机械原理课程设计牛头刨床传动机构

1、目 录一、设计题目21、牛头刨床的机构运动简图22、工作原理2二、原始数据3三、机构的设计与分析41、齿轮机构的设计42、凸轮机构的设计103、导杆机构的设计16四、设计过程中用到的方法和原理261、设计过程中用到的方法262、设计过程中用到的原理26五、参考文献27六、小结28带传动和齿轮传动 z z、z z，带动曲柄 2 作等角速回转。刨床工作时，由导、杆机构 2、3、4、5、6 带动刨刀作往复运动，刨头右行时，刨刀进行切削，称为工作行程；刨头左行时，刨刀不进行切削，称为空回行程，刨刀每切削完一次，利用空回行程的时间，固结在曲柄 O 轴上的凸轮 7 通过四杆机构 8 与棘轮 11 和2 始

2、 数 据设计数据分别见表 1、表2、表3.表1 齿轮机构设计数据nddzzmmn01288表2 凸轮机构设计数据 rr律/000r速 0表3导杆机构设计数据KnH2表4 机构位置分配表组ABCD号1231 478/1368 /257 9/1 368 /257 9/1 479/1368 /24781齿 轮 机 构 设 计nddzzmmnz120r nmmmmmmmmr n4z 2ddz z1z znnn d z z 0 由i z 2） 得2d z n 102 z 16 z 40 s 0.4ma014x 0.400 x 0.25010 x x 0.4000.250 0.150 0z 16 z 40

3、0011 z 13 z 39 s 0.4ma124x 0.300 x 0.40012 z 13 z 39x x 0.3000.400 0.100 0 1212 h z1 az z x：0.0600）010 x 0.400 0.0600 140h zax ）11minx 0.250 1.3501 h z1 az zx ：）1121minx 0.300 0.2401 139h zax 1.290）22x 0.400 1.2902）z z0inv 2tan x xz z inv）10101 得inv20 inv20 ， ） 48.4 20.081得 m z za 112mm1）02cos 112co

4、s20aamm 112.588mm）cos cos20.081aa 112.588112y 0.147）m4 y x x y 0.1500.147 0.003）01 inv 2tan x xz z invz z121212 得20 0.013418 25 0.013598，192519201920）0.0135980.013418 0.0135040.013418 1922.419.373得m z za 260mm2）12cos 260cos20aamm 258.984mm）cos cos19.373aa 258.984260y 0.1016）m10y x x y 0.100 ）12z z01

5、）d 1021h h x y m 5.588a10a21h h c x m 3.4h h c x m 6f10f21d d 2h 165.97612d d 2h 57.2d d 2h f11f1f22f2d d cos 60.140d d cos 150.35111b22s m 2x s m 2x 221021e m 2x e m 2x 221021p s e 12.56p s e 12.56111222d d / 64.033d d /160.0831122表z z1：2）d 1121h h x y m 12.984h h x y m 5.984a11a22h h c x m 9.5h h

6、c x m 16.5f11f22d d 2h 155.968d d 2h 401.968a11a1a22a2d d 2h d d 2h 1212s m 2x s m 2x 221122e m 2x 221122111222d d /d d /388.4761122表z z0：1rr 3652 25b0）ra0ra1a0a1rs s 2r a0）ra00a0a0037.58832237.588 inv3652inv207.4451.862mm 0.4mrs s 2r a1）ra11a1a1182.98880282.988 inv25inv205.5523.224mm 0.4m z tan tan

7、 z tan tan 2）0a01a1 36.87120.081 25.05320.081 21.2 z z ：21rrr arccos 3826.5 15）b2 ） a2ra1a2a1rs s 2r a1）raaa11177.98465277.984 inv3826.5inv2017.844 0.4mrs s 2r a2）ra22a2a22200.9841952200.984 inv2415inv2012.7888.228mm 0.4m z tan tan z tan tan 2）1a2a2 13 tan38.442tan19.373 39 24.257tan19.373 21.530 1.

