牛头刨床机械原理课程设计方案一位置和位置Word格式.docx

1、要求学生根据设计任务，绘制必要的图纸，编写说明书。三、械原理课程设计的方法：机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。图解法几何概念较清晰、直观；解析法精度较高。根据教学大纲的要求，本设计主要应用图解法进行设计。1.1牛头刨床的简介一机构简介：机构简图如下所示： 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如上图所示。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1-2-3-4-5-6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

2、高，以提高生产效率。因此，刨床采用具有急回特性的导杆机构。刨刀每切削完成一次，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。1.2运动方案分析与选择运动机构简图方案分析:1.机构具有确定运动.自由度为F=3n-（2Pl+Ph）=35-（27+0）=1;2.通过曲柄带动摆杆导杆机构和滑块使刨刀往复运动,实现切削功能,能满足功能要求.3.工作性能,工作行程中刨刀速度较慢,变化平缓,符合切削要求,摆动导杆机构使其有急回作用,可满足任意行程速比系数k的要求;4.传递性能,机构传动转角为90,传动性能好,能承受较

3、大的载荷,机构运动链较长,传动间隙较大;5.动力性能,传动平稳,冲击震动较小6.结构和理性,结构简单合理,尺寸和质量也较小,制造和维修也较容易7.经济性,无特殊工艺和设备要求,成本较低.综上所述,选该方案.2导杆机构的运动分析（位置 2 号和 4 号）（选择方案一）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n2L0204L02AL04BLBCL04S4XS6YS6G4G6PYPJS4单位r/minmmNkgm2方案603801105400.250.5240502007007000801.164350905800.322080090001.2724308100.36

4、1804062080001002.1 位置2的速度分析 数据：n2=60r/min,LO2O4=380mm,LO2A=110mm,LO4B=540mm,LBC=0.25LO4B,LO4S4=0.5LO4B对位置2：选取尺寸比例尺l=0.001m/mm，作机构运动简图。Lo4A=0.41899m速度分析：取构件3和4的重合点（A2，A3，A4）进行速度分析。对构件2：VA2=2LO2A=（60X2）/60x0.11=0.69 m/s对构件3：构件3和构件2在A处构成转动副，VA3=VA2=0.69 m/s对构件4：VA4=VA3+VA4A3大小： ？ 0.69 ？方向：AO4 AO2 / AO4

5、取速度极点P，速度比例尺v =0.01（m/s）/mm。作速度多边形如下图所示。得：VA4=0.3237m/s，= VA4/ LO4A=0.3237/0.41899=0.7727 rad/sVA4A3=0.60932m/s（A指向o2）VB4 = X LO4B=0.7727*0.54=0.4172 m/sVB5 = VB4=0.6477 m/sVC5=VB5+VC5B5 0.6477 ?/XX o4B CB作速度多边形如上图所示。VC5=0.39837 m/s2.2 位置2的加速度分析aA2=w2 2LO2A=6.28*6.28*0.11=4.338224 m/s2构件3和构件2在A处构成转动

6、副，aA3= aA2=4.338 m/s2aA4= a A4n + a A4= aA3+ a A4A3k + a A4A3r? 42lO4A ? ? BA O4B AO2 O4B /O4B 取加速度极点p，加速度比例尺a=0.01（m/s2）/mm。a A4A3k= 24A4 A3=2*0.7727*0.60932=0.94164 m/s2=0.7727*0.7727*0.41899=0.2502 m/s2作加速度多边形如上图所示。= 2.8894 m/s2 ， =2.90m/s22.8894/0.41899=6.89676.896*0.54=3.72384 m/s20.7727*0.7727

7、*0.54=0.3324m/s对构件5：: aC5= aB5 n + aB5 t+ aC5B5n+ aC5B5大小: ？ xx BO4 BO4 CB CB=3.7368m/s2,=3.7368m/s2计算结果VA2=0.69 m/sVA4=0.3237m/s =0.7727 rad/sVA4A3=0.60932m/sVB4=0.4172 m/sVC5=0.39837 m/s aA2=4.338 m/s2aA3=4.338 m/s2a A4A3k=0.94164 m/s2=0.2502 m/s= 2.8894 m/s2 =2.90m/s26.8967a B4=3.72384 m/s2a B4n=

8、0.332=23.7368 m/s2,2.3 位置4的速度分析 对位置4：Lo4A=0.48633m ？VA4= VA4/ LO4A=0.67212/0.48633=1.382 rad/s（顺时针）VA4A3=0.15607m/s（A指向o2） X LO4B=1.382*0.54=0.74628 m/sVB5 = VB4=0.74628m/s ?VC5=0.74845 m/s2.4 位置4的加速度分析a A4A3k= 24A4 A3=2*1.382*0.15607=0.4314 m/s2=1.382*1.382*0.48633=0.92889 m/s2= 0.5498m/s2 ， =1.107

9、9m/s20.5498/0.48633=1.13051.1305*0.54=0.61407 m/s21.382*1.382*0.54=1.03136m/s=0.6176m/s2,=0.6176m/s2=1.382rad/sVA4A3=0.15607m/sVB4 =0.74628 m/sVC5=0.74845 m/s a A4A3k=0.4314m/s2=0.92889m/s=0.5498m/s2 =1.1079m/s21.1305a B4=0.61407 m/s2a B4n=1.03136m/s=0.6176 m/s2,3、导杆机构的动态静力分析（位置2号）G4=200N，G6=700N，P=

10、7000N, JS4=1.1 kg.m2位置2：对各构件进行受力分析，按静定条件将机构分解为两个基本杆组及作用有未知平衡力的构件2，并有杆组进行分析。3.1 位置2的惯性力计算对构件4: 惯性力FI4=m4aS4=（G4/g）aS4=200/9.8*1.868=38.112N，对构件6: 惯性力FI6=m6aC6=（G6/g）aC6=700/9.8*3.718=265.57N，3.2 杆组5,6的动态静力分析示力体力多边形又F=P+G6+FI6+FR45+FR16=0，作为多边行如图所示，N=10N/mm。由力多边形可得： FR45=FR45N=10*727.9=7279N FR16= FR1

11、6N=10*104.42=1044.2N3.3 杆组3,4的动态静力分析示力体如下图MS4=JS4S4 =7.579Nm（逆时针）对O4点取矩得：M o4=FR54*hO4B+MS4+FI4*hls4A+G4 cos80hS4A-F R23ho4A。=0F R23=9021.68N由F=0，作力的多边形如上图所示，N=10N/mm。Fr14=2823NFR12= FR32= FR23=9021.68N3.4 平衡力矩的计算在右图中，对o2点取矩得：M o2=9021.6814*0.05162=464.43 N.mFI4=38.112NFI6=265.57NFR45=7279NFR16=1044.2NFR54=7279NM o2=464.43 N.m