机械原理课程设计---牛头刨床主体机构的分析与综合

机械原理课程设计---牛头刨床主体机构的分析与综合
1 课程设计的目的和任务
牛头刨床是常见的一种金属加工机床如图1所示。

其主体机构的机构运动简图有多种形式，图2所示的是常用的五种主体机构的示意图。

图 1 牛头刨床
图2 牛头刨床的主体结构机构运动简图
课程设计的内容包括：
1）牛头刨床主传动系统总体传动方案的设计
构思一个合理的传动系统。

它可将电机的高速转动（1440 转/分）变换为安装有刨刀的
滑枕5 的低速往复移动（要求有三挡速度：60，95，150 次/分）。

其中，将转动变为移
动的装置（主体机构）采用图2 所示的连杆机构。

在构思机构传动方案时，能做到思路清晰，各部分的传动比分配合理，最后在计算机上绘出主传动机构的原理示意图。

2）牛头刨床主体机构的尺度综合
已知数据如表1所示图中的参数如图3所示。

图3参数表达形式
表1
3）牛头刨床主体机构的运动分析
根据已定出的主体机构的尺度参数，按曲柄处于最低转速、滑枕处于最大行程的工况对主体机构进行运动分析。

设各具有旋转运动的构件对x 轴的转角分别为i i θ , ( 为旋转构件的标号），相应的角速度和角加速度分别为ωi ,εi ；用解析法求出当曲柄转角θ1 从刨刀处于最右侧时起，沿逆时针方向转动每隔100 计算一组运动参数，其中包括：各杆的角位置、角速度、角加速度及刨刀的位置刀s （以最右点为零点）、速度刀v 和加速度刀a ，应用计算机在同一幅图中绘出刨刀的位移曲线、速度曲线和加速度曲线，并分析计算结果的合理性。

4）牛头刨床主体机构的受力分析
杆的受力以及质量如表2所示。

已知数据
其余构件的质量和转动惯量以及运动的摩擦忽略不计。

假定刨刀在空回行程不受力，在工作行程中
所受的阻力为水平力，其大小见图3。

用解析法求出机构处于不同位置时应加在曲柄上的
驱动力矩TN 以及各运动副的约束总反力的大小和方向。

图3 刨刀的有效阻力
课程设计的主要内容包括：
设计任务（包括设计条件和要求）；②传动方案的确定；③机构综合的方法和结果；④运动分析的方法和结果；⑤受力分析的方法和结果；⑥结束语；⑦主要参考文献；⑧附件（计算机程序等）。