牛头刨床机械原理课程设计
《机械原理》课程设计_牛头刨床
牛头刨床设计一、工作原理牛头刨床是一种靠刀具的往复直线运动及工作台的间歇运动来完成工件的平面切削加工的机床。
图1为其参考示意。
电动机经过减速传动装置（带和齿轮传动）带动执行机构（导杆机构和凸轮机构），完成刨刀的往复运动和间歇移动。
刨床工作时，刨头6由曲柄2带动右行，刨刀进行切削，称为工作行程。
在切削行程H中，前、后各有一段0.05H的空刀距离，工作阻力F为常数；刨刀左行时，即为空回行程，此行程无工作阻力。
在刨刀空回行程时，凸轮8通过四杆机构带动棘轮机构，棘轮机构带动螺旋机构使工作台连同工件在垂直纸面方向上做一次进给运动，以便刨刀继续切削。
图1 牛头刨床二、设计要求电动机轴与曲柄轴2平行，刨刀刀刃点E与铰链点C的垂直距离为50mm，使用寿命10年，每日一班制工作，载荷有轻微冲击。
允许曲柄2转速偏差为土5％。
要求导杆机构的最大压力角应为最小值；凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内，摆动从动件9的升、回程运动规律均为等加速、等减速运动。
执行构件的传动效率按0.95计算，系统有过载保护。
按小批量生产规模设计。
三、设计数据表1 设计数据四、设计内容及工作量（1）根据牛头刨床的工作原理，拟定2～3个其他形式的执行机构（连杆机构），并对这些机构进行分析对比。
（2）根据给定的数据确定机构的运动尺寸。
要求用图解法设计，并将设计结果和步骤写在设计说明书中。
（3）导杆机构的运动分析。
将导杆机构放在直角坐标系下，建立数学模型。
（4）凸轮机构设计。
根据给定的已知参数，确定凸轮的基本尺寸（基圆半径r o、机架l o2o9和滚子半径r r）和实际轮廓，并将运算结果写在说明书中（可选）。
（5）编写设计计算说明书。
机械原理课程设计——牛头刨床
机械能变化曲线：
飞轮设计：
Ｖ
A4
＝
A2 A4 A2
速度图解法：
V1A+V12=V 2A VF+VFB=V 2B V2B=βV 2A Β为常数比
加速度图解分析： a4An+a4Ar+a24Ar+ak24A =a2A 大小 方向
a4b+aF4Br=aF a4A=βV 4B
进给凸轮机构设计
主体机构设计
牛头刨床主体机构
主体结构设计
设计要求
（1）刨刀工作行程要求速度比较平稳，空回行程时 刨刀快速退回，机构行程速比系数在1.4左右。 （2）刨刀行程H=300mm或H=150mm。曲柄转速、 切削力、许用传动角等见表1，每人选取其中一组数据。 （3）切削力P大小及变化规律如图1所示，在切削行 程的两端留出一点空程。具体数据如下：
主体机构
电机转速n(r/mi n)
切削力P(N)
75
许用传动角[γ]
H=150mm
4500N
45°
刨刀行程：H=150 速比系数：K=1.4
主体机构（方案一）
方案一： 摆动导杆机构与摇杆滑块机构组合机构
机构简图：
计算机构的自由度 F=3×5－2×7=1
主体机构（方案一）
机构尺寸的计算：
在满足压力角条件确定基圆半径，摆杆中心间的中心距。
• 推程许用压力角为[α]= 38°； • 回程许用压力角为[α’]= 65°； • 试凑法：对照摆杆长度为L，赋值基圆半径， 中心距a=90,r0=50;经试验符合要求
滚子半径rf：rf<ρ mi n －3（mm）及rf<0.8ρ mi n（mm） 方法1用图解法确定凸轮理论廓线上某点A的曲率半径R： 以A点位圆心,任选较小的半径r 作圆交于廓线上，在圆A 两边分别以理论廓线上的B、C为圆心，以同样的半径r 画圆，三个小圆分别交于E、F、H、M四个点处。过E、 F H、M O点 O点近似为凸轮廓线上A OA。并且曲率中心肯定在曲线过A 点的法线上。可以通 过法线与直线EF或HM的交点求曲率中心。
机械原理课程设计牛头刨床设计说明书
机械原理课程设计说明书牛头刨床设计说明书目录一概论 (3)1、设计目的 (3)2、设计任务 (3)3. 扭头刨床机构简介及工作原理 (3)二导杆机构的运动分析 (4)1、刨头位移线图 (11)2、速度分析 (6)三凸轮机构设计 (11)1、凸轮设计要求 (11)2、凸轮机构从动件位移、速度、加速度线图 (13)四齿轮机构设计 (14)1、齿轮设计要求 (14)2、齿轮计算 (15)3、绘制齿轮啮合区图 (18)五课程设计评价与分析六课程设计的心得体会 (18)七课程设计参考文献 (20)一、概论1.1机械原理课程设计目的机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技术基础课程，它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。
机械原理课程设计目的在于巩固和加深所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力，使学生对于常用机构（连杆机构、凸轮机构和齿轮机构）设计和运动分析有比较完整的认识，。
以及熟悉机械系统设计的步骤及方法，其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，进一步提高设计计算和解决工程技术问题的能力。
