牛頭刨床機械原理

1、摘 要?？茖W(xué)生較全面地運用已學(xué)過的知機械原理課程是高等學(xué)校機械類近機類專業(yè)本、 識，特別是機械原理部分已學(xué)過的知識的知識第一次較全面地對一項工程實際的應(yīng)用問題從任務(wù)分析、調(diào)查研究、方案比較、方案確定、繪制出機構(gòu)運動簡圖、進行機械運動 和動力學(xué)分析與設(shè)計的基本訓(xùn)練，是該課程的一個重要實踐環(huán)節(jié)。其目的在于運用已學(xué) 過的知識培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，用創(chuàng)新思想確定出解決工程實際問題的方案及其有關(guān)尺 寸，并學(xué)會將方案繪制出機構(gòu)運動簡圖的能力。 培養(yǎng)學(xué)生對確定的機構(gòu)運動簡圖進行機 構(gòu)運動分析及動力分析，學(xué)會按任務(wù)進行調(diào)研、實驗、查閱技術(shù)資料、設(shè)計計算、制圖 等基本技能。并進一步提高計算、分析，計算機輔助設(shè)計、繪

2、圖以及查閱和使用文獻的 綜合能力，學(xué)會運用團隊精神，集體解決技術(shù)難點的能力。目錄一、設(shè)計任務(wù)31.1 、牛頭刨床的機構(gòu)簡介31.2 、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求41.3 、設(shè)計內(nèi)容1.4 、畫機構(gòu)的運動簡圖5二、導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析62.1 、速度分析2.2 、加速度分析三、導(dǎo)桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析93.1 、運動副反作用力分析93.2 、 曲柄平衡力矩分析9總 結(jié) 1.0參考文獻1.11.1、 牛頭刨床的機構(gòu)簡介牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床，如圖所示。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(dǎo)桿機構(gòu)2-3-4-5-6帶動刨頭 6和刨刀7作往復(fù)運動。刨頭右行時，刨刀

3、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(dǎo)桿機構(gòu)。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(gòu)1-9-10-11與棘輪帶動螺旋機構(gòu)， 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)，故需安裝飛輪來減小主軸的速度波動，以提高切削質(zhì)量和減小電動機容量。dl1.2、 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求設(shè)計內(nèi)容導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析符號n

4、2Lo2O4Lo2 ALo4bLBCLO4s4XS6XS6單位r/minmm力殺I603801105400.25 L04B0.5 Lo4b24050方案導(dǎo)桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析GG6PyPJ S4NmmI2kg m力殺I2007007000801. 1已知 曲柄每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)n2,各構(gòu)件尺寸及重心位置，且刨頭導(dǎo)路 x-x位于導(dǎo)桿端 點B所作的圓弧高的平分線上。要求 做機構(gòu)的運動簡圖，并作機構(gòu)兩位置的速度、加速度多邊形以及刨頭的運 動線圖。以上內(nèi)容與后面的動靜力分析一起畫在1號圖紙上。1.3、設(shè)計內(nèi)容(1)按設(shè)計任務(wù)書要求調(diào)研、比較設(shè)計的可能方案，比較方案的優(yōu)劣，最終確定 所選最優(yōu)設(shè)計方案；(2)確定

5、桿件尺寸；(3)繪制機構(gòu)運動簡圖；(4)對機械行運動分析，求出相關(guān)點或相關(guān)構(gòu)件的參數(shù)，如點的位移、速度、加 速度；構(gòu)件的角位移、角速度、角加速度。列表，并繪制相應(yīng)的機構(gòu)運動線圖如位移與 原動件角曲線；速度與原動轉(zhuǎn)角曲線；加速度與原動件轉(zhuǎn)角曲線；(5)要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計任務(wù)，繪制必要的圖紙；(6)編寫設(shè)計說明書。1.4、 畫機構(gòu)的運動簡圖以O(shè)4為原點定出坐標系，根據(jù)尺寸分別定出 O2點，B點，C點。確定機構(gòu)運動 時的左右極限位置。曲柄位置圖的作法為：取 1和9'為工作行程起點和終點所對應(yīng)的 曲柄位置，1'和8'為切削起點和終點所對應(yīng)的曲柄位置，其余 2、3313等，是由位

