機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)-牛頭刨床課件

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)小型平面刨削機(jī)床運(yùn)動(dòng)簡圖設(shè)計(jì)與分析一、課程設(shè)計(jì)目的： 1. 綜合運(yùn)用理論知識(shí)，進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)和主要機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。3訓(xùn)練從事機(jī)械設(shè)計(jì)工作的基本技能，包括設(shè)計(jì)計(jì)算、查閱資料、工程繪圖、計(jì)算機(jī)操作等方面的能力。2培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力及創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)小型平面刨削機(jī)床運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖設(shè)計(jì)參數(shù)參數(shù)項(xiàng)目題號(hào)123刨削平均速度vm(mm/s)530550600行程速度變化系數(shù)K1.461.401.45刨刀沖程H(mm)310300370切削阻力Fr(N)350045005000刨刀越程量S(mm)161519機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)許用不均勻系數(shù)0.050.050.05每班

2、學(xué)號(hào)1-13號(hào)題號(hào)1；1426號(hào)題號(hào)2；27之后題號(hào)3設(shè)計(jì)內(nèi)容1）對小平面刨削機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分解、擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖和執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型。2）選定運(yùn)動(dòng)方案：切削運(yùn)動(dòng)選用平面連桿機(jī)構(gòu)，至少要選出3種機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖，從中選出2個(gè)進(jìn)行尺度綜合和運(yùn)動(dòng)分析(兩張A1圖)，確定最終方案；工件橫向進(jìn)給選棘輪機(jī)構(gòu)和螺旋機(jī)構(gòu)串連；刨刀垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)選螺旋機(jī)構(gòu)。3）確定電動(dòng)機(jī)的功率和型號(hào)。4）確定傳動(dòng)比及傳動(dòng)比分配，選定減速機(jī)構(gòu)。5）確定飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。6）繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖（1張A1圖）。7）編寫設(shè)計(jì)說明書（20頁左右）。8）答辯。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分解根據(jù)機(jī)器的工藝功能要求，其工藝動(dòng)作分解如下：1.刨刀的切削運(yùn)動(dòng)：往復(fù)移動(dòng)，近似勻速，具有

3、急回特性。2工件的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：間歇移動(dòng)，每次移動(dòng)量相同，在刨刀空回程后期完成移動(dòng)，要求移動(dòng)量小且調(diào)整容易。工件刨去一層之后能方便地作反向間歇橫向移動(dòng)進(jìn)給，同樣要求反向進(jìn)給量每次相同且易調(diào)整。3刨刀的垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：間歇移動(dòng)，工件刨去一層之后刨刀下移一次，移動(dòng)量調(diào)整方便。擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 考慮到刨刀的垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)周期相對較長，而且一個(gè)周期中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比靜止時(shí)間短得多，為了簡化機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，此運(yùn)動(dòng)可以采用手動(dòng)，所有該設(shè)計(jì)只要求：擬定刨刀切削運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和工件橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的順序和協(xié)調(diào)配合關(guān)系。機(jī)構(gòu)選型-工件橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 工件的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)量是很小的，且每次要求等量進(jìn)給，又因?yàn)楸仨毞乐构ぜ谂傧?/p>

4、力的作用下沿橫向移動(dòng)，所以橫向進(jìn)給執(zhí)行機(jī)構(gòu)除了能實(shí)現(xiàn)小而且等量進(jìn)給外。因此，可選用螺旋機(jī)構(gòu)作為橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 工件要能間歇移動(dòng)，螺旋必須作間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，所以在螺旋機(jī)構(gòu)之前必須串聯(lián)一個(gè)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，且與刨刀切削運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相聯(lián)，能夠?qū)崿F(xiàn)將連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)有：1）槽輪機(jī)構(gòu)：每次轉(zhuǎn)角較大且不可調(diào)整，為了反向回轉(zhuǎn)，必須增加反向機(jī)構(gòu)。2）曲柄搖桿棘輪機(jī)構(gòu)：每次轉(zhuǎn)角較小，容易調(diào)整且為等量轉(zhuǎn)動(dòng)，采用雙向式棘輪還可以方便地實(shí)現(xiàn)棘輪反轉(zhuǎn)。3）不完全齒輪機(jī)構(gòu)：可實(shí)現(xiàn)等速轉(zhuǎn)位和等量轉(zhuǎn)角，但不可調(diào)整，如需反轉(zhuǎn)必須增加反向機(jī)構(gòu)。4）凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)：每次轉(zhuǎn)角不可調(diào)，如需反轉(zhuǎn)應(yīng)增設(shè)反向機(jī)構(gòu)。5）星輪機(jī)構(gòu)