1.2机械原理课程设计任务及要求机械原理课程设计任务是对主体机构进行设计和运动分析，并根据给定机器的工作要求，在此基础上绘制凸轮、齿轮；或对各机构进行运动分析。
要求：1、学生根据设计任务在规定时间内完成1# 设计图一张，3# 设计图两张，设计说明书一份（20页左右）。
2、要求计算正确、作图规范，图面整洁，说明书步骤清晰有条理，书写端正。
1.3牛头刨床机构简介及工作原理1.3.1扭头刨床简介牛头刨床是刨削类机床中应用较广的一种。
它适合刨削长度不超过1000mm的中、小型零件。
牛头刨床的主运动为电动机→变速机构→摇杆机构→滑枕往复运动；牛头刨床的进给运动为电动机→变速机构→棘轮进给机构→工作台横向进给运动。
1—横梁2—进刀机构3—变速机构4—摆杆机构5—床身6—滑枕7—刀架8—工作台牛头刨床的主要组成部份及作用如下：（1）床身床身5用于支承和连接刨床的各部件，其顶面导轨供滑枕6作往复运动，侧面导轨供横梁1和工作台8升降。
牛头刨床（机械原理课程设计）完整版
机械原理课程设计题目：牛头刨床作者：***机械原理设计数据 (2)1、概述1.1 牛头刨床简介 (4)1.2 运动方案分析与选择 (5)2、导杆机构的运动分析2.1 位置2的速度分析 (6)2.4 位置2的加速度分析 (7)2.3 位置4的速度分析 (10)2.4 位置4的加速度分析 (11)3、导杆机构的动态静力分析3.1 位置2的惯性力计算 (12)3.2 杆组5,6的动态静力分析 (12)3.3 杆组3.4的动态静力分析 (13)3.4 平衡力矩的计算 (14)概述一、机构机械原理课程设计的目的：机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要实践环节。
其基本目的在于：（１）进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。
（２）使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。
（３）使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。
（４）通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。
二、机械原理课程设计的任务：机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构（连杆机构、凸轮机构、齿轮机构以及其他机构）进行设计和运动分析、动态静力分析，并根据给定机器的工作要求，在此基础上设计凸轮、齿轮；或对各机构进行运动分析。
要求学生根据设计任务，绘制必要的图纸，编写说明书。
三、械原理课程设计的方法：机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。
图解法几何概念较清晰、直观；解析法精度较高。
根据教学大纲的要求，本设计主要应用图解法进行设计。
牛头刨床的简介一．机构简介：机构简图如下所示：牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，主要由齿轮机构，导杆机构和凸轮机构等组成，如图所示。
电动机经过减速装置（图中只画出了齿轮z1，z2）使曲柄2转动，再通过导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀作往复切削运动。
机械原理课程设计——牛头刨床
项目
刨刀冲程 H（ mm）
刨刀越程量 ΔS（ mm）
刨削平均速度 Vm（ mm/s）
极位夹角 θ( ° )
行程速比系数 K
机器运转速度许用不均匀系
数[δ]
参数
320 16
1211.4
30
1.4
0.05
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八 、机构运动循环图
机构工艺动作分解
牛头刨床的主运动为： 电动机 →变速机构→摇杆机构 →滑枕往复运动； 牛头刨床的进给运动为： 电动机 →变速机构→棘轮进给 机构 →工作台横向进给运动。
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九 、主机构尺度综合及运动特性评定
机构位置划分图
以 7号和 14 号位置 作运动分析
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十 、 电动机功率与型号的确定
电动机的选择
传动比分配与 减速机构设计
确定电动机功率 总传动比
采用展开式二级圆柱齿轮减速器
工作台进给方案
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工作台横向进给运动 工作台垂直进给运动
其中 ，刨刀向左为工作行程 ，速度平稳 ，运动行 程大； 向右为工作回程，速度快，具有快速返回的 特性。
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六 、对方案二的பைடு நூலகம்能分析
（2）传递性能和动力性能分析
