牛头刨床平面切削加工机床计划书

牛头刨床 平面切削加工 机床 计划书 一 导杆机构的运动分析 构的运动简图 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄 2 和固结在其上的凸轮 8。刨床工作时，由导杆机构 2动刨头 6 和刨刀 7 作往复运动。刨头右行时，刨刀进行切削，称工作切削。此时要求速度较低且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量；刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产效率。为此刨床采用急回作用得导杆机构。刨刀每切削完一次，利用空回行程的时间，凸轮 8 通过四杆机构 1棘轮机构带动螺旋机构，使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切 削。刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力，而空回行程中则没有切削阻力。因此刨头在整个运动循环中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需装飞轮来减小株洲的速度波动，以减少切削质量和电动机容量。 设计内容 导杆机构的运动分析 符号 位 r/方案 64 350 90 580 .5 00 50 曲柄位置的确定 曲柄位置图的作法为：取 1 和 8为工作行程起点和终点所对应的曲柄位置， 1和 7为切削起点和终点所对应的曲柄位置，其余 2、 312 等，是由位置 1 起，顺 2 方向将曲柄圆作 12 等分的位置。 取第方案的第 4 位置和第 12 位置（如下图）。 构的速度及加速度分析 速度分析 由于构件 2 和构件 3 在 A 处的转动副相连，故 小等于 2 方向垂直于 线，指向与 2一致。 2=20 计算得： 2=s 2 计算得： 0mm/s=603mm/s （ 对位置 12 来说，速度多边形如图 , v =10（ mm/s） /构件 4： =+ 小： ？ ？ 方向： / 得： s， 4 = s s（ A 指向 4 X 80=s s 对构件 4： + 小： ？ ? 方向： / 图可得， s 对位置 4 来说，速度多边形如图 , v =10（ mm/s） /构件 4： =+ 小： ？ ？ 方向： / 得： s， 4 = s s（ A 指向 4 X 80=s s 对构件 4： + 小： ？ ? 方向： / 图可得， s 加速度分析 对 12位置进行加速度分析如下 对构件 2： 0=s 对构件 3：构件 3和构件 2在 m/s 对构件 4： a + a + a + a 小： ? 42 ? ? 方向： ? B A A /由图可得： 加速度影象法得： 所以 s2 5 构件为研究对象 ,列加速度矢量方程。 + + a 大小 ： ? ? 方向 ： 水平 CB 下图速度多边形得 : (方向水平向右 ) 对 4 位置进行加速度分析如下图 对构件 2： 0=s 对构件 3：构件 3和构件 2在 m/s 对构件 4： a + a + a + a 小： ? 42 ? ? 方向： ? B A A /由上图可得： 加速度影象法得： 所以 s2 5 构件为研究对象 ,列加速度矢量方程。 + + a 大小 ： ? ? 方向 ： 水平 CB 上图速度多边形得 : (方向水平向右 ) 头的运动线图 由计算得 刨头 C 在各个位置对应位移 速度 加速度， 将其依次连接，构成圆滑的曲线，即得刨头 C 的运动线图。 刨头线图如下： 二 导杆机构的动态静力分析 已知 各构件的重量 G（曲柄 2、滑块 3 和连杆 5 的重量都可忽略不计），导杆 4 绕重心的转动惯量 的变化规律。 动态静力分析过程： 取“ 4”点为研究对象，分离 5、 6构件进行运动静力分析，作阻力体如图所示： 已知 P=9000N， 00N，又 么我们可以计算 m6a c =- G6/g0 F = P + + + 0 方向： x 轴 y 轴 与 向 y 轴 大小： 9000 800 ? ? 