牛頭刨床機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)方案一位置和位置

1、課程設(shè)計(jì)說明書學(xué)院:_xxxxxxxxxxxxxxx_ 班 級:xxxxxxxxxxxxx學(xué)生姓名: xxx學(xué) 號:xxxxxxxxxxx設(shè)計(jì)地點(diǎn)（單位）_xxxxxxxxxxxxxxxxxx _設(shè)計(jì)題目:_牛頭刨床_完成日期：2015年 7 月 10日成績(五級記分制):_ _教師簽名:_年月 日設(shè)計(jì)數(shù)據(jù).21、概 述.342、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析46479119123、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析4151516.174、飛輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)19.205、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)226、齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)261.概 述一、機(jī)構(gòu)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的目的：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是高等工業(yè)學(xué)校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生第一次較全面的機(jī)械運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)

2、分析與設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，是本課程的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。其基本目的在于：（）進(jìn)一步加深學(xué)生所學(xué)的理論知識，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決有關(guān)本課程實(shí)際問題的能力。（）使學(xué)生對于機(jī)械運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)的分析設(shè)計(jì)有一較完整的概念。（）使學(xué)生得到擬定運(yùn)動方案的訓(xùn)練，并具有初步設(shè)計(jì)選型與組合以及確定傳動方案的能力。（）通過課程設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高學(xué)生運(yùn)算、繪圖、表達(dá)、運(yùn)用計(jì)算機(jī)和查閱技術(shù)資料的能力。二、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的任務(wù)：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是對機(jī)械的主體機(jī)構(gòu)（連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)求，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)凸輪、齒輪；或?qū)Ω鳈C(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析。要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，繪制必要的圖紙，編寫說明書。三、械原理課程設(shè)計(jì)的方法：機(jī)械原理課程

3、設(shè)計(jì)的方法大致可分為圖解法和解析法兩種。圖解法幾何概念較清晰、直觀；解析法精度較高。根據(jù)教學(xué)大綱的要求，本設(shè)計(jì)主要應(yīng)用圖解法進(jìn)行設(shè)計(jì)。1.1 牛頭刨床的簡介一 機(jī)構(gòu)簡介：機(jī)構(gòu)簡圖如下所示：工作臺工件0ADno棘輪2Z08d0Oo9Z2n0OEZ Z11電動機(jī)牛頭刨床機(jī)構(gòu)簡圖牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機(jī)床，如上圖所示。電動機(jī)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(shí)，由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)1-2-3-4-5-6 帶動刨頭 6 和刨刀 7 作往復(fù)運(yùn)動。刨頭右行時(shí)，刨刀進(jìn)行切削，稱工作行程，此時(shí)要求速度較低并且均勻，以減少電動機(jī)容量和提高切削質(zhì)量；刨頭左行時(shí)，刨刀不切削，稱空回行程，

4、此時(shí)要求速度較高，以提高生產(chǎn)效率。因此，刨床采用具有急回特性的導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。刨刀每切削完成一次，利用空回行程的時(shí)間，凸輪 8 通過四桿機(jī)構(gòu) 1-9-10-11與棘輪帶動螺旋機(jī)構(gòu)（圖中未畫），使工作臺連同工件作一次進(jìn)給運(yùn)動，以便刨刀繼續(xù)切削。1.2 運(yùn)動方案分析與選擇1. 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動.自由度為 F=3n-(2P +P )=35-(27+0)=1;h2. 通過曲柄帶動擺桿導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和滑塊使刨刀往復(fù)運(yùn)動 ,實(shí)現(xiàn)切削功能,能滿足功能要求.3. 工作性能,工作行程中刨刀速度較慢 ,變化平緩,符合切削要求,擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)使其有急回作用,可滿足任意行程速比系數(shù) k 的要求;4. 傳遞性能,機(jī)構(gòu)傳動轉(zhuǎn)角為 90

5、,傳動性能好,能承受較大的載荷,機(jī)構(gòu)運(yùn)動鏈較長,傳動間隙較大;2導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析（位置 4號和9號）（選擇方案一）導(dǎo) 桿 機(jī) 構(gòu) 的 運(yùn) 動 分 析導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析mm kgm2380 110 540 0.2 0.5 240 50 200 700 7000 80 1.1方580 0.3 0.5 200 50 220 800 9000 80 1.2案430 110 810 0.3 0.5 180 40 220 620 8000 100 1.26L04B A2？2v A4= 44V =B5V A4 a w=32在A aaaanr+=+?V C52s2取 加 速 度 極 點(diǎn) ， 加 速 度

6、比 例 尺 （ ） /mm 。aa0.93087=A4O4A=a ,a l =1.38428*1.38428*0.485783=0.93087AO4244O4AB5B4A4O4BO4A:anC5=B5+C5B5+C5B5 ？,= A2？ ？2v A4= B4 44 ？? a=32在A aaaanr ? l+=+2?2a0.34332348aB5=a =l =1.047634*1.047634*0.314718541=0.34332348AO42,44O4AB5B4A4O4BO4Aaaa ？,=a/g) 4F =66NF NFNF M 對 o h h h h 。由NF在右圖中，對點(diǎn)取矩得： i4

