插床设计

目录

1、课程设计任务书 (2)

(1)工作原理及工艺动作过程 (2)

(2)原始数据及设计要求 (3)

2、设计（计算）说明书 (4)

（1）画机构的运动简图 (4)

（2）对位置9点进行速度分析和加速度分析 (5)

（3）对位置6点进行速度分析和加速度分析 (8)

（4）对位置6 点进行动态静力分析 (11)

（5）齿轮机构设计 (12)

一、课程设计任务书

1. 工作原理及工艺动作过程

牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。刨床工作时,如图(1-1）所示，由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀7作往复运动。刨头右行时，刨刀进行切削，称工作行程，此时要求速度较低并且均匀；刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产率。为此刨床采用有急回作用的导杆机构。刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力，而空回行程中则没有切削阻力。切削阻力如图(b）所示。

Y

图（1-1）

(b)

2．原始数据及设计要求

已知曲柄每分钟转数n2，各构件尺寸及重心位置，且刨头导路x-x位于导杆端点B所作圆弧高的平分线上。要求作机构的运动简图，并作机构两个位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图。以上内容与后面动态静力分析一起画在1号图纸上。

二、设计说明书

1．画机构的运动简图

1、以O4为原点定出坐标系，根据尺寸分别定出O2点，B点，

C点。确定机构运动时的左右极限位置。曲柄位置图的作法为：取1和8’为工作行程起点和终点所对应的曲柄位置，1’和7’为切削起点和终点所对应的曲柄位置，其余2、3…12等，是由位置1起，顺ω2方向将曲柄圆作12等分的位置（如下图）。

图1-2

取第I方案的第4位置和第9位置（如下图1-3）。

图1-3

2. 对位置9点进行速度分析和加速度分析 （a ） 速度分析 V 3A =V 2A =2ω×2

AO

l

=0.68 m/s

对A 点： V 4A = V 3A + V 3A4A 方向： ⊥AO 3 ⊥AO 2 ∥BO 3 大小： ？ √ ？

取P 1作为速度图的极点，μ2=0.01（m/s ）/mm ，作速度分

析图如图a 所示，则：

V 4A =μ2×41

p l =0.34 m/s(⊥AO 3向下)

4ω =V 4A /3

AO

l =0.92 rad/s V 4B =4ω⨯3

BO l

=0.73 m/s(⊥BO 3)

V 3A4B =0.59 m/s

对C 点：V 5C = V 4B + V 5C4B

方向： ∥SC ⊥BO 3 ⊥BC 大小： ？ √ ？

取P 2作为速度图的极点，μ3=0.01（m/s ）/mm ，作速度分

析图如图b 所示，则：

V 5C4B =0.185 m/s V S = V 5C =μ3×c p l 2

=0.68 m/s

(b)加速度分析 对A 点：A a 2=A a 3=22ω×2

AO

l

=3.80 m/s ²

A a 4= n A a 4 + t A a 4 = A a 3 + A A a 34 + k a

方向： ∥BO 3 ⊥BO 3 //AO 2 //BO 3 ⊥BO 3 大小： √ ？ √ ？ √ 取P 3为加速度图极点，μ4=0.04（m/s ²）/mm ，作加速度分

析图如图c 所示，则：

n A a 4=24ω×3

AO l

=0.32 2s

m

k

a

=24ωV 4A3A =1.08 2

s

m

n B C a 45= V 5C4B ²/l BC =0.11 2

s

m

A a 4=μ4×τ

43

p l =2.36 2

s

m

a 4B =

3

3AO BO ×A a 4=5.10 2

s

m

对C 点 C a = B a + n CB

a + t CB

a

方向： ∥SC ∥p 34τ

∥CB BC

⊥

大小： ？ √ √ ？

取P 4为加速度图极点，μ5=0.08（m/s ²）/mm ，作加速度

分析图如图d 所示，则：

C

a =μ5×l p 4

c =6.08 m/s ²

S a =C a =6.08 m/s ²

3.对位置6点进行速度分析和加速度分析 （a ） 速度分析 对A 点： V 3A =V 2A =2ω×2

AO

l

=0.68 m/s

V 4A = V 3A + V 3A4A 方向： ⊥AO 3 ⊥AO 2 ∥BO 3 大小： ？ √ ？

取P 1作为速度图的极点，μ2=0.01（m/s ）/mm ，作速度分

析图如图e 所示。

V 4A =μ2×41

p l =0.55 m/s(⊥AO 3向下)

4ω =V 4A /3

AO

l =1 rad/s V 4B =4ω⨯3

BO l

=0.8 m/s(⊥BO 3)

V 3A4B =0.39 m/s

对C 点：V 5C = V 4B + V 5C4B 方向： //SC ⊥BO 3 ⊥BC 大小： ？ √ ？

取P 2作为速度图的极点，μ3=0.01（m/s ）/mm ，作速度分

析图如图f 所示，则：

V 5C4B =μ3×BC l =0.14 m/s V S = V 5C =μ3×l p 2

c =0.78 m/s

(b)加速度分析 对A 点：A a 2=A a 3=22ω×2

AO

l

=3.80 m/s ²

A a 4= n A a 4 + t A a 4 = A a 3 + A A a 34 + k a

方向： ∥BO 3 ⊥BO 3 //AO 2 //BO 3 ⊥BO 3 大小： √ ？ √ ？ √ 取P 3为加速度图极点，μ4=0.04（m/s ²）/mm ，作加速度分

析图如图g 所示，则：

n A a 4=24ω×3

AO l

=0.53 2s m

k

a

=24ωV 4A3A =0.78 2s m