《机械原理课程设计报告——插床机构说明书》
在机械工程领域,插床是一种常见的机床设备,用于进行各种切削加工。本报告主要探讨的是插床主体机构的设计,特别是曲柄长度、连杆长度以及与YY轴距离的计算。以下是详细的设计过程和分析:
1. 曲柄长度的确定:
根据给定的条件,曲柄长度需满足行程比系数K的要求,即K=行程/曲柄长度。已知行程H=100mm,K=2,因此曲柄长度l1可以通过公式K=l2/H计算得出。在极限位置时,曲柄与连杆形成的角度θ可以通过几何关系求解。当曲柄转动至与连杆相切的位置时,可以得到曲柄的长度l1=752mm。
2. 连杆BC和BO的长度确定:
连杆BC的长度等于刀具的最大行程H,即BC=BO=100mm。在设计过程中,通过分析几何关系发现,当曲柄长度确定后,连杆BC与BO构成的三角形ABC为等边三角形,进一步确认了BC和BO的长度。
3. 到YY轴的距离确定:
为了确保插床工作时压力角始终最佳,YY轴的位置需选取在B点压力角变化的极值点之间。考虑到YY轴与圆弧相切的两个位置,即B1点和B点重合的位置,最终选择通过CB1中点的YY轴位置,通过几何关系和数据代入,计算得出到YY轴的距离为93.3mm。
在第三章中,对插床的切削主体机构进行了位移、速度和加速度的分析。根据给定的逆时针旋转方向和位移正负规定,计算了在不同位置的参数:
1. 位移分析:
当曲柄转过175°时,位移达到79.5mm,这是基于1:1的比例尺进行的测量。
2. 速度分析:
利用理论力学中的速度合成法则,计算了插刀速度。根据速度向量的方向和角度,结合连杆间的相对速度,可以得出在特定位置的速度大小和方向,从而绘制出速度矢量图。
通过以上设计和分析,完成了插床主体机构的主要尺寸设计,并对切削过程进行了动态性能研究。这些计算确保了插床在工作时的效率和精度,是机械设计中的典型应用案例。