5、：具有槽輪機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)性能，又兼有不完全齒輪機(jī)構(gòu)等速轉(zhuǎn)位的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)等量轉(zhuǎn)角，但不可調(diào)，同時(shí)星輪加工制造困難。運(yùn)動(dòng)方案確定 1刨刀切削運(yùn)動(dòng)采用平面連桿機(jī)構(gòu)。（建議選用平面六桿機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)要求不少于三種，只要求任選兩種進(jìn)行尺度綜合及運(yùn)動(dòng)特性評定，并確定最終方案。 ）2工件橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用曲柄搖桿棘輪機(jī)構(gòu)與螺旋機(jī)構(gòu)串聯(lián)。3刨刀垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用螺旋機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)尺度綜合 刨刀工作行程的刨削平均速度曲柄AB角速度極位夾角可得1原動(dòng)件曲柄AB的轉(zhuǎn)速n1(r/min) 機(jī)構(gòu)尺度綜合 2針對選定兩種平面六桿機(jī)構(gòu)示意圖，確定各構(gòu)件運(yùn)動(dòng)尺寸。 假定曲柄長度：100mm刨刀終端連桿取150mm機(jī)構(gòu)尺度綜合 2針對選定

6、兩種平面六桿機(jī)構(gòu)示意圖，確定各構(gòu)件運(yùn)動(dòng)尺寸。 假定曲柄長度：100mm刨刀終端連桿取150mm運(yùn)動(dòng)特性評定 因?yàn)橐笏俣炔▌?dòng)越小越好，所以可以按照速度均方根偏差最小的條件對初步選定的兩種平面六桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)特性比較，然后選取速度均方根偏差較小者為刨刀切削運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 速度均方根偏差n為對應(yīng)于刨刀切削工作段曲柄AB轉(zhuǎn)角范圍所取的計(jì)算點(diǎn)數(shù)；vi為對應(yīng)點(diǎn)刨刀的實(shí)際速度；vm為刨刀的切削平均速度。 確定電機(jī)功率和選型 1取曲柄AB為等效構(gòu)件，根據(jù)機(jī)構(gòu)位置和切削阻力Fr確定一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中的等效阻力矩Mr（）。2根據(jù)Mr（）值，采用數(shù)值積分中的梯形法，計(jì)算曲柄處于各個(gè)位置時(shí)Mr（）的功。因?yàn)轵?qū)動(dòng)力矩可視

7、為常數(shù)，所以按照確定等效驅(qū)動(dòng)力矩Md。3將曲柄位置號(hào)（或轉(zhuǎn)角）和對應(yīng)的Mr（）值列成表格。4由計(jì)算刨刀切削運(yùn)動(dòng)所需的功率，考慮到機(jī)械摩擦損失及工件橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)所需功率，按照Pd1.2P確定電機(jī)功率，并選定電機(jī)型號(hào)。估算飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 1由M（）MdM（）確定等效力矩M（）。2根據(jù)M（）的值采用數(shù)值積分中的梯形法，計(jì)算一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中曲柄處于計(jì)算位置時(shí)等效力矩M（）的功W（）。3將曲柄位置號(hào)和對應(yīng)的M（）及W（）值列成表格。4由WWmax-Wmin求出最大贏虧功W。5求電機(jī)轉(zhuǎn)子及減速機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jc。6設(shè)飛輪安裝在等效構(gòu)件同一軸上，按照計(jì)算飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JF。繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖 編寫設(shè)計(jì)說明書 5電機(jī)功率與型號(hào)的確定：包含1）、等效阻力矩Mr（）求值。2）等效驅(qū)動(dòng)力矩Md求值。3）、電機(jī)功率Pd計(jì)算。Mr（）及其積分值Mr（）可以用列表形式列出。6飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的估算：包含求飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的各個(gè)步驟。其中M（）及W（）值可以用列表形式給出。7減速機(jī)構(gòu)的選定：包含減速比i，減速機(jī)構(gòu)的類型及其傳動(dòng)比值的確定。8機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖的最終確定及繪制。9參考資料：包括序號(hào)、編著者、資