平尺刻線機(jī)-課程設(shè)計(jì)報(bào)告說(shuō)明書-終極版

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1、- 課 程 設(shè) 計(jì)〔 課 程 實(shí) 習(xí) 〕 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造主體實(shí)踐(一) 院〔系、部〕： 機(jī)械工程學(xué)院 姓 名： 周天宇 同組成員： 戊坤 梁磊 東 金明旭 班 級(jí)： 機(jī)電132 指導(dǎo)教師簽名： *林林 2015年 7 月 10 日· 目錄 1.1機(jī)器的功能和設(shè)計(jì)要求………………………………………… 3 1.2工作原理和工藝動(dòng)作……………………………………………4 1.3 擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖…………………………………………………5 1.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型和評(píng)定……………………………………………6 1.5 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案示意圖…………………

2、…………………………10 1.6 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺度設(shè)計(jì)………………………………………11 1.7 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………24 1.8 運(yùn)動(dòng)仿真…………………………………………………………26 1.9 飛輪設(shè)計(jì)…………………………………………………………27 2.0設(shè)計(jì)結(jié)果得分析…………………………………………………29 2.1參考文獻(xiàn)…………………………………………………………29 2.2設(shè)計(jì)體會(huì)…………………………………………………………29 1.1機(jī)器的功能和設(shè)計(jì)要求 在很多具有定量要求的相對(duì)移動(dòng)和相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的零件上，于是需要有指示相對(duì)移動(dòng)或

3、轉(zhuǎn)動(dòng)量的刻度線。平尺刻線機(jī)主要用于有相對(duì)移動(dòng)零件的刻線工作。本課題設(shè)計(jì)通過(guò)機(jī)械化刻線，可以到達(dá)準(zhǔn)確度高、準(zhǔn)確度高。減少了勞動(dòng)力，提高了生產(chǎn)效率，降低本錢，并且在研究時(shí)遇到的一些技術(shù)問(wèn)題，通過(guò)認(rèn)真分析以解決，在今后的設(shè)計(jì)類的工作中也有一定的經(jīng)歷可循。 1．機(jī)器的功能： 平尺刻線機(jī)刻出的刻度線長(zhǎng)度按十進(jìn)制規(guī)律分為三種，分別指示一、五和十，并依次重復(fù)出現(xiàn)〔如圖1.1所示〕。顯然在加工時(shí)，平尺每送進(jìn)1 mm，刻刀刻線一次，且能自動(dòng)改變刻線長(zhǎng)度。 為了實(shí)現(xiàn)以上功能，平尺刻線機(jī)整體工作應(yīng)分為三種： (1)刀具刻線工作〔主工作〕 (2) 刀架升降工作〔輔助工作〕 (3)平尺送進(jìn)工作〔輔助工作〕

4、 2．原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求： (1) 平尺毛坯的輪廓尺寸為：1040×30mm(長(zhǎng)×寬)。 (2) 要求在平尺毛坯上按一定規(guī)律刻出不同長(zhǎng)度的線條：短線10mm；中線13mm；長(zhǎng)線18mm。相鄰兩條刻線之間的距離為1mm。從零起隔四條短線刻一條中線，隔九條刻線刻一條長(zhǎng)線，然后依次重復(fù)。 (3) 刻線深度為0.5mm，深度要均勻，為防止刀具磨損，要求反行程有抬刀運(yùn)動(dòng)。 (4) 刻線速度：每秒鐘刻一條線。 (5) 行程速度變化系數(shù)K≥1.2。 (6) 為擴(kuò)大刻線機(jī)的應(yīng)用圍，要求線條長(zhǎng)度可調(diào)(短、中、長(zhǎng)三種長(zhǎng)度

