机械原理课程设计说明书

1、课程设计课程名称：机械原理学院：机械工程学院专业：工程机械名字：学位：学年：班主任教师：2016年月日机械原理课程设计负责书标题编号01 (A1 )锁定梁自动成型机的切削机构设计一、机构说明和加工形象锁梁自动成形机床加工锁梁的工序包括矫正盘圆钢条、切槽、车圆头、切断和搬运成形。 本机构是该机床的弯曲成形技术部分，由进给机构、夹紧机构和切削进给机构组合而成。 切削加工的原理是进给卡盘1将工件7输送到切削加工工作站的图。 弹簧夹头的锥形套筒6移动，夹紧爪5夹紧工件7后，进给座1返回。 圆锥凸轮2移动，使切入刀棒和与切断刀棒联动的摆动棒3摆动，开始切入，通过刀架4的旋转运动，工件被圆槽、圆头、最后切

2、断。 圆锥凸轮2返回，摆动刀杆退刀，弹簧夹头放松工件，进给卡盘1第二次被输送时，将切削成形的工件从工作站中推出。二、关于机构设计的数据1 .生产率10件/分钟2 .机电输入转速： n1=700转/分钟3 .工件尺寸：L=250 D1=10 D2=7三、课程设计项目内容：a )目标分析：根据设计任务书规定的设计任务，进行功能分析，进行流程动作的分解，明确各流程动作的工作原理。b )创新构想：全面构想完成各过程动作和工作性能的执行机构运动方案。 对各种可行的方案进行运动规则设计、机构型设计和协调设计。c )方案制定：制定总体方案，进行执行系统、传动系统、原动机的选择和基本参数设计。d )方案评价：

3、对各行方案进行运动分析、力分析及相关计算，进行功能、性能评价和技术、经济评价。e )方案决定：根据方案评价进行方案决定，是可行的方案。 确认其整体设计方案，制作系统的运动图，制作整体设计计算机的说明书。四、课程设计要求：a )为每个过程动作设计多个组合机构的整体方案，根据评价的运动特性、传递力特性、工作的可靠性、结构的紧凑性和制造经济性等进行比较，最后确定一、两个好方案，制定运动方案的形象。b )分解过程动作，根据生产率绘制进给机构、定位机构和进给机构的运动循环图。 (4号图)c )根据生产率和电动机转速，设计传动系统。d )图式地运动设计进给机构、定位机构、进给机构，制作组合机构的运动概略图

4、。 (4号图)e )用计算机辅助设计运动分析进给机构I .制定计算流程图。ii .根据计算流程框图编制主程序，建立在线计算和打印结构f )用计算机辅助设计设计凸轮机构，描绘凸轮轮廓和从动件位移曲线g )制定课程设计书。 内容包括设计主题、过程要求、设计内容、方案选择和比较、各机构类型和运动参数的选择、机构运动设计步骤、设计结构、设计结构、传动系统设计、机构运动分析计算流程图、主程序和计算结构、凸轮机构设计、参考资料目录和设计总结等。 (第20页以上)五、机械原理课程设计主题的分配：1 .学号最后第二位(即第十位)为l、3的同学为锁定束自动成形机的切削机构(即A1A10 )。2.学号的最后位数(

5、即位数)是标题号码。学号03*13的同学建立了锁定梁自动成型机的切削机构。 标题号码a-3的数据。附表：锁定梁自动成形机床切削机构设计主题数据标题代码A1A2a3.a3A4系列A5A6A7A8A9A10生产力10121518202425283032电机转速7007508008509009501000110012001250工件长度250240225200190180160150120100工件D1101099886655工件D2776655443.53.5齿轮模组。665544332.52.5摘要作为机器，其主要作用是释放劳动力代替劳动力。 在工业作用过程中，沿袭着旧的加工方法。 原因有几个。

6、 一是加工技术复杂，目前先进的生产方式无法替代，如材料成形中的砂型铸造等。 二是能达到先进的生产技术，但利用先进的生产技术成本太高，生产收益和成本比例不高等。 第三，工厂和企业自身条件有限，难以达到先进的加工水平。目前，如何解决成本与加工技术之间的矛盾已成为我们机械与设计中最大的矛盾。 我们现在的任务是从我们学到的知识中提取这个矛盾，进行一定程度的修正和改进，提高机械加工的效率，提高生产率，解放劳动力。链梁是我们日常生活中不可缺少的，我们的机械加工有很多加工链梁类的机床，有自己的优点和缺点，普通机床要求工人技术高，数控机床成本高，需要使用复杂的中心运算，需要精通机械程序的工人完成加工因此，设计

7、比较简单方便的链梁机构是这次设计的任务，将设计的机器尽可能投入生产，完成产品的生产。关键词：进给、夹紧、切削、效率目录第一章设计机构的概要.6一、锁定梁自动成形机床的切削机构的功能和设计要求6二、工作的电路图及其解释.7三、功能分解.7第二章设计机构各部件的比较选择.7一、切削材料时的进给功能.7二、切削材料时的夹紧功能.10三、切削材料时的切削功能.13第三章制作机构系统的运动变换功能图.16第4章各自优选的部件相关数据的计算. _第五章运动循环图的描绘.19第6章传动机构的选择.20第七章整体组装图.22第8章Proe模拟和凸轮模拟结果.23附录. 总结.28参考文献. 29第一章设计机构

