牛头刨床机械原理课程设计方案一位置和位置

1、课程设计说明书学院:_xxxxxxxxxxxxxxx_ 班 级:xxxxxxxxxxxxx学生姓名: xxx学 号:xxxxxxxxxxx设计地点（单位）_xxxxxxxxxxxxxxxxxx _设计题目:_牛头刨床_完成日期：2015年 7 月 10日成绩(五级记分制):_ _教师签名:_年月 日设计数据.21、概 述.342、导杆机构的运动分析46479119123、导杆机构的动态静力分析4151516.174、飞轮机构设计19.205、凸轮机构设计226、齿轮机构设计261.概 述一、机构机械原理课程设计的目的：机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学

2、分析与设计的训练，是本课程的一个重要实践环节。其基本目的在于：（）进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。（）使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。（）使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。（）通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。二、机械原理课程设计的任务：机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构（连杆机构、凸轮机构、齿轮机求，在此基础上设计凸轮、齿轮；或对各机构进行运动分析。要求学生根据设计任务，绘制必要的图纸，编写说明书。三、械原理课程设计的方法：机械原理课程

3、设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。图解法几何概念较清晰、直观；解析法精度较高。根据教学大纲的要求，本设计主要应用图解法进行设计。1.1 牛头刨床的简介一 机构简介：机构简图如下所示：工作台工件0ADno棘轮2Z08d0Oo9Z2n0OEZ Z11电动机牛头刨床机构简图牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如上图所示。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1-2-3-4-5-6 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，

4、此时要求速度较高，以提高生产效率。因此，刨床采用具有急回特性的导杆机构。刨刀每切削完成一次，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（图中未画），使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。1.2 运动方案分析与选择1. 机构具有确定运动.自由度为 F=3n-(2P +P )=35-(27+0)=1;h2. 通过曲柄带动摆杆导杆机构和滑块使刨刀往复运动 ,实现切削功能,能满足功能要求.3. 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,摆动导杆机构使其有急回作用,可满足任意行程速比系数 k 的要求;4. 传递性能,机构传动转角为 90

5、,传动性能好,能承受较大的载荷,机构运动链较长,传动间隙较大;2导杆机构的运动分析（位置 4号和9号）（选择方案一）导 杆 机 构 的 运 动 分 析导杆机构的动态静力分析mm kgm2380 110 540 0.2 0.5 240 50 200 700 7000 80 1.1方580 0.3 0.5 200 50 220 800 9000 80 1.2案430 110 810 0.3 0.5 180 40 220 620 8000 100 1.26L04B A2？2v A4= 44V =B5V A4 a w=32在A aaaanr+=+?V C52s2取 加 速 度 极 点 ， 加 速 度

6、比 例 尺 （ ） /mm 。aa0.93087=A4O4A=a ,a l =1.38428*1.38428*0.485783=0.93087AO4244O4AB5B4A4O4BO4A:anC5=B5+C5B5+C5B5 ？,= A2？ ？2v A4= B4 44 ？? a=32在A aaaanr ? l+=+2?2a0.34332348aB5=a =l =1.047634*1.047634*0.314718541=0.34332348AO42,44O4AB5B4A4O4BO4Aaaa ？,=a/g) 4F =66NF NFNF M 对 o h h h h 。由NF在右图中，对点取矩得： i4

7、i6G4M |cos180=-7000*0.7497054=-5247.9378cN |cos180=-41.014548*0.7497054=-30.7488281ci6i6N BG44N i4i4i4N bM2 M b以曲柄为等效构件，求系统的等效转动惯量不均匀系数求JF.nOzJJJJOOO Mer4.3 飞轮转动惯量J，J， bcJ， cd ab maxJ nmax2 222)2J )25.凸轮机构设计设计过程选取比例尺，作图=1mm/mm。lAHOO 99HAH为摆杆长度，为推程类角速度，0）过点 作与 及其延长线夹角为推程许用传动角的一对射线KHL的OA方位线以下部分（阴影区域）。

8、摆杆推程中有无数个位置，固20K LKHL有无数对射线 、 整个推程满足条件的凸轮轴心容许选取区域无数个连续角域KHLKHL族 的公共交集 。AJAJ2、回程：摆杆任一位置OA，在其上截取 =-l（l为摆杆长度，9J为回程类角速度， 0）过点 作与 及其延长线夹角为推程许用传AJMAJN动角 的一对射线 M、N,即有 =， =180-。此位rrr置满足，条件的凸轮轴心许用区域rMJN夹角域 的OA方位线的以下部分（阴影区域）。同理，射线摆杆推20M N程中有无数个位置，固有无数对射线 、 分别构成连续射线族M、NMJN以及连续角域族 。整个推程满足 条件的凸轮轴心容许选rMJNMJN取区域无数

9、个连续角域族 的公共交集 。 /22o=， /2w=d /o2( 0 /2)o /22oo= /w=,d /oo2 ( /2 )oo把推程角6等分，并列出对应的摆角：表40.833333 3.33333 7.50000.133333 0.266666 0.411.6666 14.16633 15.00000.266666 0.133333 0dt3366666666633333 ，2等加速回程：2o=-4 =-1.92（-85/180* )/=d /w285/180*( 0 /o ) 85/180* /2 ，等减速回程：，o2o= -)/2=85/180*85/180*d /，oo)-0.8

10、( /2 )0o13147.5（） 8597.5110122.513516014.16633 11.6666 7.5-0.13333 -0.26666 -0.43.33333 0.833333 0-0.26666 -0.13333 0条件的凸rKHL MJN轮轴心容许选取区域 。= ，所以可以确定OOr位置和最小基圆半径为43.2851177mm, OO长度为138.47632131mm。如下2 93、再以O为圆心，以 /=138.47632131mm为半径作转轴圆；取一点24、以O为圆心，以 /=125mm为半径画弧与基圆交于一点。即为摆动9从动件推程起始位置，再以逆时针方向旋转并在转轴圆上

11、分别画出推程、远休、回程、近休，这四个阶段。再以12.5 对推程段等分、12.5 对回程段等分（对应的角位移如下表所示），并用数字进行标记，于是得到了转轴圆上的一系列的点，这些点即为摆杆再反转过程中依次占据的点，然后以各个位置为起始位置，用反转法把摆杆的相应位置 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。（1）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（可记为A点）；以A点位圆心，任选较小的半径r 作圆交于廓线上的B、C点；分别以B、C为圆心，以同样的半径r画圆，三个小圆分别交于四个点处，如

12、下图所示；过D、E两点作直线，再过F、G两点作直线，两直线交于O点，则O点近似为凸轮廓线上A点的曲率中心，曲率半径；此次设计中，凸轮理OA（2）凸轮滚子半径的选择（r）凸轮滚子半径的确定可从两个方向考虑： 几何因素应保证凸轮在各个点车的实际轮廓曲率半径不小于 15mm。对于凸轮的凸曲线处， rCTrCT失真现象）；这次设计的轮廓曲线上，最小的理论曲率半径所在之处恰为minTTmin学因素滚子的尺寸还受到其强度、结构的限制，不能做的太小，通常T0Tr=15mm。R134.36.齿轮机构的设计 n d ,o2o,o, z z -z 221用2z 2由id d n n , n 得oo= o/ o= o/ o=oo =i n nzz z z480/60z = 2*oo2