牛头刨床机械原理课程设计4点和10点

1、机械原理课程设计说明书设计题目 牛头刨床课程设计说明书一牛头刨床1.机构简介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2-3-4-5-6 带动刨头 6和刨刀7作往复运动。刨头右行时，刨刀进行切 削，称工作行程，此时要求速度较低并且均匀，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 高生产率。为此刨床采用有急回作用的导杆机构。刨刀每次削完一次，利用空回行程的时间，凸轮8 通过四杆机构1-9-10-11 与棘轮带动螺旋机构，使 工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切

2、 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，故需安装飞轮来减少主轴的速度波动，以 提高切削质量和减少电动机容量。图1-11.导杆机构的运动分析已知 曲柄每分钟转数n2,各构件尺寸及重心位 置，且刨头导路x-x位于导杆端点B所作圆弧高的 平分线上。要求 作机构的运动简图，并作机构两个位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图。以上内容 与后面动态静力分析一起画在1号图纸上。1.1 设计数据设计内容导杆机构的运动分析符号n2Lo2O4Lo2ALo4BLbcLo4s4xSeySe单位r/m in

3、mm方案n64350905800.3 Lo4B0.5 L o4B200501.2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3 2方向将曲柄圆作12等分的位置（如下图）E图1-2取第方案的第4位置和第10位置(如下图1-3 )图1-31.3速度分析以速度比例尺:(0.01m/s)/mm 和加速度比例尺：(0.01 m/s2)/mm 用相对运动的图解法作该两个位置的速度多边形和加速度多边形如下图1-4 , 1-5 ,并 将其结果列入表格（1-2 ）表

4、格1-1位置未知量方程VA4=V A3+Va4A34VA4方向丄AQ丄AQII AQ位大小?W2LaO2?置Vc=V B+Vcb占八、Vc方向/X丄BQ丄CB大小?W4LBO4?aA4 =na A4O4t_+ a A4 O4 = a A3k+ a A4A3 +ra A4A3aA4方向A TO4丄AQ A T q丄BQII BQ大小W 4 LaO4?W2LaO22 WA3VA4A3?ac=aB + acBn +acBf方向II X“Ct B丄BCac大小?V w；Lbc?图1-4图1-5位置未知量方程VA4=V A3+Va4A3位VA4方向丄AQ丄AQII AQ置大小?w2LaO2?10Vc=V

5、 B+Vcb占八、Vc方向x丄BQ丄CB大小?W4LBO4?aA4 :_nt_=a A4O4+ a A4 O4=kaA3 +a A4A3 +ra A4A3aA4方向A f O丄AQAf C2 丄 BQII BQ大小2 .w 4 LaO4?2W2LaO22a3Va4A3?ac=aB+acBn+ acBf方向II xVCf B丄BCac大小?V w215L bc?表格（1-2 ）位 置要求图解法结果解析法结果绝对误差相对误差位 置Vc0.783434(m/s59597占八、)ac(m/1.55920s2)93649Vc-0.6305位(m/s476693置)10占八、ac(m/-8.8240s2)

6、123081各点的速度，加速度分别列入表1-3 , 1-4中表1-3目3 23 4VA4VbVc位置位置4点6.701.348960.590290.782400.783432064328914003612101259597位置106.701.107910.324850.642580.63547占 八、2064328336368491975086693单位1/S1/Sm/s表1-4位置aA3naA4O4taA4O4nacBt acBac位置44.0420.79621.16610.00980.97291.559占 八、58996830426001586656138952082093630949位置

7、104.0420.35994.53230.11141.24518.824占 八、58996132446952426123998685401230381单位m/ s22 机构的动态静力分析2.1.设计数据设计内容导杆机构的动态静力分析符号G4GPJS4ypxSyS单位NKg.m2mm方案2280090001.280200500已知各构件的质量G （曲柄2、滑块3和连杆5的质量都 可以忽略不计），导杆4绕重心的转动惯量Js4及切 削力P的变化规律（图1-1，b）o要求 按第二位置求各运动副中反作用力及曲柄 上所需的平衡力矩。以上内容作运动分析的同一张 图纸上。首先按杆组分解实力体,用力多边形法决定

8、各 运动副中的作用反力和加于曲柄上的平衡力矩。图2-12.1矢量图解法：杆组示力体共受五个力，分别为P、G6、Fi6、FRI6、R45,其中R45和Ri6方向已知，大小未知，切削力P沿X轴方向，指向刀架，重力G6和支座反力 N均垂直于质心，R56沿杆方向由C指向B,惯性力 R6大小可由运动分析求得，方向水平向左。选取比 例尺：（100N）/mm，作力的多边形。将方程列入表2-1。645由力多边形可知：F45=706.1099715NFl6=705.9209846 N对3-4杆组示力体分析共受5个力分别为 F'54, F23, Fl4, G, Rl4 ,其中F45,F 54大小相等方向相

9、反，方向沿C指向B，G4已知，方向 竖直向下，惯性力Fi S4大小可由运动分析求得，R23 大小未知，方向垂直于杆4，Ri4大小方向均未知。 选取比例尺卩=(50N ) /mm,作受力多边形。将方程 列入表2-1。表格（2-1 ）位 置未知量方程2R56NFi6 + G6 +R45 +N = 0方向：水平竖直/ BC竖直大小V V?FxFyR54 + Fi4 + G4 + F23 + Fx + Fy = 0方向：/ BC V 竖直丄AB VV大小：V V VV?其中Fi6=705.9209846NG6= 800 NF54=-F45= 706.1099715Na4= a=15.50615379r

10、ad/s2Fi4 =as4 =98.95261167 NG°= 220 Ng对O4求矩有：2M A = G 4 X X4+FI4X X4i + M S4+F54 x X54-F 23 x X23 = 0M S4=J S4 a代入数据，得 F23 =1578.158398N对曲柄分析，共受2个力，分别为R32, R12和一个力偶M,由于滑块3为二力杆，所以R32= R34，方向相反，因为曲柄2只受两个力和一个力偶，所以Fr12与FR32等大反力，由此可以求得:F12、F表格（2-2 ）未知量平衡条件平衡方程结果(N - m)M 02R32I sin 0 2 x76.49517246h 12- M=0Rl2( N)F 02R32-R12=°1578.158398将各个运动副的反力列入表2-