課程設計
課程名稱機械原理
學院：機械工程學院專業： 機械製造
姓名學號： 1008030228
年級： 2010級任課教師： 戴明
2023年1月18日
貴州大學機械工程學院
機械原理課程設計任務書題號01
鎖梁自動成型工具機切削機構設計
一、機構說明和加工示意圖
鎖梁自動成型工具機加工鎖梁（即掛鎖上用於插入門扣的鈎狀零件）的工序為：將盤圓鋼條校直、切槽、車圓頭、切斷和搬彎成型。本機構為該工具機的搬彎成型工藝部分，由送料機構、夾緊機構和切削進給機構組合而成。
切削加工原理如下圖：送料夾持器1將工件7送到切削加工工位。彈簧夾頭的錐套6移動，使夾緊爪5將工件7夾緊，送料夾持器1即返回。
圓錐凸輪2移動，使與切槽刀杆和切斷刀杆相聯的擺桿3擺動，開始進刀，由於刀盤4的旋轉運動，是工件被出圓槽、圓頭和最後切斷。圓錐凸輪2返回，擺動刀杆退刀，彈簧夾頭鬆開工件，待送料夾持器1第二次送進時，將已切削成型的工件推出工位。
一、 機構設計的有關資料
1．生產率 25 件/分
2．機電輸入轉速： n1= 1000 轉/分
3．工件尺寸：
l= 180d1= 6㎜ d2= 4 ㎜
4．齒輪模數 m=3
二、 課程設計專案內容：
1． 目標分析：根據設計任務書中規定的設計任務，進行功能分析，作出工藝動作的分解，明確各個工藝動作的工作原理。
2． 創新構思：對完成各工藝動作和工作效能的執行機構的運動方案進行全面構思。對各可行方案進行運動規律設計、機構型式設計和協調設計。
3． 方案擬定：擬定總體方案，進行執行系統、傳動系統、原動機的選擇和基本引數設計。
方案評價：對各行方案進行運動分析、力分析及有關計算、以進行功能、效能評價和技術、
4． 經濟評價。
5． 方案決策：在方案評價的基礎上進行方案決策，在可行方案。確認其總體設計方案，繪製系統運動簡圖、編寫總體方案設計計算機說明書。
三、 課程設計要求：
1． 按工藝動作設計多個組合機構的總體方案，根據評標的運動特性、傳力特性、工作可靠性、結構緊湊性和製造經濟性等進行分析比較，最後確定
一、二個較好的方案，擬定出運動方案示意圖。
2． 分解工藝動作，根據生產率繪製送料機構、定位機構和進刀機構的運動迴圈圖。（4號圖）
3． 根據生產率和電機轉速，設計傳動系統。
4． 用**法對送料機構、定位機構和進刀機構進行運動設計，繪製組合機構的運動簡圖。（4號圖）
5． 用計算機輔助設計對送料機構進行運動分析：
（1） 編制計算流程框圖。
（2） 根據計算流程框圖編制主程式，上機計算及列印結構
6． 用計算機輔助設計對凸輪機構進行設計，繪出凸輪輪廓和從動件位移曲線
7． 編寫課程設計說明書。內容包括：設計題目、工藝要求、設計內容、方案選擇與比較、各機構型別和運動引數的選擇、機構運動設計步驟、設計結構、設計結構、傳動系統設計、機構運動分析計算流程框圖、主程式及計算結構、凸輪機構設計、參考資料目錄和設計小結等。
（20頁以上）
五、機械原理課程設計題目分配：
1.凡學號末位第二位數（即十位數）為ｌ、３的同學作鎖梁自動成型機切削機構 （即a1～a10 ）。
2．.學號末位數（即個位數）為題號代號。
例：學號03*****13 的同學作鎖梁自動成型機切削機構。題號代號為a3的資料。
附表：鎖梁自動成型工具機切削機構設計題目資料
機械原理課程設計任務書1
第一部分機構設計分析
一鎖梁自動成型工具機切削機構的功能與設計要求．．．．．．5