5、的比例可不變)。 (7) 刻線機(jī)在工作過(guò)程中主動(dòng)軸的角速度不均勻系數(shù)?？叹€時(shí)的切削力為 1.2工作原理和工藝動(dòng)作 1．工作原理： 平尺刻線機(jī)主要用于有相對(duì)移動(dòng)零件的刻線工作?？潭染€長(zhǎng)度按十進(jìn)制規(guī)律分為三種，分別指示一、五和十，并依次重復(fù)出現(xiàn)。圖1所示的鋼板尺就是用平尺刻線機(jī)加工的。顯然在加工時(shí)，平尺每送進(jìn)1 mm，刻刀刻線一次，且能自動(dòng)改變刻線長(zhǎng)度。因此，平尺刻線機(jī)主體工作機(jī)構(gòu)是刻線機(jī)構(gòu)〔主運(yùn)動(dòng)〕和平尺送進(jìn)機(jī)構(gòu)〔輔助運(yùn)動(dòng)〕。 2．工藝動(dòng)作： 為了完成在上述三種整體工作，平尺刻線機(jī)應(yīng)該完成以下五個(gè)工藝動(dòng)作： (1)落刀〔準(zhǔn)備進(jìn)入工作水平面〕 (2)進(jìn)刀〔第一次刻線〕 (3) 抬

6、刀〔退回準(zhǔn)備水平面〕 (4)退刀〔第二次刻線保證刻線均勻，并回到第二步開(kāi)場(chǎng)位置〕 (5)進(jìn)刻度尺 上述五個(gè)動(dòng)作中：進(jìn)刀、退刀為刀具刻線工作；落刀、抬刀為刀架升降工作；進(jìn)刻度尺為平尺送進(jìn)工作。因此，平尺刻線機(jī)重點(diǎn)考慮三個(gè)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：刀具刻線機(jī)構(gòu)，刀架升降機(jī)構(gòu)和刻度尺進(jìn)給的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 平尺刻線機(jī)的運(yùn)動(dòng)傳遞路線〔如圖1.2所示〕： 1.3 擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖主要是確定刀具、刀架、刻度尺三個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)的先后順序、相位，以便進(jìn)展設(shè)計(jì)、裝配和調(diào)試。 將刀具、刻度尺、刀架三個(gè)執(zhí)行構(gòu)件按照空間運(yùn)動(dòng)可分為*、Y、Z三個(gè)方向〔如圖1.3所示〕：刀架升降運(yùn)動(dòng)在Z軸方向〔正向抬刀，負(fù)向落

7、刀〕；刀具刻線運(yùn)動(dòng)在*軸方向〔正向進(jìn)刀，負(fù)向退刀〕；平尺送進(jìn)運(yùn)動(dòng)在Y軸方向〔正向送進(jìn)〕。 分析五個(gè)工藝動(dòng)作，刀具刻線〔往復(fù)〕運(yùn)動(dòng)是最主要的運(yùn)動(dòng)。因此，平尺刻線機(jī)的刀具刻線機(jī)構(gòu)為主機(jī)構(gòu)，并設(shè)定刀具在最高位置時(shí)為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)位置，也是一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的終點(diǎn)位置。此時(shí)刻度尺、刀架的位移為零，并以此作為運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖橫坐標(biāo)的起點(diǎn)，循環(huán)周期為360°?！踩鐖D1.4所示〕 1.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型和評(píng)定 1． 整體選型形態(tài)學(xué)矩陣 根據(jù)刀具、刀架、刻度尺這三個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的動(dòng)作要求和構(gòu)造特點(diǎn)可以選擇〔如表1.1所示〕的常用機(jī)構(gòu)，構(gòu)成機(jī)構(gòu)選型的形態(tài)學(xué)矩陣。可以求出平尺刻線機(jī)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案數(shù)目為： 刀具刻線機(jī)構(gòu) 曲柄

8、滑塊機(jī)構(gòu) 凸輪推桿機(jī)構(gòu) 不完全齒輪和齒條機(jī)構(gòu) 組合機(jī)構(gòu) 刀架升降機(jī)構(gòu) 平底凸輪機(jī)構(gòu) 刻度尺進(jìn)給的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 槽輪機(jī)構(gòu) 不完全齒輪機(jī)構(gòu) 棘輪機(jī)構(gòu) 組合機(jī)構(gòu) 表1.1 構(gòu)成機(jī)構(gòu)選型的形態(tài)學(xué)矩陣 2． 刀具刻線機(jī)構(gòu)評(píng)定 I方案說(shuō)明： 通過(guò)三種形狀、大小不同的凸輪來(lái)控制刀具的左右移動(dòng)，再通過(guò)一個(gè)凸輪來(lái)控制刀具的抬刀，下刀運(yùn)動(dòng)，推過(guò)控制凸輪的推程與回程，來(lái)控制刀具的急回速比K≥1.2?！矆D1.5〕 方案評(píng)價(jià)： 通過(guò)三個(gè)凸輪來(lái)控制刀具左右移動(dòng)，難以控制它們之間的轉(zhuǎn)速比，容易發(fā)生碰撞的現(xiàn)象，而且容易發(fā)生失真的現(xiàn)象，所以我們不采