杆 1、2、3、6 所组成的曲柄摇杆机构中 ，传动 角是不断变化传动性能最好的时候出现在 A ，B， C ，D 四点共线与机构处于极位时两者传动角相等 该机构中不存在高副 ， 只有回转副和滑动副 ，故能 承受较大的载荷 ， 有较强的承载能力 ， 可以传动 较大的载荷 。当其最小传动角和最大传动角相差不 大时 ，该机构的运转就很平稳 ，不论是震动还是冲 击都不会很大 。从而使机械又一定的稳定性和精确 度。
机械原理课程设计牛头刨床设计
机械原理课程设计牛头刨床设计机械原理课程设计牛头刨床设计随着科技不断的发展，机械英才的培养已受到各界的高度重视。
机械原理作为机械类专业的重点课程之一，对于学生的综合素质和能力的培养有着至关重要的作用。
为了提高学生的实践能力和专业技能，我在接受机械原理课程设计任务时，选择了一项具有挑战性和实用性的牛头刨床设计任务。
一、课程设计目标通过本次课程设计，主要目标如下：1.让学生了解牛头刨床的基本工作原理及其结构特点；2.提高学生的机械设计和制造能力；3.培养学生的合作精神和创新能力；4.促进学生的动手操作和实验能力的提高。
二、课程设计步骤1.课程设计前期准备在进行具体设计之前，我对牛头刨床的相关资料进行了大量的研究和归纳，学生们也需要认真学习刨床的相关知识。
同时，我还组织了互动的讲座和课堂讨论，以便于学生能够更加深入地理解牛头刨床的工作原理和结构特点。
2.机械设计在机械设计过程中，我们采取的是课堂授课和实际组装相结合的方法，进一步提高了学生的实践能力和设计能力。
课堂授课的内容主要包括刨床的设计思路、工作原理、传动方式等内容，通过实际操作和模拟实验，让学生从多个角度全面了解牛头刨床的结构和特点。
同时，我们还根据实际情况，对课程内容进行了针对性的调整和完善。
3.装配测试在机械设计完成后，我们对刨床进行了装配测试。
通过实际的组装和测试，提高了学生的实验能力和操作技能。
在测试过程中，我们严格按照安全操作规程进行操作，避免了误操作和安全事故的发生。
4.实践操作在实践操作中，我们对刨床的使用方法进行了详细的讲解和演示，让学生可以熟练地操作和使用刨床。
同时，我们组织了一些实践操作题目，让学生能够更好地理解和应用所学的知识。
三、收获通过本次课程设计，学生们都获得了很大的收获。
首先，他们对机械设计的基本原理和方法有了更深入的了解，同时也提高了他们的实践能力和实验能力。
其次，在团队协作方面，学生们也得到了很好的锻炼，提高了他们的合作精神和创新能力。
机械原理课程设计牛头刨床
设计题目：牛头刨床附图1：导杆机构的运动分析与动态静力分析附图2：齿轮机构的设计目录一.设计题目…………………………….……………………. .4二. 牛头刨床机构简介……………………………….………. .4三.机构简介与设计数据……………………………………. .. .5四. 设计内容…………….………………………….…………. .6五. 体会心得 (14)一、设计题目：牛头刨床1.）为了提高工作效率，在空回程时刨刀快速退回，即要有急回运动，行程速比系数在1.4左右。
2.）为了提高刨刀的使用寿命和工件的表面加工质量，在工作行程时，刨刀要速度平稳，切削阶段刨刀应近似匀速运动。
3.）曲柄转速在64r/min,刨刀的行程H在300mm左右为好，切削阻力约为9000N，其变化规律如图所示。
二、牛头刨床机构简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图4-1。
电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。
刨床工作时，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，以减少电动机容量和提高切削质量，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。
刨刀每切削完一次，利用空回行程的时间，凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮带动螺旋机构（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。
刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力（在切削的前后各有一段约5H的空刀距离，见图4-1，b），而空回行程中则没有切削阻力。
因此刨头在整个运动循环中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需安装飞轮来减小主轴的速度波动，以提高切削质量和减小电动机容量。
三、机构简介与设计数据3.1机构简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。
电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。
牛头刨床机械原理课程设计2点和8
牛头刨床机械原理课程设计2点和8一、牛头刨床机械原理牛头刨床是一种用于木材加工的机械设备，主要用于修整木材的表面，使其平整光滑。
它的工作原理主要包括电机、传动系统、刨床刀具和工作台四个方面。
