机械原理课程设计讲座.ppt

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1、机械原理课程设计机械原理课程设计指导教师：武照云指导教师：武照云一、课程设计的目的一、课程设计的目的培养理论联系实际的工程设计思想，主要培养理论联系实际的工程设计思想，主要训练常用机构的运动设计能力（带传动、训练常用机构的运动设计能力（带传动、齿轮传动、四杆机构、凸轮机构、棘轮机齿轮传动、四杆机构、凸轮机构、棘轮机构等）构等）培养机械设计的基本技能，包括设计计算、培养机械设计的基本技能，包括设计计算、绘图、查阅资料、使用经验公式和数据等。绘图、查阅资料、使用经验公式和数据等。设计题目：设计题目：牛头刨床机构设计牛头刨床机构设计工作原理：工作原理：机床总功能平面加工滑枕往复运动单向切削工作台进给

2、间歇运动方案：运动方案：电机带传动两级齿轮传动摆动导杆机构滑枕刀架凸轮机构连杆机构棘轮机构螺旋机构工作台二、设计内容及步骤二、设计内容及步骤1.电机至大齿轮电机至大齿轮6之间的减速传动系统设计之间的减速传动系统设计2.主机构（即摆动导杆机构）的设计主机构（即摆动导杆机构）的设计3.进给机构的设计（凸轮机构、连杆机构、进给机构的设计（凸轮机构、连杆机构、棘轮机构、螺旋机构）棘轮机构、螺旋机构）1.电机至大齿轮电机至大齿轮6之间的减速传动系统设计之间的减速传动系统设计1.1 1.1 确定总传动比确定总传动比确定总传动比确定总传动比1.2 1.2 分配各级传动比分配各级传动比分配各级传动比分配各级传

3、动比带传动的传动比：带传动的传动比：带传动的传动比：带传动的传动比：一般取一般取一般取一般取24;24;电机转速齿轮6的转速第一级齿轮的传动比：第一级齿轮的传动比：第一级齿轮的传动比：第一级齿轮的传动比：一般取一般取一般取一般取25;25;第二级齿轮的传动比：第二级齿轮的传动比：第二级齿轮的传动比：第二级齿轮的传动比：一般取一般取一般取一般取36;36;满足条件：满足条件：满足条件：满足条件：1.3 1.3 带轮直径的确定带轮直径的确定带轮直径的确定带轮直径的确定小带轮基准直径小带轮基准直径小带轮基准直径小带轮基准直径d dd1d1:查阅查阅查阅查阅带轮直径的标准系列带轮直径的标准系列带轮直径

4、的标准系列带轮直径的标准系列来确定来确定来确定来确定 （推荐（推荐（推荐（推荐8013080130）大带轮基准直径大带轮基准直径大带轮基准直径大带轮基准直径d dd2d2:初算初算初算初算 查阅查阅查阅查阅带轮直径的标准系列带轮直径的标准系列带轮直径的标准系列带轮直径的标准系列，取最接，取最接，取最接，取最接 近值作为大带轮基准直径近值作为大带轮基准直径近值作为大带轮基准直径近值作为大带轮基准直径d dd2d2 。1.4 1.4 齿轮齿数的确定齿轮齿数的确定齿轮齿数的确定齿轮齿数的确定小齿轮齿数小齿轮齿数小齿轮齿数小齿轮齿数z z5 5:一般取一般取一般取一般取1626.1626.大齿轮大齿轮

5、大齿轮大齿轮z z6 6:圆整为最接近的整数值。圆整为最接近的整数值。圆整为最接近的整数值。圆整为最接近的整数值。Z Z3 3 和和和和 z z4 4 确定方法和上法相同。确定方法和上法相同。确定方法和上法相同。确定方法和上法相同。齿数确定后，每级传动比稍有变化，但总传动比的误差应齿数确定后，每级传动比稍有变化，但总传动比的误差应齿数确定后，每级传动比稍有变化，但总传动比的误差应齿数确定后，每级传动比稍有变化，但总传动比的误差应在在在在5%5%以内，即：以内，即：以内，即：以内，即：二、设计内容及步骤二、设计内容及步骤1.电机至大齿轮电机至大齿轮6之间的减速传动系统设计之间的减速传动系统设计2

