机械原理课程设--半自动钻床.doc

机械原理课程设计 说明书 设计题目：半自动钻床设计 姓名： 季倩 学号：110700131 院系：装备制造学院车辆1101班 同组者： 指导教师：曹光民 2013年 月 日 目录 一、设计任务书………………………………………… 4 二、工作原理和工作动作分解 …………… ………… 6 三、根据工艺动作和协议要求拟定运动循环图……… 7 四、执行机构选型……………………………………… 五、机械运动方案的选择和评定 3 六、机械传动系统的速比和变速机构 3 七、半自动钻床的机构运动简图 6 八、凸轮机构的尺度设计 7 九、定位凸轮速度与加速度分析 9 十、心得体会 11 参考文献 12 半自动钻床方案设计（方案B） 2.1设计题目 设计加工图1所示工件ф12mm孔的半自动钻床。进刀机构负责动力头的升降，送料机构将被加工工件推入加工位置，并由定位机构使被加工工件可靠固定。 图1 加工工件 半自动钻床设计数据参看表3。 表3 半自动钻床凸轮设计数据 方案号 进料机构 工作行程 mm 定位机构 工作行程 mm 动力头 工作行程 mm 电动机转速 r/mm 工作节拍（生产率） 件/min A 40 30 15 1450 1 B 35 25 20 1400 2 C 30 20 10 960 1 2.2设计任务 1.半自动钻床至少包括凸轮机构、齿轮机构在内的三种机构。 2.设计传动系统并确定其传动比分配。 3. 图纸上画出半自动钻床的机构运动方案简图和运动循环图。 4.凸轮机构的设计计算。按各凸轮机构的工作要求，自选从动件的运动规律，确定基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径。对盘状凸轮要用电算法计算出理论廓线、实际廓线值。画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图。 5.设计计算其他机构。 6.编写设计计算说明书。 7.学生可进一步完成：凸轮的数控加工，半自动钻床的计算机演示验证等。 2.3设计提示 1.钻头由动力头驱动，设计者只需考虑动力头的进刀（升降）运动。 2. 除动力头升降机构外，还需设计送料机构、定位机构。各机构运动循环要求见表4。 3. 可采用凸轮轴的方法分配协调各机构运动。 表4 机构运动循环要求 凸轮轴 转角 10o 20o 30o 45o 60o 75o 90o 105o～270o 300o 360o 送料 快进 休止 快退 休止 定位 休止 快进 休止 快退 休止 进刀 休止 快进 快进 快退 休止 1. 工作原理和工艺动作分解 根据任务书的要求，该机械的进刀机构负责动力头的升降，送料机构将被加工工件推入加工位置，并由定位机构将加工工件可靠固定。三个执行构件的运动形式为： (1)动力头完成往复（铅垂上下）直线运动，下移到最低点后立刻上移。在下移之前有一段时间是休止的，这段时间正好用于送料和定位。动力头的行程是20mm。若机构主动作一转完成一个运动循环，则上冲头位移线图的形状大致如图1-1所示。 图1-1 动力头位移线图 (2)送料机构做水平的往复运动，工作行程是35mm。开始送料机构先迅速的把胚料送到加工台，稍作停顿后立刻返回，在工件的加工过程中保持休止。其位移线图大致如图1-2所示。 图1-2送料机构位移线图 (3)定位机构也是在水平面做往复运动，在工件加工的时候对工件起固定的作用。行程是25mm。其位移线图大致如图1-3所示。 图1-3定位机构位移线图 2.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 拟定运动循环图的目的是确定各机构执行构件动作的先后顺序、相位，以利于设计、装配和调试。 进刀机构每完成一个运动循环，以该主动件的转角作为横坐标（0,360），以各构件执行构件的位移为纵坐标做出曲线。运动循环图的位移曲线主要着眼于运动的起迄位置，根据上述表述作出半自动钻床的运动循环图如图2-1所示。 图2-1 半自动钻床的运动循环图 3.执行机构选型 1. 减速传动功能 为使成本降低，减小机构的体积，并且提高传动效率，简化结构，增大传动比，所以我们选择采用行星轮来实现我设计的传动。 2. 定位功能 由于我们设计的机构要有间歇往复的运动，有当凸轮由近休到远休运动过程中定位杆就阻止了工件滑动，当凸轮由远休到近休运动过程中可通过两侧的弹簧实现定位机构的回位，等待送料凸轮的循环运动完成了此功能。 3. 进料功能 进料也要要求有一定的间歇运动，我们用圆锥齿轮来实现换向，然后通过齿轮传动，再在齿轮上安装一个直动滚子从动件盘型凸轮机构来实现进料。 4. 进刀功能 采用凸轮的循环运动，推动滚子使滚子摆动一个角度，通过杠杆的摆动弧度放大原理将滚子摆动角度进行放大.可增大刀具的进给量，在杠杆的另一端焊接一个圆弧齿抵圆弧齿轮的摆动实现齿轮的转