1. 电机：牛头刨床的电机是整个设备的动力来源，通过传动系统将电机的旋转动力传递给刨床刀具。
电机通常采用交流电动机，其输出功率与机床的加工能力有直接关系。
2. 传动系统：传动系统主要包括皮带传动和齿轮传动两种形式。
皮带传动通过皮带将电机的旋转动力传递给刨床刀具，具有传动效率高、噪音小等优点。
齿轮传动则采用齿轮轴传递动力，能够实现不同速度的转动。
3. 刨床刀具：刨床刀具是牛头刨床的工作部件，主要负责修整木材表面。
刨床刀具通常由多个刀片组成，通过快速旋转切削木材表面。
刀具的切削效果取决于刀具的材料、刀片的角度和刀具的切削速度。
4. 工作台：工作台是牛头刨床上的支撑平台，用于放置待加工的木材。
工作台通常具有可调节的高度和倾斜角度，以适应不同加工需求。
工作台的平整度和稳定性直接影响到加工效果。
二、牛头刨床的工作原理牛头刨床的工作原理是将待加工的木材放置在工作台上，通过传动系统将电机的旋转动力传递给刨床刀具，刀具高速旋转后切削木材表面，使其平整光滑。
将待加工的木材放置在工作台上，并根据需要调整工作台的高度和倾斜角度，使木材与刨床刀具的切削面保持一定的角度。
接下来，通过启动电机，电机的旋转动力通过传动系统传递给刨床刀具。
在传动过程中，如果采用皮带传动，则电机的旋转动力通过皮带传递给刨床刀具；如果采用齿轮传动，则电机的旋转动力通过齿轮轴传递给刨床刀具。
传动系统的设计使刨床刀具能够以一定的转速旋转。
刨床刀具高速旋转后，刀具的刀片与木材表面接触，通过刀片的切削作用将木材表面的不平整部分去除。
刀片的切削效果取决于刀具的材料、刀片的角度和刀具的切削速度。
通常情况下，刀具的材料选择硬度高、耐磨性好的材料，刀片的角度选择合适的切削角度，切削速度选择适当的转速。
(完整版)机械原理课程设计说明书牛头刨床
(完整版)机械原理课程设计说明书牛头刨床机械原理课程设计说明书牛头刨床一、设计背景随着工业化的发展，对于木材加工的需求越来越大。
牛头刨床作为一种常用的机械设备，用于将木材刨平、刨直，从而得到平整的木材表面。
本课程设计旨在设计一台具有稳定性、高效性和安全性的牛头刨床。
二、设计要求1. 刨床的工作台面积不小于500mm×300mm，且能承受一定的负荷；2. 刨床刨削深度可调节，最大刨削深度不小于8mm；3. 刨床的工作速度可调节，最大工作速度不小于8m/min；4. 刨床的刨刀具具有良好的刨削效果，并可更换；5. 刨床具有必要的保护装置，以确保操作者的安全；6. 刨床的整体结构紧凑、操作简便，外观美观。
三、设计思路1. 结构设计：(1) 床身结构：采用铸铁材质，以确保刨床的稳定性和刚性；(2) 工作台设计：采用铝合金材质，具有较好的耐磨性和导热性；(3) 刨刀具设计：采用高速钢材质，设计成可更换式，以提高使用寿命和刨削效果；(4) 传动系统设计：采用电动驱动方式，通过变频器调节工作速度和刨削深度。
2. 控制系统设计：(1) 刨床配备触摸屏控制面板，方便操作者实时监控工作状态；(2) 刨床配备紧急停止按钮和安全防护装置，以确保操作者的安全；(3) 刨床具备自动换刀功能，提高操作效率；(4) 刨床配备故障自诊断系统，能够快速判断故障并进行维修。
四、技术参数1. 工作台面积：600mm×400mm；2. 最大刨削深度：10mm；3. 最大工作速度：12m/min；4. 刨刀具材质：高速钢；5. 电源：交流220V，50Hz；6. 功率：2.2kW。
五、安全措施1. 刨床配备紧急停止按钮，操作者在发生紧急情况时，可以立即停止刨床的工作；2. 刨床工作过程中，操作者必须戴上防护手套和护目镜，以避免刨削过程中的飞溅伤害；3. 刨床的开关箱设有防护罩，以防止误碰开关引发事故；4. 刨床配备故障自诊断系统，能够及时发现故障并进行维修。
机械原理 课程设计---牛头刨床设计
机械原理课程设计---牛头刨床设计1.设计目的本设计旨在设计一台能够切削各种金属材料的牛头刨床。
该牛头刨床应具备高效率、高稳定性、切削精度高的特点，便于操作和维护。
2.设计原理牛头刨床是一种高速旋转的加工设备。
其主要原理是通过旋转锯齿式的切削工具，将工件表面上的金属材料逐渐削除，使得工件表面变得更加平整，并且加工出所需的形状和尺寸。
牛头刨床是一种中等负荷，高精度的机床。
牛头刨床通常由牛头床身、床身导轨、剪刀手柄、剪刀架、加工刀具等组成。
牛头刨床的加工过程是由电机驱动削刀旋转，刀架在滑轨的带动下来回作直线摆动，使牛头刨床作工件表面直线切削运动，从而切出工件所需的形状和尺寸。
3.设计要求3.1工件加工精度应达到5μm。
3.2牛头刨床的加工速度应达到1000mm/min。
3.3牛头刨床的集成度要高，结构紧凑，使用方便，易于维护。
3.4牛头刨床应能满足加工各种金属材料的需求。
3.5牛头刨床应具有高稳定性，能够保证工件加工的精度和表面质量。
4.设计方案4.1结构设计根据以上的设计要求，本设计方案选择使用牛头床身、床身导轨、剪刀手柄、剪刀架、加工刀具等组成。
牛头床身是整个牛头刨床的主要支撑结构，可以承受切削力和副作用力，保持机床的稳定性。
床身导轨主要用于支撑剪刀架和平台，保证刀架的平直移动。
剪刀手柄和剪刀架负责牛头刨床的切削过程，加工刀具可根据需要更换。
4.2电气控制设计本设计方案使用单片机控制系统，实现对牛头刨床的控制。