6、.主机构（即摆动导杆机构）的设计主机构（即摆动导杆机构）的设计3.进给机构的设计（凸轮机构、连杆机构、进给机构的设计（凸轮机构、连杆机构、棘轮机构、螺旋机构）棘轮机构、螺旋机构）2.主机构（即摆动导杆机构）的设计主机构（即摆动导杆机构）的设计摆杆摆杆摆杆摆杆7 7的长度影响牛头刨床的行程的长度影响牛头刨床的行程的长度影响牛头刨床的行程的长度影响牛头刨床的行程H H。确定确定确定确定时时考考考考虑虑如下：如下：如下：如下：已知已知K计算计算计算计算摆杆摆杆7 7的长度的长度2.1 2.1 滑枕滑枕滑枕滑枕8 8和摆杆和摆杆和摆杆和摆杆7 7回转中心回转中心回转中心回转中心A A之间的相对位置确定

7、之间的相对位置确定之间的相对位置确定之间的相对位置确定2.2 2.2 机架机架机架机架ABAB和曲柄和曲柄和曲柄和曲柄BCBC的长度确定的长度确定的长度确定的长度确定由经验知：由经验知：由经验知：由经验知：并验算：并验算：并验算：并验算：曲曲曲曲柄柄柄柄BCBC的的的的长长长长度度度度应应应应小小小小于于于于齿齿齿齿轮轮轮轮6 6的齿根圆半径。的齿根圆半径。的齿根圆半径。的齿根圆半径。2.3 2.3 解析法分析计算滑枕解析法分析计算滑枕解析法分析计算滑枕解析法分析计算滑枕8 8的速度和加速度的速度和加速度的速度和加速度的速度和加速度（滑枕（滑枕（滑枕（滑枕8 8的速度、加速度曲线图画在一张的速

8、度、加速度曲线图画在一张的速度、加速度曲线图画在一张的速度、加速度曲线图画在一张A3#A3#图纸上）图纸上）图纸上）图纸上）2.4 2.4 齿轮分度圆直径的确定齿轮分度圆直径的确定齿轮分度圆直径的确定齿轮分度圆直径的确定（推荐模数取值（推荐模数取值（推荐模数取值（推荐模数取值:4,5,6,8,10:4,5,6,8,10）注意：注意：注意：注意：大齿轮大齿轮大齿轮大齿轮6 6的齿顶圆半径不得大于滑枕轴线到齿轮的齿顶圆半径不得大于滑枕轴线到齿轮的齿顶圆半径不得大于滑枕轴线到齿轮的齿顶圆半径不得大于滑枕轴线到齿轮6 6转动中心的距离转动中心的距离转动中心的距离转动中心的距离BNBN。二、设计内容及步

9、骤二、设计内容及步骤1.电机至大齿轮电机至大齿轮6之间的减速传动系统设计之间的减速传动系统设计2.主机构（即摆动导杆机构）的设计主机构（即摆动导杆机构）的设计3.进给机构的设计（凸轮机构、连杆机构、进给机构的设计（凸轮机构、连杆机构、棘轮机构、螺旋机构）棘轮机构、螺旋机构）3.1 3.1 凸轮机构的设计凸轮机构的设计凸轮机构的设计凸轮机构的设计1 1）凸轮转角的分配凸轮转角的分配凸轮转角的分配凸轮转角的分配180 180 +180 180 -刨刀（滑枕）刨刀（滑枕）工作行程工作行程空回行程空回行程工作台工作台停止停止停止停止进给进给停止停止/2/2/2/2凸轮转角凸轮转角 0101+0 0+0

