【正文】 構(gòu)。 進(jìn)刀機(jī)構(gòu) 進(jìn)刀機(jī)構(gòu) 平底凸輪機(jī)構(gòu) 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)（半自動(dòng)化鉆床） 11 該機(jī)構(gòu)要求有間歇運(yùn)動(dòng)且為連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以設(shè)計(jì)凸輪結(jié)構(gòu)比較合適，設(shè)計(jì)為平底凸輪比較簡(jiǎn)單，就是采用的平底凸輪機(jī)構(gòu)，這樣大大減小了機(jī)構(gòu)的制造成本；機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，減小了傳動(dòng)的積累誤差；平底 設(shè)計(jì)，使得壓力角始終為零，增大力的傳輸比 圖 6 進(jìn)刀機(jī)構(gòu)示意圖 進(jìn)刀機(jī)構(gòu)對(duì)比機(jī)構(gòu) 對(duì)比機(jī)構(gòu)一： 該機(jī)構(gòu)靠凸輪 杠桿 扇形齒輪 齒輪 齒條來(lái)傳動(dòng)動(dòng)力，所使用的機(jī)構(gòu)雖然穩(wěn)定性能比較高，也可以通過(guò)杠桿是凸輪輪廓得到放大，但是零件使用的比較多，積累的誤差比較大，如果將齒輪輪廓放大，同時(shí)也會(huì)是力傳輸率降低。 圖 5 定位機(jī)構(gòu)示意圖 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)（半自動(dòng)化鉆床） 10 定位機(jī)構(gòu)對(duì)比機(jī)構(gòu) 對(duì)比機(jī)構(gòu)一：擺動(dòng)凸輪 彈簧機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)在彈簧作何用下實(shí)現(xiàn)加緊，難免彈簧彈力不夠使試件在被加工的時(shí)候出現(xiàn)滑動(dòng)摩擦的現(xiàn)象 對(duì)比機(jī)構(gòu)二：凸輪機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)間隙運(yùn)動(dòng)，但是是靠滑動(dòng)摩擦力 來(lái)實(shí)現(xiàn)加緊試件的，試件在加工的時(shí)候可能在滑動(dòng)摩擦力的作用下發(fā)生滑動(dòng)，降低制造的工藝。當(dāng)接觸點(diǎn)法向方向通過(guò)棘輪的摩擦圓的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)棘輪鎖死的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)工件被壓緊，此時(shí)凸輪處于遠(yuǎn)休，當(dāng)凸輪過(guò)了遠(yuǎn)休之后，棘輪成放松狀態(tài)，工件不處于壓緊狀態(tài)。 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)（半自動(dòng)化鉆床） 9 定位機(jī)構(gòu) 凸輪 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu) 當(dāng)凸輪位于 遠(yuǎn)休的時(shí)候棘輪機(jī)構(gòu)頂在試件上。 對(duì)比結(jié)構(gòu)三：圓柱凸輪機(jī) 該機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)并且所占用的體積也比較小而且可以解決大行程的問(wèn)題，但是該結(jié)構(gòu)制造和安裝技術(shù)要求比較高，制造成本也比較高。 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)（半自動(dòng)化鉆床） 8 對(duì)比結(jié)構(gòu)二： 盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)（平底或滾子的） 該機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)，但是由于送料行程比較大，所制造的凸輪的輪廓較大。 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)（半自動(dòng)化鉆床） 7 ③ 由行程為 D1D2=40mm，做直線分別于 AB1 和 AB2 交與點(diǎn) D1 和 D2?！螦B2C=90176。畫(huà)出主動(dòng)桿兩個(gè)極限位置 ② 根據(jù)極限位置的時(shí)候曲柄和連架桿的夾角為 90176。 =11/7= 得 K=置主動(dòng)桿即曲柄的長(zhǎng)度為 10mm. 利用圖解法設(shè)計(jì)，取比例尺μ =1mm/ 4所示。 140186。 圖 3 進(jìn)料機(jī)構(gòu)示意圖 根據(jù)要求，進(jìn)料機(jī)構(gòu)工作行程為 40mm，可取主動(dòng)導(dǎo)桿的兩個(gè)極限位置的的極位夾角為 140176。 360186。 290186。 220186。 140186。 電機(jī) 減速箱 定位機(jī)構(gòu) 送料機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)分支 進(jìn)刀機(jī)構(gòu) 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)（半自動(dòng)化鉆床） 5 圖 1 工作原理示意圖 2 運(yùn)動(dòng)循環(huán)表和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 根據(jù)我們?cè)O(shè)計(jì)送料、定位和進(jìn)刀方案設(shè)計(jì)出了如下圖的運(yùn)動(dòng)循環(huán)表，以使方案優(yōu)化，我們采用老師給的方案 B進(jìn)行了設(shè)計(jì)，但是進(jìn)料行程改為 40mm，為工件的一個(gè)最大直徑，定位行程 25mm，進(jìn)刀行程為 20mm,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 1400 轉(zhuǎn) /min,，一分鐘制造工件 2 個(gè)。具體運(yùn)動(dòng)示意圖如圖 1所示，送料機(jī)構(gòu)將工件送至加工位置，然后定位機(jī)構(gòu)將工件夾緊，同時(shí)進(jìn)刀機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始鉆孔。 經(jīng)過(guò)討論分析，我組決定進(jìn)料機(jī)構(gòu)采用曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由牛頭刨床切削機(jī)構(gòu)改裝而成的，定 位機(jī)構(gòu)和進(jìn)刀機(jī)構(gòu)均采用凸輪機(jī)構(gòu)。畫(huà)出從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律 線圖及凸輪廓線圖； ； ； ：凸輪的數(shù)控加工，半自動(dòng)鉆床的計(jì)算機(jī)演示驗(yàn)證等。按各凸輪機(jī)構(gòu)的工作要求，自選從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，確定基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑。 