7、i6G4M |cos180=-7000*0.7497054=-5247.9378cN |cos180=-41.014548*0.7497054=-30.7488281ci6i6N BG44N i4i4i4N bM2 M b以曲柄為等效構(gòu)件，求系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動慣量不均勻系數(shù)求JF.nOzJJJJOOO Mer4.3 飛輪轉(zhuǎn)動慣量J，J， bcJ， cd ab maxJ nmax2 222)2J )25.凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)過程選取比例尺，作圖=1mm/mm。lAHOO 99HAH為擺桿長度，為推程類角速度，0）過點(diǎn) 作與 及其延長線夾角為推程許用傳動角的一對射線KHL的OA方位線以下部分（陰影區(qū)域）。

8、擺桿推程中有無數(shù)個(gè)位置，固20K LKHL有無數(shù)對射線 、 整個(gè)推程滿足條件的凸輪軸心容許選取區(qū)域無數(shù)個(gè)連續(xù)角域KHLKHL族 的公共交集 。AJAJ2、回程：擺桿任一位置OA，在其上截取 =-l（l為擺桿長度，9J為回程類角速度， 0）過點(diǎn) 作與 及其延長線夾角為推程許用傳AJMAJN動角 的一對射線 M、N,即有 =， =180-。此位rrr置滿足，條件的凸輪軸心許用區(qū)域rMJN夾角域 的OA方位線的以下部分（陰影區(qū)域）。同理，射線擺桿推20M N程中有無數(shù)個(gè)位置，固有無數(shù)對射線 、 分別構(gòu)成連續(xù)射線族M、NMJN以及連續(xù)角域族 。整個(gè)推程滿足 條件的凸輪軸心容許選rMJNMJN取區(qū)域無數(shù)

9、個(gè)連續(xù)角域族 的公共交集 。 /22o=， /2w=d /o2( 0 /2)o /22oo= /w=,d /oo2 ( /2 )oo把推程角6等分，并列出對應(yīng)的擺角：表40.833333 3.33333 7.50000.133333 0.266666 0.411.6666 14.16633 15.00000.266666 0.133333 0dt3366666666633333 ，2等加速回程：2o=-4 =-1.92（-85/180* )/=d /w285/180*( 0 /o ) 85/180* /2 ，等減速回程：，o2o= -)/2=85/180*85/180*d /，oo)-0.8

10、( /2 )0o13147.5（） 8597.5110122.513516014.16633 11.6666 7.5-0.13333 -0.26666 -0.43.33333 0.833333 0-0.26666 -0.13333 0條件的凸rKHL MJN輪軸心容許選取區(qū)域 。= ，所以可以確定OOr位置和最小基圓半徑為43.2851177mm, OO長度為138.47632131mm。如下2 93、再以O(shè)為圓心，以 /=138.47632131mm為半徑作轉(zhuǎn)軸圓；取一點(diǎn)24、以O(shè)為圓心，以 /=125mm為半徑畫弧與基圓交于一點(diǎn)。即為擺動9從動件推程起始位置，再以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)并在轉(zhuǎn)軸圓上

11、分別畫出推程、遠(yuǎn)休、回程、近休，這四個(gè)階段。再以12.5 對推程段等分、12.5 對回程段等分（對應(yīng)的角位移如下表所示），并用數(shù)字進(jìn)行標(biāo)記，于是得到了轉(zhuǎn)軸圓上的一系列的點(diǎn)，這些點(diǎn)即為擺桿再反轉(zhuǎn)過程中依次占據(jù)的點(diǎn)，然后以各個(gè)位置為起始位置，用反轉(zhuǎn)法把擺桿的相應(yīng)位置 畫出來，這樣就得到了凸輪理論廓線上的一系列點(diǎn)的位置，再用光滑曲線把各個(gè)點(diǎn)連接起來即可得到凸輪的外輪廓。（1）用圖解法確定凸輪理論廓線上的最小曲率半徑 ：先用目測法估計(jì)凸輪理論廓線上的 的大致位置（可記為A點(diǎn)）；以A點(diǎn)位圓心，任選較小的半徑r 作圓交于廓線上的B、C點(diǎn)；分別以B、C為圓心，以同樣的半徑r畫圓，三個(gè)小圓分別交于四個(gè)點(diǎn)處，如

12、下圖所示；過D、E兩點(diǎn)作直線，再過F、G兩點(diǎn)作直線，兩直線交于O點(diǎn)，則O點(diǎn)近似為凸輪廓線上A點(diǎn)的曲率中心，曲率半徑；此次設(shè)計(jì)中，凸輪理OA（2）凸輪滾子半徑的選擇（r）凸輪滾子半徑的確定可從兩個(gè)方向考慮： 幾何因素應(yīng)保證凸輪在各個(gè)點(diǎn)車的實(shí)際輪廓曲率半徑不小于 15mm。對于凸輪的凸曲線處， rCTrCT失真現(xiàn)象）；這次設(shè)計(jì)的輪廓曲線上，最小的理論曲率半徑所在之處恰為minTTmin學(xué)因素滾子的尺寸還受到其強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)的限制，不能做的太小，通常T0Tr=15mm。R134.36.齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) n d ,o2o,o, z z -z 221用2z 2由id d n n , n 得oo= o/ o= o/ o=oo =i n nzz z z480/60z = 2*oo2