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1、图2牛头刨床的主体结构课程设计的内容包括：1）牛头刨床主传动系统总体传动方案的设计构思一个合理的传动系统。它可将电机的高速转动（1440转/分）变换为安装有刨刀的滑枕5的低速往复移动（耍求有三挡速度：60,95,150次/分）。其中，将转动变为移动的装置（主体机构）采用图2所示的连杆机构。在构思机构传动方案时，能做到思路清晰，各部分的传动比分配合理，最后在计算机上绘岀主传动机构的原理示意图。2）牛头刨床主体机构的尺度综合给定条件：刨头的最大行程H=500mm,行程速比系数22,各滑块的长度均为100mm,要求合理确定主体机构的其它尺度参数。3）牛头刨床主体机构的运动
2、分析根据已定出的主体机构的尺度参数，按曲柄处于最低转速、滑枕处于最大行程的工况对主体机构进行运动分析。设各具有旋转运动的构件对X轴的转角分别为ii0,（为旋转构件的标号），相应的角速度和角加速度分别为3i,8i;用解析法求出当曲柄转角01从刨刀处于最右侧时起，沿逆时针方向转动每隔100计算一组运动参数，其中包括：各杆的角位置、角速度、角加速度及刨刀的位置刀S（以最右点为零点）、速度刀v和加速度刀8,应用计算机在同一幅图中绘出刨刀的位移曲线、速度曲线和加速度曲线，并分析计算结果的合理性。4）牛头刨床主体机构的受力分析设摆杆3的质心在其中点处，质量为40kg,摆杆3对质
3、心的转动惯量为3kg.m2；滑枕5的质量为50kg,质心在E点处；其余构件的质量和转动惯量以及运动的摩擦忽略不计。假定刨刀在空回行程不受力，在工作行程中所受的阻力为水平力，其大小见图3,作用点在滑枕下方lOOmni处。用解析法求岀机构处于不同位置时应加在曲柄上的驱动力矩TN以及各运动副的约束总反力的大小和方向。表1方案转速机架工作行程II行程速连杆与导杆之比n2(r/min)厶2。4（加加）(mm)比系数KLbC/L°4B5503703801.530.3表2案>方d导杆机构的动态静力分析L°4$4x”y.v6g4g6PyPJs4mmNmmkg./?/2(1)0・5L
4、o4b240502007007000801.12、刨削主体机构构型的比较选取方案2虽有急回特性，但由于机构运动时候，导杆带动的滑动机构会受力不均，短时间工作影响不大，对于生产生活机构不是很合适的。方案3导杆一端都用的曲柄连接，根据K值得计算是不具有急回特性的，但是由于生产的需要，急回特性会在工作是工作时间缩短。方案1机构具有确定运动，自由度为F二3n-(2P1+Ph)二3X5-(2X7+0)二1,曲柄为机构原动件；通过曲柄带动摆动导杆机构和滑块机构使刨刀往复移动，实现切削功能，能满足功能要求；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
5、具有急回作用，可满足任意行程比系数K的要求，传递性能，机构传动角恒为90度，传动性能好，能够承受较大的载荷，机构运动链较长，传动间隙较大；传动平稳，冲击震动较小；结构简单，尺寸和质量也较小，制造和维修也较容易；无特殊工艺和设备耍求，成本较低。方案确定：综上所述，所以选择方案1。3、刨削主体机构的尺寸参数设计由表知道转速n2=50r/min,机架LO2o4=370mm,T作行程H二380mm,行程速比系数K二1.53,连杆与导杆之比Lbc/Lo4R=0.3,可计算得出数据：极位夹角B=180xJS1L=180x=37.71。K+11.53+1导杆长度TH1380LBo
6、4=y><—sin—22X^?=58?-92mm连杆长度Lbc=0.3LBO4=0.3x587.92=176.376mm曲柄长度qLAO2=L（）2（”xsin—=370xsin18.855=119.57mm2计算得出刨床导轨与钱链04的安装距离至少为587.92Xcosl8.855=556.3719mm,为使整个过程最大压力角最小，刨床导轨位于导杆端点B所作圆弧高的平分线上，所以选取580mmo刨床导轨上的滑块的行程为587.92X2sinl8.855二380mm。4、刨削主体机构的虚拟仿真分析在一个工作周期内刨头的速度曲线图如下所示728-1379201•325
7、•3520000501.001.502.002503003.50时间（»ec>400450500I~WW1爲..2.-Z・•上,L速度曲线图由图可知速度的最大值Vmax=13.79m/s图2位移曲线§图解87644386178-3705-74880.000.501.502.503.00时间(sec)3.504.00X室合5(^rf<1>,hexagcfX垂合6聞①冰年爲加速度曲线图由图可知加速度的最大值为amax=7.57m7s在一个工作周期内曲柄的平衡力矩如下图所示罔丨Q古财a▼I...怦I5.00切削阻力设置fx表达式自(X):时间渺)起克X终点xffi0.
