机械原理课程设计,详细

目录

一、设计题目 (2)

1、牛头刨床的机构运动简图 (2)

2、工作原理 (2)

二、原始数据 (3)

三、机构的设计与分析 (4)

1、齿轮机构的设计 (4)

2、凸轮机构的设计 (10)

3、导杆机构的设计 (16)

四、设计过程中用到的方法和原理 (26)

1、设计过程中用到的方法 (26)

2、设计过程中用到的原理 (26)

五、参考文献 (27)

六、小结 (28)

一、设计题目

——牛头刨床传动机构

1、牛头刨床的机构运动简图

2、工作原理

牛头刨床是对工件进行平面切削加工的一种通用机床，其传动部分由电动机经

带传动和齿轮传动z

0—z

1

、z

1

、—z

2

，带动曲柄2作等角速回转。刨床工作时，由导

杆机构2、3、4、5、6带动刨刀作往复运动，刨头右行时，刨刀进行切削，称为工

作行程；刨头左行时，刨刀不进行切削，称为空回行程，刨刀每切削完一次，利用

空回行程的时间，固结在曲柄O

2

轴上的凸轮7通过四杆机构8、9、10与棘轮11和棘爪12带动螺旋机构（图中未画），使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。

二、原始数据

设计数据分别见表1、表2、表3.

表1 齿轮机构设计数据

设计内容齿轮机构设计

符号n01d01 d02 z0 z1 z1’m01 m1’2n2 单位r/min mm mm mm mm r/min 方案Ⅰ1440 100 300 20 40 10 3.5 8 60 方案Ⅱ1440 100 300 16 40 13 4 10 64 方案Ⅲ1440 100 300 19 50 15 3.5 8 72

表2 凸轮机构设计数据

设计内容凸轮机构设计

符号L O2O4 L O4D φ[α]δ02 δ0 δ01δ0/ r0 r r 摆杆运动规

律单位mm mm °°°°°°mm mm

方案Ⅰ150 130 18 45 205 75 10 70 85 15 等加速等减

速

方案Ⅱ165 150 15 45 210 70 10 70 95 20 余弦加速度方案Ⅲ160 140 18 45 215 75 0 70 90 18 正弦加速度方案Ⅳ155 135 20 45 205 70 10 75 90 20 五次多项式

表3 导杆机构设计数据

设计内容导杆机构尺度综合和运动分析

符号K n2L O2A H L BC

单位r/min mm

方案Ⅰ 1.46 60 110 320 0.25L O3B

方案Ⅱ 1.39 64 90 290 0.3L O3B

方案Ⅲ 1.42 72 115 410 0.36L O3B

表4 机构位置分配表

位置号位置

组

号

学生号

A B C D

1 1 3 6 8/ 10

2 5 8 10 7/ 1/ 4 7 8 10 1 5 7/ 9 12

2 1/ 4 7 8 11 1

3 6 8/ 11 2 5 7/ 9 11 1/ 3 6 8/ 11

3 2 5 7/ 9 12 1/

4 7 9 12 1 3 6 8/ 12 2 4 7 8 10

三、机构的设计与分析

1、齿轮机构的设计

已知条件 设计内容 齿 轮 机 构 设 计

符号 01n 01d 02d 0z

1z

'1z

01m 2'1m 2n 单位 min r

mm

mm

mm

mm

min r

方案Ⅱ

1440

100

300

16

40

13

4

10

64

设计内容与步骤 （1）计算齿轮2z 的齿数

由0201'12010102n n z z z z d d i =⨯⨯=

（1~1） 得 3964

4030013

161001440n z d z z d n z 2102'1001012=⨯⨯⨯⨯⨯==

（2）选择传动类型

① ()()40z ~16z 10：按满足不根切、重迭系数.21≥ε、齿顶圆齿厚m 4.0s a ≥、节点位于单齿啮合区4个条件从封闭图中选择变位系数 400.0x 0= 250.0x 1-=

0150.0250.0400.0x x 10>=-=+ （1~2）故()()40z ~16z 10采用正传动。

② ()()39z ~13z 2'

1：按满足不根切、重迭系数.21≥ε、齿顶圆齿厚m 4.0s a ≥、节点位于

单齿啮合区4个条件从封闭图中选择变位系数

300

.0x '

1= 400.0x 2-= 0100.0400.0300.0x x 2'1<-=-=+ （1~3）故()()39z ~13z 2'1

采用负传动。 （3）验算不根切最小变位系数 ①10z ~z ：()()060.017

1617117z 17h x 0a min

0=-⨯=-=*

（1~4）

060.0400.0x 0>= 不会发生根切

()()350.117

4017117z 17h x 1a min

1-=-⨯=-=*

（1~5）

50.3150.20x 1->-= 不会发生根切