机械原理牛头刨床课程设计.doc

《机械原理牛头刨床课程设计.doc》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、机械原理课程设计牛头刨床一、机构简介与设计数据1．机构简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图4-1。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，有倒杆机构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，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。此时要求速度较高，以提高生产率。为此刨床采用急回作用的导杆机构。刨刀每切削完一次，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

2、连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力(在切削的前后各有一段约0.05H的空刀距离，见图1b)，而空回行程中则没有切削阻力。因此刨头在整个运动循环中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转．故需安装飞轮来减小主轴的速度波动，以提高切削质量和减少电动机容量。a)b)图1牛头刨床机构简图及阻力曲线图2、设计数据，见表1。表1设计数据方案导杆机构的运动分析导杆机构的动态静力分析n2lO2O4lO2AlO4BlBClO4S4xS6yS6G4G6PypJS4r/minmmNmmkg.m2160380110

3、5400.25lO4B0.5lO4B240502007007000801.1264350905800.3lO4B0.5lO4B200502208009000801.23724301108100.36lO4B0.5lO4B1804022062080001001.2方案飞轮转动惯量的确定凸轮机构设计δnO’z1zO’z1’JO2JO1JO"JO’ψmaxlO9D[α]ФФsФ’r/minKg.m2ommo10.1514401020400.50.30.20.2151254075107520.1514401316400.50.40.250.215

4、1353870107030.1614401519500.50.30.20.21513042751065二．设计内容1．导杆机构的运动分析已知曲柄每分钟转数，各机构尺寸及重心位置，且刨头导路x-x位于导杆端点B所作圆弧高的平分线上（见图2）。要求作机构的运动简图，并作机构两个位置的速度、加速度多边形以图2曲柄位置图及刨头的运动线图。以上内容与后面动态静力分析一起画在1号图纸上（参考图例1）。曲柄位置图的作法为（图2）取1和为工作行程起点和终点所对应的曲柄位置，和为切削起点和终点所对应的曲柄位置，其余2、3···12等，是由位置1起，顺方向将

5、曲柄圆周作12等分的位置。2．导杆机构的动态静力分析已知各机构的重量G（曲柄2、滑块3和连杆5的重量都可以忽略不计），导杆4绕重心的转动惯量及切削力P的变化规律（图1b）。表2机构位置分配表学生编号123456789101112131415位置编号1234567891011121237612113489学生编号161718192021222324252627282930位置编号45678910111212345610121125273864591011要求按表4-2所分配的第二行的一个位置，求各运动副中反作用力及曲柄上所需的平衡力矩。以上

6、内容作在运动分析的同一张图纸上（参考图例1）。3．飞轮设计已知机器运转的速度不均匀系数，由动态静力分析所得的平衡力矩，具有定传动比的各机构的转动惯量J，电动机、曲柄的转速、及某些齿轮的齿数（参见表4-1）。驱动力矩为常数。要求用惯性力法确定安装在轴上的飞轮转动惯量。以上内容作在2号图纸上（参考图例2）。4．凸轮机构设计已知摆杆9为等加速等减速运动规律，其推程运动角、远休止角、回程运动角（图4-3），摆杆长度，最大摆角，许用压力角[α]（参见表4-1）；凸轮与曲柄共轴。图4-3摆杆加速度线图要求确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮

7、实际轮廓。以上内容作在2号图纸上（参考图例5）。1、曲柄位置“3”速度分析，加速度分析（列矢量方程，画速度图，加速度图）取曲柄位置“3”进行速度分析。因构件2和3在A处的转动副相连，故VA2=VA3，其大小等于W2lO2A，方向垂直于O2A线，指向与ω2一致。ω2=2πn2/60rad/s=6.28rad/sυA3=υA2=ω2·lO2A=6.28×0.11m/s=0.69m/s（⊥O2A）取构件3和4的重合点A进行速度分析。列速度矢量方程，得υA4=υA3+υA4A3大小?√?方向⊥O4A⊥O2A∥O4B取速度极点P，速度比例尺µv=0

8、.01(m/s)/mm(实际测量值以A1图纸上的尺寸线段为准),作速度多边形如图1-2υB5=υB4=υA4·O4B/O4A=0.81m/s取5构件作为研究对象，列速度矢量方程，得υC5=υB