机械原理课程设计牛头刨床说明书位置11、7

设计题目：牛头刨床设计院(系):机械工程系时间：5月30日至6月12日共两周11、课程设计任务书 2 2(2)原始数据及设计要求 32、设计(计算)说明书 3(1)画机构的运动简图 3(2)机构运动分析 6①对位置11点进行速度分析和加速度分析 6②对位置7’点进行速度分析和加速度分析 8(3)对位置7'点进行动态静力分析 3、摆动滚子从动件盘形凸轮机构的设计 4、参考文献 2一、课程设计任务书1.工作原理及工艺动作过程牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。刨床工作时，如图(1-1)所示，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；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。切削阻力如图(b)所示。图(1-1)3H2.原始数据及设计要求设计内容导杆机构的运动分析符号4单位方案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。4确定机构运动时的左右极限位置。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、3…12等，下图)。562、机构运动分析(1)曲柄位置“11”速度分析，加速度分析(列矢量方程，画速度图，加速度图)取曲柄位置“11”进行速度分析。因构件2和3在A处的转动副相连，故VA₂=VA3,其大小等于W₂lo₂A,方向垂直于O₂A线，指向与w₂一致。取构件3和4的重合点A进行速度分析。列速度矢量方程，得取速度极点P,速度比例尺μ=0.02(m/s)/mm,作速度多边形如图1-2图1-2取5构件作为研究对象，列速度矢量方程，得方向//XX(向右)⊥O₄B⊥BC7取速度极点P,速度比例尺μ=0.02(m/s)/mm,作速度多边行如图1-2。则由图1-2知，Uc=PC·μ=0.68m/s加速度分析：取曲柄位置“11”进行加速度分析。因构件2和3在A点处的转动副相连，故a”,=a”,其大小等于w₂²lozA,方向由A指向O₂。O₂=6.702rad/s,a”,=a”,=@2²·102A=6.702²×0.09m/s取3、4构件重合点A为研究对象，列加速度矢量方程得：取加速度极点为P′,加速度比例尺μa=0.05(m/s²)/mm,作加速度多边形如图1-3所示?//O₄B(沿导路)8图1—3则由图1-3知，取5构件为研究对象，列加速度矢量方程，得由其加速度多边形如图1—3所示，有(2)曲柄位置“7’”速度分析，加速度分析(列矢量方程，画速度图，加速度图)取曲柄位置“7’”进行速度分析，其分析过程同曲柄位置“11”。取构件3和4的重合点A进行速度分析。列速度矢量方程，得取速度极点P,速度比例尺μ=0.01(m/s)/mm,作速度多边形如图1-4。9则由图1-4知，取5构件为研究对象，列速度矢量方程，得方向//导轨(向右)LO₄B⊥BC其速度多边形如图1-4所示，有取曲柄位置“7’”进行加速度分析，分析过程同曲柄位置“3”.取曲柄构件3和4的重合点A进行加速度分析.列加速度矢量方程，得取加速度极点为P′,加速度比例尺μa=0.05(m/s²)/mm作加速度多边形图图1-5用加速度影象法求得取5构件的研究对象，列加速度矢量方程，得其加速度多边形如图1—5所示，有3、机构动态静力分析取“7’”点为研究对象，分离5、6构件进行运动静力分析，作，组示力体如图1—6所示。已知G₆=800N,又ac=4.3m/s²,可以计算Pi6=-(G₆/g)×ac=-(800/9.8)×4.3=-351N又₆+Pi6+N45+N₁₆=0,作为多边行如图1-7所示，μn=80N/mm。图1-7由图1-7力多边形可得：N₄5,N16分离2,3构件进行运动静力分析，杆组力体图如图1-8所示，在图中，由三力汇交定理得：图1-8作力的多边形如图1-9所示，μn=80N/mm。图1-9对曲柄2进行运动静力分析，作曲柄平衡力矩如图1-10所示，图1-10三、摆动滚子从动件盘形凸轮机构的设计(详情见A3图纸)(一)已知条件、要求及设计数据1、已知：摆杆9为等加速等减速运动规律，其推程运动角中，远休止角中s,回程运动角中',如图8所示，摆杆长度lo₉D,最大摆角ψmax,许用压力角〔α〕(见下表);凸轮与曲柄共轴。2、要求：确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径rT,画出凸轮实际廓线。3、设计数据：设计内容符号数据单位凸轮机构设计oo中o中so中’o(二)设计过程1、取任意一点O₂为圆心，以作ro=45mm基圆；3、在转轴圆上O₂右下方任取一点O₉;为摆动从动件推程起始位置，再以逆时针方向旋转并在转轴圆上分别画出推程、远休、回程、近休，这四个阶段。再以11.6°对推程段等分、11.6°对回程段等分(对应的角位移如下表所示),并用A进行标记，于是得到了转轴圆山的一系列的点，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，把摆杆的相应位置ψ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。5、凸轮曲线上最小曲率半径的确定及滚子半径的选择(1)用图解法确定凸轮理论廓线上的最小曲率半径p: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D、E、F、G四个点处，如下图9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。≈0A;此次设计中，凸轮理论廓线的最小曲率半径p…≈(2)凸轮滚子半径的选择(rT)个点车的实际轮廓曲率半径不小于1~5mm。对于凸轮的凸曲线处对于凸轮的凹轮廓线p=Pc+r,(这种情况可以不用考虑，因为它不会发生素——滚子的尺寸还受到其强度、结构的限制，不能做的太小，通常取r,=(0.1-0.5)r。及4.5<r,<22.5mm。综得到凸轮实际廓线，如图10所示。4中中K8C世2出4助t中uu1、机械原理/孙恒，陈作模，葛文杰主编——六版——北京2006.52、理论力学I/