牛頭刨床機械原理課程設計2點和8點

1、課 程 設 計 說 明 書一牛 頭 刨 床1.機構簡介牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床。電動機經(jīng)皮帶和齒輪 傳動，帶動曲柄2和固結(jié)在其上的凸輪8。刨床工作時，由導桿 機構2- 3- 4- 5- 6帶動刨頭6和刨刀7作往復運動。刨頭右行時， 刨刀進行切削，稱工作行程，此時要求速度較低并且均勻，以減 少電動機容量和提高切削質(zhì)量；刨頭左行時，刨刀不切削，稱空 回行程，此時要求速度較高，以提高生產(chǎn)率。為此刨床采用有急 回作用的導桿機構。刨刀每次削完一次，利用空回行程的時間，JI ，八 i凸輪8通過四桿機構1- 9- 10- 11與棘輪帶動螺旋機構，使工作臺 連同工件作一次進給運動，以便刨刀繼續(xù)切削

2、。刨頭在工作行程 中，受到很大的切削阻力，而空回行程中則沒有切削阻力。因此I; ; I 11 :1刨頭在整個運動循環(huán)中，受力變化是很大的，這就影響了主軸的 勻速運轉(zhuǎn)，故需安裝飛輪來減少主軸的速度波動，以提高切削質(zhì) 量和減少電動機容量。圖1- 11 .導桿機構的運動分析已知曲柄每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，各構件尺寸及重心位置，且刨頭導路 x-x位于導桿端點B所作圓弧高的平分線上。要求作機構的運動簡圖，并作機構兩個位置的速度、加速度多邊 形以及刨頭的運動線圖。以上內(nèi)容與后面動態(tài)靜力分析一起畫在 1號圖紙上。1. 1設計數(shù)據(jù)牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床。電動機經(jīng)皮帶和齒輪傳動，帶動曲柄2和固結(jié)在其上的凸輪8

3、。刨床工作時，由導桿機構2-3-4-5-6帶動 刨頭6和刨刀7作往復運動。刨頭右行時，刨刀進行切削，稱工作切削。此時要求速度較低且均勻，以減少電動機容量和提高切削質(zhì)量；刨頭左行時， 刨刀不切削，稱空回行程，此時要求速度較高，以提高生產(chǎn)效率。為此刨床采用急回作用得導桿機構。刨刀每切削完一次，利用空回行程的時間，凸輪 8通過四桿機構1-9-10-11與棘輪機構帶動螺旋機構，使工作臺連同工件作一 次進給運動，以便刨刀繼續(xù)切削。刨頭在工作行程中，受到很大的切削阻力, 而空回行程中則沒有切削阻力。因此刨頭在整個運動循環(huán)中，受力變化是很 大的，這就影響了主軸的勻速運轉(zhuǎn)，故需裝飛輪來減小株洲的速度波動，以

4、減少切削質(zhì)量和電動機容量。設計數(shù)據(jù):設計內(nèi)容導桿機構的運動分析導桿機構的動態(tài)靜力分析符號n2L0204L02 AL04BLbcL04S4XS6YS6G4G6PYpJS4單位r/minmmNmm,一 2 kgm方案I603801105400.25L04B0.51 II JL04B2401502007007000801.1丑64350905800.3L04B0.5L04B200502208009000801.2m72430110-.8100.36L04B0.5L04B1804022062080001001.21. 2曲柄位置的確定曲柄位置圖的作法為：取1和8'為工作行程起點和終點所對應 *

5、1 1 xR . r*.的曲柄位置，1 '和7'為切削起點和終點所對應的曲柄位置， 其余2、3- 12等，是由位置1起，順2方向?qū)⑶鷪A作12等 分的位置（如下圖）。來源：網(wǎng)絡轉(zhuǎn)載io00.S。5H .圖1-2選擇表I中方案n取第2位置和第8位置(如下圖1-3)圖1- 31. 3速度分析以速度比例尺 n =( 0.0 1m/s )/ mm和加速度比例尺 以a 二( 0. 05 m/ s2) /m m用相對運動的圖解法作該兩個位置的速度多邊形和加速 度多邊形如下圖1-4, 1-5,并將其結(jié)果列入表格(1-2)表格1- 1位置未知量方程2和8桿Xi- 1VA41A4= IA3+ L

