1、 机械原理课程设计机械原理课程设计 设计计算说明书设计计算说明书 设计题目 插床机械设计插床机械设计 设 计 任 务 书 1.1 设计题目设计题目 插床 1.2 插床插床简介简介 插床是用于加工中小尺寸垂直方向的平面或直槽的金属切 削机床，多用于单件或小批量生产。 为了适用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工，要求主执 行构件插刀能以数种不同速度、 不同行程和不同起始位置作垂 直方向的往复直线移动， 且切削时插刀的移动速度低于空行程速 度，即插刀具有急回现象；安装工件的工作台应具有不同进给量 的横向进给，以完成平面的加工，工作台还应具有升降功能，以 适应不同高度的工件加工。 1.3 设计要求设计
2、要求及设计参数及设计参数 设计要求：设计要求：要求主执行机构工作行程切削平稳、压力角较 小。进给机构压力角不超过许用值。 设计参数如下所示：设计参数如下所示：插床机构设计插床机构设计 3 号题目参数号题目参数 题 号 3 主主 执执 行行 机机 构构 曲柄转速 n2/（r/min） 50 曲柄 lO2A/mm 75 插刀行程 H/mm 120 行程速比系数 K 1.8 连杆与导杆之比 lBC 0.55 力臂 d(mm) 108 工作阻力 Fmax(N) 10800 导杆质量 m4(kg) 22 导杆转动惯量 JS4(kgm2) 1.2 滑块质量 m6(kg) 60 进进 给给 机机 构构 从动
3、件最大摆角max 20 凸轮从动件杆长(mm) 130 推程许用压力角推程 42 回程许用压力角回程 50 滚子半径 rr(mm) 15 刀具半径 rc(mm) 0.08 一：主执行机构一：主执行机构设设计与分析计与分析 1 1：插床机械设计参数以及相关参数计算：插床机械设计参数以及相关参数计算 曲柄转速n2/（r/min） 曲柄长度lO2A=75mm 插刀行程H=120mm 行程速度比系数K=1.8 连杆与导杆之比lBC=0.55 力臂 d=108mm 工作阻力F=10800N 导杆 4 的质量m4=22kg 导杆 4 的转动惯量Js4=1.1 滑块 6 的质量m6=60 一、插床导杆机构的
4、综合 1、计算极位夹角 、曲柄角速度 1 、曲柄角加 速度 1 n2=50 lO2A=75m m H=120mm K=1.8 lBC=0.55 d=10 8mm F=10800N m4=22kg Js4=1.1 m6=60 46.667 1 4.922/rads 2、求导杆长度 CD L、连杆长度 DE L、中心距 AC L 根据插床机构结构示意图，由几何条件可得 138.286 CD Lmm 因为 /0.55 DECD LL，76.06 DE Lmm 152.114 AC Lmm 3、求弓形高b、导路距离 e L 13.695 CD Lmm 283.553 e Lmm 二：二：主执行机构主执
5、行机构运动分析运动分析 已知：曲柄的转速 n=45 rad/min ，滑块质量为 50kg，导杆的质量为 28kg，其质心 转动惯量为 1.2 kg 2 m，力臂 d=110mm，工作阻 力 F=9000N。此时，曲柄 AB 与中心距 LAC 的夹角 为 45， 即与垂直于曲柄 AB 方向的夹角为 45。 2 1 0.00/rads 138.286 CD Lmm 76.06 DE Lmm 152.114 AC Lmm 13.695 CD Lmm 283.553 e Lmm （1）主执行机构主执行机构速度分析速度分析. 3232BBBB VVV EDED VVV 方向 BC L AB L / /
6、 BC L 方向 / / 导 轨 DC L DE L 大小 ？ 1AB l ？ 大 小 已知 ？ ？ 曲柄转至当前角度对应的滑块速度：0.176/ E Vms （2）主执行机构主执行机构加速度分析加速度分析 33323232 nnkr BBBBBBBB aaaaaa 方向 ？ / / BC L BC L / / AB L 332BB V /Lbc 大小 ？ 2 3BC L ? 2 1AB L 332 2 BB V ? 0.176/ E Vms 3 /1.30/ DD C VLrads 3 /1.30/ DD C VLrads 204.66 BC Lmm n EDEDED aaaa 方向方向 / / 导 轨 3 / / B a / / DE L DE L 大小大小 已知 3 / BDCBC aLL ?
