机械原理课程设计--牛头刨床

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1、录第一章设计的任务与原始参数-3-1.1设计任务-3-1.2原始参数-4-第二章运动方案设计·-5-2.1减速装置的选择-5-2.2刨刀切削运动的实现结构-5-第三章电动机的选择-6-3.1确定电机功率Pd-6-3.2根据Pd查得电动机部分型号表选择电动机-7-第四章传动比分配-8-4.1计算传动比i和选定减速装置-8-第五章减速机构设计-9-5.1总体方案图-9-5.2减速零件参数-10--40-第六章主机构设计-12-1.1机构运动简图及标号-12-1.2极位夹角、曲柄1（杆AB）角速度及各杆件长度计算-12-第七章主机构运动分析-14-7.1.位置分析-14-7.2.速度分析-

2、15-7.3.加速度分析-15-7.4矩阵计算及绘图-15-7.5输出图像及数据表格-19-第八章主机构受力分析-21-8.1位置1：θ1=0˚-21-8.2位置2：θ1=90˚-24-8.3位置3：θ1=270˚-26-第九章主机构的速度波动调节-29-9.1等效驱动力矩及飞轮质量的计算-29-9.2运用excel函数及绘图处理matlab输出的数据-30--40-第十章小结-32-10.1心得体会-32-10.2参考文献-32-10.3致谢-32--40-第一章设计的任务与原始参数1.1设计任务l题目：牛头刨床l工作原理：牛头刨床是一种常用的平面切削加工机床，电动机经带传动、齿轮

3、传动（图中未画出）最后带动曲柄1（见图1）转动，刨床工作时，是由导杆机构1-2-3-4-5带动刨头和刨刀作往复运动，刨头5右行时，刨刀切削，称工作行程，此时要求速度较低并且均匀；刨头左行时，不进行切削，称空回行程，此时速度较高，以节省时间提高生产率，为此刨床采用有急回作用的导杆机构。图1牛头刨床的工艺功能要求如下：1）刨削速度尽可能为匀速，并要求刨刀有急回特性。-40-2）刨削时工件静止不动，刨刀空回程后期工件作横向进给，且每次横向进给量要求相同，横向进给量很小并可随工件的不同可调。3）工件加工面被抛去一层之后，刨刀能沿垂直工件加工面方向下移一个切削深度，然后工件能方便地作反方向间歇

4、横向进给，且每次进给量仍然要求相同。4）原动机采用电动机。l设计步骤：运动方案设计电动机的选择齿轮机构设计（m=4~7）主机构设计主机构运动分析（矩阵解析法）主机构受力分析（可用图解法）主机构的速度波动调节小结编制说明书1.2原始参数刨削平均速度Vm=530mm/s行程速度变化系数K=1.46刨刀冲程H=320mm切削阻力Fr=3500N空行程摩擦阻力175N刨刀越程量ΔS=16mm刨刀重量550N杆件线密度220kg/m机器运转速度许用不均匀系数δ=0.05-40-图2第二章运动方案设计·2.1减速装置的选择原动机采用电动机，转速较快，故电机转子的回转运动需要通过减速装置再传给刨刀

5、切削运动的执行机构，来使动力速度达到设定值，定轴轮系结构简单紧凑，决定选用定轴轮系作为减速装置。2.2刨刀切削运动的实现结构按照原始条件，原动机采用电动机，电机转子的回转运动经过减速传动装置后再传给刨刀切削运动的执行机构，所以它应具备将回转运动转换成双向移动的功能，常用于实现这一功能的执行机构有以下几种：（1）移动从动件凸轮机构：易实现工作行程为匀速及具有急回特性的要求，但受力差，易磨损，行程大时基圆大，凸轮尺寸大，较难平衡和制造。-40-（2）平面连杆机构：受力好，磨损小，工作可靠，且具有急回特性，但只能实现近似均速运动。（3）齿条机构：可实现工作行程为匀速移动的要求，但行程开始及

6、终止时有冲击，适用于大行程而不宜小行程，且必须增加换向变速机构才能得到急回运动。（4）螺旋机构：能得到均速移动的工作行程，且为面接触，受力好，但行程开始和终止时有冲击，安装和润滑较困难，且必须增设换向和变速机构，才能得到急回运动。（5）组合机构：如凸轮——连杆组合机构，能实现给定的运动要求，但具有凸轮机构存在的缺点，且设计制造较复杂。综上所述，刨刀切削运动采用平面六杆机构。第三章电动机的选择3.1确定电机功率Pd1)根据机构位置、切削阻力Fr及空程阻力Fr1确定一个运动循环中阻力矩所做的功。Wr=Fr×(H-2ΔS)+Fr1×(H+2ΔS)(3-1)Wr=1069.6J2)计算刨刀切

7、削运动所需的功率Pr=Wr×kVm/H(1+k)(3-2)Pr=1051.393W-40-3)考虑到机械摩擦损失及工件横向进给运动所需功率(估算其效率为80%)Pd=1/0.8*Pr(3-3)Pd=1314.2W3.2根据Pd查得电动机部分型号表选择电动机型号额定功率额定电流转速效率功率因数堵转转矩堵转电流最大转矩噪声振动速度重量额定转矩额定电流额定转矩1级2级kWAr/min%COSФ倍倍倍dB(A)mm/sKg同步转速3000r/min2级-40-Y8