1、 1 插床机构综合与传动系统设计 题目及设计要求题目及设计要求 一、设计题目一、设计题目 插床是常用的机械加工设备，用于齿轮、花键和槽形零件等的加工。图 615 为某插床 机构运动方案示意图。该插床主要由带转动、齿轮传动、连杆机构和凸轮机构等组成。电动 机经过带传动、齿轮传动减速后带动曲柄 1 回转，再通过导杆机构 123456，使 装有刀具的滑块沿道路 yy 作往复运动，以实现刀具切削运动。为了缩短空程时间，提高 生产率，要求刀具具有急回运动。刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴上的凸 轮驱动摆动从动件和其他有关机构（图中未画出）来实现的。画出）来实现的。 针对图 3-30 所示的插床机
2、构运动方案，进行执行机构的综合与分析，并进行传动系统 结构设计。 A B C D H O2 x d b O1 O3 c a 1 2 3 4 5 6 n2 n1 z1 z2 y y Q S5 S1 图 3-30 插床机构运动方案示意图 2 二、设计数据与要求二、设计数据与要求 依据插床工况条件的限制，预先确定了有关几何尺寸和力学参数，如表 64 所示。要 求所设计的插床结构紧凑，机械效率高。 表表 64 插床机构设计数据插床机构设计数据 分组 1 2 3 4 插刀往复次数 n（次/min） 30 60 90 120 插刀往复行程 H（mm） 150 120 90 60 插削机构行程速比系数 K
3、2 2 2 2 中心距 Lo2o3(mm) 160 150 140 130 杆长之比 L(BC)/L(o3B) 1 1 1 1 质心坐标 a(mm) 60 55 50 45 质心坐标 b(mm) 60 55 50 45 质心坐标 c(mm) 130 125 120 115 凸轮摆杆长度 Lo4d(mm) 125 125 125 125 凸轮摆杆行程角() 15 15 15 15 推程许用压力角() 45 45 45 45 推程运动角0() 60 90 60 90 回程运动角0() 90 60 90 60 远程休止角01() 10 15 10 15 推程运动规律 等加等减 余弦 正弦 5 次多项
4、式 回程运动规律 等速 等速 等速 等速 速度不均匀系数 0.03 0.03 0.03 0.03 最大切削阻力 Q(N) 2300 2200 2100 2000 阻力力臂 d(mm) 150 140 130 120 滑块 5 重力 G5(N) 350 340 330 320 构件 3 重力 G3(N) 150 140 130 120 构件 3 转动惯量 J3(kg*m2) 0.12 0.11 0.1 0.1 三、设计任务三、设计任务 1. 针对图 1 所示的插床的执行机构（插削机构和送料机构）方案，依据设计要求和已知 参数，确定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简图； 2. 假设曲柄 1 等速转动，画出滑块 C 的位 移和速度的变化规律曲线； 3. 在插床工作过程中，插刀所受的阻力变 化曲线如图 616 所示，在不考虑各处摩擦、 其他构件重力和惯性力的条件下， 分析曲柄所 需的驱动力矩； 4. 确定电动机的功率与转速； 5. 取曲柄轴为等效构件，确定应加于曲柄 轴上的飞轮转动惯量； 6. 编写
