《机械原理》 课程设计报告
题 目： 插床设计 专 业： 机械工程及自动化 班 级： 10机械3 学 号： 10130077 姓 名： 欧阳鹏 指导教师： 赵 涛
天津理工大学中环信息学院
自动化工程系 年 月 日
目 录
工作原理 .................................................................................................................................... 2 一.设计任务 ............................................................................................................................... 2 二.设计数据 ............................................................................................................................... 3 三.设计要求 ............................................................................................................................... 3 四.设计方案选定....................................................................................................................... 4 五.机构的运动分析................................................................................................................... 4 六.机构动态静力分析 .............................................................................................................. 5 七.数据总汇并绘图................................................................................................................... 5 八.飞轮的设计 ........................................................................................................................... 6 九.总结 ....................................................................................................................................... 6 十.参考文献 ............................................................................................................................... 6
课程设计一 插床机构设计
工作原理
插床是常用的机械加工设备，用于齿轮、花键和槽形零件等的加工。图1-1为某插床机构运动方案示意图。该插床主要由带转动、齿轮传动、连杆机构和凸轮机构等组成。电动机经过带传动、齿轮传动减速后带动曲柄1回转，再通过导杆机构1－2－3－4－5－6，使装有刀具的滑块沿道路y－y作往复运动，以实现刀具切削运动。为了缩短空程时间，提高生产率，要求刀具具有急回运动。刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴O2上的凸轮驱动摆动从动件O4D和其他有关机构（图中未画出）来实现的。
Q图1-1 插床机构运动方案示意图
一.设计任务
1、 针对图1-1所示的插床的执行机构（插削机构和送料机构）方案，依据设计要求和已知参数，
确定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简图；
2、 假设曲柄1等速转动，画出滑块C的位移和速
度的变化规律曲线；
3、 在插床工作过程中，插刀所受的阻力变化曲线
如图1-2所示，在不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下，分析曲柄所需的驱动力矩；
4、 确定电动机的功率与转速；
5、 取曲柄轴为等效构件，确定应加于曲柄轴上的
飞轮转动惯量； 6、 编写课程设计说明书； 7、 感想与建议。
图1-2 插刀所受阻力曲线
二.设计数据
依据插床工况条件的限制，预先确定了有关几何尺寸和力学参数，如表1-1所示。要求所设计的插床结构紧凑，机械效率高。
三.设计要求
1、导杆机构的运动分析
已知：行程速比系数K，滑块5的冲程H，中心距lO2O3，比值lBCO3B，各构件重心S的位置，曲柄每分钟转n1。
要求：设计导杆机构，作机构的运动简图，并作机构两个位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图，作滑块的运动线图。以上内容与后面动态静力分析一起画在1号图纸上（参考图例1）。
曲柄位置图的作法为（图1-2）取滑块5在上极限时所对应的曲柄位置为起始位置1，按转向将曲柄圆周十二等分，得12个位置点，显然位置9对应于滑块5处于下极限得位置，再作出开始切削和终止切削所对应的1和8’两位置，共计有14个位置，可按表2进行分组。
图1-3
2、导杆机构的动态静力分析
已知：各构件的质量G及其对重心轴的转动惯量JS（数据表中未列出的构件的重量可以忽略不计），阻力线图（图1，b）及已在导杆机构设计和运动分析中得出的机构尺寸、速度和加速度。
要求：按表1-2所分配确定1～2个位置的各运动副中反作用力及曲柄上所需平衡力矩。以上内容作在运动分析的同一张图纸上（见图例1）。
表1-2 机构位置分配图
3、飞轮设计
已知：机器运转的速度不均匀系数，由动态静力分析所得的平衡力矩My，飞轮安装在曲柄轴上。驱动力矩为常数。
要求：用惯性力法求飞轮转动惯量JF。以上内容坐在2号图纸上（参考图例2）。
4、整理说明书
每人编写设计说明书一份。写明组号，对应曲柄的角度位置。
四.设计方案选定 五.机构的运动分析
六.机构动态静力分析 七.数据总汇并绘图
机械4班0B组数据
八.飞轮的设计 九.总结 十.参考文献
1.《机械原理》（第七版） 孙桓 等 主编 高等教育出版社 2.《机械原理课程设计》曲继方主编，机械工业出版社 3.《机构分析与设计》华大年等主编，纺织工业出版社 4.《机械运动方案设计手册》邹慧君主编，上海交通大学出版社