9、用這套方案。 II方案說(shuō)明： 這套方案是通過(guò)一套組合機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)刻刀的進(jìn)刀、退刀動(dòng)作，同時(shí)通過(guò)凸輪槽的形狀實(shí)現(xiàn)滑塊的勻速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)刀具的勻速運(yùn)動(dòng)。同時(shí)也可以滿足急回速比K≥1.2?！矆D1.6〕 方案評(píng)價(jià)： 該方案主要通過(guò)一個(gè)凸輪來(lái)控制進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)，此凸輪的形狀會(huì)過(guò)于復(fù)雜，所以我們不采用這套方案。 III方案說(shuō)明： 這種方案通過(guò)一個(gè)凸輪來(lái)控制刀具的進(jìn)刀、退刀運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)凸輪來(lái)控制刀具的抬刀、下刀運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)凸輪的推程與回程來(lái)控制刀具的急回速比K≥1.2?！矆D1.7〕 方案評(píng)價(jià)： 該方案可滿足全部刻線的功能要求，同時(shí)可以使進(jìn)刀動(dòng)作平穩(wěn)，采用兩個(gè)凸輪控制進(jìn)刀、退刀，凸輪的設(shè)計(jì)也不會(huì)過(guò)于復(fù)

10、雜。所以我們決定采用這套方案。 3． 刻度尺進(jìn)給的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)評(píng)定 槽輪機(jī)構(gòu)外形尺寸小，機(jī)械效率高，能平穩(wěn)地間歇地進(jìn)展轉(zhuǎn)位，但是相對(duì)于不完全齒來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給時(shí)構(gòu)造稍顯復(fù)雜；而且制造及裝配的精度要求高，其傳動(dòng)時(shí)尚存在柔性沖擊，只能用于速度不太高的場(chǎng)合，且轉(zhuǎn)角大小不能調(diào)節(jié)。 不完全齒輪機(jī)構(gòu)可設(shè)計(jì)的參數(shù)較多，易滿足不同停歇要求。但是，不完全齒輪機(jī)構(gòu)和普通齒輪機(jī)構(gòu)的區(qū)別，不僅在從齒輪的分布上，而且在嚙合傳動(dòng)中，當(dāng)首齒進(jìn)入嚙合及末齒退出過(guò)程中，齒輪并非在實(shí)際嚙合線上嚙合，因此在此過(guò)程中不能確傳動(dòng)比傳動(dòng)。由于從動(dòng)輪每次轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)場(chǎng)和終止時(shí)，角速度有突變，故存在剛性沖擊。假設(shè)將不完全齒輪直接和調(diào)節(jié)進(jìn)給的下層

11、工作臺(tái)相連，則會(huì)造成較大的進(jìn)給誤差。 棘輪機(jī)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單、制造方便和運(yùn)動(dòng)可靠，并且棘輪轉(zhuǎn)角可以根據(jù)需要進(jìn)展調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。但其缺點(diǎn)是傳動(dòng)動(dòng)力小、工作時(shí)有沖擊和噪聲。不僅如此，傳動(dòng)力缺乏則會(huì)對(duì)工作臺(tái)的進(jìn)給產(chǎn)生影響，從而影響整個(gè)工序?！矆D1.8〕 基于以上機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，故考慮組合機(jī)構(gòu)——槽輪與螺旋機(jī)構(gòu)。此機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、進(jìn)給精度高傳動(dòng)力較大，易于制造加工。(如圖1.9所示) 這套方案采用槽輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的間歇進(jìn)給，當(dāng)撥盤做連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，槽輪做間歇式轉(zhuǎn)動(dòng)，槽輪機(jī)構(gòu)可以帶動(dòng)螺旋絲杠間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的間歇進(jìn)給，控制撥盤的轉(zhuǎn)速與螺旋絲杠的導(dǎo)程可實(shí)現(xiàn)每秒進(jìn)給量為1mm。 方案評(píng)價(jià)：槽輪機(jī)構(gòu)尺寸小，外形簡(jiǎn)單