作力多边行如下图所示， F D N=50= N=50=347N 分离 3,4构件进行运动静力分析，杆组力体图如下： 已知 ： F 20N 构件 4 上的惯性力G4/ga 220/10 40 向与 惯性力偶矩 m 方向与 4运动方向相反（逆时针；） 对 画力的多边形如下： 可得， 329N 曲柄 2进行运动静力分析，作组力体图如下： 图 1图 1曲 柄 2 为受力平衡体 对 取矩得： F =0，且 所以可得： m 三 飞轮设计 安装在轴 的飞轮转动惯量 确定 用惯性力法确定 置 1 2 3 4 5 6 平衡力矩 0 300 480 525 7 8 9 10 11 12 1 0 75 0 由图可得最大盈亏功【 W】 =3589 J 四 凸轮机构设计 设计内容 符号 数据 单位 凸轮机构 设计 5 35 38 70 S 10 70 1 mm 48 轮轮廓曲线设计所依据的基本原理是反转法原理。设想给整个凸轮机构加上一个公共角速度 其绕轴心 O 转动。这是凸轮于推杆之间的相对运动并未改变，但此时凸轮将静止不动，而推杆则一方 面随其机架 O 点以角速度 轴心 O 转动，一方面又在绕机架 O 点作匀加速摆动。这样，推杆在这种复合运动中，其滚子中心运动的轨迹即为凸轮的理论轮廓线。以理论轮廓线上一系列点为圆心，以滚子半径 r 为半径，作一系列的圆，在作此圆族的包络线，即为凸轮的工作廓线。 1、取任意一点 以 r=148，在转轴圆上 9。 2、以 135半径画弧与基圆交于 D 点。 为摆动从动件推程起始位置，再逆时针方向旋转画 15 的圆弧，再把 15 圆弧按 0、 1、 4、9、 4、 1、 0 分成 6 份；分别连接90和圆弧上的这些点，则得到摆杆的各个位置角度 ；再以逆时针方向旋转并在转轴圆上分别画出推程、远休、回程，这三个阶段。再以 用 1字进行标记，得到了转轴圆上的一系列的点，这些点即为摆杆在反转过程中依次占据的点，然后以各个位置为起始位置，把摆杆的相应位置 画出来，这样就得到了凸轮理论廓线上的一系列点的位置，再用光滑曲线把各个点连接起来即可得到凸轮的外轮廓。在外轮廓上取一系列的点，以 5滚子半径作一系列的圆，再作此圆族的包络线，即为凸轮的实际轮廓。 3、凸轮曲线上最小曲率半径的确定： 用图解法确定凸轮理论廓线上的最小曲率半径 ：先用目测法估计凸轮理论廓线上的 的大致位置（记为 A 点）；以 A 点位圆心，任选 较小的半径 r 作圆交于廓线上；在圆 A 两边分别以 B、 同样的半径 个小圆分别于 E、 F、 H、 M 四个点处，如图所示；过 E、 F 两点作直线，再过 H、 直线交于 O 点，则 O 点近似为凸轮廓线上 率半径 OA 五 齿轮机构的设计 1 轮齿数的确定 由齿轮的传动情况可得： = 得 = =480(s) = 得 =192(s) = 得 = =39 2 齿轮副 - 的变位系数的确定 有图可知： r 2 = 代入不根切的几何条件式 得 x 于是得出不发生根切的最小变位系数为 = 当 = , z=13 时，有 = = 3 ， 齿轮数据的确定 名称 符号 齿轮 1 齿轮 2 变位系数 x 度圆直径 d 78 234 啮合角 20 20 齿顶高 根高 顶圆直径 根圆直径 心距 a 156 4 画出齿轮副 - 由计算结果，利用 次开发软件，画出两个齿轮，然后组装为齿轮啮合图，并作标注。 六、参考文献 1、 机械原理第 7 版 西北工业大学出版社 主编：孙桓 2.理论力学 高等教育出版社 主编 : 哈尔滨工业大学理论力学教研室 3、机械基础课程设计 主编：张美麟 阎华 张莉彦 化学工业出版社 4. 机械原理 主编 :申永胜 清华大学 出版社 5. 机械设计第 2 版 主编：彭文生 李志民 高等教育出版社 七 心得体会： 首先感觉此次课程设计工作量还是挺大的 ,所以刚开始时有些恐惧感 ,而且感觉还是挺累的 真的觉得辛苦都是值得的 . 这次课程设计让我有了很多收获。第一，通过这一次的课程设计，我进一步巩固和加深了所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养了自己分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，对平面连杆机构有了更加深刻的理解，为后续课程的学习奠定了坚实的基础。第二， 为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准， 这次课程设计过程中，我 查阅了很多次设计书和指导书 ， 一次次翻阅机械设计书是十分必要的，同时也是必不可少的 ，扩大了知识面，同时设计的过程也是不断学习的过程。第三 ,通过这次课程设计，对牛头刨床的工作原理及内部各传