二工作原理圖及其解釋6
三功能分解6
四執行機構的比較與選擇7
五選定各個功能的執行機構15
六傳動機構的選擇16
七繪製機構系統運動轉換功能圖27
八機械系統運動方案簡圖19
九運動迴圈圖及時間表20
第二部分機構尺寸設定與計算
一送料機構的尺寸計算22
二夾緊機構尺寸計算23
三切削進給機構尺寸計算24
四傳動機構的尺寸計算24
五凸輪的尺寸設計25
第三部分三維設計與機構運動學分析
一六桿機構29
二整體機構33
附圖一凸輪1三維圖34
附圖二凸輪2三維圖34
附表一凸輪1excel匯出資料表35
附表二凸輪2excel匯出資料表39
參考文獻42
心得體會43
第一部分機構設計分析
一鎖梁自動成型工具機切削機構的功能與設計要求
圖1-1
圖1-1所示為掛鎖的乙個零件，稱為「鎖梁」。鎖梁自動成型工具機切削機構的功能是將材料切削加工「鎖梁」。設計要求和引數為：
1．生產率 25 件/分
2．機電輸入轉速： n1= 1000 轉/分
3．工件尺寸：l= 180㎜ d1= 6㎜ d2= 4 ㎜
4．齒輪模數 m=3
任務要求為：
1.「鎖梁」的形狀如圖1-1所示；
2.連續自動生產；
3.生產能力為25件/min；
4.加工質量要達到規定的技術要求；
5.機械系統運動方案應力求簡單，可靠；
6.根據設計任務書選擇a7資料；
二工作原理圖及其解釋
圖1-2
切削加工原理如上圖：送料夾持器1將工件7送到切削加工工位。彈簧夾頭的錐套6移動，使夾緊爪5將工件7夾緊，送料夾持器1即返回。
圓錐凸輪2移動，使與切槽刀杆和切斷刀杆相聯的擺桿3擺動，開始進刀，由於刀盤4的旋轉運動，使工件被切出圓槽，圓頭和最後切斷。圓錐凸輪2返回，擺動刀杆退刀，彈簧夾頭鬆開工件，待送料夾持器1第二次進刀時，將已切削成型的工件推出工位。
三功能分解
為了實現將工件切削加工成圖1-1的形狀，可將總功能分解為如下分功能：
1 送料功能；
2 材料夾緊功能；
3 材料切削功能。
其功能邏輯圖如1-3所示
圖2-3
圖1-3
四執行機構的比較與選擇
1. 切削材料時的送料功能
工件送料功能需要採用往復移動機構來實現，下面選用幾個備選方案來實現。
1)偏置曲柄滑塊機構（圖1-4）
圖1－4
功能：將旋轉運動轉換為往復移動
偏置曲柄機構分析：包含3個可動構件，4個低副，1個自由度。
結構和工作原理：如圖圖1－4 所示的曲柄滑塊機構中，滑塊的導路沒有通過了曲柄的迴轉中心，稱為偏置曲柄滑塊機構。當曲柄轉動時，通過連桿使滑塊實現往復移動，即可實現送料功能。
2）六桿機構（圖1-5）
圖1－5
功能：用於將旋轉運動轉換成有急進慢回特性的往復移動。
偏置曲柄機構分析：包含5個可動構件，7個低副，1個自由度。
結構和工作原理:如圖1－5所示的六桿機構是由1-2-3-6組成的曲柄導桿機構和連桿4，滑塊5串聯成的。當曲柄1等速轉動時，從動件3變速往復擺動，該機構可在曲柄1長度一定的情況下，使從動件5獲得較大的行程。
從動件5的往復移動，可實現其送料功能。
3）曲柄滑塊齒條傳動機構（圖1-6）
圖1-6
功能：用於將迴轉運動轉換為有急回特性的往復運動，
機構和工作原理：原理圖如圖1-6所示，曲柄1的迴轉運動通過連桿2和滑塊傳遞給齒條4，從而達到送料的目的。
機械原理課程設計說明書
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