机械原理课程设计牛头刨床设计说明书

1、机械原理课程设计 -牛头刨床设计说明书机械原理课程设计说明书牛头刨床设计说明书学号:姓名:组别:目录一 概论3、设计目的3、设计任务33. 扭头刨床机构简介及工作原理3二 导杆机构的运动分析4、刨头位移线图.11、速度分析6三 凸轮机构设计11、凸轮设计要求11、凸轮机构从动件位移、速度、加速度线图13四 齿轮机构设计14、齿轮设计要求14、齿轮计算15、绘制齿轮啮合区图18五 课程设计评价与分析六 课程设计的心得体会18七 课程设计参考文献.20- 3 -一 概论、1.1 机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技术基础课程，它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。机械

2、原理课程设计目的在于巩固和加深所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力，使学生对于常用机构（连杆机构、凸轮机构和齿轮机构）设计和运动分运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，进一步提高设计计算和解决工程技术问题的能力。1.2 机械原理课程设计任务是对主体机构进行设计和运动分析，并根据给定机器的工作要求，在此基础上绘制凸轮、齿轮；或对各机构进行运动分析。要求：、学生根据设计任务在规定时间内完成 1# 设计图一张，3# 设计图两张，设计说明书一份（20 2、要求计算正确、作图规范，图面整洁，说明书步骤清晰有条理，书写端正。1.3 1.3.1 牛头刨床是刨削类机床中应用较广

3、的一种。它适合刨削长度不超过 1000mm 的中、小型零件。牛头刨床的主运动为电动机变速机构摇杆机构滑枕往复运动；牛头刨床的进给运动为电动机变速机构棘轮进给机构工作台横向进给运动。- 4 -1横梁 2进刀机构 3变速机构 4摆杆机构 5床身 6滑枕 7刀架8工作台牛头刨床的主要组成部份及作用如下：（1）床身 床身5 用于支承和连接刨床的各部件，其顶面导轨供滑枕6 作往复运动，侧面导轨供横梁1 和工作台8 升降。床身内部装有传动机构。（2）滑枕 用于带动刨刀作直线往复运动即主运动，其前端装有刀架。（3）刀架 刀架用以夹持刨刀，并可作垂直或斜向进给。扳转刀架手柄 9 时，滑板7 即可沿转盘6 上的

4、导轨带动刨刀作垂直进给。滑板需斜向进给时，松开转盘6上的螺母，将转盘扳转所需角度即可。滑板7上装有可偏转的刀座，刀座中的抬刀板2 可绕轴5 向上转动。刨刀安装在刀夹3 上。在返回行程时，刨刀绕轴5 自由上抬，可减少刀具后刀面与工件的摩擦。1刀座 2抬刀板 刀夹 4紧固螺钉 轴 6刻度转盘 7滑板 8刻度环 9手柄（4）工作台 用于安装工件，可随横梁上下调整，并可沿横梁导轨横向移动或横向间歇进给。（5）横梁：可带动工作台沿床身垂直导轨作升降运动，其空腔内装有工作台进给丝杆。1.3.2 - 5 -图一牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图一，电动机经皮带和2 和固接在其上的凸轮2-3-4-5-

5、6带动滑枕6 和刨刀7 作往复运动。要求工作行程时，滑枕6 应速度较低，且近似等速移动，而空回行程时，滑枕具有较高速度，实现快速返回。另外，齿轮等速转动时，通过四杆机构带动棘轮G转动。棘轮与丝杆相连，实现自动进刀。刨床机构在一个工作循环内，主轴速度波动很大，为此，常采用飞轮调整速度波动。二、牛头刨床导杆机构的运动分析2.1牛头刨床导杆机构设计已知条件n2r/min60KHLBC/LO4B0.25mm48011.55502.2 导杆机构设计要求导杆机构设计应根据连杆 5 传力给滑枕的最有利条件确定摆动导杆长度和滑枕导路X的位置，即曲柄和摆杆转动副连线应垂直于导路，且X应位于摆杆端点所画圆弧高的平

6、分线上。作机构运动位置图。以滑枕 6 的左极限- 6 -位置时曲柄 的位置作为起始点，每隔取一个位置，共12 个位置。每个小组的每一个人分配liang.以刨头左极限点为基点，收集12个位置测量出的位移，绘出刨头位移线图。分2.2.3（1） 选取曲柄特定的位置（2）拆分杆组该六杆机构可看成由一个级基本杆组、两个I级基本杆组组成的，即可将机构分解成图示三部分。- 7 -2.4 测得各个位置刨头位移如下表所示，并绘出刨头位移线图89位移 0 24 84 165 285 342 441 474 452 345 171 362.5 速度分析（1）确定各杆件的长度：0 K）036K1n=6.28rad/s

