牛头刨床机构的分析与综合

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1、设计题目：牛头刨床机构的分析与综合设 计 者：  王盖     班    级：  机械2   学    号： 6108070208指导教师：    童占荣日期： 2009 年 6 月 19日15目录：1、课程设计任务书……………………………………………………2原始数据及设计要求………………………………………………32、设计（计算）说明书………………………………………………4（1）画机构的运动简图……………………………………………4（2）对位置点进行速度分析和加速度分析…………………4(3)对位置点进行动态静力分析

2、……………………………6（4）对位置点进行速度分析和加速度分析…………………8(5)对位置点进行动态静力分析……………………………93、位置线图,速度线图，和加速度图………………………………104、参考文献…………………………………………………………115、课程设计指导教师评审标准及成绩评定……………………………126、附件………………………………………………………………1315一、课程设计的目的和任务1、目的机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技术基础课程，它是机械原理课程学习过程中的一个重

3、要实践环节。其目的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统设计的步骤及方法，其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。2、任务本课程设计的任务是对牛头刨床的机构选型、运动方案的确定；对导杆机构进行运动分析和动态静力分析。并在此基础上确定飞轮转惯量，设计牛头刨床上的凸轮机构和齿轮机构。二、工作原理与

4、结构组成1.牛头刨床的简介牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床，多用于单件或小批量生产。15为了适用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工，要求主执行构件—刨刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动，且切削时刨刀的移动速度低于空行程速度，即刨刀具有急回现象。刨刀可随小刀架作不同进给量的垂直进给；安装工件的工作台应具有不同进给量的横向进给，以完成平面的加工，工作台还应具有升降功能，以适应不同高度的工件加工。电动机经过减速传动装置（皮带和齿轮传动）带动执行机构（导杆机构和凸轮机构）完成

5、刨刀的往复运动和间歇移动。刨床工作时，刨头6由曲柄2带动右行，刨刀进行切削，称为工作行程。在切削行程H中，前后各有一段0.05H的空刀距离，工作阻力F为常数；刨刀左行时，即为空回行程，此行程无工作阻力。在刨刀空回行程时，凸轮8通过四杆机构带动棘轮机构，棘轮机构带动螺旋机构使工作台连同工件在垂直纸面方向上做一次进给运动，以便刨刀继续切削。2．结构组成牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图(a）所示，切削阻力如图(b）所示。15三、设计方案的确定1.15 方案（a）采用偏置曲柄滑块机构。结构最为简单，能承受较大载

6、荷，但其存在有较大的缺点。一是由于执行件行程较大，则要求有较长的曲柄，从而带来机构所需活动空间较大；二是机构随着行程速比系数K的增大，压力角也增大，使传力特性变坏。 方案（b）由曲柄摇杆机构与摇杆滑块机构串联而成。该方案在传力特性和执行件的速度变化方面比方案（a）有所改进，但在曲柄摇杆机构ABCD中，随着行程速比系数K的增大，机构的最大压力角仍然较大，而且整个机构系统所占空间比方案（a）更大。 （C）方案（c）由摆动导杆机构和摇杆滑块机构串联而成。该方案克服了方案（b）的缺点，传力特性好，机构系统所占空间小，执行

7、件的速度在工作行程中变化也较缓慢。    比较以上三种方案，从全面衡量得失来看，方案?作为刨削主体机构系统较好。2.减速方案的确定： 构思一个合理的传动系统。它可将电机的高速转动（960 转/分）变换为执行机构的低速转动。构思机构传动方案时，能较为合理地分配各部分的传动比，最后绘出机构传动示意图。齿轮箱中齿轮的齿数Z1=10；Z2=20；Z3=10；Z4=20；根据传动比i14=所有从动轮的齿数积/所有主动轮的齿数积       所以                i14=20x20/10x10=4所以总的传动比

8、        i=4X4=16符合条件要求四、设计（计算）说明（1）画机构的运动简图（选取尺寸比例尺为）151、以C为原点定出坐标系，根据尺寸分别定出A点，C点，O点。如图1所示。2、确定机构运动时的左右极限位置，此位置ABCD。3、在左右极限位置，由运动副D点为圆心，ED的长度为半径分别作圆，并与导轨运动线相交，并判断E点的正确位置，确定E点的位置，此时可确定工作行程