12、，機(jī)械效率高，傳動(dòng)較為平穩(wěn)。至于其缺點(diǎn)通過(guò)螺旋機(jī)構(gòu)配合改善，得到的組合機(jī)構(gòu)更加穩(wěn)定，所以我們決定采用這套方案。 1.5 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案示意圖 按已選定的三個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，畫出平尺刻線機(jī)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案示意圖〔如圖2.0所示〕。 1.6 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺度設(shè)計(jì) 在凸輪的設(shè)計(jì)中，欲滿足行程速度變化系數(shù)K≥1.2，即一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期工作時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)的角度大于等于非工作時(shí)的1.2倍，以下的凸輪設(shè)計(jì)采取K=1.5滿足設(shè)計(jì)要求。1．刀具刻線機(jī)構(gòu)的尺寸綜合及運(yùn)動(dòng)分析 I刻短線凸輪： 采用直動(dòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪〔平底〕，因?yàn)檗D(zhuǎn)速較低于是采用余弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律 參數(shù)大小分析： 運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析： 形狀尺寸分

13、析： II刻中、長(zhǎng)線凸輪： 采用直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪〔尖端〕，壓力角小于40°，因?yàn)檗D(zhuǎn)速較低于是采用余弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律 參數(shù)大小分析： 運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析： 形狀尺寸分析： 通過(guò)滿足壓力角α≤40°，確定 此處凸輪基圓半徑取50mm 2．刀架升降機(jī)構(gòu)的尺寸綜合及運(yùn)動(dòng)分析 刀架凸輪： 采用直動(dòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪〔平底〕，因?yàn)檗D(zhuǎn)速較低于是采用余弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律 參數(shù)大小分析： 運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析： 形狀尺寸分析： 3．刻度尺進(jìn)給的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺寸綜合及運(yùn)動(dòng)分析 I刻度尺進(jìn)給的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用單圓銷槽輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)周期性間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖3.1所示。主動(dòng)撥盤的轉(zhuǎn)速為60ｒ/min，中心距ａ＝14

14、4mm，按工位要求槽數(shù)ｚ＝6。 槽輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸計(jì)算： (1) 槽間角2Φ2，。 (2) 槽輪運(yùn)動(dòng)角2Φ1，。 (3) 圓銷回轉(zhuǎn)半徑Ｒ1，。 (4) 槽輪半徑Ｒ2，。 (5) 鎖止弧角γ，。 (6) 圓銷半徑ｒ，取。 (7) 槽輪齒頂厚ｅ，?。澹?ｍｍ。 (8) 鎖止弧半徑Ｒｓ，。 (9) 槽輪槽深ｈ，。?。瑁?0mm。 (10) 運(yùn)動(dòng)系數(shù)ｋ，。 (11) Ｒ1與ａ的比值λ，。 (12) 槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 槽輪角位移： 槽輪角速度： 槽輪角加速度： 其中，。計(jì)算結(jié)果列于表3.1。 表3.1槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 Φ1 Φ2 ω2 ε2 -60 -

15、30 4.65049E-16 22.79288 -50 -29.4415 0.738753874 30.7584 -40 -27.5157 1.72702484 40.63007 -30 -23.794 2.994736451 50.20605 -20 -17.878 4.451505829 52.58459 -10 -9.70648 5.7432617 36.55439 0 0 6.283185307 0 10 9.706481 5.7432617 -36.5544 20 17.87799 4.451505829 -52.5

16、846 30 23.79398 2.994736451 -50.206 40 27.51574 1.72702484 -40.6301 50 29.44146 0.738753874 -30.7584 60 30 4.65049E-16 -22.7929 槽輪的角速度ω2，角加速度ε2隨主動(dòng)件轉(zhuǎn)角Φ1的變化曲線，如圖3.2所示。 II刻度尺進(jìn)給的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用螺旋機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化平動(dòng) 螺旋機(jī)構(gòu) 螺桿與螺母采取鋼對(duì)鋼梯形螺紋，摩擦系數(shù)f值為0.11～0.17，牙型角。 取絲杠直徑d=16mm，長(zhǎng)度L=1200mm ------------------

