机械原理——计算书.docVIP

目 录 一．任务书 一.插床设计任务书 …………………………………………………………1 1.1 设计题目………………………………………………………………1 1.2 插床简介………………………………………………………………1 1.3 设计条件与要求………………………………………………………1 1.4 设计任务………………………………………………………………1 二．计算说明书 二.说明书摘要 ………………………………………………………………2 三.机构的选型 ………………………………………………………………2 3.1 主执行机构的选型……………………………………………………2 3.2 辅助执行机构的选型 ………………………………………………12 四.原动机的选用……………………………………………………………14 五.拟定传动系统方案………………………………………………………15 5.1 传动系统的选择与设计 ……………………………………………15 5.2 有级变速传动系统的转速图 ………………………………………16 六.绘制系统工作循环图 …………………………………………………19 七.机构尺度参数确定………………………………………………………24 7.1 主执行机构尺寸参数 ………………………………………………24 7.2 辅助执行机构尺寸参数及设计 ……………………………………24 八.静力分析和初定各构件的质量参数……………………………………25 九.主执行机构的运动分析 ………………………………………………26 9.1 解析法计算 …………………………………………………………30 9.2 图解法计算 …………………………………………………………10 十.主执行机构的动态静力分析……………………………………………30 10.1 静定组………………………………………………………………30 10.2 主执行机构的动态静力分析图解法………………………………30 10.3 主执行机构的动态静力分析解析法………………………………33 一．任务书 1.1 设计题目 插床机械系统设计 1.2 插床简介 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（执行构件之二）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 设计条件与要求 1）插刀每分钟往复移动的次数可调，最小的每分种往复移动次数为32次（第一档），最大为125次（第四档），共四档，相邻两档每分种往复移动次数之比理论上应相等； 2）插刀的行程H=25～220mm，可用人工无级调整； 3）插刀往复运动的起始位置，可用人工无级调整； 4）工作台自动实现横向进给，且进给量可由人工无级调整； 5）为了提高生产效率，要求插刀的往复切削运动具有急回特性。当插刀取最常用行程（130～150）时，其行程速比系数K控制为1.4～2.0； 6）插刀的行程H为100～150mm，往复次数为第三档时，插刀的切削力不超过2200N，插刀的切入、切出空行程均为5%H； 7）许用速度不均匀系数[(]=0.05。 1.4 设计任务 1）完成各执行机构的选型与设计计算，选择原动机，拟定机械传动方案并画出机构运动简图和转速图； 2）按工艺要求进行协调设计，画出各执行机构的工作循环图； 3）对主执行机构用解析法进行运动分析，用相对运动图解法对其中的一个位置加以验证，并根据计算机计算结果画出插刀位移图，速度图和加速度线图； 4）对主执行机构用解析法进行动态静力分析，用图解法对其中的一个位置进行验证，并根据计算机计算结果，画出机构平衡力矩Mb-(线图和固定支座反力fi-(线图（各构件的质量，质心的位置和过质心轴的转动惯量由设计者类比确定）； 5）采用解析法确定飞轮的转动惯量，并根据计算结果绘制Mr—(、Md—(，JR—(、E（ΔE）-(、E1—(、E2—(等曲线； 6）自选—传动部件进行强度、结构设计，画出装配图及部分零件图； 7）根据机电液一体化策略和现代控制（包括计算机控制）理论，大胆提出一种或一种以上与该机现有传统设计不同的创新设计方案。 二．说明书 【摘要】本说明书主要用于说明插床机械系统的原理设计、方案选择及尺寸计算等问题。 说明书主要内容分为