10、202 0 02 2）从动件运动规律从动件运动规律从动件运动规律从动件运动规律学号学号学号学号1-101-10：推程选择推程选择推程选择推程选择等加速等减速等加速等减速等加速等减速等加速等减速运动规律，回程自选；运动规律，回程自选；运动规律，回程自选；运动规律，回程自选；学号学号学号学号11-2011-20：推程选择推程选择推程选择推程选择余弦加速度余弦加速度余弦加速度余弦加速度运动规律，回程自选；运动规律，回程自选；运动规律，回程自选；运动规律，回程自选；学号学号学号学号2121之后：之后：之后：之后：推程选择推程选择推程选择推程选择正弦加速度正弦加速度正弦加速度正弦加速度运动规律，回程自选

11、。运动规律，回程自选。运动规律，回程自选。运动规律，回程自选。3 3）摆动从动件摆动从动件摆动从动件摆动从动件1111的摆角的摆角的摆角的摆角和摆长和摆长和摆长和摆长EFEF的确定的确定的确定的确定摆动从动件摆动从动件摆动从动件摆动从动件1111的摆角的摆角的摆角的摆角不宜过大，推荐不宜过大，推荐不宜过大，推荐不宜过大，推荐15-25,15-25,15-25,15-25,一般小于一般小于一般小于一般小于30303030。EFEFEFEF杆长由结构确定，可取（杆长由结构确定，可取（杆长由结构确定，可取（杆长由结构确定，可取（1-21-21-21-2）r r r rb b b b。中心距中心距中心

12、距中心距BF=(1.5-2)rBF=(1.5-2)rBF=(1.5-2)rBF=(1.5-2)rb b b b4 4）凸轮机构许用压力角凸轮机构许用压力角凸轮机构许用压力角凸轮机构许用压力角 aaa amaxmaxaa一般推程为一般推程为一般推程为一般推程为30-4030-40度；回程为度；回程为度；回程为度；回程为70-8070-80度度度度.5 5）凸轮基圆半径和滚子半径的确定凸轮基圆半径和滚子半径的确定凸轮基圆半径和滚子半径的确定凸轮基圆半径和滚子半径的确定凸轮基圆半径凸轮基圆半径凸轮基圆半径凸轮基圆半径r r r rb b b b应满足：应满足：应满足：应满足：r r r rb b b

13、 b r r r rf6f6f6f6 。r r r rb b b b可考虑在（可考虑在（可考虑在（可考虑在（1/3-1/51/3-1/51/3-1/51/3-1/5）r r r rf6f6f6f6 之间选取。之间选取。之间选取。之间选取。滚子半径滚子半径滚子半径滚子半径r r r rr r r r根据结构确定，推荐根据结构确定，推荐根据结构确定，推荐根据结构确定，推荐r r r rr r r r=(0.1-0.3)r=(0.1-0.3)r=(0.1-0.3)r=(0.1-0.3)rb b b b3.2 3.2 棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构-螺旋机构的设计螺旋机构的设计螺旋机构的设计螺旋机构

14、的设计1 1）棘轮齿数的确定棘轮齿数的确定棘轮齿数的确定棘轮齿数的确定丝杠导程工作台最小进给量（已给出）棘轮齿数丝杠导程一般可在丝杠导程一般可在丝杠导程一般可在丝杠导程一般可在4-12mm4-12mm范围内取为标准值范围内取为标准值范围内取为标准值范围内取为标准值（如（如（如（如6 6、8 8、9 9、1010、1212）2 2）棘轮齿顶圆直径棘轮齿顶圆直径棘轮齿顶圆直径棘轮齿顶圆直径d d的确定的确定的确定的确定棘轮的直径在棘轮的直径在棘轮的直径在棘轮的直径在80-120mm80-120mm之间选取。之间选取。之间选取。之间选取。3 3）棘轮摆杆的最大摆角的确定棘轮摆杆的最大摆角的确定棘轮摆

15、杆的最大摆角的确定棘轮摆杆的最大摆角的确定实现工作台的实现工作台的实现工作台的实现工作台的6 6级进给，棘轮摆杆的最大摆角应为：级进给，棘轮摆杆的最大摆角应为：级进给，棘轮摆杆的最大摆角应为：级进给，棘轮摆杆的最大摆角应为：4 4）棘轮摆杆的长度确定棘轮摆杆的长度确定棘轮摆杆的长度确定棘轮摆杆的长度确定棘轮摆杆的长度棘轮摆杆的长度棘轮摆杆的长度棘轮摆杆的长度JKJK应根据结构确定，一般应满足：应根据结构确定，一般应满足：应根据结构确定，一般应满足：应根据结构确定，一般应满足：3.3 3.3 连杆机构的设计连杆机构的设计连杆机构的设计连杆机构的设计机架机架机架机架FKFK的长度应根据机床结构确定