单片机通过输入脉冲信号，控制螺旋传动装置，从而改变刀具的进给量，达到精确控制切削深度和速度的目的。
4.3软件设计本设计方案采用Unigraphics NX软件进行电脑辅助设计。
对机床各零件进行三维建模，并进行机床的装配和结构分析。
5.结论通过本次牛头刨床的设计，可以使得产生出一款结构紧凑、使用便捷、高效率和高精度的机床。
在未来的制造业中，牛头刨床的应用前景非常广阔。
牛头刨机械原理课程设计
牛头刨机械原理课程设计一、课程设计目的本课程设计旨在通过学生对牛头刨机械原理的学习与掌握，使学生了解牛头刨机械的结构、工作原理及其在加工中的应用，培养学生的动手实践能力和解决问题的能力，提高学生的工程实践水平。
二、课程设计内容及步骤本课程设计包括以下内容：1、牛头刨机械的基本结构。
2、牛头刨机械的工作原理。
3、牛头刨机械加工工艺流程。
4、牛头刨机械的应用。
课程设计步骤如下：1、理论学习。
学生通过参考牛头刨机械相关的教材、参考书、技术资料和网络资料等，了解牛头刨机械的基本结构、工作原理及其在加工中的应用，并对所学知识进行理论学习。
2、实验操作。
学生在学习了刨床的基本结构后，应结合实际情况，进行相关实验操作，培养学生的动手实践能力和解决问题的能力。
3、课程设计报告。
在完成实验操作后，学生应结合实验结果，撰写相关的课程设计报告。
4、课程设计展示。
学生应在设计报告完成后，对其进行口头展示，便于教师对学生掌握情况进行评估。
三、课程设计方法本课程设计采用如下方法：1、理论学习与实验操作相结合。
学生在掌握理论知识的基础上，通过实验操作来加深对牛头刨机械及其应用的理解，提高学生的工程实践水平。
2、自主学习和合作学习相结合。
学生在完成课程设计时，既需要进行自主学习，又需要与同学们合作，相互帮助，相互探讨，以提高学习效果。
3、理论知识与实际应用相结合。
学生通过对牛头刨机械原理的学习，理论知识运用于实际应用中，使学生对牛头刨机械的理解更加深入，提高学生的工程实践能力。
四、课程设计效果评估本课程设计的效果可以通过学生的课程设计报告、实验操作、口头展示以及教师的评估等方面进行评估。
评估重点包括学生的动手实践能力和解决问题的能力，以及对牛头刨机械原理的掌握情况等。
评估结果用于制定后续课程的改进计划，以提高学生的学习效果。
牛头刨床机械原理课程设计
牛头刨床机械原理课程设计牛头刨床是一种机械设备，用于加工木材、塑料、金属等材料。
其工作原理是通过刀具在物体表面上上下移动，达到切削的目的。
其中涉及到的原理主要包括：1. 刨床工作原理刨床是一种重型机械工具，由主驱动机构、横移机构、上下升降机构、切削机构、进给机构等组成。
切削机构包括刀架、刀柄和刀具。
当工件在夹具上夹紧稳固后，驱动机构带动横移机构和上下升降机构保持平衡，使得刀具与工件接触，并在横向和上下方向移动，实现对工件的切削。
2. 刨床刀具原理刨床刀具主要包括刨刀、电磁刨刀和金刚石刨刀。
刨刀是最常见的一种刀具，其切削面呈V型或直径尖角，用于刨削较大的平面表面。
电磁刨刀是利用磁场通过电流改变切削面积的大小，实现对工件的切削。
金刚石刨刀则是利用其硬度高、耐磨性强的特性，用于加工硬度较高的材料。
3. 刨床进给机构原理刨床进给机构主要通过变速器和变步进电机驱动筒齿轮，再通过传动带牵引杠杆调整进刀量。
刨床的进给速度和进给量应根据工件的材料性质、大小和工件表面的要求等因素进行合理的调整。
4. 刨床的冷却原理在刨床加工过程中，由于切削摩擦会使工件表面温度升高，容易导致切削工具变形或失去切削性能。
因此在刨床加工中需要进行冷却处理。
使用冷却液进行冷却可以有效减少摩擦热量，并清洗切削面，保证加工质量。
常用的冷却液有水、油、溶液等。
基于以上原理，我们可以开展牛头刨床机械原理课程设计，并考虑以下几个方面：1. 设计刨床的操作界面通过自主设计刨床的操作界面，可以使得操作更加方便和快捷。
操作界面应设置开机按钮、急停按钮、刨床刀具的进给速度和进给量调节、冷却液的喷洒控制等。
2. 模拟刨床工作的过程通过建立数学模型，模拟刨床的加工过程，可以让学生更好地理解和熟悉刨床的工作原理和加工过程。
模型可以分成驱动机构、横移机构、上下升降机构、切削机构、进给机构和冷却液系统等模块，通过计算机程序实现模拟加工。
3. 实验设计设计刨床加工实验，让学生实际操作刨床进行加工，从而更深入了解刨床的工作原理和加工过程。
机械原理课程设计-牛头刨床
2 调整进给机构
控制工件的进给速度，影响加工精度。
3 保养和维护
定期保养设备，确保其正常工作状态。
牛头刨床的操作规程
1. 检查刨床的各项功能是否正常。 2. 确认工件尺寸和切削深度。 3. 调整刀具和工件的位置。 4. 打开刨床电源，开始加工。 5. 完成加工后，关闭刨床电源。
通过进给机构控制工件的进给速度。
牛头刨床的主要零部件
主轴
带动刀具旋转。
进给机构
控制工件的进给速度。
切削机构
完成切削过程。
牛头刨床的工作过程
工件放置
切削过程
将待加工工件放置在工作台上。 切削机构对工件进行切削。
加工完成
获得平整的加工面。
牛头刨床的加工精度控制
1 刀具的选用
选择合适的刀具，保证加工质量。
刨削原理
通过旋转刀具对工件进行切削。
结构
由底座、进给机构、主机等组成。
