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機械原理課程設計
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2020 年 4 月 19 日
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一、設計要求
1.1 設計題目
2、設計加工所示工件Φ 12mm 孔的半自動鉆床。進刀機構負責
動力頭的升降，送料機構將被加工工件推入加工位置，并由定位
機構使被加工工件可靠固定。
進料機構
定位機構
動力頭
電動機轉速
工作節(jié)拍
方案號
工作行程
工作行程
工作行程
/(r/min)
（生產率）
/mm
/mm
/mm
/ （件 /min ）
A
40
30
3、15
1450
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半自動鉆床凸輪軸設計數(shù)據(jù)
1.2 設計任務
1. 半自動鉆床至少包括凸輪機構、齒輪機構在內的三種機
構；
2.設計傳動系統(tǒng)并確定其傳動比分配，并在圖紙上畫出傳動
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系統(tǒng)圖；
3. 圖紙上畫出半自動鉆床的機構運動方案簡圖和運動循環(huán)
圖；
4.凸輪機構的設計計算。按各凸輪機構的工作要求，自選從
動件的運動規(guī)律，確定基圓半徑，校核最大壓力
4、角與最小曲率半
徑。對盤狀凸輪要用電算法計算出理論廓線、實際廓線值。畫出
從動件運動規(guī)律線圖及凸輪廓線圖；
5.設計計算其它機構；
6.編寫設計計算說明書；
1.3 設計提示
1. 鉆頭由動力頭驅動，設計者只需考慮動力頭的進刀（升降）運動。
2. 除動力頭升降機構外，還需要設計送料機構、定位機構。各機構運動循環(huán)要求見下表。
3. 可采用凸輪軸的方法分配協(xié)調各機構運動。
機構運動循環(huán)要求表
10o
20o30o
45o
60o7
5、5o90o
105o～ 270o
300o
360o
送料
快進
休止
快退
休止
定位
休止
快進
休止
快退
休止
進刀
休止
快進
快進
快退
休止
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二、設計工作原理
2.1 機構的工作
6、原理
該系統(tǒng)由電機驅動，經(jīng)過變速傳動將電機的 1450r/min 降到
主軸的 2r/min ，與傳動軸相連的凸輪機構控制送料，定位，和進
刀等工藝動作，最后由凸輪機 經(jīng)過齒輪傳動帶動齒條上下平穩(wěn)地
運動 ,這樣動力頭也就能帶動刀具平穩(wěn)地上下移動從而保證了較高
的加工質量，簡圖如下：
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2.2 傳動機構的選擇和工作原理
（ 1）傳動機構的作用
1：把原動機輸出的轉矩變換為執(zhí)行機構所需的轉矩或力。
2：把原動機輸出的速度降低或提高，以適應執(zhí)行機構的需
要。
3：用原動機進行調速不經(jīng)濟和不可能時，采用變速傳動來
滿足執(zhí)行機構經(jīng)常調要求
4：把原動機輸出的等速回轉運動轉變
5：實現(xiàn)由一個或多個動力機驅動或若干個速度相同或不同
的執(zhí)行機構。
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6：由于受機體的外形，尺寸的限制，或為了安全和操作方
便，執(zhí)行機構不宜與原動機直接連接時，也需要用傳動
裝置來聯(lián)接。
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（ 2）傳動機構選擇的原則
1：對于小功率傳動，應在考慮滿足性能的需要下，選用結
構簡單的傳動裝置，盡可能降低初始費用。
2：對大功率傳動，應優(yōu)先考慮傳動的效率，節(jié)約能源，降
低運轉費用和維修費用。
3：當執(zhí)行機構要求變速時，若能與動力機調速比相適應，
可直接連接或采用定傳動比的
9、傳動裝置；當執(zhí)行機構要
求變速范圍大。用動力機調速不能滿足機械特性和經(jīng)濟
性要求時，則應采用變傳動比傳動；除執(zhí)行機構要求連
續(xù)變速外，盡量采用有級變速。
4：執(zhí)行機構上載荷變化頻繁，且可能出現(xiàn)過載，這時應加
過載保護裝置。
5：主，從動軸要求同步時，應采用無滑動的傳動裝置。
6：動裝置的選用必須與制造水平相適應，盡可能選用專業(yè)
廠生產的標準傳動裝置，加減速器，變速器和無級變速
器等。
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