机械原理课程设计终极.doc

机械原理课程设计

设计题目：半自动钻床机械执行系统
机电工程 学院 2010 级 机械03 班
设计者：____________
学号：______________
指导教师：张继忠
完成时间：2011年06月29日
设计成绩：

青岛大学

目录

一、 设计题目及要求-----------------------------------1
二、凸轮机构基本尺寸----------------------------------------4
三、各凸轮机构从动件运动规律---------------------------7
1、送料凸轮机构------------------------------------------7
2、定位凸轮机构------------------------------------------8
3、夹紧凸轮机构------------------------------------------9
4、进刀凸轮机构------------------------------------------10
四、凸轮的重新设计--------------------------------------------11
五、计算机辅助绘图程序及结果---------------------------12

机械原理课程设计任务书

一、设计题目：半自动钻床机械执行系统方案设计
二、设计目的
1、培养学生创新设计能力和机械系统方案设计能力；
2、巩固和加深机械原理课程所学过的基本理论和方法；培养学生分析、运算、绘图、文字表达及技术资料查询等方面的独立工作能力和应用计算机完成机械系统分析和设计的能力。
三、任务简介
设计一台加工法兰零件的半自动钻孔机床。这台机器的动作时由分配轴上的一组（四个）凸轮控制。主轴转速为n=5转/分，法兰零件的尺寸如图1-1所示。

四、凸轮设计要求
1、 工作情况
半自动钻床机械执行系统方案简图如图1-2所示。动力由皮带轮（1）传入，工件由圆柱凸轮机构（2）送进，工件送进的位置由盘形凸轮（3）控制，工件的加紧和放松由盘形凸轮（4）控制，夹紧靠弹簧的弹力，放松由凸轮控制。钻头的转速由微型动力头带动，而动力头的往复运动（进刀和退刀）是由盘形凸轮（5）通过平行四边形机构ABCD及扇形齿轮—齿轮—齿轮—齿条机构控制。

2、 半自动钻床凸轮机构运动循环图

3、 凸轮机构基本尺寸
1） 送料凸轮机构：
凸轮：圆柱凸轮 Rm=70mm，RT=10mm
从动件：直动滚子从动件 升距h2=40mm
运动规律：快进：正弦加速度；快退：等加速等减速
2） 定位凸轮机构：
凸轮：盘形凸轮 Rb=120mm
从动件：直动尖端从动件 升距h3=30mm
运动规律：快进：等加速等减速；快退：余弦加速度
3） 夹紧凸轮机构：
凸轮：盘形凸轮 Rb=60mm，RT=12mm
从动件：摆动滚子从动件 夹紧块的行程S4=12mm，ψmax≈12/140=0.0587rad=4.9°
运动规律：夹紧与松开均为等速
4） 进刀凸轮机构：
凸轮：盘形凸轮 Rb=75mm，RT=14mm
从动件：摆动滚子从动件 动力头行程S5=S工+S快=27.5+15=42.5mm
运动规律：快进：等加速等减速；工进：等速；快退：余弦加速度
4、其它机构尺寸
凸轮轴直径：D=40mm
齿轮机构：m=4mm，Z1=20，Z2=20
连杆机构：LAB=LCD=LDE=80mm，LAC=200mm，LAF=160mm
其它：LIJ=140mm，LIH=70mm

五、凸轮设计要求
1）根据设计要求及原始数据，并参考给出的机械执行系统运动方案，从功能、原理、运动规律、机械形式的创新、选择、匹配等方面，重新构思实现各分功能的机构，确定机构运动方案并与已给出的方案进行比较。
2）用解析法计算机辅助设计各凸轮机构，确定凸轮理论廓线和实际廓线，检验凸轮理论廓线压力角和最小曲率半径。
3）对主要执行机构进行运动分析
计算执行构件的位移、速度及加速度值，并画出位移线图、速度线图及加速度线图，以检验执行机构的运动情况是否满足要求。
4）利用诺模图校核定位凸轮的基圆半径。按比例用图解法画出各凸轮机构的位移线图及凸轮廓线，完成一号图纸一张。
5）整理设计说明书。设计说明书应包括设计题目、设计要求、设计方案和选择（画出方案草图）、机构尺寸和运动参数的确定、各凸轮机构从动件的运动方程、电算程序设计的标识符说明、源程序清单和计算结果。