8、2 。z z0：1 /lpB P B P n1 122lpPP n12l图2z z1：2 /lppB P B P PP 0.471 2nn1 122ll图32凸轮设计 LLrrr000 0 9 ） 2 75 0 37.5 7.5 220） ，009（）（）09 ） 75 37.5 ， ，22 ） 000取7.59（）（）18 9 ） 2 70 0 5 220） ，0059（） 9 0 ） 2 2 70 5 20） ，00 （） （）90 r 85mm00L （2为L218 45maxL L r130 150 85204D22222 arccosarccos034.412 ）02042L L21

9、30150004D 0204D x L sin110 L sin 70 020404D0）y L cos110 L cos 70 020404D0 235 5.76， x L sin L sin 4020404D0150sin 130sin 34.412 5.766.598mm y L L 4020404D0150 130 34.412 5.76 97.755mmx 6.8mm y 97.6mm4，4x x6.5986.84x 100 100 3.064000 x6.59840004 y y97.755 97.697.755y 100 100 0.1644000y40004265 16.56，

10、 x L sin L sin 8020404D0150sin 130sin 34.412 16.56 y L L 8020404D0150 130 34.412 16.56 104.435mmx 63.1mm y 104.2mm8，8x x62.16163.18x 100 100 1.518000 x62.16180008 y y104.435 104.2y 100 100 0.2388000y104.43580008320 11.388， x L sin L sin 17020404D0150sin 130sin 34.412 11.388110.396mm y L L 17020404D0

11、150 130 34.412 0.735 4.815mmx 110.4mm y 5.8mm，x x110.396110.4x 100 100 0.0041717000 x110.3961700017 y y4.815 5.8y 100 100 20.461717000y4.8151700017350 0.735， x L sin L sin 23020404D0150sin 130sin 34.412 0.73575.266mm y L L 23020404D0150 130 34.412 0.735 x 76.2mm y 41.2mm，x x75.26676.2x 100 100 1.242

12、3230000 x75.26623000023y y42.96141.2y 100 100 4.11232300y42.961230023 d 4 235 5.76， 2 ，22 ，0d 20 dxd L cos110 L cos 70 1d020404D0 4 150cos110 130cos 70 1020 dydd L sin110 L sin 70 1d020404D0 4 150sin110 130sin 70 1020 sin dx dx d dy d 0.97022 cos dy dx d dy 0.24222x x r cos6.59815 0.242 10.228mm44ry

13、 y r sin 97.75515 0.970 83.205mm44rx 10.2mm y 84.4mm ，44x x10.228 10.24x 100100100 0.270400 x10.2280004y y 83.205 84.4 83.2054y 100 1.440400y40004 d 4 16.56 ，22 ，00d200 dxdd L cos110 L cos 70 1d020404D0 4 150cos110 130cos 70 10020 dyd L sin110 L sin 70 1dd020404D0 4 150sin110 130sin 70 10020 sin dx

14、dx d dy d 0.96522 cos dy dx d dy 0.26222x x r cos 62.161150.26288ry y r sin 104.43515 0.965 89.96mm88rx 58.2mm y 90.4mm ，48x x58.231 58.28x 100 100 0.058000 x58.2310008 89.96 90.4y yy 1008100 0.710800y 89.960008dd4 11.388， 2 ，22 ，020 dxd L cos110 L cos 70 1d020404D0 4 150cos110 130cos 70 1020 dydd L

15、 sin110 L sin 70 1d020404D0 4 150sin110 130sin 70 1020 sin dx dx d dy d 0.30922 cos dy dx d dy d 0.95122x x r cos110.396150.9511717ry y r sin 4.815150.309 9.45mm1717rx 96.4mm y 11.8mm ，44x x96.131 96.417x 100 100 0.2817000 x96.1311700017 9.45 11.8y y17y 100100 19.901700y 9.451700017 0.735 2 2 ，2 ，00

