牛头刨床机构分析及设计

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1、机械原理课程设计任务书设计题目：牛头刨床机构分析及设计机构位置编号：17方案号：方案Ⅱ班级：25040801姓名：程良学号：132011年1月13日5设计题目：牛头刨床的设计一机构简价与设计数据1．机构简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图1。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，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。刨刀每切削完一次，

2、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。刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力（在切削的前后各有一段约0.05H的空刀距离，见图4-1，b），而空回行程中则没有切削阻力。因此刨头在整个运动循环中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需安装飞轮来减小主轴的速度波动，以提高切削质量和减少电动机容量。图1牛头刨床机构简图及阻力曲线图52．设计数据见表1。表1设计数据案方位单号符容内计设导杆机械的运动分析导杆机构的动态静力分析n2lO2O4lO2AlO4BlBClO4S4xS6yS6G4G6

3、PyPJS4r/minmmNmmKgm2Ⅰ603801105400.250.5240502007007000801.1Ⅱ64350905800.30.5200502208009000801.2Ⅲ724301108100.360.51804022062080001001.2案方位单号符容内计设飞轮转动惯量的确定凸轮机构的设计齿轮机构的设计δnO5z1zO’z1’JO2JO1JO3JO5φmaxlO9D[α]δ0δ01δ0’dO5dO3m12mO31’αr/minKgm2°mm°mm°Ⅰ0.1514401020400.50.30.20.2151254075107510030063.520Ⅱ0

4、.1514401316400.50.40.250.215135387010701003006420Ⅲ0.1614401519500.50.30.20.2151304275106510030063.520二、设计内容1．导杆机构的运动分析已知：曲柄每分钟转数，各构件尺寸及重心位置，且刨头导路位于导杆端点B所作圆弧高的平分线上（见图2）。要求:(1)作机构的运动简图。(2)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。5以上内容与后面动态静力分析一起画在1号图纸上（参考图例1）。曲柄位置图的作法为（见图2），取1和为工作行程起点和终点所对应的曲柄位置，和为切削起点和终点所对应的曲柄

5、位置，其余2、3…12等，是由位置1起，顺方向将曲柄圆周作12等分的位置。2．导杆机构的动态静力分析已知：各构件的重量G（曲柄2、滑块3和连杆5的重量都可忽略不计），导杆4绕重心的转动惯量及切削力的变化规律（图1，）。要求：按表2所分配的第二行的一个位置，求各运动副中反作用力及曲柄上所需的平衡力矩。以上内容作在运动分析的同一张图纸上（参考图例1）。表2机构位置分配表学生编号123456789101112131415位置编号12345678910111212378′68′121131′1′7′47′89学生编号161718192021222324252627282930位置编号456789

6、1011121234565101211252738645910113．飞轮设计已知：机器运转的速度不均匀系数，由动态静力分析所得的平衡力矩，具有定传动比的各构件的转动惯量J，电动机、曲柄的转速、及某些齿轮的齿数（参见表4-1）。驱动力矩为常数。要求：用惯性力法确定安装在轴上的飞轮转动惯量。以上内容作在2号图纸上（参考图例2）。4．凸轮机构设计已知：摆杆9为等加速等减速运动规律，其推程运动角δ0，远休止角δ01，回程运动角δ0’（见图3），摆杆长度，最大摆角，许用压力角（参见表1）；凸轮与曲柄共轴。要求：确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮实际廓线。以上内容作在2号图纸上（参考图

7、例5）。图2曲柄位置图图3摆杆加速度线图5．齿轮机构的设计已知：动机、曲柄的转速、，皮带轮直径、，某些齿轮的齿数，模数，分度圆压力角（参见表1）；齿轮为正常齿制，工作情况为开式传动。要求：算齿轮的齿数，选择齿轮副5的变位系数，计算该对齿轮传动的各部分尺寸，以2号图纸绘制齿轮传动的啮合图（参考图例3）。5