牛头刨床课程设计报告

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1、.机械原理课程设计(论文)题 目:牛头刨床学生姓名专业_机械类学号_222012322220171班级_2012级6班指导教师成绩_工程技术学院2014年7月..目录1牛头刨床机构简介32拟定传动系统方案52.1传动系统的选择与设计52.1.1主执行机构的设计计算52.2主执行机构运动简图的绘制72.2.1主执行机构运动简图的绘制72.2.2主执行机构的工作循环图72.3主执行机构的运动分析73对主执行机构进行运动分析153.1速度分析153.1.1曲柄的速度分析153.1.2第二类II组的速度分析153.1.

2、3第三类II组的速度分析163.2加速度分析163.2.1曲柄的加速度分析173.2.2第二类II组的加速度分析173.2.3第三类II组的加速度分析174主执行机构的动态静力分析185凸轮的设计185.1设计方法216参考文献227致谢22机械原理课程设计----牛头刨床..1牛头刨床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为牛头刨床机构简图。由电动机带动皮带轮,再经齿轮传动,带动凸轮1使其以的角速度转动,再经过滑块2、导杆3及连杆4带动刨头5及刨刀做往复移动。刨刀每切削完一次,利用空回行程的时间

3、,凸轮1通过四杆机构1—6—7—8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。DS5A24B31EC5615050250S3(导杆中点)图1牛头刨床机构简图7MO8如图2所示为一牛头刨床的主执行机构运动简图。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。而刨床以曲柄摆杆机构带动,具有急回特性,符合慢进快退的工作要求。..图2牛头刨床主执行机构运动简图刨头在工作行程中,受到很大的切削阻力,在

4、切削的前后各有一段约0.05H的空刀距离,而空回行程中则没有切削阻力。工作过程中受到的阻力如图3所示。0.05H0.05HHSFmaxF图3 刨刀切削阻力曲线..2拟定传动系统方案2.1传动系统的选择与设计2.1.1主执行机构的设计计算牛头刨床主执行机构设计参数如下表1表1牛头刨床主执行机构设计参数曲柄转速n1机架LAC刨刀行程H行程速比系数K连杆与导杆之比LDE/LCD工作阻力F(N)导杆质量m3(kg)导杆转动惯量JS3(kgm2)滑块质量m5(kg)设计值483803101.460.254500201.1

5、70由上诉参数计算可得:(1)极位夹角(2)由导杆机构特性知道:导杆摆角大小等于极位夹角.(3)由行程和可求得:杆长(4)曲柄长(5)由/求得:连DE杆长(6)设在竖直方向上,点到点最小距离和最大距离分别为,,则导轨放在距点垂直距离为的水平位置上。则取:点到刨刀导路的垂直距离为从图中还可以算得:(7)在图中量得初始位置(8)图中量得:BC的杆长(9)、..量得构件4的转角=、点的线位移.(10)构件1的转角=。电动机的选择:选取电动机的转速为。传动系统的作用通常是实现减速、增速和变速,有时也用作实现运动形式的转

6、换,并且在传递运动的同时,将原动机的输出功率和转矩传递给执行机构。通常要把原动机的输出运动传给执行机构,仅选用一种传动装置或机构的情况较少见,大多数情况是选择若干种传动装置或机构合理地加以组合布置,构成一个传动系统,才能实现预期的工作要求。在进行传动装置和机构的选择与设计时应注意以下问题:①设原动机的转速为,执行机构原动件的设计转速为,则传动装置系统的总传动比如果传动装置系统由n个传动装置或机构串联组成,其每个传动装置或机构的传动比分别为,则②当系统为减速传动时,宜使,并使相邻两级传动比相差不要太大。这样可使中

7、间各级轴有相对较高的转速和较小的扭矩,转轴及轴上的零件可以设计得尺寸较小,从而获得较为紧凑的结构。由上诉知机构总的传动比为:==电动机通过V带传动,一级传动比定为二级、三级齿轮传动比分别为:=≈3.3..二级减速齿轮齿数分别为:三级减速齿轮齿数分别为:×10÷3=80.2.2主执行机构运动简图的绘制2.2.1主执行机构运动简图的绘制详见A1图纸2.2.2主执行机构的工作循环图其中φ取.图4系统工作循环图2.3主执行机构的运动分析根据图2来进行机构的运动分析表2牛头刨床在初始位置参数X(1)X(2)X(3)X(4

8、)X(5)X(6)X(7)X(8)X(9)X(10)(mm)(°)(°)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(°)46176.9°0.51272.1110.02535.34133.84380523.54306静力分析和初定各构件的质量参数..表3各构件的质量参数(kg)(kg)中点002070001.1解:先建立一直角坐标系,并标出各杆矢量及方位角。其中共有四个未知量。为求

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