牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析

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1、课程设计说明书课题名称：机械原理课程设计学院：机电工程系专业班级：机械083班学号：学生：指导老师：学院教务处2010年12月23日《机械原理课程设计》评阅书题目牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析学生姓名学号指导教师评语及成绩指导教师签名：年月日答辩评语及成绩答辩教师签名：年月FI教研室意见总成绩：室主任签名：年月日关键词：牛头刨床、速度、加速度、力与力矩本次课程设计是对刨床的的设计参数进行评定，设计过程分为三组，主要是对刨头的加速度、速度和受力情况进行分析和计算，然后作出刨头的速度矢量图、加速度矢量图和力与力矩的矢量图，统计创头不同位置的速度、加速度、力的参数，将数据绘制成曲线图，然

2、后分析曲线图的走势來评定刨床的各项参数，在进行组与组Z间的对比，得出最优参数。最后分析其原因。摘要III1设计任务12.1速度分析32・2加速度分析:33导杆机构的动态静力分析43.1刨头的力的分析过程：53・2对于摇杆滑块机构可以列出平衡方程式：53.3曲柄2平衡力矩分析54方案比较5总结7参考文献81设计任务牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图l-lo电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和同结在英上的凸轮8。刨床工作时，由导杆机构2-3-4-S-6带动刨头6和创刀7作往复运动。刨头右行时，创刀进行切削，称工作行程，此吋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,刨头左行吋，

3、创刀不切削，称空冋行程，此吋要求速度较高，以提高生产率。为此刨床采用有急冋作用的导杆机构。刨刀每切削完一次，利用空冋行程的时间，凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮带动螺旋机构（图屮未1師），使工作台连同工件作一次进给运动，以便创刀继续切削。创头在工作行程中，受到很大的切削阻力（在切削的前后各冇一段约5H的空刀距离，见图1-1,b）,而空回行程屮则没有切削阻力。因此创头在整个运动循环屮，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，以捉高切削质量和减小电动机容量。a）占）图I-I牛头创床机构简图及力曲线图课程设计的任务：1.作机构的运动简图，再作机构两个

4、位置的速度，加速度图，列矢量运动方程;2.作机构两位置Z—的动态静力分析，列力矢量方程，再作力的矢量图；3.用描点法作机构的位移，速度，加速度与时间的曲线。设计数据：表1-1设计内容导杆机构的运动分析导杆机构的动态静力分析符号n21-0204L()2AL()4BLbcL()4S4XS6Ys6g4g6PYpJS4单位r/minmmNmmkgm2III724301108100.36L()4B0.5L()4B1804022062080001001.22导杆机构的运动分析2.1速度分析取曲柄位置“9”进行速度分析。因构件2和3在A处的转动副相连，故尊3=VA2,其大小等丁S102A，方向垂直O2A线

5、，指向与32—致。◎=271112/60rad/s=7.54rad/svA3=rA2=6921o2a=0.83m/s(丄O2A)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VA4=“A3+“A4A3(2-1)大小？0.829?方向丄CUA丄O2A//O4B取速度极点P速度比例尺“V=0.005(m/s)/mm,作速度多边形,vA4=PaA-^=89.3x0.005111/8=0.447m/sv44A3=//vpb=133.9><0.005m/s=0.669m/s又co4=vA3Ai/1O4A=0.4467/0.0.316rad/s=1.24rad/svB4=694xAB=1.24>

6、<0.81m/s=lm/s取5构件作为研究对彖，列速度矢量方程，得VC5=VB5+VC5B5(2一2)大小？1?方向〃导杆丄QiB丄BC取速度极点P,速度比例尺从,=0.005(m/s)/mm,作速度多边行。则出图知，vC5=pc5=19.6x0.005m/s=0.98m/s=42.3x0.005m/s=0.216m/sco5=vrbJLbc=0.216/0.2916=0.74rad/s2.2加速度分析：取曲柄位置“9”进行加速度分析。因构件2和3在A点处的转动副相连,故d；广d；3'其大小等丁S2?1O2A,方向由A指向°2。co,=7.54rad/sQ：3=Q；2=•Lo2a=7.542

7、x0.11m/s2=6.25m/s2dl=2®=2x1.24x0.6996=1.73m/s2q：4=^421o4a=1.242x0.316=0.552m/s2取3、4构件重合点A为研究对彖，列加速度矢量方程得：（2a4~CIa4+CIa4~ClAi+CIa4A3+d,A4A3Q"）大小：？69421O4A?6.252694VA3A3?方向：?BtA丄O4BAtO2丄O4B（向左）〃O4B（沿导路）取加速度极点