16、，本次设计推荐的长度应根据机床结构确定，本次设计推荐的长度应根据机床结构确定，本次设计推荐的长度应根据机床结构确定，本次设计推荐机架长度机架长度机架长度机架长度=200300mm=200300mm。连架杆连架杆连架杆连架杆FGFG的长度应根据实际结构选取。的长度应根据实际结构选取。的长度应根据实际结构选取。的长度应根据实际结构选取。HKHK、GHGH根据两对连架杆位置设计得出。根据两对连架杆位置设计得出。根据两对连架杆位置设计得出。根据两对连架杆位置设计得出。连杆机构的设计连杆机构的设计连杆机构的设计连杆机构的设计：凸轮机构中摆杆凸轮机构中摆杆凸轮机构中摆杆凸轮机构中摆杆1111的摆角和棘轮机

17、构中摆杆的摆角和棘轮机构中摆杆的摆角和棘轮机构中摆杆的摆角和棘轮机构中摆杆1313的摆角均已确的摆角均已确的摆角均已确的摆角均已确定，因此，可按两连架杆两组对应位置和机架长度设计连杆定，因此，可按两连架杆两组对应位置和机架长度设计连杆定，因此，可按两连架杆两组对应位置和机架长度设计连杆定，因此，可按两连架杆两组对应位置和机架长度设计连杆机构。机构。机构。机构。学生最后需要上交材料：学生最后需要上交材料：3#图纸三张；图纸三张；设计说明书一份。设计说明书一份。（每人一个档案袋）（每人一个档案袋）交材料时间：交材料时间：下周二下周二设计说明书装订顺序：设计说明书装订顺序：封皮；封皮；目录；目录；设

18、计任务书；设计任务书；设计计算；设计计算；设计总结；设计总结；参考文献。参考文献。目目 录录1.1.牛头刨床机构设计分析牛头刨床机构设计分析牛头刨床机构设计分析牛头刨床机构设计分析 .1 .1 1.1 1.1 工作原理的确定工作原理的确定工作原理的确定工作原理的确定.1.1 1.2 1.2 牛头刨床运动方案的确定牛头刨床运动方案的确定牛头刨床运动方案的确定牛头刨床运动方案的确定.1.12.2.各机构运动参数及机构尺寸各机构运动参数及机构尺寸各机构运动参数及机构尺寸各机构运动参数及机构尺寸.2.2 2.1 2.1 电机至大齿轮电机至大齿轮电机至大齿轮电机至大齿轮6 6之间的减速系统设计之间的减速

19、系统设计之间的减速系统设计之间的减速系统设计.2.2 2.2 2.2 主机构（摆动导杆机构）的设计主机构（摆动导杆机构）的设计主机构（摆动导杆机构）的设计主机构（摆动导杆机构）的设计.3.3 3.3.设计总结设计总结设计总结设计总结 .8.8 参考文献参考文献参考文献参考文献.9.9一级标题二级标题i i1 1=3=3河南工业大学毕业（课程）设计说明书河南工业大学毕业（课程）设计说明书河南工业大学毕业（课程）设计说明书河南工业大学毕业（课程）设计说明书1.1.牛头刨床机构设计分析牛头刨床机构设计分析牛头刨床机构设计分析牛头刨床机构设计分析1.1 1.1 工作原理的确定工作原理的确定工作原理的确定工作原理的确定1.2 1.2 牛头刨床机构运动方案的确定牛头刨床机构运动方案的确定牛头刨床机构运动方案的确定牛头刨床机构运动方案的确定1.2.1 1.2.1 原动机的选择原动机的选择原动机的选择原动机的选择一级标题二级标题纸张标识文字重要的计算结果区三级标题标题栏，翻折显示在外面。