半自动钻床设计

2.3、原动机的选择原理

（1） 原动机的分类

原动机的种类按其输入能量的不同可以分为两类：

A一次原动机

此类原动机是把自然界的能源直接转变为机械能，因此称为一次原动机。属于此类原动机的有柴油机，汽油机，汽轮机和燃汽机等。

B二次原动机

此类原动机是将发电机等能机所产生的各种形态的能量转变为机械能，因此称为二次原动机。属于此类原动机的有电动机，液压马达，气压马达，汽缸和液压缸等。

（2） 选择原动机时需考虑的因素

考虑现场能源的供应情况、原动机的机械特性和工作制度与工作相匹配、 工作机对原动机提出的启动，过载，运转平稳，调速和控制等方面的要求、工作环境的影响、工作可靠，操作简易，维修方便、为了提高机械系统的经济效益，须考虑经济成本：包括初始成本和运转维护成本。综上所述，在半自动钻床中最益选择二次原动机中的电动机作为原动件。

三、机构的参数设计几计算

3.1、送料机构机构计算分析

送料连杆机构：采用如下机构来送料，根据要求，进料机构工作行程为40mm，可取ABCD4

180??(K?1)杆机构的极位夹角为12度，则由??

K?1得K=1.14，急回特性不是很明显，但对送料机构来说并无影响。

各杆尺寸：（如下图）

AB=8.53 BC=84.42 CD=60 DA=60 CE=40 EF=8

该尺寸可以满足设计要求，即滑块的左右运动为40，ABCD的极位夹角为12度。

3.2、凸轮摆杆机构的计算分析

(1).由进刀规律，我们设计了凸轮摆杆机构，又以齿轮齿条的啮合来实现刀头的上下运动；

(2).用凸轮摆杆机构和圆弧形齿条所构成的同一构件，凸轮摆杆从动件的摆动就可以实现

弧形齿条的来回摆动，从而实现要求；采用滚子盘行凸轮，且为力封闭凸轮机构，利用弹簧力来使滚子与凸轮保持接触.刀具的运动规律就与凸轮摆杆的运动规律一致； (3).弧形齿条所转过的弧长即为刀头所运动的的距离。具体设计步骤如下：

1.根据进刀机构的工作循环规律,设计凸轮基圆半径r0=40mm，中心距A=80mm，摆杆长度

d=65mm，最大摆角β为18°, 凸轮转角λ=0-60°,β=0°;

凸轮转角λ=60°-270°，刀具快进，β=5°， 凸轮转角λ=270°-300°； 凸轮转角λ=300°-360°，β=0°

2.设计圆形齿条,根据刀头的行程和凸轮的摆角,设计出圆形齿轮的半径r=l/β,由β=18°, l=20mm。

3.得到r=63.69mm，如下图

3.3、凸轮推杆机构的计算分析

凸轮机构采用直动滚子盘行凸轮，且为力封闭凸轮机构，利用弹簧力来使滚子与凸轮保持接触，实现定位功能。只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得我们所需要的运动规律，满足加工要求，而且响应快速，机构简单紧凑。具体设计如下: 设计基圆半径r0=40mm,偏心距e=25

凸轮转角λ=0°-100°,定位机构休止,推杆行程h=0mm; 凸轮转角λ=100°-285°,定位机构快进,推杆行程h=25mm; 凸轮转角λ=285°-300°,定位机构休止,推杆行程h=0mm; 凸轮转角λ=300°-360°,定位机构快退,推杆行程h=-25mm;

设计偏心距e=25的原因是因为此凸轮执行的是定位，其定位杆的行程为25故如此设计。

3.4、行星轮系的计算分析

z1?11z2?10z2'?9z3?10 z4?28z5?8z6?20 z7?10 传动比

=100 根据周转轮传动公式：

z'2z1iH3?1/1?iH?1/(?1)13z3z2

2

考虑到齿轮大小与传动的合理性，经过比较设计皮带传动机构与齿轮系传动机构的相应参数如下表：

皮带轮参数 名称 半径（mm） 皮带轮1 100 齿轮参数

齿轮1 齿轮2 齿轮2’ 齿轮3 齿轮4 齿轮5 齿轮6 齿轮7 模数（mm） 压力角（°） 齿数（个） 直径（mm） 2. 2 2 2 2 2 2 2 20 20 20 20 20 20 20 20 11 10 9 10 28 8 20 10 22 20 18 20 60 18 44 20 皮带轮2 100