文档介绍：机械原理设计任务书
木地板连结榫舌和榫槽切削机的机构综合
一、设计题目简介
木地板预制板及其上的榫舌
室内地面铺设的木地板是由许多小块预制板通过周边的榫舌和榫槽连结而成,如图1-1所示。为了保证榫舌和榫槽加工精度,以减小连结处的缝隙,需设计一台榫舌和榫槽成型半自动切削机。该机器执行构件工作过程如图1-2所示。先由构件2压紧工作台上的工件,接着端面铣刀3将工件的右端面切平,然后构件2松开工件,推杆4推动工件向左直线移动,通过固定的榫舌或榫槽成型刀,在工件上的全长上切出榫舌或榫槽。
1-1、设计数据及要求
设计要求及任务:推杆在推动工件切削榫槽过程中,要求工件作近似等速运动。室内工作,载荷有轻微冲击,原动机为三相交流电动机,使用期限为10年,每年工作300天,每天工作16小时,每半年作一次保养,大修期为3年。
1-2、设计任务
1、至少提出三种运动方案,然后进行方案分析评比,选出一种运动方案进行机构综合;
2.    确定电动机的功率与满载转速;
3.    设计传动系统中各机构的运动尺寸,绘制机构的运动简图;
4、用软件(VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可)对执行机构进行运动仿真,并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。
5、图纸上绘出最终方案的机构运动简图(可以是计算机图)并编写说明书。
设计一榫槽成型半自动切削机的机构系统运动方案。该机器为木工机械,其功能是将一木质长方形块切削出榫槽,如图1-1所示。其工艺过程如图1-2所示:先由构件2压紧已经放在工作台上的工件,然后由端面切刀3将工件的右端面切平,最后构件2松开工件,推杆4推动工件向左直线移动,通过固定的榫槽刀的切削,在工件上的全长开出榫槽。
原动机(电机)经减速传动至机构系统原动件转轴O1的转速n=60r/min,O1轴的相对位置为x=65mm,y=240mm;工件长L=80mm,工件高H=12mm。
设计要求及任务:推杆4的总行程为100mm,推杆在推动工件切削榫槽过程中,要求工件作近似等速运动。机器的生产率为每分钟切削60个工件。(说明:端面切刀固定在一个框形构件上,推杆4可穿过框形构件推动工件1运动。)
二、运动分析
3-1、方案设计
根据本题要求和运动分析构件2的运动可用一个特殊的凸轮实现,铣刀3的运动可用一个曲柄滑杆机构或两个齿轮组合机构来实现,推杆4的运动可用一个曲柄摇杆机构或一个特殊凸轮和一些杆件来实现。以下为实现本题的三种方案。
三、运动方案
方案一
方案二
方案三
3-2、方案比较
机械系统运动方案设计的基本原则
机构系统运动方案设计首要的任务是满足执行构件的运动要求,包括运动形式、运动规律或运动轨迹要求。除此之外,通常应遵循以下几个基本原则。
1、机构尽可能简单,运动链尽可能简短
2、尽可能减小机构的尺寸
3、机构系统应有良好的动力学特性
方案一较方案三可以简化机械构造,减轻重量,降低制造成本。 可以减少由于各个零件的制造误差而形成的运动链的累计误差,从而可提高传动精度和增强机构系统工作可靠性。可以减少由于运动副中摩擦带来的功率损耗,以提高机械效率。同时有利于提高整个机构系统的刚度,可减少产生振动的环节。
从减少运动副摩擦、防止机构出现楔紧现象,甚至自锁,则尽可能采用全由转动副组成的连杆机构,尤其是少采用固定导路的移动副。转动副制造方便,摩擦小,机构传动灵活。对于高速运转的机构,如果作往复运动或平面一般运动构件的惯性质量较大,或转动构件有较大的偏心质量(如凸轮构件),则在设计机构系统时,应考虑平衡惯性质量措施,以减少运转过程中的动负荷和振动。所以方案二与方案一中应优先选择方案一。
四、确定电动机的功率与满载转速