机械原理牛头刨床设计ppt课件.ppt

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1、机械原理课程设计说明书10机械（一）班沈水亮2010043505设计题目：牛头刨床目录一.设计题目二.牛头刨床机构简介三.机构简介与设计数据四.设计内容五.体会心得一.设计题目1）为了提高工作效率，在空回程时刨刀快速退回，即要有急会运动，行程速比系数在1.46。2）为了提高刨刀的使用寿命和工件的表面加工质量，在工作行程时，刨刀要速度平稳，切削阶段刨刀应近似匀速运动。3）曲柄转速在48r/min,刨刀的行程H在310mm，切削阻力约为4500N，其变化规律如图所示。二.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。刨床工作时

2、,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。三.机构简介与设计数据设计任务完成实现所要求功能的方案分析，至少提出三种方案，并绘制三种方案的机构运动简图，并对不同方案进行评价用图解法对给定的位置实现运动分析和力分析用解析法实现机构的运动学分析用图解法设计凸轮机构1，设计方

3、案分析与比较由设计要求可知，刨削主体机构系统的特点是:在运动方面，有曲柄的回转运动变换成具有急回特性的往复直线运动，且要求执行件行程较大，速度变换平缓；在受力方面，由于执行件（刨刀）受到较大的切削力，故要求机构具有较好的传力特性。根据对牛头刨床主体刨削运动特性的要求，可以列出以下几个运动方案:根据对牛头刨床主体刨削运动特性的要求，可以列出以下几个运动方案: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

4、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。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，执行件的速度在工作行程中变化也较缓慢。方案（e）由凸轮机构和摇杆滑块机构所组成。由于凸轮与摇杆滚子也为高副接触，在工作行程开始也会突然受到较大切削力冲击，由

5、此引起附加动载荷，致使凸轮接触表面的磨损和变形加剧。当然，此方案的优点是：容易通过凸轮轮廓设计来保证执行件滑块在工作行程中作匀速运动。2、设计参数的确定:根据运动设计要求（K=2），可得到该机构的极位夹角为:运算简图尺寸计算经计算得：O4B=535mmy=143mmO2A=110mmO2O4=380mmH=310mmBC=133.75mm3，运动分析之机构运动简图4，运动分析之速度分析(图解法)由运动已知，曲柄上A(A2,A3,A4)点开始，列两构件重合点间速度适量的方程，求构件4上A点的速度VA4大小？√?方向┴O4A┴O

6、2A∥O4A取极点P，按比例u1=0.01(m/s)/mm做速度图，如下图所示，并求出构件4（3）的角速度W4和构件4上B点的速度VB以及构件4与构件3上重合点A的相对速度VA4A3对构件5上B,C点，列同一构建两点间的速度矢量方程：Vc=VB+VcB大小？√?方向∥x┴O4B┴BC运动分析之加速度分析(图解法)由运动已知，曲柄上A(A2,A3,A4)点开始，列两构件重合点间速度适量的方程，求构件4上A点的j加速度aA4大小√？√√？方向A→O4┴O4AA→O2┴O4A∥O4A取极点P‘，按比例u2=0.01(m/s2)/mm做加速

7、度图，如下图所示，构件4上B点和质心S4点的加速度aB和as4。用构件4上的A点切向加速度aTA4求构件4的角加速度a4大小？√√？方向∥X┴O4BC→B┴BC动态静力分析(图解法,不考虑摩擦)计算刨头惯性力为：F=-Ga=70×1.75=122.5N，取力比例尺F=50N/mm。按基本杆组分析如下动态静力分析(RRP杆组)对于该杆组，对杆4对5的拉力FR45，刨头的惯性力FI6，床身对刨头的支持力N，刨头的重力G6，切削阻力P，且满足由图量得lFR45＝142.5mm，即拉力FR45＝7125N。动态静力分析(RPR杆组)对于该

8、杆组，对杆5对4的拉力FR54=FR45，杆2对滑块3的作用力FR23，杆4的惯性力FI4，惯性力矩为M4，机架对4的作用力可分解为FR14x和FR14y，其中将惯性力矩等效到惯性力上，偏距h=184mm。在上述力的作用下，RPR杆组