牛头刨床机构简介.doc

机械原理课程设计1 课程设计的目的和任务1.1 课程设计的目的机械原理课程设计是机械原理教学的一个重要组成部分。机械原理课程设计的目的在于进一步巩固和加深学生所学的机械原理理论知识，培养学生独立解决实际问题的能力，使学生对机械的运动学和动力学的分析和设计有一较完整的概念，并进一步提高电算、绘图和使用技术资料的能力，更为重要的是培养开发和创新机械的能力。1.2 课程设计的任务1、用图解法对牛头刨床的连杆机构进行运动分析和动力分析，要求画出A1图纸一张，写出计算说明书一份。2 机构简介牛头刨床是一种刨削式加工平面的机床，图1所示为较常见的一种机械运动的牛头刨床。电动机经皮带传动和两对齿轮传动，带动曲柄2和曲柄相固结的凸轮转动，由曲柄2驱动导杆23456，最后带动刨头和刨刀作往复运动。当抱头右行时，刨刀进行切削，称为工作行程。当刨头左行时，刨刀不切削，称为空回行程。当刨头在工作行程时，为减少电动机容量和提高切削质量，要求刨削速度较低，且接近于匀速切削。在空回行程中，为节约时间和提高生产效率，采用了具有急回运动特性的导杆机构。此外，当刨刀每完成一次刨削后，要求刨床能利用空回行程的时间，使工作台连同工件作一次进给运动，以便于刨刀下一次切削。为此，该刨床采用凸轮机构，双摇杆机构经棘轮机构和螺旋机构（图中未示出），带动工作台作横向进给运动。在工作行程中，刨头刨刀上作用有相当大的切削力，在切削行程的前后各有一段约的空刀距离，为工作行程的长度，如图2所示。而在空回行程中，则没有切削阻力。 图1.机构简介图2.行程位置简介 图3 牛头刨床机构简图3、 已知数据牛头刨床机构简图如图3所示。设计数据列于表1中。表1 设计数据导杆机构的运动分析导杆机构的动态静力分析n2lo2o4lo2ALo4BlBClo4s4xs6ys6G4G6pypJs4r/minmmNmmKg.m2A603801105400.25lo4B0.5lo4B240502007007000801.1B64350905800.3lo4B0.5lo4B200502208009000801.2曲柄的整个工作周期分为12等分112，另加1点，7、 8点，总共15点。1点为工作行程起点所对应的曲柄位置； 1点为切削行程起点所对应的曲柄位置；7 点为切削终点所对应的曲柄位置。8为工作行程终止点。按照学号排列，每15名同学为一组。每班前15名同学做第一组数据，1630同学做第二组数据。依次循环。学 号12345678机构位置1234567学 号9101112131415机构位置7889101112设计步骤和要求4.1 设计步骤1、设计连杆机构。选择合适的长度比例尺（m/mm），按已知条件确定连杆机构的各构件尺寸。2、作机构运动简图。按所分配的位置，绘制出机构运动简图。3、作速度和加速度分析。选择速度比例尺（）和加速度比例尺（），利用相对运动图解法作位置的机构速度多边形和加速度多边形。其中各构件重心的速度和加速度按影像相似原理在图上表示。4、作运动线图。汇集其他同学用相对图解法求得的各点位置的点的位移、速度和加速度绘制运动线图。5、根据各构件（不计重力的除外）的重心加速度及各构件的角加速度确定各构件的惯性力和惯性力偶矩，并将其合成为一总惯性力，求出该力到重心的距离。6、将机构拆分成若干杆组，以基本杆组为研究对象，画出作用在其上的所有外力。然后，取力比例尺（），用力多边形和力矩平衡方程求各运动副反力和曲柄上的平衡力矩。在切削开始和终止的位置上， 7、汇总所有位置的作用在曲柄上的平衡力矩列入表2中。 表2 作用在曲柄上的平衡力矩 机构位置1234567机构位置78891011124.2 设计要求1、绘图问题A1图纸一张，绘图工具一