机械原理课程设计-牛头刨床课件

1、机械原理课程设计小型平面刨削机床运动简图设计与分析一、课程设计目的： 1. 综合运用理论知识，进行机械系统运动方案设计和主要机构的设计。3训练从事机械设计工作的基本技能，包括设计计算、查阅资料、工程绘图、计算机操作等方面的能力。2培养分析问题、解决问题的能力及创新意识和创造能力。机械原理课程设计小型平面刨削机床运动机构示意图设计参数参数项目题号123刨削平均速度vm(mm/s)530550600行程速度变化系数K1.461.401.45刨刀冲程H(mm)310300370切削阻力Fr(N)350045005000刨刀越程量S(mm)161519机器运转许用不均匀系数0.050.050.05每班

2、学号1-13号题号1；1426号题号2；27之后题号3设计内容1）对小平面刨削机进行运动分解、拟定运动循环图和执行机构选型。2）选定运动方案：切削运动选用平面连杆机构，至少要选出3种机构运动示意图，从中选出2个进行尺度综合和运动分析(两张A1图)，确定最终方案；工件横向进给选棘轮机构和螺旋机构串连；刨刀垂直进给运动选螺旋机构。3）确定电动机的功率和型号。4）确定传动比及传动比分配，选定减速机构。5）确定飞轮转动惯量。6）绘制机构运动简图（1张A1图）。7）编写设计说明书（20页左右）。8）答辩。机构运动分解根据机器的工艺功能要求，其工艺动作分解如下：1.刨刀的切削运动：往复移动，近似匀速，具有

3、急回特性。2工件的横向进给运动：间歇移动，每次移动量相同，在刨刀空回程后期完成移动，要求移动量小且调整容易。工件刨去一层之后能方便地作反向间歇横向移动进给，同样要求反向进给量每次相同且易调整。3刨刀的垂直进给运动：间歇移动，工件刨去一层之后刨刀下移一次，移动量调整方便。拟定运动循环图 考虑到刨刀的垂直进给运动周期相对较长，而且一个周期中的运动时间比静止时间短得多，为了简化机构设计，此运动可以采用手动，所有该设计只要求：拟定刨刀切削运动执行机构和工件横向进给运动执行机构之间的顺序和协调配合关系。机构选型-工件横向进给运动 工件的横向进给运动量是很小的，且每次要求等量进给，又因为必须防止工件在刨削

4、力的作用下沿横向移动，所以横向进给执行机构除了能实现小而且等量进给外。因此，可选用螺旋机构作为横向进给运动机构。 工件要能间歇移动，螺旋必须作间歇转动，所以在螺旋机构之前必须串联一个间歇转动机构，且与刨刀切削运动执行机构相联，能够实现将连续回转运动转化成间歇转动的机构有：1）槽轮机构：每次转角较大且不可调整，为了反向回转，必须增加反向机构。2）曲柄摇杆棘轮机构：每次转角较小，容易调整且为等量转动，采用双向式棘轮还可以方便地实现棘轮反转。3）不完全齿轮机构：可实现等速转位和等量转角，但不可调整，如需反转必须增加反向机构。4）凸轮式间歇运动机构：每次转角不可调，如需反转应增设反向机构。5）星轮机构

5、：具有槽轮机构的启动性能，又兼有不完全齿轮机构等速转位的优点，可以实现等量转角，但不可调，同时星轮加工制造困难。运动方案确定 1刨刀切削运动采用平面连杆机构。（建议选用平面六杆机构，设计要求不少于三种，只要求任选两种进行尺度综合及运动特性评定，并确定最终方案。 ）2工件横向进给运动采用曲柄摇杆棘轮机构与螺旋机构串联。3刨刀垂直进给运动采用螺旋机构。机构尺度综合 刨刀工作行程的刨削平均速度曲柄AB角速度极位夹角可得1原动件曲柄AB的转速n1(r/min) 机构尺度综合 2针对选定两种平面六杆机构示意图，确定各构件运动尺寸。 假定曲柄长度：100mm刨刀终端连杆取150mm机构尺度综合 2针对选定

6、两种平面六杆机构示意图，确定各构件运动尺寸。 假定曲柄长度：100mm刨刀终端连杆取150mm运动特性评定 因为要求速度波动越小越好，所以可以按照速度均方根偏差最小的条件对初步选定的两种平面六杆机构进行运动特性比较，然后选取速度均方根偏差较小者为刨刀切削运动执行机构。 速度均方根偏差n为对应于刨刀切削工作段曲柄AB转角范围所取的计算点数；vi为对应点刨刀的实际速度；vm为刨刀的切削平均速度。 确定电机功率和选型 1取曲柄AB为等效构件，根据机构位置和切削阻力Fr确定一个运动循环中的等效阻力矩Mr（）。2根据Mr（）值，采用数值积分中的梯形法，计算曲柄处于各个位置时Mr（）的功。因为驱动力矩可视

7、为常数，所以按照确定等效驱动力矩Md。3将曲柄位置号（或转角）和对应的Mr（）值列成表格。4由计算刨刀切削运动所需的功率，考虑到机械摩擦损失及工件横向进给运动所需功率，按照Pd1.2P确定电机功率，并选定电机型号。估算飞轮转动惯量 1由M（）MdM（）确定等效力矩M（）。2根据M（）的值采用数值积分中的梯形法，计算一个运动循环中曲柄处于计算位置时等效力矩M（）的功W（）。3将曲柄位置号和对应的M（）及W（）值列成表格。4由WWmax-Wmin求出最大赢亏功W。5求电机转子及减速机构各构件的等效转动惯量Jc。6设飞轮安装在等效构件同一轴上，按照计算飞轮转动惯量JF。绘制机构运动简图 编写设计说明书 5电机功率与型号的确定：包含1）、等效阻力矩Mr（）求值。2）等效驱动力矩Md求值。3）、电机功率Pd计算。Mr（）及其积分值Mr（）可以用列表形式列出。6飞轮转动惯量的估算：包含求飞轮转动惯量的各个步骤。其中M（）及W（）值可以用列表形式给出。7减速机构的选定：包含减速比i，减速机构的类型及其传动比值的确定。8机械运动简图的最终确定及绘制。9参考资料：包括序号、编著者、资