机械原理课程设计插床

发布 2022-10-03 06:09:28 阅读 1060

目录。摘要2引言2

任务与分析2

1 方案设计。

1.1步进电机步距角误差测量系统总体方案的设计。

1.1.1系统的驱动控制方案设计。

结论22参考文献23

摘要。随着计算机的普及,网络成为了不可替代的工具。在如今的时代里,要想立于不败之地,必须勇于创新,在网络化的时代下商量出对策。

而对于机械行业,网络自动化为大势所趋,这就要求我们充分运用网络。在计算机的辅助下,能够使机器自动化。网络化运作。

对于机械的设计,不仅要考虑到实用的可能行,也要能够尽可能的节约成本,同时还要提高各部分的协作运行能力,此时计算机作以计算机作为精确工具加以利用。

引言。一,设计的题目:插床运动系统方案设计及其运动分析。

二,此设计是工科专业在学习《机械原理》后进行的一次较全面的综合设计训练,其目的:

1.巩固理论知识,并应用于解决实际工程问题;

2.建立机械传动系统方案设计、机构设计与分析概念;

3.进行计算、绘图、正确应用设计资料、手册、标准和规范以及使用经验数据的能力训练。

三,主要内容:

1.确定插床主要尺寸,然后按1:1的比例画出图形。

对插刀进行运动分析,选取适当比例尺画出不同点速度,加速度矢量图得到不同点的速度,加速度,并对两处位移,作出位移,速度,加速度同转角的图像。

2.在内容1运动分析的基础上作出运动循环图,在运动循环图的指导下,根据设计要求确定工作台进给运动机构传动方案设计(包括上下滑板1和2进给运动的机构传动方案设计;回转台3分度运动的机构传动方案设计;刀具与工作台在运动中的协调性分析;)

3.整理和编写说明书一份,对图纸进行详细说明。

时间安排。1) .第一天。

明确任务,准备作图工具,并打扫教室。

2). 第。

二、三天 在老师的指导下确定构建尺寸,作出机构简图,并进行运动分析,并作出一个周期的位移、速度、加速度随转角变化的图像。

3). 第。

四、五天 在老师的指导下,完成工作台的机构传动方案设计,并画出传动示意图。

4). 第。

六、七、八天。

自己总结,整理并编写说明书一份。

任务与分析。

本课题主要的目的是为了检测步进电机步距角误差,并把误差进行分析计算,最终得到一份误差数据,用误差曲线的方式在坐标上面把误差和步数结果表现出来,方便日后对误差的分析、误差的减少讨论出相应的方案。

插床主体机构尺寸综合设计。

机构简图如下:

已知=150mm,,行程h=100mm,行程比系数k=2,根据以上信息确定曲柄长度,以及到yy轴的距离。

1.长度的确定。

图 1 极限位置。

由,得极为夹角:

首先做出曲柄的运动轨迹,以为圆心,为半径做圆,随着曲柄的转动,有图知道,当转到,于圆相切于上面时,刀具处于下极限位置;当转到,与圆相切于下面时,刀具处于上极限位置。于是可得到与得夹角即为极为夹角。由几何关系知,,于是可得,。

由几何关系可得:

代入数据, =150mm,,得。

即曲柄长度为75

2. 杆的长度的确定。

图 2 杆bc,bo长度确定。

由图2 知道,刀具处于上极限位置和下极限位置时,长度即为最大行程h=100 ,即有=100mm。

在确定曲柄长度过程中,我们得到,那么可得到,那么可知道三角形等边三角形。

又有几何关系知道四边形是平行四边形,那么,又上面讨论知为等边三角形,于是有,那么可得到,即。

又已知,于是可得到。

即杆的100mm。

3.到yy轴的距离的确定。

图 3到yy轴的距离。

有图我们看到,yy轴由过程中,同一点的压力角先减小,后又增大,那么在中间某处必有一个最佳位置,使得每个位置的压力角最佳。

考虑两个位置:

1当yy轴与圆弧刚相接触时,即图3中左边的那条点化线,与圆弧相切与b1点时,当b点转到,将会出现最大压力角。

2.当yy轴与重合时,即图中右边的那条点化线时,b点转到b1时将出现最大压力角。

为了使每一点的压力角都为最佳,我们可以选取yy轴通过cb1中点(c点为与得交点)。又几何关系知道:

由上面的讨论容易知道 ,再代入其他数据,得:

即到yy轴的距离为93.3mm

综上,插床主体设计所要求的尺寸已经设计完成。选取1:1 的是比例尺,画出图形如图纸一上机构简图所示。

插床切削主体机构及函数曲线分析。

主体机构图见第一张图。

已知,逆时针旋转,由作图法求解位移,速度,加速度。规定位移,速度,加速度向下为正,插刀处于上极限位置时位移为0.

