn)其進給功能。 用于將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為具有急劇倒退特性的往返運動。(3)、結(jié)構(gòu)特性：曲柄滑塊的搖臂齒輪機構(gòu)，該機構(gòu)的最大特性是，通過在3個從動間利用齒條的嚙合傳動，該機構(gòu)對環(huán)境的影響比較大，使齒輪的嚙合部分不固定，保證進給的基本工作性能。(4)、單向間歇移動機構(gòu)圖2-1.4 (單向間歇移動機構(gòu))(1)、自由度計算：可動部件2個，低副2個，高副1個。F=3*2-2*2-1=1(2)、工作原理：如圖所示，驅(qū)動輪2順時針連續(xù)旋轉(zhuǎn)，輪2上a級的圓弧輪廓線與工件1接觸時，2、3輪與滾子相對，輪間的

13、摩擦力使工件1向左進給，輪2的輪廓線離開工件時，工件靜止，輪2旋轉(zhuǎn)一周，進行一個周期的進給和休息運動(3)、結(jié)構(gòu)特性：單向間歇移動機構(gòu)、摩擦輪機構(gòu)雖然簡單，但為了進行可靠的進給，需要施加軸向壓力，保持大的摩擦推動力，保證進給部件的完成。(5)、六軸機構(gòu)圖2-1.5 (六軸機構(gòu))(1)、自由度計算：可動部件5個，低副7個，高副0個。F=3*5-2*7-0=1(2)、工作原理：圖3-1.5所示的六桿機構(gòu)是曲柄引導機構(gòu)和連桿，滑塊1串聯(lián)。 當曲柄2等速旋轉(zhuǎn)時，從動件3變速往復擺動，該機構(gòu)在曲柄2的長度一定的情況下，能在從動件3上獲得大的行程。 從動件5的往復移動實現(xiàn)其進給功能，將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為具有急

14、劇的倒車特性的往復移動。(3)、結(jié)構(gòu)特性：六桿機構(gòu)具有緩慢的急轉(zhuǎn)彎運動特性，可減少某一行程的運動時間，提高工作效率，在機構(gòu)中改變不同曲柄和連桿的長度，可獲得不同的進給行程距離，滿足機械的要求。通過對比以上5種進給機構(gòu)，最終選擇了六桿機構(gòu)作為進給部件機構(gòu)。二、切削材料時的夾緊功能通過凸輪的夾緊管左右移動，彈簧夾頭將工件夾緊。 用彈簧夾子夾緊，彈簧夾頭的材料是透火的鋼制夾套，夾緊爪具有彈性，夾緊爪的外部為錐形，彈簧夾頭的外面有帶內(nèi)錐形的夾緊管，夾緊管向左右移動時，則夾緊然后，選擇并實施幾個備選方案。(1)、棘條機構(gòu)圖2-2.1 (棘機構(gòu))(1)自由度計算：可動部件4個，低副5個，高副1個。F=3*4-2*5-1=1(2)動