送料 快進(jìn) 休止 快退 休止 定位 休止 快進(jìn) 休止 快退 休止 進(jìn)刀 休止 快進(jìn) 快進(jìn) 快退 休止 3. 可采用凸輪軸的方法分配協(xié)調(diào)各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。 300186。 105186。 75186。 45186。 20186。各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)要求見(jiàn)下表。 半自動(dòng)鉆床凸輪設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表 方案號(hào) 進(jìn)料機(jī)構(gòu) 工作行程 mm 定位機(jī)構(gòu) 工作行程 mm 動(dòng)力頭 工作行程 mm 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/mm 工作節(jié)拍（生產(chǎn)率） 件 /min A 40 30 15 1450 1 B 35 25 20 1400 2 C 30 20 10 960 1 設(shè)計(jì)方案提示 ，設(shè)計(jì)者只需考慮動(dòng)力頭的進(jìn)刀（升降）運(yùn)動(dòng)。進(jìn)刀機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)動(dòng)力頭的升降，送料機(jī)構(gòu)將被加工工件推入加工位置，并由定位機(jī)構(gòu)使被加工工件可靠固定。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)（半自動(dòng)化鉆床） 1 課 程 設(shè) 計(jì)（ 課 程 實(shí) 習(xí) ） 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造主題實(shí)踐 (一 ) 院（系、部）： 機(jī)械工程學(xué)院 設(shè) 計(jì) 題 目 半自動(dòng)化鉆床 姓 名： 同 組 成 員 ： 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師簽名 ： 2021 年 07 月 05 日 北京 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)（半自動(dòng)化鉆床） 2 目 錄 1. 方案設(shè)計(jì) ?????? ??????????????? ?? 3 設(shè)計(jì)要求?????????????????????????? 3 設(shè)計(jì)題目及原始數(shù)據(jù)???????????????????????? 3 設(shè)計(jì)方案提示??????????????????????????? 3 設(shè)計(jì)要求??????? ?????????????????????? 3 工作原理?????????????????????????? 4 2. 運(yùn)動(dòng)循環(huán)表和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 ????? ?????? ????? 5 ?????????? ???? ? ?? ??????? 6 送料機(jī)構(gòu) ???????????? ????????????? ? 6 送料機(jī)構(gòu) —— 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)????????????????????? 6 送料機(jī)構(gòu)對(duì)比機(jī)構(gòu) ??????? ?????????????? ???? 7 定位機(jī)構(gòu)???????? ????????????? ????? 9 定位機(jī)構(gòu) —— 凸輪 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)?????????????????? 9 定位機(jī)構(gòu)對(duì)比機(jī)構(gòu) ??????? ?????????????? ???? 10 進(jìn)刀機(jī)構(gòu)???????? ????????????? ????? 10 進(jìn)刀機(jī)構(gòu) —— 平底凸輪機(jī)構(gòu)????????????????????? 10 進(jìn)刀機(jī)構(gòu)對(duì)比機(jī)構(gòu) ?????? ?????????? ?????? ??? 11 減速器機(jī)構(gòu)???????? ???????????? ????? 12 減速器機(jī)構(gòu) —— 蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)?? ???????????????? ?? 12 減速器對(duì)比機(jī)構(gòu)?????? ????????????? ??????? 12 4. 運(yùn)動(dòng)分析?????????? ???? ????????? 13 送料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析????????????????????? 13 定位機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析????????????????????? 19 進(jìn)刀機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析????????????????????? 27 5. 動(dòng)力分析??????????? ????? ??????? 31 計(jì)算等效阻力矩 Mr????????????????????? 31 計(jì)算等效驅(qū)動(dòng)力矩 Md???????????????????? 32 計(jì)算最大盈虧功??????????????????????? 32 計(jì)算飛輪的最大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量??????????????????? 33 確定飛輪的尺寸?????? ????????????????? 33 6. 設(shè)計(jì)心得??????????? ????? ??????? 36 7. 參考文獻(xiàn)??????????? ????? ??????? 37 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)（半自動(dòng)化鉆床） 3 1 方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)題目及原始數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)加工所示工件ф 12mm孔的半自動(dòng)鉆床。 半自動(dòng)鉆床設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)參看下表。 2. 除動(dòng)力頭升降機(jī)構(gòu)外，還需要設(shè)計(jì)送料機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)。 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)要求表 凸輪軸轉(zhuǎn)角 10186。 30186。 60186。 90186。～ 270186。 360186。 設(shè)計(jì)任務(wù) 、齒