7、30LO2A=170.0mmL04B=776.7mmLBC=194.2mm（2）速度分析：- 8 -选取速度比例尺=0.05（ms）mmVL1.66m/s O 2AA 11V V VA 1A 2A 1A 2大小：1.66？方向：O2A O4A O4BVA2=1.66*sin6.7=0.194m/sW2=VA2/O4A=0.65rad/sVB=W2*O4B=0.534m/sVC=VB+VCB大小： ？ 0.534 ？方向：水平 O4B CB量得VC=0.45m/s三、凸轮机构设计3.1 凸轮机构设计已知条件- 9 -本组选择第一种方案3.2 1 根据牛头刨床导杆机构结构选定凸轮轴径（2 凸轮基圆

8、直径大于或等于轴径的（1.62）倍；3 凸轮滚子半径等于基圆半径的（0.10.5）倍；4 绘制凸机构从动件位移、速度、加速度线图5 根据反转法原理绘制凸轮轮廓。根据设计要求，本小组取轴径为，基圆直径为轴径的2倍，凸轮滚子半径为基圆半径的0.1倍。3.3、根据以上数据及运动规律得运动方程如下00( ) -sin(2 )( 2)每隔十度进行角位移求解带入得1 =20 (10120)-sin(2 120)( 2)2 =20 (20120)-sin(2 20120)( 2)- 10 -3.41（2- 11 -（3（4四 齿轮机构设计4.1 齿轮机构设计已知条件- 12 -方案 参数Z115Z260)(

9、)201104.2 要求齿轮不根切，且实际中心距的尾数取为0 或5，设计该传动并完圆、齿顶圆、节圆、啮合角、啮合起始点B2B1和啮合极限点、N2，并注明单齿啮合区和双齿啮合区；用图上量取的实际啮合线段B2B1确定重合度，并与公式计算值进行比较。4.3 计算过程：c已知：Z Z =20h 12a分度圆：d d 12标准中心距: 1 2实际中心距：a 啮合角： =201 2 1 12z变位系数：x x x y=( 1 2 1 1 d /cos2 2d /cos齿顶圆： d 1 111- 13 - d 2 222齿根圆：d -2h ff1 11 11d -2h ff2 22 221 d =d cos

10、b12d =d cosb211 1 cos/r )=35.14aa22 2 cos/r )=24.10aaS1=(/2+2x1tanaS2=(/2+2x2tana (tan -tan) tan -tanaa211 +Z2 B B 1 2P =Pcos= b- 14 - B /P1 2b=1.521相对误差=|-|/=8.9%综上，齿轮矫正合格。4.4绘制齿轮啮合图- 15 -五、课程设计分析及其评价，机构具有确定运动，F=3*5-(2*7+1)=1,曲柄为机构原动件。2,通过曲柄带动摆动导杆机构和滑块机构使刨刀往复移动实现切削功能，能满足功能要求.且滑块行程可以根据杆长任意调整；3,工作性能,

11、 , 摆K 的要求；4,传递性能, 机构传动角恒为90机构运动链较长，传动间隙较大；5,动力性能 传动平稳，冲击震动较小.6,结构合理性结构简单合理尺寸和重量也较小制造和维修也较易.7,经济性，无特殊工艺和设备要求成本较低.的谢意。首先,对机械原理这门课程有了更深入的了解.平时的只停留在一个初等的感性认识水平,没有真正的理解透所学的具体原理的应用问题,但在自己做设计过程中老在问为什么,如何解决,通过这样的想法,是自己对自己所学的理论有了深入的理解.在设计过程中,如何才能- 16 -把所学的理论运用到实际中,这才是我们学以所获,学以致用的真正宗旨,这也是当我们从这个专业毕业后所必需具有的能力,这

12、也更是从学到时间的过程,才能为自己在以后的工作中游刃有余,才能为机械工业的发展尽绵薄之力.其次对所学的专业课产生了很大的兴趣.在做设计的过程中,发现机自己很大的发展空间和兴趣的培养。同时，我也深深体会到，过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。- 17 -就需要团队组员各自发挥自己的优点，说出各自的想法，取长补短，契融洽的配合才能换来最终完美的结果。请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。后的学习生活中，做一个不断探索，勇于创新的大学生。- 18 -七 、1 孙恒，陈作模。机械原理（第七版）。北京：高等教育出版社，2006.52 李 笑 刘福利 陈 明。机械原理课程设