牛頭刨床課程設(shè)計

1、河南工業(yè)大學(xué)畢業(yè)（課程）設(shè)計說明書目錄一、 牛頭刨床機(jī)構(gòu)運(yùn)動···································7二、 原始設(shè)計數(shù)據(jù)········&#

2、183;······························8三、 機(jī)械原理課程設(shè)計任務(wù)書雨設(shè)計指導(dǎo)················

3、···1四、 電機(jī)至大齒輪6之間的減速傳都系統(tǒng)設(shè)計···············8五、 主機(jī)構(gòu)（即擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)）的設(shè)計·····················9六、 凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計··&#

4、183;··································11七、 棘輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計·············&#

5、183;·······················15八、 連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計························&#

6、183;············16九、 解析法分析計算滑輪8的速度和加速度·················17十、 參考資料···············&

7、#183;···························20十一、 設(shè)計總結(jié)····················

8、83;······················21十二、 附圖（A2一張，A3兩張）························&#

9、183;····22二、牛頭刨床機(jī)構(gòu)運(yùn)動電機(jī) 帶輪 齒輪如結(jié)構(gòu)圖所示：圖中1、2為帶輪，1與電機(jī)固定，、為傳動齒輪，BC為曲柄（與齒輪6固結(jié)），CD為滑塊、7為擺桿AD，8、9為帶刀架之滑枕，10為盤型凸輪（與齒輪6固結(jié)），電動機(jī)經(jīng)帶傳動將運(yùn)動和動力傳至齒輪，驅(qū)動齒輪和曲柄轉(zhuǎn)動；曲柄回轉(zhuǎn)經(jīng)滑塊C帶動擺桿7，再經(jīng)過滑塊D帶動滑枕8，使刀架往復(fù)移動完成刨削運(yùn)動。另外，盤型凸輪10與曲柄同時轉(zhuǎn)動，推動帶有滾子的擺桿11經(jīng)四桿機(jī)構(gòu)撥動棘輪14轉(zhuǎn)動，而棘輪與進(jìn)給絲杠15相連，通過螺母推動工作臺（6完成自動進(jìn)給運(yùn)動）。三、原圖設(shè)計數(shù)據(jù)速度（次/分）63電機(jī)轉(zhuǎn)速144

10、0行程（H）300小齒輪數(shù)18行程速比系數(shù)（K）1.27經(jīng)給量(6級)0.18-1.08凸輪機(jī)構(gòu)從動件運(yùn)動規(guī)律余弦加速度運(yùn)動規(guī)律四、電機(jī)至大齒輪6之間的減速傳動系統(tǒng)（見圖1）設(shè)計1. 確定總傳動比由原始數(shù)據(jù)可知：6齒輪的轉(zhuǎn)速=63轉(zhuǎn)/分電機(jī)的轉(zhuǎn)速=1440轉(zhuǎn)/分故可知總傳動比i=960/32=332. 分配各級傳動比a. 帶傳動：一般帶傳動比約3左右，若i過大，帶輪的輪廓尺寸很大，運(yùn)動時慣性大，產(chǎn)生的剛性沖擊、易損壞帶輪和軸，故可取=3b. 齒輪傳動：依推薦=一般取25， =一般取36，且由總傳動比i=綜合分析取=2.75，=4.3. 帶輪直徑的確定：小帶輪的基準(zhǔn)直徑由查閱帶輪直徑的標(biāo)準(zhǔn)系列來

11、確定為=100mm，則大帶輪2的基準(zhǔn)直徑=300mm，查表核對在標(biāo)準(zhǔn)系列。4. 齒輪齒數(shù)的確定：由原始數(shù)據(jù)知道小齒輪5的齒數(shù)=18（齒），所以大齒輪6的齒數(shù)=4×25=100(齒)，對于與齒數(shù)的確定，綜合考慮齒輪的大小后取=24（齒），則齒輪4的齒數(shù)=2.75×24=66（齒），最后檢驗實(shí)際的傳動比i與理論總傳動比i的相對誤差：易知：實(shí)際總傳動比=40故 =×100%=×100%=0%由于0%在誤差5%以內(nèi)，故該系統(tǒng)設(shè)計符合要求。5. 對于齒輪嚙合的模數(shù)選?。糊X輪5與齒輪6間取m=6則=m=600mm ,=m=150mm與之間取5，則=120mm,=33