6、置1起，順2方向?qū)⑶鷪A作16等分的位置。取I方案的第1位置點和第9位置點，:、導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析2.1、速度分析取速度比例尺,見圖紙速度分析對A點：A402A/ AB方向：AB大小：？Vb4= 4 l04B =0.257 mS對于C點：VC =VB+V CB方向：/XX'O4BCB大小：?v?Vc 二uv l pc = 0.005mm52mm0.26VcBCBuvl bc=0.005ms4 16mm 0.08ms5 v%c °.08%135m 0.5"s2.2、加速度分析選取加速度比例尺為a = 0.05 s2mm,見圖紙加速度分析對于A點:taA4aA3kaA4

7、 A3raA4A3A 一 O4O4BA- O2o4b/ O4BaA3 = ；l02A =4.34%aA4A3 =2 4VA4A3 =0.64%n 2aA4 =4 04A=0.09 m/2已知，根據(jù)加速度圖可得:l a na =3.55raA4A3 -l ''a ka =1.15aA4,4 O4A3.550.48.875 ms2另外還可得出:aBO4B4 0.54 8.8754.79、naB22_ _4 lo B 0.4750.5440.12 ms2對于C點0.04ms2/ mmaC方向:/XX大小:根據(jù)根據(jù)加速度圖可得:acal pcnaCB 一aBlBC =0.047O4B0

8、.04 117.5 47ms2n aBO4aCBnaCBtaCB1 a ncCf B0.04 29BC1.16ms23.2、曲柄平衡力矩分析三、與桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析3.1、運動副反作用力分析取“9”點為研究對象，分離5、6構(gòu)件進行運動靜力分析，見圖紙力分析已知G6=700N,又 a =4.7m/s2,P=7000N可以計算Fi6=- G6/g X a = - (700/10 X 4.7)= - 329N取 100 %mG6F R56F R16PFI6 0方向：豎直/BC豎直水平水平大?。篤?Vmcac可計算出FR566700 N ,Fri6 1350N分離3,4構(gòu)件進行運動靜力分析，桿組力體

9、圖見圖紙力分析已知：Fr56=Fr54=6700N, G4=200N由此可得：Fi4 = - G4/g x a4 = - 72NM I4 Js4 49.76N /m根據(jù)Mo4 G4 h4 Fi4 hI4Fr54 怎 MFr34 區(qū) 0,其中h4, hI4 , h54 , h34分別為G4 , Fi4 , Fr54 , Fr34 作用于O4的距離（其大小 可以測得），可以求得：Fr34 =8813NF R34F R32作力的多邊形見圖紙力分析曲柄 2 進行運動靜力分析，作組力體圖見圖紙力分析。Fr32作用于。2的距離為h,其大小為0.028m所以曲柄上的平衡力矩為：M FR32 h 247.N

10、m ,方向為順時針。總結(jié)通過此次課程設(shè)計，使我更加扎實的掌握了有關(guān)機械原理的知識，在設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。實踐出真知，通過親自動手，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。在課程設(shè)計過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟， 不斷獲取。課程設(shè)計誠然是一門專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識以及專業(yè)技能上的提升，同時又是一門講道課，一門辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間。同時，設(shè)計讓我感觸很深，使我對抽象的理論有了具體的認識。通過這次課程設(shè)計，我掌握了構(gòu)件的速度加速度分析；熟悉了牛

11、頭刨床的工作原理等等。在這次畢業(yè)設(shè)計中，不僅培養(yǎng)了我獨立思考、動手操作的能力，在其它能力上也都有了提高。更重要的是，通過這次課程設(shè)計，我們學(xué)會了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實用的，真的是受益匪淺。要面對社會的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實踐，再學(xué)習(xí)、再實踐。這對于我們的將來也有很大的幫助。以后，不管有多苦，我想我們都能變苦為樂，找尋有趣的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實驗結(jié)束之后變的更加成熟，會面對需要面對的事情。課程設(shè)計過程，也是對團隊精神的考察，讓我們在合作起來更加默契，在成功后一起體會喜悅的心情。果然是團結(jié)就是力量，只有互相之間默契融洽的配合才能換來最終完美的結(jié)果。這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多問題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于迎刃而解。在今后社會的發(fā)展和學(xué)習(xí)實踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在，然后一一進行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠不可能收