机械原理
课程设计说明书设计题目：插床导杆机构
已知O2O3=160mm，BC/BO3=1，行程H=120mm，行程比系数K=2，根据以上信息确定曲柄O2A ,BC,BO3长度，以及O3到YY轴的距离。
导杆机构的设计
计算过程计算结果O2A长度的确定
由)
180
/(
)
180
(0
0θ
θ-
+
=
K，得极为夹角：
60
=
θ，
首先做出曲柄的运动轨迹，以O2为圆心，O2A为半径做
圆，随着曲柄的转动，有图知道，当O2A转到9，于圆相切
于上面时，刀具处于下极限位置；当O2A转到1，与圆相切
于下面时，刀具处于上极限位置。
于是可得到1与9的夹角
即为极为夹角0
60
=
θ。
由几何关系知，9
1
2
3
2
3
O
O
O
O∠
=
∠，
于是可得，
9
1
2
3
2
3
O
O
O
O∠
=
∠︒
=60。
由几何关系可得：
︒
=COS60
2
3
2
O
O
A
O
代入数据，O2O3=160mm，得
柄长为80mm。
60
=
θ
O2A=80mm
2.杆
2
BO
BC、的长度的确定
当刀具处于上极限位置C2和下极限位置C1时，C1C2长
度即为最大行程H =120mm，即有C1C2=120mm。
在确定曲
柄长度过程中，我们得到9
1
2
3
2
3
O
O
O
O∠
=
∠︒
=60，那么可得
到︒
=
∠60
2
3
1
B
O
B，那么可知道三角形△B
1
O3B2是等边三角
形。
由几何关系知道B1B2C2C1四边形是平行四边形，那么
B2B1=C2C1，又上面讨论知△B1O3B2为等边三角形，于是有
B1O3=B1B2，那么可得到BO3=100mm
又知BC/BO3=1，所以有
BC=100mm
BO2=120mm
BC=120mm
3.O3到YY轴的距离的确定
YY轴由
3
3
1
1
y
y
y
y移动到过程中，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
1
2
B
B刚相接触时，即图3中左边的那
条点化线，与圆弧
1
2
B
B相切与B1点时，当B点转到
1
2
,B
B，
将会出现最大压力角。
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。
取第6点分析
运动分析
计算过程
计算结果 速度
由已知从图中可知，2A V 与O 2A 垂直，23A A V 与O 3A 平行，3
A V
3A V =620mm/s
2.当YY 轴与12B B 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12B O 与12B B 得交点）。
又几何关系知道：
2/))2/132cos(33(1/2)32cos(3B O B B O B O B O B B O l ∠-+∠•=
再代入其他数据，得：
X= 111.96 mm
即O 3到YY 轴的距离为111.96mm
X=111.96mm
加速度
由理论力学知识可得矢量方程：
∨
∨
∨
∨
∨
∨∨∨+
+
=
+=→
→
→
→
→
→
？
方向
？？大小?23232
t A3n A3A3
r A A k A A A αααα
αα
其中，
2A α是滑块上与A 点重合点的加速度，2A α=5.6m ／s 2，方向由4A 指向O 2；k A A 23α→
是科氏加速度，k A A 2
3α→
=1.2m
／s 2（其中233,A A A v v 大小均从速度多边形中量得），
k
A A 2
3α→
方向垂直O 2A 4向下；r
A A 2
3α
是A 4相对于滑块 的加速度，大
小位置，方向与O 3A 4平行；n A3A2α是C 点相对于B 点转
动的向心加速度，
n A3A2
α=1.7m ／s 2
,方向过由C 指向B ；t O A 23α是C 点相对于B 点转动的切向加速度，大小位置，方向垂直BC 。
次矢量方程可解，从而得到3A α。
B 时杆AOB 上的一点，构AOB 围绕2O 转动，又4A 与
B 点在2O 的两侧，由R R n
t
2
,ωαβα==（β是 角加速度）
2A α=5.6m ／s 2
k A A 2
3α→
=1.2m ／s 2
n A3A2
α=1.7m ／s 2
3A α=3.1m ／s 2
凸轮机构的设计表1 设计数据
项目
计算公式
推程 2/))/cos(1(0δπδψψ-=m 回程
2/))/cos(1(0δπδψψ+=m
凸轮廓线的绘制:
①选定角度比例尺,作出摆杆的角位移曲线,将其中的推程和回程角位移曲线横坐标分成若干等分.
②选定长度比例尺,作以O 为圆心以OB=0r 为半径的基圆;以O 为圆心,以OA=a 为半径作反转后机架上摆杆转动中心的圆.
③自A 点开始沿-ω方向把机架圆分成与图中横坐标相应的区间和等
齿轮机构的设计
︒
====25 638
15
1221αm z z。