牛头刨床压力角优化设计

《牛头刨床压力角优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、13创新课程设计（牛头刨床压力角优化设计）学校：江苏师范大学班级：09机51学号：09295034姓名：徐天雨指导老师：王繁生自2012年1月7日至2013年1月18日13牛头刨床优化设计一．工作原理：牛头刨床是一种靠刀具的往复直线运动及工作台的间歇运动来完成工件的平面切削加工的机床。图1为其参考示意图。电动机经过减速传动装置（皮带和齿轮传动）带动执行机构（导杆机构和凸轮机构）完成刨刀的往复运动和间歇移动。刨床工作时，刨头6由曲柄2带动右行，刨刀进行切削，称为工作行程。在切削行程H中，前后各有一段0.05H

2、的空刀距离，工作阻力F为常数；刨刀左行时，即为空回行程，此行程无工作阻力。在刨刀空回行程时，凸轮8通过四杆机构带动棘轮机构，棘轮机构带动螺旋机构使工作台连同工件在垂直纸面方向上做一次进给运动，以便刨刀继续切削。O1图1牛头刨床13二．设计要求：电动机轴与曲柄轴2平行，刨刀刀刃E点与铰链点C的垂直距离为50mm，使用寿命10年，每日一班制工作，载荷有轻微冲击。允许曲柄2转速偏差为±5%。要求导杆机构的最大压力角应为最小值。执行构件的传动效率按0.95计算，系统有过载保护。按小批量生产规模设计。三．设计数据：导

3、杆机构运动分析转速n2(r/min)60机架LO2O1(mm)380工作行程H(mm)310行程速比系数K1.46连杆与导杆之比LBC/LO1B0.28导杆机构动态静力分析工作阻力Fmax（N）5500导杆质量m4(kg)26滑块6质量m6(kg)80导杆4质心转动惯量JS4(kg.m2)1.2表1四．创新设计内容及工作量：1)根据给定的工作原理和设计数据确定机构的运动尺寸；2)压力角优化设计。利用计算机编程对导杆机构的最大压力角进行优化设计；3)编写计算机辅助优化设计与运动分析说明书，包括问题的数学模型、

4、程序图框、源程序及计算结果图表等内容。13按机构压力角大小最优设计牛头刨床徐天雨(江苏师范大学机械工程学院,徐州)OptimumDesignofShaperAccordingtoMechanicalPressureAngleTIANYU-xu(Schoolofmechanicalengineering,JiangsuUniversity,xuzhou,China)摘要本文的主要目的是按机构压力角大小最优设计牛头刨床。牛头刨床是工程中最多用的加工机械之一，工程中往往会有这样一类设计问题：已知机构的行程速比系数

5、、冲程、曲柄及刨头推杆的尺寸，要求确定滑杆与摆动导杆的距离。对这样的设计问题，传统的设计方法多采用类比、试凑的办法，设计结果不能公认最优。这里从机构拥有最好运动性出发,以机构最大压力角最小为寻优目标函数,最优确定牛头刨床的几何尺寸。关键词:导杆机构；压力角;牛头刨床;最优设计AbstractTheprimarypurposeofthispaperwastooptimumdesignofshaperaccordingmechanicalpressureangleTheshaperisoneofthemostu

6、sedinengineeringmachinery，Projectsoftenhavesuchaclassofdesignproblems:Theknownmechanismoftravelspeedratiocoefficient,stroke,thecrankandtheploughheadpushrodsize,Askedtoidentifyasliderodandaswingroddistance.Thedesignproblemisthis,Thetraditionaldesignmethodby

7、analogy,trial-and-errormethod,optimaldesignresultscannotberecognized.Fromthefestmotivefunctionofthemechanismandtheminimalvalueofmachanismmaximumpressureangleastheobjectfunction,theoptimumdesignofthegeometricaldimensionsoftheshapercanbemade.Keywords:guideme

8、chanism;pressureangle;shaper;theoptimumdesign13目录一．牛头刨床导杆机构几何尺寸关系………………………………………………61.1导杆尺寸计算……………………………………………………………61.2机构简图………………………………………………………………6二．机构特别位置处压力角…………………………………………………………7三.最优化数学模型………………………………………