南航机械原理课设牛头刨床

1、2015 年 6 月 25 日一机构运动简图及原始数据机构示意图：该机构有齿轮1，驱动齿轮2，在齿轮2 上铰链有滑块，再由导杆机构实现刨刀滑枕的切削运动。原始数据：方案号二齿轮转数n r/m 230模 数615齿 数Z55距 L1765001.65360350距 L中 心 O O齿轮参数：压力角=20,齿顶高系数h =1，顶隙系数 =0.2561555Z12传动比（外啮合，转向相反）21m6标准中心距2212d mz 61590mm分度圆直径111分度圆半径基圆直径1d d cos 90cos2084.572mm11d mz 655mm分度圆直径222分度圆半径基圆直径2d d cos 330

2、cos20mmb22压力角=20,齿顶高系数 =1，顶隙系数 =0.25标准齿轮不发生根切的最小齿数z 17.097minmin不能使用标准齿轮，需进行变位。1min1171minminmin2z2minminx (x )x 0变位系数和 的选择，可取 ，即选择零传动。则有i 3.667n n12又由 传动比知 即为n z 1512 ，21减速传动。x x 0.2 x取。12min齿顶高a11d d 2h 9027.2104.4mm齿顶圆直径齿根高11h (h c x )m0.250.2)6mma1齿根圆直径f11f1d1齿顶圆压力角d1s 2xmtan 20.26tan2010.30mm22

3、11d1s s d (inv inv )d111104.410.30 104.4(inv35.90inv20)903.35mm0.56m0.4m即 齿顶圆齿厚可以满足要求h (h x )m(10.2)64.8mm齿顶高a22d d 2h 33024.8339.6mm齿顶圆直径齿根高2h (h c x )m0.250.2)68.7mma2d d 2h 33028.7312.6mm齿根圆直径f 22f 2齿顶圆压力角s 2x mtan 20.26tan208.552222da2da22a2a22339.68.55339.6(invinv)330重合度1 z z 1a12a21 35.9020 24

4、.0620 符合设计要求小齿轮跨齿数z115 小齿轮公法线长度 1111111 6cos20 20.5 inv20.26sin 2028.65mm小齿轮齿数与大齿轮齿顶不产生干涉的条件：ztan tan tan tana12zz sina21155tan tan24.06tan tan15符合条件3.1 连杆机构尺寸参数的确定齿轮转数n r/m 230距 L1765001.65360350距 L中 心 O O且由计算知：12n z 15122124.09rad/s1601（负号 表转向相反） 6.57rad /s1i 3.667212在两极限位置由几何关系可得：l l 3502O AO O2H

5、2O B3l l cos 350cos在极限位置有2O AO O3（1）在左侧极限位置 ：v v l 6.57131.5864.0mm/sA4A22 O Av v v可得：233?v 0 v v 0则有0即3k3 4a l 6.57 131.5mm/s222rA33333作图得 a a a 5676.2/s2ll2333a a且B5B 6B 5B 6 B 5方向 水平竖直3可得B6（2）在右侧极限位置 ：v 0 v v 0同理可得A3B5B6B6 取曲柄与水平方向成60的位置作图得A4A22 O Av v v可得：方向233大小?A3vvA3A3v s /B533v v v方向 水平竖直3B6

6、l3O A222且由速度多边形可得：a 2v 2 /sk234222rk方向333大小 5676.2 ? 1069? 1333.3a 1400mm/s作加速度多边形得2又有B 6B 5B 6 B 5方向 水平竖直a /s可得22考虑坐标方向则B6构件的矢量指向如右图所示。该机构的封闭矢量方程为：l s2即 hl s2s h l 2l h22222hl sintan 2l cos2d dt ds dt v vd dt 对时间求导得rl sin sin v cos l ) s3r则有又有解得32 2l cos cos v sinv l )3rr2 2 a arrr33l cos v a 2233r

7、3r23r3r2v l )r32解得3a l )r2则对水平构件6有：x l cos3v l sin l l sincos() s33a l sin l cos233v l sin()l cos()2222l cosr3ss3323A点处构件4相对构件3（动系）的速度aj: 构件3的角加速度at: B 切向加速度在水平方向的分量an: B 法向加速度在水平方向的分量x ： 刀具的实际位移V ： 刀具的实际速度a ： 刀具的实际加速度(1) 机构是否具有确定的运动低副数目：；LP 1高副数目：自由度：F n2P P 362811LH机构的原动件是齿轮1自由度数目=原动件数目则该机构具有确定的运动

8、。(2)机构功能的实现在原动件齿轮1通过齿轮2带动曲柄2转动，又通过滑块4使导杆3在一定角度范围内摆动，进而推动滑块5运动，从而实现刨刀滑枕6的往复切削运动。(3) 机构的工作性能工作行程中，刨刀速度较慢，变化平缓,符合切削要求。摆动导杆机构使其具有急回特性，可以缩短非工作行程的时间，提高生产率。(4)机构的传递性能该机构中除了有齿轮传动高副外，所有的运动副都是低副。又齿轮接触的运动副对于载荷的承受能力较强，且机构在A、B两处的压力角恒为0，而传动角恒为90。故，该机构磨损小,对于载荷的承受能力较强，适于加工一定硬度的工件。且在整个机构的运转过程中不存在死点，机构可以正常的往复运行。(5)机构的动力性能该机构结构紧凑，尺寸和重量均较小，有利于节约空间。且滑块行程可通过改变导杆长度在一定范围内