17、-----驗(yàn)算是否自鎖： ，不發(fā)生自鎖 1.7 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1．電動(dòng)機(jī)的選擇 確定原動(dòng)機(jī)的功率 其中，為工作機(jī)要求的功率；η為由電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的總效率。工作機(jī)要求的功率主要為執(zhí)行構(gòu)件在單位時(shí)間里克制工作阻力所作的功。在平尺刻線機(jī)中,主要為在單位時(shí)間里刻刀刻線時(shí)克制工作阻力所作的功。則 其中，為刻刀刻線時(shí)的工作阻力，主要發(fā)生在刻線的整個(gè)行程中，且假定為均勻阻力，整個(gè)過(guò)程阻力為1000N。為刻刀的的運(yùn)動(dòng)速度，可以通過(guò)得凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析得到。由上式可以算得刻刀在不同位置時(shí)，消耗的功率，列于表3.2?？梢?jiàn)最大值為2瓦左右。 參考抬刀機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)，以及機(jī)器中運(yùn)動(dòng)副間的摩擦

18、損失，參照電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)選擇YSK-50-4電機(jī)。輸出功率Ｎ＝50Ｗ、轉(zhuǎn)速ｎ＝670 r/min。 表3.2刻刀在不同位置消耗的功率〔刻18mm〕 φ1 Fr Vc Pw 335.7 1000 0.52035 0.520349 336.6 1000 1.00524 1.005237 337.5 1000 1.42162 1.42162 338.4 1000 1.74112 1.741122 339.3 1000 1.94197 1.94197 340.2 1000 2.01047 2.010475 341.1 1000 1.94

19、197 1.94197 342.0 1000 1.74112 1.741122 342.9 1000 1.42162 1.42162 343.8 1000 1.00524 1.005237 344.7 1000 0.52035 0.520349 345.6 1000 0.00000 0 2． 速比分配 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為670r/min，刻線機(jī)構(gòu)刻線的最小轉(zhuǎn)速為6r/min，則機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比為： 采用一級(jí)皮帶傳動(dòng)、一級(jí)和二級(jí)齒輪傳動(dòng)，他們的傳動(dòng)比為： 皮帶傳動(dòng)：傳動(dòng)比為3.72 圓柱齒輪傳動(dòng)：齒輪1與齒輪6的傳動(dòng)比為3，取。 齒輪1’

20、與齒輪2的傳動(dòng)比為3，取。 齒輪2’與齒輪3的傳動(dòng)比為1，取。 齒輪2’與齒輪4的傳動(dòng)比為2，取。 齒輪4’與齒輪5的傳動(dòng)比為5，取 3．轉(zhuǎn)速 皮帶轉(zhuǎn)速： 圓柱齒輪轉(zhuǎn)速：齒輪6轉(zhuǎn)速為： 齒輪2轉(zhuǎn)速為： 齒輪3轉(zhuǎn)速為： 齒輪4轉(zhuǎn)速為： 齒輪5轉(zhuǎn)速為： 4． 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 從原動(dòng)電機(jī)到用于刻度尺進(jìn)給的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于刀具刻線機(jī)構(gòu)以及刀架升降機(jī)構(gòu)采用分路傳動(dòng)，所用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及傳遞路線如下圖。 電機(jī) 帶傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng) 刻度尺進(jìn)給的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 刀具刻線機(jī)構(gòu) 刀架升降機(jī)構(gòu) 1.