16、020 dxdd L cos110 L cos 70 1d020404D0 4 0 150cos110 130cos 70 1020 dydd L sin110 L sin 70 1d020404D0 4 0150sin110 130sin 70 1020 sin dx dx dy 0.62122 cos dy dx d dy d 0.78422x x r cos 75.266150.78463.506mm2323ry y r sin 42.961150.62133.646mm2323rx y 31.8mm ，x x63.506 64.123x 100 100 0.9423000 x63.50

17、62300023y y33.646 31.823y 100100 5.4902300y33.64623000233nLLKH2O2A0.25LO3BK1K11.4611.461K 18018033.65918033.659AO O 73.171223L110L380mmAO2cosAO Ocos73.171020323L HL /2LLO 2cosO 2cos73.171O3B33L 0.25L 0.2555303B , l 4 1 和 8 / 1 和 7 / 2 /s22：L LL2LL cos 73.17130O2AA22 19048.9 419mmV V VA3A2A3A2 L ：？2O

18、2A O A O A /O A ：323V L 2110 /s /sA22O2A. /s/V /s取vBV V V VC5BC4B ： ：？ O B BC3V 8/s /sCvV /s 0.76 sBL3O3BV cb 8 13.4 rad/s 0.78rad/sC4Bv22LL1384BCBCa a a a a anA 3A 3krA 3A 2A 3A 2A 3A 2？ L L2 V ： ：2322O3AO2A3A3A2A O O A A O/AB332a L 0.76 419mm/s 242mm/snA323222O3AO2A a L 2 /s /s22222A2a V a a 2877m

19、m/s /sk22A3A23A3A23v23. 40mm/s/mma 3852 /s取2aBa a a anC 5BC 5BC 5B ： ?？/DEC BCB ：a L 0.78 138mm/s 84.0mm/snC5B24222a pc40/s /s.22caa na 40 54.7A3 rad/s 6.92rad/sa322LL4193O3AO3Aa cn 40 17 rad/s /sC5Ba22LL1384BCBC 5AL LL2LLcos 36012073.171：221O3A1O2O3O2A1O2O3O2A1 488mmLO3B1O3A1LV V VA3A2A3A2 L ： ：？2O

20、2A O A O A /O A323V L 2110 /s /sA22O2A. /s/V /s取vBV V V VC5BC4B ： ：？ O B BC3V 8/s /sCvV /s1.39 sBL3O3BV cb 8 4.4 rad/s 0.26rad/sC4Bv22LL1384BCBCa a a a a anA 3A 3krA 3A 2A 3A 2A 3A 2？ L L2 V ： ：2322O3AO2A3A3A2A O O A A O/AB332a L1.39 488mm/s 942.9mm/snA323222O3AO2A a L 2 /s /s22222A2a V a a 2814mm/s

21、 /sk222A3A23A3A23v23. 40mm/s/mma 1180 /s取aBa a a anC 5BC 5BC 5B ： ?？/DEC BCB ：a L 0.26 138mm/s 9.3mm/snC5B24222a pc40/s /s.22caa na 40 9A3 rad/s 0.74rad/sa322LL4883O3AO3Aa cn 40 27 rad/s 7.8rad/sC5Ba22LL1384BCBC7 ：L LL2LLcos101A222O3A2O2O3O2A2O2O3O2A2 415mmLLO3B2O3A2V V VA3A2A3A2 L ：？2O2A O A O A /O

22、 A ：323V L 2110 /s /sA22O2A. /s/V /s取vBV V V VC5BC4B ： ：？ O B BC3V 841mm/s /sCvV /s0.75 sBL3O3BV cb 8 11 rad/s 0.64rad/sC4Bv22LL1384BCBCa a a a a anA 3A 3krA 3A 2A 3A 2A 3A 2？ L L2 V ： ：2322O3AO2A3A3A2A O O A A O/AB332a L 0.75 415mm/s 233.4mm/snA323222O3AO2A a L 2 /s /s22222A2a V a a 28/s /sk22A3A23

