牛头刨床课程设计

1、河南工业大学毕业（课程）设计说明书目录一、 牛头刨床机构运动···································7二、 原始设计数据········&#

2、183;······························8三、 机械原理课程设计任务书雨设计指导················

3、···1四、 电机至大齿轮6之间的减速传都系统设计···············8五、 主机构（即摆动导杆机构）的设计·····················9六、 凸轮机构的设计··&#

4、183;··································11七、 棘轮机构的设计·············&#

5、183;·······················15八、 连杆机构的设计························&#

6、183;············16九、 解析法分析计算滑轮8的速度和加速度·················17十、 参考资料···············&

7、#183;···························20十一、 设计总结····················

8、83;······················21十二、 附图（A2一张，A3两张）························&#

9、183;····22二、牛头刨床机构运动电机 带轮 齿轮如结构图所示：图中1、2为带轮，1与电机固定，、为传动齿轮，BC为曲柄（与齿轮6固结），CD为滑块、7为摆杆AD，8、9为带刀架之滑枕，10为盘型凸轮（与齿轮6固结），电动机经带传动将运动和动力传至齿轮，驱动齿轮和曲柄转动；曲柄回转经滑块C带动摆杆7，再经过滑块D带动滑枕8，使刀架往复移动完成刨削运动。另外，盘型凸轮10与曲柄同时转动，推动带有滚子的摆杆11经四杆机构拨动棘轮14转动，而棘轮与进给丝杠15相连，通过螺母推动工作台（6完成自动进给运动）。三、原图设计数据速度（次/分）63电机转速144

10、0行程（H）300小齿轮数18行程速比系数（K）1.27经给量(6级)0.18-1.08凸轮机构从动件运动规律余弦加速度运动规律四、电机至大齿轮6之间的减速传动系统（见图1）设计1. 确定总传动比由原始数据可知：6齿轮的转速=63转/分电机的转速=1440转/分故可知总传动比i=960/32=332. 分配各级传动比a. 带传动：一般带传动比约3左右，若i过大，带轮的轮廓尺寸很大，运动时惯性大，产生的刚性冲击、易损坏带轮和轴，故可取=3b. 齿轮传动：依推荐=一般取25， =一般取36，且由总传动比i=综合分析取=2.75，=4.3. 带轮直径的确定：小带轮的基准直径由查阅带轮直径的标准系列来

11、确定为=100mm，则大带轮2的基准直径=300mm，查表核对在标准系列。4. 齿轮齿数的确定：由原始数据知道小齿轮5的齿数=18（齿），所以大齿轮6的齿数=4×25=100(齿)，对于与齿数的确定，综合考虑齿轮的大小后取=24（齿），则齿轮4的齿数=2.75×24=66（齿），最后检验实际的传动比i与理论总传动比i的相对误差：易知：实际总传动比=40故 =×100%=×100%=0%由于0%在误差5%以内，故该系统设计符合要求。5. 对于齿轮啮合的模数选取：齿轮5与齿轮6间取m=6则=m=600mm ,=m=150mm与之间取5，则=120mm,=33

12、0mm五、主机构（即摆动导杆机构）的设计1. 滑枕8与摆杆7的回转中心A之间的相对位置确定：为避免滑枕8所手里的依用线偏离滑枕的滑道太远，滑枕的轴线可位于滑块口的轨迹线的割线位置， 现取该割线在D与的正中间，如下图所示：如图示：由原始数据知滑枕8的行程为750mm，即图中对应的两级位之间的水平距离。又知行程速比系数K=1.50。故极为夹角=由几何关系转换可知极为摆杆和的夹角=故由图示关系应有：=H=220mm由Sin=1081.08mm在直角三角形内=COS=1078.44mm根据滑枕8的轴线位置分析要求，知点A（机架）距滑枕轴线的距离=+=+()=1079.76mm2. 机架AB和曲柄BC的

13、长度确定：曲柄回转中心B的位置影响牛头刨床的力学性能的优劣。由经验可知，机架AB的长度应满足=0.50.7.现取 = 0.5 =539.88mm而对于曲柄的长度由上页图分析可知：=Sin=109.85mm3. 用解析法分析计算滑枕8的速度和加速度，具体方法及数据见目录所示。4. 齿数分度圆直径的确定：齿数模数由教材中标准模数系列表选取=5=，齿数3与齿轮4按情况综合分析选取=5故 =m=5×25=125mm= =5×100=500mm=5×24=70mm=5×66=330mm易知齿轮6的齿顶圆半径= +=251mm且有=251mm<=539.88m

