文档介绍：机械工程学院
机械原理课程设计说明书
设计题目: 自动钻床
专业: 机械设计制造及其自动化
班级: 09机制一班
姓名: 代文浩学号 099290141079
指导教师: 侍红岩
2010年 12月22 日
1 设计要求
所设计对自动钻床的钻头应能完成钻销和进给两个动作,但钻头所钻深度为20mm,直径为Φ=10mm,材料为45号钢。为了保证钻孔的完成和钻孔质量,要求钻头在工作行程能实现均匀轴向送进:钻头空程尽量减少时间,以提高功效:钻头退到初始位置时,要停歇2秒钟用以装卸工件。
2 原动机
选用Y系列三相异步电动机中的Y90S-4为原动机
额定功率PN=,
额定转速nN=1400r/min,
额定电流IN=。 
额定效率ηN=78%
Y系列三相异步电动机,是一般用途鼠笼型异步电动机基本系列,全国统一设计。它的中心高、功率等级、安装尺寸均符合IEC国际电工委员会标准。产品可以和国内外各类机械设备配套。电压380V,频率50HZ。接法:3KW及以下为Y接,4KW及以上为△接。Y系列电机具有效率高,能耗少、噪声低、振动小、重量轻、体积小、性能优良,运行可靠,维护方便等优点。广泛用于工业、农业、建筑、采矿
行业的各种无特殊要求的机械设备。如风机、水泵、机床、起重及农副产品加工机械等。
3 传动机构

(1)减速机构采用周转轮系。原动机转速为1400r/min,采用周转轮系可用很少的齿轮,紧凑的结构,得到很大的传动比。。
周转轮系减速机构的运动简图
其中Z1=100,Z2=100,Z2’=100,Z3=99。其传动比i1h=1-iH13=1-=。
(2)对比机构
用齿轮减速要达到相同效果则最少需要进行3级减速,用到的齿轮较多,而且结构较分散,。
齿轮多级减速机构简图

传动链
4 执行机构
钻头机构
根据设计条件采用硬质合金麻花钻头:
直径为Φ=10mm,
空载转速n=570r/min,
行程为30mm。
用一对皮带轮和一对锥齿轮带动,电钻上下固定不动,只转动,由工作台向上运动产生轴向送给运动,
锥齿轮带动电钻
送料机构
送料机构采用平面连杆机构,用一个曲柄加上一个杠杆,再用一个滑块连接到推杆上,实现工件进给运动,每推出一个工件之后,推杆往回运动,下一个工件会由于重力作用下落到起始位置,为下一次进给做准备。。
送料机构机构简图

工件到达工作台上后,由液压夹紧机构将其夹紧,然后随工作台上升。。
液压夹紧机构
这个液压夹紧机构由一个固定在工作台上的固定端,和一个与液压缸相连的活动端组成,液压缸也固定在工作台上,可以和工作台一起上升。液压缸采用差动连接装置,并且在液压缸内部后退的地方设计凸台,阻挡活塞后退。当工件送进时活塞后退,松开工件,工件送进到达工作位置后,活塞前进夹紧机构,并且随工作台一起上升下降,直到完成钻削工作,工作台下降到原来位置后,活塞后退,松开工件,然后继续下一个循环。
4. 4凸轮工作台
工作台由五个支柱与机架相连,可以上下活动,中间的支柱上连接一个滚子组成凸轮的滚子推杆,推动工作台上下运动,实现匀速轴向进给,后退,以及停歇运动。旁边四个推杆上连接弹簧,为工作台下降提供动力。。
凸轮工作台机构简图
5 组合机构
将所有机构组合起来,。
组合机构
图中电动机带动减速机构,减速机构A轴与皮带轮1相连,因为减速机构传动比i1h=,所以有
n1=nA=1400×=14r/min,
又因为皮带轮Φ2=Φ3=Φ1,
所以n2=n3=14×=10r/min,
所以皮带轮2,3的周期为T2=T3=6s,又因为皮带轮2,3分别与曲柄轮和凸轮固定在同一轴上,所以曲柄轮与凸轮的周期T曲=T凸=6s。
B轮与皮带轮5相连,所以
n5=nB=1400r/min,
又因为Φ4=2Φ5,
所以n4=700r/min,又因为皮带轮4与锥齿轮1固定,且锥齿轮1和锥齿轮2半径相等,所以
n锥2=n锥1=n4=700r/min,
因为锥齿轮2与钻头固定,所以钻头的空载转速
n钻头=700r/min。
整个组合机构的周期为T=6s,即每6秒就能完成一个工件的加工工作:工件进给,液压夹紧机构夹紧,工作台向上的轴向进给,电钻的钻削,以及工作台向下的退回,液压夹紧机构松开,然后下一个工件被送进,将这个工件顶出,如此重复。
6 工作循环图
执行机构工作循环图用同心圆形式表示,每一圈表示一个周期,周期T=6s