23、A3A23v23. 40mm/s/mma 3802 /s取2aBa a a anC 5BC 5BC 5B ： ?？/DEC BCB ：a L 0.64 138mm/s 56.5mm/snC5B24222a pc4095mm/s /s.22caa na 40 51A3 rad/s 4.92rad/sa322LL4153O3AO3Aa cn 40 11.1 rad/s /sC5Ba22LL1384BCBC 8：AL LL2LLcos77223O3A3O2O3O2A3O2O3O2A3 LO3B3O3A3LV V VA3A2A3A2 L ： ：？2O2A O A O A /O A323V L 2110

24、 /s /sA22O2A. /s/V /s取vBV V V VC5BC4B ： ：？ O B BC3V 89mm/s 72mm/sCvV /s 0.14 sBL3O3BV cb 8 2.7vL rad/s 0.16rad/sC4B22L1384BCBCa a a a a anA 3A 3krA 3A 2A 3A 2A 3A 2？ L L2 V ： ：2322O3AO2A3A3A2A O O A A O/AB332a L 0.14 /s 7.3mm/snA323222O3AO2A a L 2 /s /s22222A2a V a a 28/s /sk22A3A23A3A23v23. 40mm/s/

25、mma 6160 /s取2aBa a a anC 5BC 5BC 5B ： ?？/DEC BCB ：a L 0.16 138mm/s 3.5mm/snC5B24222a pc40/s /s.22caa na 40 103.2A3 rad/s /sa322LL3713O3AO3Aa cn 40 44.5 rad/s 12.90rad/sC5Ba22LL1384BCBC ：L LL2LLcos17A224O3A4O2O3O2A4O2O3O2A4 277mmLLO3B4O3A4V V VA3A2A3A2 L ：？2O2A O A O A /O A ：323V L 2110 /s /sA22O2A.

26、/s/V /s取vBV V V VC5BC4B ： ：？ O B BC3V 15/s/sCvV /s 2.28 sBL3O3BV cb 15 10 rad/s 1.09rad/sC4Bv22LL1384BCBCa a a a a anA 3A 3krA 3A 2A 3A 2A 3A 2？ L L2 V ： ：2322O3AO2A3A3A2A O O A A O/AB332a L 2.28 277mm/s 1440.0mm/snA3232222O3AO2A a L 2 /s /s2222A2a V a a 215/s /sk22A3A23A3A23v23. /s/a 6706 /s取2aBa a

27、 a anC 5BC 5BC 5B ： ?？/DEC BCB ：a L 1.09 138mm/s 164.0mm/snC5B24222a pc7090mm/s /s.22caa na 70 43A3 rad/s 10.87rad/sa322LL2773O3AO3Aa cn 70 2731.2 rad/s /sC5Ba22LL1384BCBC3456710890） 位移线图3503002502001501005000200400转角 45671000） 位移线图10005000移0100200300400位-500-1000-1500转角 234567mm/s2） 891/s2） 0200400

28、转角1hh为了切制齿数 z z 而不发生根切的齿轮，可减小 及加大 。但 减小，minaa 些方法，而最好的方法是采用变位修正法。 N1 h、 、点，来避免根切现象的加工方法。这样加工出来的 、 及 c 仍为标准ma值，而 se 的齿轮就称为变位齿轮。其刀具的移距 称为径向变位量。其中x称为径向变位系数或变位系。当x 0时，称为正变位，所加工的齿轮称为正变位齿轮；当x 0时，称为负变位，所加工的齿轮称为负变位齿轮。2、设计过程中用到的原理当根据凸轮机构的工作要求和结构条件选定了其机构的型式、基本尺寸、推杆的运动规律和凸轮的转向之后，就可以进行凸轮轮廓曲线的设计了。凸轮廓线设计的方法：作图法和解析法在设计凸轮廓线时，可假设凸轮静止不动，而其推杆相对凸轮作反转运动，同时又在其导轨内作预期运动，作出推杆在这种复合运动中的一系列位置，则其尖顶的轨迹就是所要求的凸轮廓线。这就是凸轮廓线设计方法的反转法原理。【1】 孙桓 陈作模 葛文杰（主编）机械原理（第七版）高等教育出版社 20065【2】 邹慧君（主编）机械原理课