机械设计牛头刨床

1、机械原理课程设计报告机械原理课程设计报告题 目： 牛 头 刨 床 设 计专 1机械原理课程设计报告目录2机械原理课程设计报告牛头刨床是一种靠刀具的往复直线运动及工作台的间歇运动来完成工件的平面切削加工的机床。 图 1是参考示意图。电动机经过减速传动装置带动执行机构（导杆机构和凸轮机构）完成刨刀的往复运动和间歇运动。刨床工作时，刨头由曲柄带动右行，刨刀进HH 0.05 F为常数；刨刀左行时，即为空回行程，此行程无工作阻力。在刨刀空回行程时，由摆动从动件盘形凸轮机构通过四杆机构驱动棘轮机构，棘轮机构带动螺旋机构使工作台连同工件在垂直纸面方向上做一次进给进给运动，以便刨刀继续切削。电动机轴与曲柄轴平

2、行，刨刀刀刃点与铰链点的垂直距离为 50mm，使用寿命 10年，每日一班制工作，载荷有轻微冲击。允许曲柄转速偏差为5。要求导杆机构的最大压力角应为最小值；凸轮机构的最大压力角应在许用值 之内，摆动从动件的升、回程运动规律均为等加速、等减速运动。转速n()行程速比系数 K2凸轮机构运动分析许用压力角推程运动角远休止角0s角 ()长 ()()()角 ()03机械原理课程设计报告F Nm1、根据牛头刨床的工作原理，拟定 23 个其他形式的执行机构（连杆机构），并对这些机构进行分析对比。4、根据给定的数据确定机构的运动尺寸，用 Autocad软件按 1：1 绘制所设计的机构运动简图。要求用图解法设计，

3、并将设计结果和步骤写在设计说明书中。5滑块的速度和加速度。6（）、导杆机构动态静力分析，确定机构一个位置（导杆摆到与机架位于同一直线位置）的各运动副反力及应加于曲柄上的平衡力矩。6(b) 、绘制从动件滑块的位移、速度、加速度曲线图。6（）和 6（b）任选一个内容进行分析。7、凸轮机构设计。根据所给定的已知参数，确定凸轮机构的基本尺寸（基圆半径、机架和滚子半径），并将运算结果写在说明书中。用图解法画出凸轮机构的实际廓线（用Autocad软件）。8、编写设计说明书一份。应包括设计任务、设计参数、设计计算过程等。4机械原理课程设计报告第一个方案：因为其自由度F=3*5-2*7=1，机构具有确定的运动

4、。与原方案相比，结构同样简单，但由于此方案中刨头会受到曲柄转动时向上的力，不利于力的传动。第二个方案：因为其自由度F=3*5-2*7=1，机构具有确定的运动。此方案以滑块机构替代转动机构，增加了摩擦，以曲柄机构带动的刨刀需加一个较大的力，动力性能较差。第三个方案：因为其自由度F=3*5-2*7=1，机构具有确定的运动。其冲击振动较大，零件易磨损，维护较难，对设备要求较高，导致成本增加。5机械原理课程设计报告1.电机的选择刨床的执行构件的速度很低，曲柄转速比较小，应选择转速比较小的原动机，综合考虑应选定传动系统电机型号为 Y160M2-8，转速 720r/min。B、根据扭头刨床设计数据知有效工

5、作行程 H=0.31 mw为了减少能耗、减轻振动，易将转换运动形式的机构，如凸轮机构、连杆机构、螺旋机构等布置在执行机构相连的低速级一端。（1）刨刀每分钟往复移动的次数可调，最小的每分钟往复移动次数为 15 80 次（第六档），共六档，相邻两档每分钟往复移动次数之比理论上应相等。（2）刨刀的工作行程 H=300mm,可用人工无级调整。（3）刨刀在一定范围内可随小刀架实现手动无级垂直进给（4）刨刀往复运动的起始位置，在一定范围内可用（5）工作台自动实现横向进给，且进给量可由人工无级调整。（6）刨刀的往复切削运动具有急回特性。当刨刀工作行程为 300mm 时。其行程速比系数 K 控制为1.382三