牛头刨床的分类
按切削方式分类
有手动、半自动和全自动刨床。
按机床结构分类
有卧式、立式和特种刨床。
按加工对象分类
有木工刨床和金属刨床。
牛头刨床的工作原理
1
压板下压
压紧工件，保证加工过程中的稳定性。
2
主轴旋转
带动刀具进行切削。
3
工件进给
机械原理课程设计-牛头 刨床
牛头刨床是一种常见的木工加工设备，具有广泛的应用领域。本课程设计将 介绍牛头刨床的原理、结构、工作过程以及其在工业生产中的重要性。
课程设计背景和意义
1 背景
现代工业对高精度、高效率的加工需求不断增加。
2 意义
通过对牛头刨床的学习和设计，提高学生的机械原理和加工能力。
牛头刨床的原理和结构
牛头刨床机械原理课程设计
牛头刨床机械原理课程设计牛头刨床是一种用于金属切削加工的机械设备，它具有较长的历史和广泛的应用。
牛头刨床的机械原理课程设计是机械类专业的重要教学内容之一，通过课程设计可以帮助学生更深入地了解和掌握机械系统的工作原理、设计方法和技能。
一、设计目的牛头刨床机械原理课程设计的目的是通过对牛头刨床的机构、零部件和控制系统等进行设计和分析，使学生掌握以下知识和技能：1.机构和零部件的设计和计算方法；2.常用金属材料和润滑剂的选用；3.机械系统的调整和测试技术；4.控制系统的工作原理和设计方法；5.加工精度和生产效率的分析和优化。
二、设计内容1.机构类型和运动分析牛头刨床是一种典型的曲柄滑块机构，其基本运动为往复直线运动和旋转运动。
机构类型和运动分析的主要内容包括：机构简图和运动分析图的绘制，机构自由度的计算，机构运动特性的分析和计算等。
2.机构零部件设计和计算牛头刨床的机构零部件包括机身、滑块、导轨、连杆、摇臂等。
机构零部件设计和计算的主要内容包括：零部件的结构形式和材料的选择，零部件的强度和刚度计算，导轨和连杆的润滑和防尘等。
3.控制系统设计和分析牛头刨床的控制系统包括电动机、变速器、离合器、制动器和操纵系统等。
控制系统设计和分析的主要内容包括：电动机的选择和计算，变速器的设计和计算，离合器和制动器的选用和调整，操纵系统的设计和调试等。
4.机械系统调整和测试机械系统调整和测试的主要内容包括：机构零部件的装配和调整，机构间隙和干涉的调整，滑块和摇臂的平衡调整，机械性能试验和运动精度检测等。
5.经济技术分析经济技术分析的主要内容包括：成本核算、经济效益分析、社会效益评估和技术可行性分析等。
学生应在设计过程中进行全面的经济技术分析，以确定设计方案的经济合理性和技术可行性。
三、设计步骤1.明确设计任务和要求；2.进行机构类型和运动分析，确定机构简图和运动分析图；3.进行机构零部件设计和计算，制定材料选用、结构形式、润滑和防尘等方面的方案；4.进行控制系统设计和分析，选用合适的电动机、变速器、离合器、制动器和操纵系统等；5.进行机械系统调整和测试，确保机构装配和运转的可靠性；6.进行经济技术分析，制定设计方案的经济合理性和技术可行性评估报告；7.编写设计说明书和使用维护说明书。
机械原理牛头刨床课程设计
机械原理牛头刨床课程设计机械原理牛头刨床课程设计一、课程背景与目的牛头刨床作为机械加工中的一种重要设备，广泛应用于金属切削加工领域。
本课程旨在通过深入学习机械原理和牛头刨床的结构、工作原理，掌握其使用方法，并能够进行实际操作和维护，提高学生对机械加工的实际应用能力和技能。
二、课程内容1. 机械原理基础知识（1）力学基础概念、力的分类、作用力分解（2）切削力、主动力和被动力等概念（3）动力学基础概念，运动学方程和动力学方程。
2. 牛头刨床结构与工作原理（1）牛头刨床的组成结构、各部件的作用、工作原理（2）用牛头刨床加工零件时操作规范3. 牛头刨床操作技能（1）机床的操作和维护（2）手动装夹、机动装夹的区别和操作方法（3）牛头刨床的各种加工方法和工艺流程。
4. 牛头刨床的检修与维护（1）机床加工时常见的故障处理方法（2）机床的日常保养和定期维护（3）了解机床维修保养中的一些常见问题及解决办法。
三、实验内容1. 牛头刨床操作实验（1）牛头刨床各种加工方法的实操（2）手动/机动装夹的实操及技巧（3）机床加工时常见问题的解决方案的实操。
2. 牛头刨床检修实验（1）机床日常保养和检修实操（2）机床常见故障的排除实操（3）机床维修保养常见问题的解决实操。
四、课程设计要点1. 确定课程基础并引导学生逐步理解机械原理。
2. 着重讲解牛头刨床的组成结构、工作原理，并教授牛头刨床操作技能。
3. 将理论和实践紧密结合，让学生更好的理解和掌握知识。
4. 提倡学生自主思考和创新实践，培养其独立解决问题的能力。
五、课程评估方式1. 考试评估（1）理论知识考试（2）机床操作技能考试（3）检修实操和故障排除考试。
2. 实验评估（1）机床操作考核实验（2）机床检修实验。
3. 课堂表现评估（1）课堂参与度（2）课程作业、报告的完成情况。
综合以上评估方式，通过平时和期末综合评估计算出学生的总评成绩。
机械原理课程设计牛头刨床机构
机械原理课程设计牛头刨床机构机械原理课程设计牛头刨床机构一、引言在机械工程领域，机构设计和动力学是非常重要的两个方面，机构设计要求根据机器结构分析与计算制定合理的设计方案，而动力学要求对各种运动物体或力体之间的作用关系进行研究。