8、介绍1 .锁定梁自动成形机床切削机构的功能和设计要求图1-1.1 (锁定束生产模式图)如图1-1.1所示，挂件的零件，称为“挂件梁”。 锁定梁自动成形机的切削机构作为对材料进行弯曲加工前的“锁定梁”发挥功能。 设计要求和参数如下：(1)“链梁”的形状如图1-1.1所示(二)、连续自动生产(三)、生产能力为10件/min(四)加工质量必须达到规定的技术要求(五)机械系统的运动方案要尽可能简单、可靠。二、工作电路图及其说明图1-2.1 (切削加工电路图)切削加工原理如图2-2.2所示：进给卡盘1将工件7输送到切削加工工作站。 弹簧夹头的锥形套筒6移动，夹紧爪5夹紧工件7后，进给座1返回。 圆锥凸轮

9、2移动，使切入刀棒和与切断刀棒联动的摆动棒3摆动开始切入，通过刀架4的旋转运动，工件被圆槽、圆头最后切断。 圆锥凸轮2返回，刀具杆退刀，弹簧夹头松开工件，进给夹头1第二次进入时，将切削成形的工件从工作站推出三、功能分解为了将工件切削加工成图1-3.1的形状，可将总功能分解为以下功能1进给功能2材料夹紧功能3材料切削功能。功能逻辑图如下所示锁定梁自动切削机构进给功能材料夹紧功能材料切削功能图1-3.1 (工件切削分工图)第二章设计机构各部件的比较选择一、切削材料时的进给功能可以用签名机构、曲柄滑块、曲柄杆、齿轮、齿条和不完全齿轮、凸轮机构、棘轮机构等多种方法输送工件。 以下，通过比较提出最佳方案

10、来实现。(1)、签名机构图2-1.1 (签名机构)(1)、自由度计算：可动部件4个，低副5个，高副1个。F=3*4-2*5-1=1(2)、工作原理：在图2-1.1所示的正弦机构中，将旋转运动转换为往复移动，凸轮1驱动引导杆2绕定轴摆动，通过放置在引导杆2上的滑动槽内的辊3使滑动枕4左右移动，进行使速度接近的运动。(3)、结构特性：正弦机构在凸轮部分有很大的落差，导致往复运动有急剧的转向和加速度变化，不利于小工件加工的进给。(2)、偏移曲柄滑块机构图2-1.2 (偏移曲柄滑块机构)(1)、自由度计算：可动部件3个，低副4个，高副0个。F=3*3-2*4-0=1(2)、工作原理：在图2-1.2所示

11、的曲柄滑块机构中，将旋转运动转换成往复移动滑块的导向件不通过曲柄的旋转中心的情况称为偏移曲柄滑块机构。 曲柄旋转时，通过连杆使滑块往复移动，实现进给功能。(3)、构造特性：该机构可以将旋转运动改变为往复运动，因为偏心距离太大，压力角变大，传动角变小，压力角变大时，该机构的传递力特性不理想，发生进给行程的偏差太大，进给不到达的状况，更好的进给(3)、曲柄滑块的摇臂机构图2-1.3 (曲柄滑块的摇臂齿条机构)(1)、自由度计算：可动部件4个，低副5个，高副1个。F=3*4-2*5-1=1(2)、工作原理：图2-1.3所示的杆机构由1-2-3-4构成的曲柄滑块的杆机构和齿条4构成。 当曲柄1等速旋转

12、时，从动件3变速而往复摆动，该机构在曲柄1的长度一定的情况下，对从动件4施加大的行程，从动件4往复移动，能够实现其进给功能。 用于将旋转运动转换为具有急剧倒退特性的往返运动。(3)、结构特性：曲柄滑块的摇臂齿轮机构，该机构的最大特性是，通过在3个从动间利用齿条的啮合传动，该机构对环境的影响比较大，使齿轮的啮合部分不固定，保证进给的基本工作性能。(4)、单向间歇移动机构图2-1.4 (单向间歇移动机构)(1)、自由度计算：可动部件2个，低副2个，高副1个。F=3*2-2*2-1=1(2)、工作原理：如图所示，驱动轮2顺时针连续旋转，轮2上a级的圆弧轮廓线与工件1接触时，2、3轮与滚子相对，轮间的

13、摩擦力使工件1向左进给，轮2的轮廓线离开工件时，工件静止，轮2旋转一周，进行一个周期的进给和休息运动(3)、结构特性：单向间歇移动机构、摩擦轮机构虽然简单，但为了进行可靠的进给，需要施加轴向压力，保持大的摩擦推动力，保证进给部件的完成。(5)、六轴机构图2-1.5 (六轴机构)(1)、自由度计算：可动部件5个，低副7个，高副0个。F=3*5-2*7-0=1(2)、工作原理：图3-1.5所示的六杆机构是曲柄引导机构和连杆，滑块1串联。 当曲柄2等速旋转时，从动件3变速往复摆动，该机构在曲柄2的长度一定的情况下，能在从动件3上获得大的行程。 从动件5的往复移动实现其进给功能，将旋转运动转换为具有急

14、剧的倒车特性的往复移动。(3)、结构特性：六杆机构具有缓慢的急转弯运动特性，可减少某一行程的运动时间，提高工作效率，在机构中改变不同曲柄和连杆的长度，可获得不同的进给行程距离，满足机械的要求。通过对比以上5种进给机构，最终选择了六杆机构作为进给部件机构。二、切削材料时的夹紧功能通过凸轮的夹紧管左右移动，弹簧夹头将工件夹紧。 用弹簧夹子夹紧，弹簧夹头的材料是透火的钢制夹套，夹紧爪具有弹性，夹紧爪的外部为锥形，弹簧夹头的外面有带内锥形的夹紧管，夹紧管向左右移动时，则夹紧然后，选择并实施几个备选方案。(1)、棘条机构图2-2.1 (棘机构)(1)自由度计算：可动部件4个，低副5个，高副1个。F=3*4-2*5-1=1(2)动