《机械原理》 课程设计报告
题 目： 插床设计 专 业： 机械工程及自动化 班 级： 10机械3 学 号： 10130077 姓 名： 欧阳鹏 指导教师： 赵 涛
天津理工大学中环信息学院
自动化工程系 年 月 日
目 录
工作原理 .................................................................................................................................... 2 一.设计任务 ............................................................................................................................... 2 二.设计数据 ............................................................................................................................... 3 三.设计要求 ............................................................................................................................... 3 四.设计方案选定....................................................................................................................... 4 五.机构的运动分析................................................................................................................... 4 六.机构动态静力分析 .............................................................................................................. 5 七.数据总汇并绘图................................................................................................................... 5 八.飞轮的设计 ........................................................................................................................... 6 九.总结 ....................................................................................................................................... 6 十.参考文献 ............................................................................................................................... 6
课程设计一 插床机构设计
工作原理
插床是常用的机械加工设备，用于齿轮、花键和槽形零件等的加工。图1-1为某插床机构运动方案示意图。该插床主要由带转动、齿轮传动、连杆机构和凸轮机构等组成。电动机经过带传动、齿轮传动减速后带动曲柄1回转，再通过导杆机构1－2－3－4－5－6，使装有刀具的滑块沿道路y－y作往复运动，以实现刀具切削运动。为了缩短空程时间，提高生产率，要求刀具具有急回运动。刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴O2上的凸轮驱动摆动从动件O4D和其他有关机构（图中未画出）来实现的。
Q图1-1 插床机构运动方案示意图
一.设计任务
1、 针对图1-1所示的插床的执行机构（插削机构和送料机构）方案，依据设计要求和已知参数，
确定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简图；
2、 假设曲柄1等速转动，画出滑块C的位移和速
度的变化规律曲线；
3、 在插床工作过程中，插刀所受的阻力变化曲线
如图1-2所示，在不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下，分析曲柄所需的驱动力矩；
4、 确定电动机的功率与转速；
5、 取曲柄轴为等效构件，确定应加于曲柄轴上的
飞轮转动惯量； 6、 编写课程设计说明书； 7、 感想与建议。
图1-2 插刀所受阻力曲线
二.设计数据
依据插床工况条件的限制，预先确定了有关几何尺寸和力学参数，如表1-1所示。要求所设计的插床结构紧凑，机械效率高。
三.设计要求
1、导杆机构的运动分析
已知：行程速比系数K，滑块5的冲程H，中心距lO2O3，比值lBCO3B，各构件重心S的位置，曲柄每分钟转n1。
要求：设计导杆机构，作机构的运动简图，并作机构两个位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图，作滑块的运动线图。以上内容与后面动态静力分析一起画在1号图纸上（参考图例1）。
曲柄位置图的作法为（图1-2）取滑块5在上极限时所对应的曲柄位置为起始位置1，按转向将曲柄圆周十二等分，得12个位置点，显然位置9对应于滑块5处于下极限得位置，再作出开始切削和终止切削所对应的1和8’两位置，共计有14个位置，可按表2进行分组。
图1-3
2、导杆机构的动态静力分析
已知：各构件的质量G及其对重心轴的转动惯量JS（数据表中未列出的构件的重量可以忽略不计），阻力线图（图1，b）及已在导杆机构设计和运动分析中得出的机构尺寸、速度和加速度。
要求：按表1-2所分配确定1～2个位置的各运动副中反作用力及曲柄上所需平衡力矩。以上内容作在运动分析的同一张图纸上（见图例1）。
表1-2 机构位置分配图
3、飞轮设计
已知：机器运转的速度不均匀系数，由动态静力分析所得的平衡力矩My，飞轮安装在曲柄轴上。驱动力矩为常数。
要求：用惯性力法求飞轮转动惯量JF。以上内容坐在2号图纸上（参考图例2）。
4、整理说明书
每人编写设计说明书一份。写明组号，对应曲柄的角度位置。
四.设计方案选定 五.机构的运动分析
六.机构动态静力分析 七.数据总汇并绘图
机械4班0B组数据
八.飞轮的设计 九.总结 十.参考文献
1.《机械原理》（第七版） 孙桓 等 主编 高等教育出版社 2.《机械原理课程设计》曲继方主编，机械工业出版社 3.《机构分析与设计》华大年等主编，纺织工业出版社 4.《机械运动方案设计手册》邹慧君主编，上海交通大学出版社