14、m制要求，且有<故=109.85mm，也符合结构限制要求。六、凸轮机构的设计：1. 凸轮转角的分配：根据就投刨床的工作特点，在刨力（滑枕）工作行程时工作台处于静止状态，但刨刀空回程时，工作太才能进给，而且在刨刀回程结束之前，工作台要完成进给。因此凸轮推程角必须满足<-，取富余转角=为完全可靠，取=-，远休止角、回程角、近休止角三者之和应满足+ + =+。故取=， 则=远休止角=满足+=+，如下表所示:曲柄BC+-刨力工作行程空回行程工作台停止停止进给停止凸轮转角+2. 选择从动件运动规律：本次设计按给定的运动规律设计：余弦加速度运动规律。由资料易知此运动规律可以从动件的刚性冲击，并

15、有效地减小其柔性冲击。3. 对余弦加速度运动规律：由推荐使用的从动件摆杆11的摆角取，取，而摆长取（1-2）a推程时：由4（1-cos）,其中取为最大摆角，（为推程角，为凸轮转角）另取对应4如下表计算结果：b回程时与推程对称，由41cos（）=120，同样取=，对应4如下表计算结果：具体凸轮设计，绘制过程及绘图见附A3图。4. 凸轮机构许用压力角【】：凸轮机构最大工作压力角max<一般推程为30-40，回程可达70-。求最大压力角max·需先确定、。凸轮基圆半径满足<。可考虑在（-）之间选取，滚子半径根据结构而定，取（0.1-0.13）故，=-（+）=270-1.25&#

16、215;6=262.5mm=87.5mm=0.2=17.5mm摆杆取：=1.5=131.25mm如图所示：Sin=sin=运用诺模图可知该凸轮最大压力角max故符合设计要求。5.凸轮安装及绘制时的注意事项： a.由于棘轮机构在摆动带动下，回程时2工作台将不动，只有推程中才带动工作台进给，故如 图示w方向为凸轮转速，用相对静止法 .当C点转至E点时，用反转法相当于E转到C点，此过程中为回程，到家为工作行程。接下来C和E各经过的富余转角，之后刀架已在回程，而E摆动带动棘轮进给，在E到达N时，C到M点时，即在开始工作行程前角时进给完成，形成协调。故凸轮安装时，应使E与曲柄BC之间成+=的固定夹角。b

17、.绘制凸轮时，应先画理论基圆（+），再画实际基圆半径，从而得到理论凸轮廓线和实际凸轮廓线。七、棘轮机构螺旋机构的设计1、棘轮齿数的确定：由原始数据知，工作台最小进给量为0.18mm，为丝杠导程，一般可在412mm范围内取为标准值（如：6、8、9、10、12）一般取棘轮直径比较小，这样易操作，棘轮齿数过多虽然进给精确度提高了，但对操作不便。故，取=9mm，而=0.18mm，故棘轮的齿数=50（齿）2、棘轮齿顶图直径d的确定：棘轮的直径d在80120之间选取。取d=100mm3、棘轮摆杆的最大摆角的确定：通过棘轮遮板转动，可使棘爪往返摆动，一次拨过n6n个齿，实现工作台的6级进给，此时n为自然数1

18、.故棘轮最大摆角（n取为1）=×=×6×=43.24、棘轮摆杆的长度确定：由=（1-1.2）d取=1.2d=120mm八、四杆机构（连杆机构）的设计：机架长度根据机床结构并依推荐使用=200-300mm，取=250mm则对于连杆和连架杆由图解法来确定：如下页图作过程示：先分别取干FG的两级位，夹角为=和杆KH的两极位，夹角为=43.2，连接逆时针转动得，连接,并作其中垂线在范围内取点H有无穷多个解，故可根据需要得数H点，从而确定HK和GH长度。（取KH稍大于棘轮半径）。如下页作用过程：HK等于图中=×27.5=55mm=×114=228mm九、

19、解析法分析计算滑枕8的速度和加速度。如下图示：BC=r，AB=e，BC以y轴为起点转动，当转至任意时，摆动，角，设BC的角速度为，杆的角速度为，角加速度为：由 两边移项得: 再求反函数: 再求导：再求导：其中，=且=Vcos= 由e=481.9mm，r=137.11mm=984.12mm，=对分别取、，结果如下表： i=33=3=2.75=4=100mm=300mm=24=66=100=120 mm=330mm=150mm=600mm= = =5m= = =6=1071.44m=1079.76mm=539.88mm=109.85mm： cos010.566900.566900.22220.99

20、240.5354-0.29090.5313-0.28870.44440.97310.4302-0.68230.4186-0.66390.66670.95330.2149-1.30680.2049-1.24580.88890.9508-0.1745-2.2318-0.1659-2.12191.11110.9770-0.7432-2.5997-0.7261-2.53991.33331.0000 -1.0926-0.0000-1.0926 -0.00001.55560.9770-0.74322.5997-0.7261 2.53991.77780.9508-0.17452.2318-0.16592.12192.00000.95330.21491.30680.2049 1.24582.22220.97310.43020.68230.41860.66392.44440.99240.53540.29090.5313