12、0mm五、主機(jī)構(gòu)（即擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)）的設(shè)計1. 滑枕8與擺桿7的回轉(zhuǎn)中心A之間的相對位置確定：為避免滑枕8所手里的依用線偏離滑枕的滑道太遠(yuǎn)，滑枕的軸線可位于滑塊口的軌跡線的割線位置， 現(xiàn)取該割線在D與的正中間，如下圖所示：如圖示：由原始數(shù)據(jù)知滑枕8的行程為750mm，即圖中對應(yīng)的兩級位之間的水平距離。又知行程速比系數(shù)K=1.50。故極為夾角=由幾何關(guān)系轉(zhuǎn)換可知極為擺桿和的夾角=故由圖示關(guān)系應(yīng)有：=H=220mm由Sin=1081.08mm在直角三角形內(nèi)=COS=1078.44mm根據(jù)滑枕8的軸線位置分析要求，知點(diǎn)A（機(jī)架）距滑枕軸線的距離=+=+()=1079.76mm2. 機(jī)架AB和曲柄BC的

13、長度確定：曲柄回轉(zhuǎn)中心B的位置影響牛頭刨床的力學(xué)性能的優(yōu)劣。由經(jīng)驗可知，機(jī)架AB的長度應(yīng)滿足=0.50.7.現(xiàn)取 = 0.5 =539.88mm而對于曲柄的長度由上頁圖分析可知：=Sin=109.85mm3. 用解析法分析計算滑枕8的速度和加速度，具體方法及數(shù)據(jù)見目錄所示。4. 齒數(shù)分度圓直徑的確定：齒數(shù)模數(shù)由教材中標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表選取=5=，齒數(shù)3與齒輪4按情況綜合分析選取=5故 =m=5×25=125mm= =5×100=500mm=5×24=70mm=5×66=330mm易知齒輪6的齒頂圓半徑= +=251mm且有=251mm<=539.88m

14、m制要求，且有<故=109.85mm，也符合結(jié)構(gòu)限制要求。六、凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計：1. 凸輪轉(zhuǎn)角的分配：根據(jù)就投刨床的工作特點(diǎn)，在刨力（滑枕）工作行程時工作臺處于靜止?fàn)顟B(tài)，但刨刀空回程時，工作太才能進(jìn)給，而且在刨刀回程結(jié)束之前，工作臺要完成進(jìn)給。因此凸輪推程角必須滿足<-，取富余轉(zhuǎn)角=為完全可靠，取=-，遠(yuǎn)休止角、回程角、近休止角三者之和應(yīng)滿足+ + =+。故取=， 則=遠(yuǎn)休止角=滿足+=+，如下表所示:曲柄BC+-刨力工作行程空回行程工作臺停止停止進(jìn)給停止凸輪轉(zhuǎn)角+2. 選擇從動件運(yùn)動規(guī)律：本次設(shè)計按給定的運(yùn)動規(guī)律設(shè)計：余弦加速度運(yùn)動規(guī)律。由資料易知此運(yùn)動規(guī)律可以從動件的剛性沖擊，并

15、有效地減小其柔性沖擊。3. 對余弦加速度運(yùn)動規(guī)律：由推薦使用的從動件擺桿11的擺角取，取，而擺長?。?-2）a推程時：由4（1-cos）,其中取為最大擺角，（為推程角，為凸輪轉(zhuǎn)角）另取對應(yīng)4如下表計算結(jié)果：b回程時與推程對稱，由41cos（）=120，同樣取=，對應(yīng)4如下表計算結(jié)果：具體凸輪設(shè)計，繪制過程及繪圖見附A3圖。4. 凸輪機(jī)構(gòu)許用壓力角【】：凸輪機(jī)構(gòu)最大工作壓力角max<一般推程為30-40，回程可達(dá)70-。求最大壓力角max·需先確定、。凸輪基圓半徑滿足<?？煽紤]在（-）之間選取，滾子半徑根據(jù)結(jié)構(gòu)而定，?。?.1-0.13）故，=-（+）=270-1.25&#