6、A4A3大??？，？方向O4ALO2A / O4BVc5UC5= UB5+ UC5B5大小？，?方向 X XX XO4BXBCaA4aA4 = aA4 +aA4 -aA3 n+aA4A3 K +aA4A3 r-2|c /cc大?。航?l O4A?V 2 GX LA4A3 ?方向：B-A LO4BZ0 21O4B （向左）/ O4B （沿導路）ac5VB5=VB4ac5=aB5+ ac5B5大小?v ?方向 / XX"±BC2桿速度圖：如圖1-4I圖1- 58桿速度圖：如圖1- 68桿加速度圖：如1- 7表格（1-2）位置要求圖解法結(jié)果2Vc5 ( m/s )ac5(m/s 2

7、)8Vc5 ( m/s)Ac5(m/s 2)各點的速度，加速度分別列入表1- 3 , 1- 4中1 1 I I表1- 3位心、23 4Va4 A3Va4V c521. 23 03 58 10.0.82. 2513 1160. 60 31 82 150. 00 20 93 910. 00 35 32 67單位_!1 r ad/s1r ad /sm/ s表1- 4雙目位泳、aA4aA3aBC24. 04 25 899583. 96 78 134. 04 25 85002單位1.4導桿機構的動態(tài)靜力分析已知各構件的重量G (曲柄2、滑塊3和連桿5的重量都可忽略不計)， 導桿4繞重心的轉(zhuǎn)動慣量J&am

8、p;及切削力P的變化規(guī)律。要求求各運動副中反作用力及曲柄上所需要的平衡力矩。以上內(nèi)容做在運動分 析的同一張圖紙上。首先按桿組分解實力體，用力多邊形法決定各運動副中的作用 反力和加于曲柄上的平衡力矩。參考圖1-3,將其分解為5- 6 桿組示力體，3- 4桿組示力體和曲柄。I斤圖2-1- / - i I /廣 -_jI I .產(chǎn) k -2. 1矢量圖解法：2. 1. 15-6桿組示力 體共受五個力.分別為P、G、Fi6、R16、R45其中R45和R16方向已知，大小未知，切削力P沿X軸方向，指向刀 架，重力G6和支座反力F16均垂直于質(zhì)心，R45沿桿方向由C旨向B, 慣性力Fi 6大小可由運動分析

9、求得，方向水平向左。選取比例尺N 二(10 N) /m m,作力的多邊形。將方程列入表2- 1。U=10N/mm已知 P=0N , G6=800N ,又ac=ac5=m/s2,那么我們可以計算FI6=-G6/g 亂=-800/10 =-535.580789又 2 F=P+G + Fi6 + FR45 + Fr16=0 ,作為多邊行如圖1-7所示圖1-7圖1-7力多邊形可得：FR45=536.4475789NFri6=830.648267N分離3,4構件進行運動靜力分析，桿組力體圖如圖 1-8所示,2. 1. 2對3- 4桿組示力體分析已知：F54=-F45=536.4475789N , G4=220Nas4=aA4 104S4/IO4A=m/s 2,B S4=15.8937558rad/s2由此可得：FI4=-G4/g %4=-220/10 N=-101.4202162NMS4=-JS4 B S4=-1.2 把.8937558N m=-19.072507N m在圖1-8中，對。4點取矩得：MO4=G4x*1o4B+F ix*1o4B+F R54x*1o4B+F R24x*1o4B+M=0代入數(shù)據(jù)，解得l/八C ，八FR24=534.961814N2. 1. 3 對曲柄分析，