21、8 運(yùn)動(dòng)仿真 采用working model軟件進(jìn)展刀具刻線工作和刀架升降工作的運(yùn)動(dòng)仿真 由于粗略仿真多少存在系統(tǒng)誤差和客觀因素影響，不過(guò)結(jié)果大致符合要求 1.9飛輪設(shè)計(jì) 刻線時(shí)刀具工作受到阻力的影響，造成機(jī)器的速度波動(dòng)，必須通過(guò)加飛輪的方法進(jìn)展調(diào)節(jié)。由于機(jī)器的第一級(jí)傳動(dòng)選擇了皮帶傳動(dòng)，所以飛輪只能安裝在帶傳動(dòng)后面的齒輪傳動(dòng)的高速軸上，即以齒輪傳動(dòng)的高速軸為等效構(gòu)件，如圖2.0所示。軸的轉(zhuǎn)速n=670/3.72=180r/min，取平尺刻線機(jī)的許用速度波動(dòng)系數(shù)[δ]=0.02，以滿足刻線機(jī)在工作過(guò)程中主動(dòng)軸的角速度不均勻系數(shù)。 1．計(jì)算等效力矩和最大盈虧功 平尺刻線機(jī)的能

22、量消耗，主要來(lái)自刀具刻線時(shí)消耗的能量。因此，可以忽略其它執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及各構(gòu)件慣性力的影響，只考慮刀具的工作阻力F。 F=1000N，==0.02，運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定循環(huán)周期T=6π 阻力力矩Mr如下圖，阻力力矩做功A=0.50902J 驅(qū)動(dòng)力矩Md=A/6π=0.027 N*m 最大盈虧功ΔWma*=0.32238J 2． 計(jì)算飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 3． 確定飛輪的尺寸 對(duì)于如圖4.1所示的輪形飛輪，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可用下式表示 其中，D為飛輪輪緣的平均直徑，m為飛輪的質(zhì)量 可以算得 由公式 其中，ρ為飛輪材質(zhì)的密度?！踩ˇ?7800kg/m3，D=400mm,H=35mm〕 可以算得

23、2.0設(shè)計(jì)結(jié)果的分析 機(jī)器的應(yīng)用可以充分利用，節(jié)省了本錢，大大提高了生產(chǎn)效率。 平尺刻線機(jī)代替了以往的人工作業(yè)，提高了機(jī)械化程度及生產(chǎn)效率，節(jié)省了人力及時(shí)間，改善了人們的作業(yè)環(huán)境。 本設(shè)計(jì)采用巧妙的應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)控制刻線和抬刀，用槽輪機(jī)構(gòu)和螺旋機(jī)構(gòu)配合完成定時(shí)、定量的進(jìn)料動(dòng)作，構(gòu)造簡(jiǎn)單不復(fù)雜，理論上到達(dá)了刻線要求及其它相應(yīng)工作條件。理論上本機(jī)使用價(jià)值高，經(jīng)濟(jì)效益高，由于本設(shè)計(jì)沒(méi)有做試驗(yàn)，對(duì)其實(shí)際的可行性程度還不能確定。 2.1參考文獻(xiàn) [1] 江帆主編.機(jī)械原理.：機(jī)械工業(yè), 2012:12 [2] 單輝祖.材料力學(xué)〔第五版〕.高等教育. [3] 理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室編.機(jī)械制圖

24、.6版.：高等教育，2007.7 [4] 洪鐘德主編.簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).同濟(jì)大學(xué)，2002.5 2.2設(shè)計(jì)體會(huì) 在機(jī)械設(shè)計(jì)中，需要一步一步循序漸進(jìn)地去做。首先要了解要做什么機(jī)器要完成什么工作，接著去分析欲完成其工作的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作，然后去想做該運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的機(jī)構(gòu)能有哪些，有時(shí)會(huì)遇到很多種機(jī)構(gòu)的組合，去設(shè)計(jì)方案從多個(gè)方案中篩選，一步一步修正改良方案。設(shè)計(jì)好適宜的方案，就去設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的尺寸，分析運(yùn)動(dòng)規(guī)律是否符合工作的過(guò)程。再去檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，能否正常工作，滿足一些要求。 每個(gè)步驟一定要記錄清楚，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)中會(huì)有很多的錯(cuò)誤和未知因素〔未想到的因素〕的干擾，出現(xiàn)這些問(wèn)題時(shí)要經(jīng)常翻回去重新計(jì)算、分析，甚至是重新設(shè)計(jì)方案。 多查閱資料，多詢問(wèn)教師，是讓設(shè)計(jì)順利完成的捷徑。在此也很感機(jī)械原理的*教師、教師、姬教師和材料力學(xué)的席教師的輔導(dǎo)！ . z