16、215;6=262.5mm=87.5mm=0.2=17.5mm擺桿?。?1.5=131.25mm如圖所示：Sin=sin=運(yùn)用諾模圖可知該凸輪最大壓力角max故符合設(shè)計要求。5.凸輪安裝及繪制時的注意事項： a.由于棘輪機(jī)構(gòu)在擺動帶動下，回程時2工作臺將不動，只有推程中才帶動工作臺進(jìn)給，故如 圖示w方向為凸輪轉(zhuǎn)速，用相對靜止法 .當(dāng)C點(diǎn)轉(zhuǎn)至E點(diǎn)時，用反轉(zhuǎn)法相當(dāng)于E轉(zhuǎn)到C點(diǎn)，此過程中為回程，到家為工作行程。接下來C和E各經(jīng)過的富余轉(zhuǎn)角，之后刀架已在回程，而E擺動帶動棘輪進(jìn)給，在E到達(dá)N時，C到M點(diǎn)時，即在開始工作行程前角時進(jìn)給完成，形成協(xié)調(diào)。故凸輪安裝時，應(yīng)使E與曲柄BC之間成+=的固定夾角。b

17、.繪制凸輪時，應(yīng)先畫理論基圓（+），再畫實(shí)際基圓半徑，從而得到理論凸輪廓線和實(shí)際凸輪廓線。七、棘輪機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)的設(shè)計1、棘輪齒數(shù)的確定：由原始數(shù)據(jù)知，工作臺最小進(jìn)給量為0.18mm，為絲杠導(dǎo)程，一般可在412mm范圍內(nèi)取為標(biāo)準(zhǔn)值（如：6、8、9、10、12）一般取棘輪直徑比較小，這樣易操作，棘輪齒數(shù)過多雖然進(jìn)給精確度提高了，但對操作不便。故，取=9mm，而=0.18mm，故棘輪的齒數(shù)=50（齒）2、棘輪齒頂圖直徑d的確定：棘輪的直徑d在80120之間選取。取d=100mm3、棘輪擺桿的最大擺角的確定：通過棘輪遮板轉(zhuǎn)動，可使棘爪往返擺動，一次撥過n6n個齒，實(shí)現(xiàn)工作臺的6級進(jìn)給，此時n為自然數(shù)1

18、.故棘輪最大擺角（n取為1）=×=×6×=43.24、棘輪擺桿的長度確定：由=（1-1.2）d取=1.2d=120mm八、四桿機(jī)構(gòu)（連桿機(jī)構(gòu)）的設(shè)計：機(jī)架長度根據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)并依推薦使用=200-300mm，取=250mm則對于連桿和連架桿由圖解法來確定：如下頁圖作過程示：先分別取干FG的兩級位，夾角為=和桿KH的兩極位，夾角為=43.2，連接逆時針轉(zhuǎn)動得，連接,并作其中垂線在范圍內(nèi)取點(diǎn)H有無窮多個解，故可根據(jù)需要得數(shù)H點(diǎn)，從而確定HK和GH長度。（取KH稍大于棘輪半徑）。如下頁作用過程：HK等于圖中=×27.5=55mm=×114=228mm九、

19、解析法分析計算滑枕8的速度和加速度。如下圖示：BC=r，AB=e，BC以y軸為起點(diǎn)轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)至任意時，擺動，角，設(shè)BC的角速度為，桿的角速度為，角加速度為：由 兩邊移項得: 再求反函數(shù): 再求導(dǎo)：再求導(dǎo)：其中，=且=Vcos= 由e=481.9mm，r=137.11mm=984.12mm，=對分別取、，結(jié)果如下表： i=33=3=2.75=4=100mm=300mm=24=66=100=120 mm=330mm=150mm=600mm= = =5m= = =6=1071.44m=1079.76mm=539.88mm=109.85mm： cos010.566900.566900.22220.99

20、240.5354-0.29090.5313-0.28870.44440.97310.4302-0.68230.4186-0.66390.66670.95330.2149-1.30680.2049-1.24580.88890.9508-0.1745-2.2318-0.1659-2.12191.11110.9770-0.7432-2.5997-0.7261-2.53991.33331.0000 -1.0926-0.0000-1.0926 -0.00001.55560.9770-0.74322.5997-0.7261 2.53991.77780.9508-0.17452.2318-0.16592.12192.00000.95330.21491.30680.2049 1.24582.22220.97310.43020.68230.41860.66392.44440.99240.53540.29090.5313