当。(1)位移。

在1:1 的基础上,量的位移为23.5mm。,即曲柄转过72°时位移为23.5mm。

2)速度。由已知从图中可知,与垂直,与平行,与垂直,由理论力学中不同构件重合点地方法可得。

其中,是滑块上与a点重合的点的速度,是杆aob上与a点重合的点相对于滑块的速度,是杆aob上与a点重合的速度。

又由图知,与垂直,与bc垂直,与yy轴平行,有理论力学同一构件不同点的方法可得:

其中,是c点,即插刀速度,是c点相对于b点转动速度,是b点速度。

又b点是杆件3 上的一点,,杆件3围绕转动,且b点和杆件与a点重合的点在的两侧,于是可得:

由图量的,则可到。

由已知可得,规定选取比例尺,则可的矢量图如下:

最后量出代表的矢量长度为17.2mm

于是,可得0.172m/s

即曲柄转过72°插刀的速度为0.172m/s

3)加速度。

由理论力学知识可得矢量方程:

其中,是滑块上与a点重合点的加速度, =方向由指向;是科氏加速度,(其中大小均从速度多边形中量得),q方向垂直向下;是相对于滑块的加速度,大小未知,方向与平行;是c点相对于b点转动的向心加速度, =方向过由a3指向o2;是a3点相对于o2点转动的切向加速度,大小未知,方向垂直a3o2。次矢量方程可解,从而得到。

b时杆aob 上的一点,构aob 围绕转动,又与b点在的两侧,由(是角加速度)可得。

量出则可得到的大小和方向。

又由理论力学,结合图可得到;

其中,在上一步中大小方向都能求得;是c相对于b点转动的向心加速度,方向由c点指向b点;是c相对于b点转动的切向加速度,大小未知,方向与bc垂直。次矢量方程可解,从而可得到c点,即插刀的加速度。取比例尺,可得加速度矢量图如下:

最后由直尺量的长度为11.9mm,于是,可得。

当。1)位移。

在1:1 的基础上,滑块的位移为97.8mm。,即曲柄转过252°时位移为97.8mm。

2)速度。由已知从图中可知,与垂直,与平行,与垂直,由理论力学中不同构件重合点地方法可得。

其中,是滑块上与a点重合的点的速度,是杆aob上与a点重合的点相对于滑块的速度,是杆aob上与a点重合的速度。

又由图知,与垂直,与bc垂直,与yy轴平行,由理论力学同一构件不同点的方法可得:

其中,是c点,即插刀速度,是c点相对于b点转动速度,是b点速度。

又b点是杆件3 上的一点,,杆件3围绕转动,且b点和杆件与a点重合的点在的两侧,于是可得:

由图量的,则可到。

由已知可得,规定选取比例尺,则可的矢量图如下:

最后量出代表的矢量长度为8.0mm,于是,可得:

即曲柄转过252°时,插刀的速度为方向沿yy轴向上。

3)加速度。

由理论力学知识可得矢量方程:

其中,为滑块上与a点重合点的加速度, =方向由指向;是哥氏加速度,(其中大小均从速度多边形中量得),方向垂直向下;是相对于滑块的加速度,大小未知,方向与平行。 b是杆aob上的一点,杆aob 围绕转动,又a5与b5点在的两侧,由(是角加速度)可得。

量出则可得到的大小和方向。

又由理论力学,结合图可得到;

其中,在上一步中大小方向都能求得;是c相对于b点转动的向心加速度,方向由c点指向b点;是c相对于b点转动的切向加速度,大小未知,方向与bc垂直。次矢量方程可解,从而可得到c点,即插刀的加速度。取比例尺,可得加速度矢量图如下。

代入数据可得:

所有数据详见第四章**。

重要数据及函数曲线分析。

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