6、机械运动方案示意图机械原理课程设计报告cB51A824O4Cl确定机构的运动尺寸：机架l，行程速比系数 K=1.38，连杆与导杆之比l25.370则原动件杆 4 的极位夹角 l2O2O4Hmm2连杆 5 lBC7机械原理课程设计报告cB5注：图中 2 点 8 点为机2C2A 4A 3?428机械原理课程设计报告m s/ 0.00 /则由图知，A44vm s/ 0.53 /34vA3 / 0.00 /O B O Am sB5B4A444又4cBCB/xx则由图知，cCB /CBCBnnA3，其大小等于 2 O2A,方向由 A指向 O2/s2a a l 4.783 0.068m/s3.21m/s2

7、2222 O2A取 3、4 构件重合点 A为研究对象，列加速度矢量方程得nA 3KrA 4A 3 A 4A 4 A 3大小00机械原理课程设计报告方向AO2/O4Ban大小方向/X/a4取加速度极点为P ,加速度比例尺 a=0.2（m/s2）/mmc5p(a3n)a a pa 9.870.2m/s 1.87m/s则有图知，A4A34a4a242B5B4 5.96 /n2又BCam sa pc 7.84 /2ca2O2AA 4A 3?424机械原理课程设计报告C m s则由图知A4V4A44lBC 点，列速度矢量方程式 CBC B方向大小m s m/s /CV05l由运动已知的曲柄上 A 点开始

8、，列两构件重合点间加速度矢量方程，求构件 4 上 A 点的加速度a 。A4因为22A2A3a l 1.24 0.65m/s222aK 20A4A3n2CB所以a a a a atKrA 4A 4A 3大小方向044机械原理课程设计报告2a 6,83由图求得a pa 0.05m/s2A4a4a 0tA4l因为O4Bpa lO4A4a pb0.05m/s2Baat0所以构件 4 的角加速度aA44lO4Aa a antcBC BC B大小0方向CB由图得a pcm/s2CaN,又cc5机械原理课程设计报告G /g /9.8351.02N则 F6设 F 与水平导轨的夹角 ，可测得 a 的大小为25R

9、45由 FXRr6R6解得 F =8664NF =-1875.4R45R6已知F =F =8664N，r54R4544M G 1F h F 3M F h 0根据42RR4其中h1,h2.h3,h4 分别为G4F14Fr54,Fr23作用于O4 Fr23=9855NF 作用于 O2 的距离为 其大小为 0.18mR32 /）（0等加速段：等减速段：202max0 ) / /2 ）max2max000由以上两个表达式解得：13机械原理课程设计报告d0 /）02nd ( 002nd420Ldddt则将（1）式分子分母同乘dd a)由式（3）求出 op 代入式（1）右边得：aasin(90 a) si

10、n(90 a )LB1000aLd/d)a cos(a )0aLd/d) 代入（6）中得：用0sin )0d/PB ,则,再由式（2）得BC Ld111111 )0dda )0a0dda a )0机械原理课程设计报告dL ) da 90 将00如果在图中所示位置的接触点B 处的压力角正好满足 a=1便是在此位置时满足（10）以达到式成立的边界。可OCds回程时， d co s( )0 ad0代入式（11）得： )0a r 的解域，推程与回程的解域的交集便是该凸轮机构保证力性能最好的 a00和a r 的解域，综上所述，确定去伦机构的基本尺寸：00基架长度 a=150mm 滚子半径 r=5.5mm1.选定角度比例尺，摆杠的角位移曲线，如图所示，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= 为半径的基圆：以 O 为圆心，以 OA=a 为半径作反转后3.自 A 点开始沿- 方向吧机架圆分成与图中横坐标相应的区间与等分，得点 . A A .,z 再以A， ， 3， ， 3， ， 313 .使它们分别等于图中对应的角位移，得线段1， ， 31115机械原理课程设计报告通过一段时间的设计，让我对所学的知识有了更加深刻的认识