機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)位置設(shè)計(jì)題目：插床機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析1課程設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)1.1課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是機(jī)械原理教學(xué)的一個(gè)重要組成部分。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的目的在于進(jìn)一步鞏固和加深學(xué)生所學(xué)的機(jī)械原理理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力，使學(xué)生對(duì)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析和設(shè)計(jì)有一較完整的概念，并進(jìn)一步提高電算、繪圖和使用技術(shù)資料的能力，更為重要的是培養(yǎng)開發(fā)和創(chuàng)新機(jī)械的能力。1.2課程設(shè)計(jì)的任務(wù)1、根據(jù)給定的數(shù)據(jù)確定導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的各未知參數(shù)。要求用圖解法設(shè)計(jì)，作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，畫出A2圖紙一張，并將設(shè)計(jì)結(jié)果和步驟寫在設(shè)計(jì)說明書中。2、用圖解法對(duì)插床的導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，作機(jī)構(gòu)各個(gè)位置所對(duì)應(yīng)的滑塊5的速度和加速度多邊形，要求與上部分內(nèi)容一起畫在A2圖紙上，作滑塊的運(yùn)動(dòng)線圖，寫出計(jì)算說明書一份。3、用解析法對(duì)插床的導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。要求將導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)放在直角坐標(biāo)系下，編制程序分析出滑塊5的位移、速度、加速度，畫出運(yùn)動(dòng)曲線，并打印上述各曲線圖。要求將建模過程詳細(xì)地寫在說明書中。4、用Solidworks三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件對(duì)插床的導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模、裝配，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。要求寫出一份設(shè)計(jì)分析說明書，打印出裝配模型及仿真結(jié)果（此部分選作）。5、用圖解法、解析法和Solidworks軟件仿真結(jié)果進(jìn)行比較，分析它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。2機(jī)構(gòu)簡介插床主要由齒輪機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)等組成，如圖1所示。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過減速裝置（圖中只畫出齒輪、）使曲柄1轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)1－2－3－4－5－6，使裝有刀具的滑塊沿導(dǎo)路作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)刀具切削運(yùn)動(dòng)。為了縮短空行程時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，要求刀具具有急回運(yùn)動(dòng)。刀具與工作臺(tái)之間的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，是由固結(jié)于軸上的凸輪驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)從動(dòng)件和其他有關(guān)機(jī)構(gòu)（圖中未畫出）來完成的。在工作行程中，刀具上作用有相當(dāng)大的切削阻力，在切削行程的前后各有一段（為刀具行程）行程，如圖2所示，而在空回行程中則沒有切削阻力。3已知數(shù)據(jù)插床機(jī)構(gòu)簡圖如圖1所示，題目數(shù)據(jù)列于表1。圖1插床機(jī)構(gòu)簡圖表1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)方案指標(biāo)123456789101112K1.92.41.51.51.51.51.51.82.11.91.72.2Hmm100150160140110135120110120130200220lO2O3mm150185200180170140160170160150210230ξ10.81.00.81.01.11.00.91.10.850.91.0n2rpm120120140150130140130130140130300400FN120010001200140013001200130011001300140020003000G3N160200170160190200190170150180160165G5N320360330400380400410330320340400500amm506545555070507055605045bmm507070605060606055656055cmm120160120110130140100130140150130120dmm125130135120130140110140150150140130Js3kg·m20.140.300.40.300.250.50.450.200.350.250.40.5K——行程速比系數(shù)；H——工作行程(mm)；lO2O3——鉸鏈中心O2和O3之間的距離(mm);ξ——連桿與導(dǎo)桿之比lBC/lO3B；n2——曲柄1的轉(zhuǎn)速；F——工作阻力；G3——導(dǎo)桿3的重量；G5——滑塊5的重量；Js3——導(dǎo)桿3質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg·m2)；在導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，有12個(gè)連續(xù)等分的1～12個(gè)位置，其中取滑塊5在下極限時(shí)所對(duì)應(yīng)的曲柄位置為起始位置1，按轉(zhuǎn)向?qū)⑶鷪A周十二等分，得12個(gè)曲柄位置，位置5"對(duì)應(yīng)于滑塊5處于上極限位置。位置5x是位置5"順時(shí)針轉(zhuǎn)30

的位置。再作出開始切削和終止切削所對(duì)應(yīng)的5ˊ和12ˊ兩位置。共計(jì)14個(gè)機(jī)構(gòu)位置，插床機(jī)構(gòu)中曲柄位置分布如圖3所示。按表2找到自己負(fù)責(zé)計(jì)算的2個(gè)工作位置。圖2切削阻力曲線圖3插床機(jī)構(gòu)中曲柄位置圖表2機(jī)構(gòu)位置分配表學(xué)生序號(hào)12345678速度圖（位置）123456789101112始終5x5"加速度圖（位置）123456789101112始終5x5"力分析圖（位置）123456789101112始終5x5"4設(shè)計(jì)方法和要求4.1圖解法步驟1、設(shè)計(jì)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。按已知條件確定導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)各未知數(shù)，其中滑塊5的導(dǎo)路位置可根據(jù)連桿4傳力給滑塊5最有利條件來確定，即導(dǎo)路應(yīng)位于點(diǎn)所畫圓弧高的平分線上。2、做機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。選取長度比例尺，先用虛線繪出機(jī)構(gòu)極限位置1，然后用粗線畫出所分配位置的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，并確定當(dāng)前位置點(diǎn)位移。3、做運(yùn)動(dòng)分析。選取速度比例尺、加速度比例尺，用圖解法作分配位置的速度多邊形和加速度多邊形，確定當(dāng)前位置點(diǎn)（A點(diǎn)、B點(diǎn)）速度和加速度及根據(jù)速度和加速度影像求滑塊5（C點(diǎn)）的速度和加速度。4、做滑塊的運(yùn)動(dòng)線圖。匯總各個(gè)位置滑塊的位移數(shù)值，可將各點(diǎn)數(shù)值列于一個(gè)表中，選擇適當(dāng)?shù)谋壤?，作滑塊的運(yùn)動(dòng)線圖。4.2設(shè)計(jì)要求1、繪圖準(zhǔn)備計(jì)算機(jī)，安裝繪圖軟件。2、繪圖要求作圖準(zhǔn)確，布置勻稱，比例尺合適，線條尺寸應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。3、計(jì)算說明書要求計(jì)算程序清楚，敘述簡要明確，文字通順，書寫端正。4.3