牛头刨床机构由于其结构简单，工作稳定，成为许多制造工人和机械学生们进行结构设计和动力学研究的首选课题之一。
因此，在机械原理课程中，牛头刨床机构的设计和分析成为了重点内容之一。
二、牛头刨床机构的定义和特点牛头刨床是一种典型的金属加工机床，主要用于加工各种型号、大小的平面和倾斜面，机床的工作台可以实现上下移动和左右滚动的运动，以便于不同大小和形状的工件进行加工。
牛头刨床的机构主要分为两部分：工作台和削切机构。
工作台是机床的支撑部分，用于支撑工件并固定到机床上，削切机构则是实现物体削切的动能部分。
牛头刨床机构的典型特点是高刚性，高精度和高效率。
牛头刨床机构中的滑动、轴承、摆线副、螺纹副、齿轮副、连杆副、平面副、直线副等各种机构被合理地布置和组合在一起构成了复杂的机构系统。
三、牛头刨床机构的设计分析（一）工作台机构设计牛头刨床的工作台机构主要由工作台、升降机构、横向移动机构、工作台固定装置等部分组成。
其中，工作台、滑座和升降机构组成了整个工作台的调节和运动机构，横向移动机构使工作台沿主轴线方向移动，工作台固定装置用于固定工件。
（二）削切机构设计牛头刨床的削切机构设计是牛头刨床机构设计的核心和难点之一。
削切机构主要由主轴、杠杆机构、导轨机构、进给装置、主轴驱动机构等部分组成，其主要功能是将电能转化为切削能，通过机构导向将切削能得以输出，从而实现对物体的削切加工。
（三）转动主轴齿轮设计转动主轴用于通过牛头刨床机构的削切机构削切工件，牛头刨床机构中的削切机构将电能转化为切削能，而转动主轴齿轮作为机构的核心部件之一，将动能由电机传递到削切机构中，完成对工件的削切加工。
四、总结以上是对牛头刨床机构设计的一个简要分析，机械原理课程设计牛头刨床机构是机械工程领域必修的课程之一，通过对其机构系统的分析和设计可以提升同学们对机器结构的认识和对工程实践的运用能力。
机械原理课程设计牛头刨床
机械原理课程设计：牛头刨床1. 引言牛头刨床是一种常见的传统机床，主要用于对工件表面进行刨削加工。
本文将介绍牛头刨床的原理、结构和工作方式，并通过一个机械原理课程设计的案例来详细阐述。
2. 牛头刨床的原理和结构牛头刨床主要由床身、工作台、主轴箱、横板、横臂、滑枕、刀架、送料机构、弹簧加载机构等组成。
床身是牛头刨床的基础部件，承载整个刨床的重量。
工作台是工件安装和固定的平台，通常可沿床身移动。
主轴箱负责提供刨床的切削力和刨削转矩，通过主轴箱内的减速齿轮将电机的转速转化为切削运动。
横板和横臂构成刨削机构，横板可以沿床身滑动，横臂带动滑枕和刀架进行刨削运动。
送料机构负责推动工件在刨床上进行进给运动。
弹簧加载机构用于对刀架进行加载，使刀具保持稳定的切削力。
3. 牛头刨床的工作方式牛头刨床的工作方式主要包括工件装夹、刨削运动和进给运动。
首先，将待加工的工件安装在工作台上，使用夹具进行固定，保证工件不会在加工过程中移动。
然后，通过启动电机，主轴箱将转速转化为切削运动，带动刀架进行垂直方向的往复运动，实现工件表面的刨削加工。
同时，送料机构会推动工件在工作台上进行进给运动，保持刀具和工件之间的一定切削速度，从而达到理想的加工效果。
4. 机械原理课程设计案例：牛头刨床设计与制造为了更好地理解和应用牛头刨床的原理和结构，我们进行了一个机械原理课程设计案例——牛头刨床的设计与制造。
在该设计中，我们首先进行了对牛头刨床的结构和功能的分析，明确了所需的刨床尺寸、切削范围等参数。
接下来，我们进行了刨床的结构设计，包括床身、工作台、主轴箱、横板、横臂、滑枕等部件的设计和选材。
然后，我们进行了整体装配设计，考虑了各部件之间的协调性和连接方式，确保了刨床的正常运转和稳定性。
最后，我们进行了刨床的制造过程，包括零部件的加工、装配和调试，最终完成了一台功能完备的牛头刨床。
5. 结论通过本文的介绍和机械原理课程设计案例，我们了解了牛头刨床的原理、结构和工作方式，并通过设计与制造实例深入理解了牛头刨床的设计过程和挑战。
牛头刨床机械原理课程设计
机械原理课程设计说明书设计题目牛头刨床系别机械工程系专业班级机制学生姓名学号指导教师日期: 年月日目录：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4点进行速度分析和加速度分析 (5)（3）对位置9点进行速度分析和加速度分析 (8)（4）对位置9点进行动态静力分析 (11)3、参考文献 (15)4、附件 (16)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 1-32. 对位置4点进行速度分析和加速度分析（a ） 速度分析 取速度比例尺l μ=mmsm001.0对A 点： 4A V = 3A V + 34A A V方向：4BO ⊥ O 2⊥ //O 4 大小： ？ √ ？4A V =l μ⨯4pa =sm mm mm s m673239.0239.673001.0=⨯ 4ω=AO A l V 44=sr mmsm38431.1486334.0673239.0= 34A A V =l μ43a a l =sm mm mm s m156326.0326.156001.0=⨯ V 5B = V 4B =4ω⨯B O l 4=s m 747530.0对于C 点： C V = B V + CB V 方向： //'XX B O 4⊥ BC ⊥ 大小： ？ √ ？C V =l μ⨯pc l =mms m001.0s m mm 749708.0708.749=⨯ CB V =l μ⨯bc l =mmsm001.0sm mm 0490895.00895.49=⨯ 5ω=bcl CBl u V =s r 363626.0 速度分析图：图 1-4(b)加速度分析 选取加速度比例尺为a μ=mmsm 2001.0对于A 点：4A a = n A a 4 + t A a 4 = 3A a + k A A a 34 + 34r A A a 方向： A →4O B O 4⊥ A →2O B O 4⊥ //B O 4 大小： √ ？ √ √ ? 由于3A a =22ωA O l 2=234263.4smKA A a 34=24ω34AA V =2432808.0sm n A a 4=24ωA O l 4=2931975.0s m 已知，根据加速度图1-5可得：t A a 4=a μ''a n l =2549416.0sm ， r A A a 34=a μ''a k l =2298112.3sm 。
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牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。
电动机
经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。
刨床工作时,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，以减少电动机容量和提高
切削质量；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。
刨刀每次削完一次，利用空回行程的
时间，凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮带动螺旋
机构，使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继
续切削。
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。
因此刨头在整个运动循环
中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，
故需安装飞轮来减少主轴的速度波动，以提高切削质量
和减少电动机容量。
1-1
1．导杆机构的运动分析
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。
1.1设计数据
牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。
电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。
刨床工作时，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，称工作切削。
此时要求速度较低且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量；刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产效率。
为此刨床采用急回作用得导杆机构。
刨刀每切削完一次，利用空回行程的时间，凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮机构带动螺旋机构，使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。
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。
因此刨头在整个运动循环中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需装飞轮来减小株洲的速度波动，以减少切削质量和电动机容量。
1.2曲柄位置的确定
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）。
1.2.1 3点位置分析其结构示意图如下
3点位置速度分析
因构件2和3在A处的转动副相连,所以V A3=V A2=ω2l O2A 方向垂直于O2A向与ω2一致。
ω2=2πn2/60 rad/s=6.2832rad/s
V A3=V A2=ω2·lO2A=6.2832×0.11m/s=0.691152m/s（⊥O2A）取构件3和4的重合点A进行速度分析。
列速度矢量方程，得
V A4=V A3+V A4A3
大小 ? √ ?
方向⊥O
4
A ⊥O
2
A ∥O
4
B
取速度极点P，速度比例尺µv=0.01(m/s)/mm,作速度多边形如图
由上图得：V A4=0.552546 m/s V A4A3=0.415191 m/s
且V B=4
4
4
BO
AO
A l
l
V=
540
383
.
456
552546
.0
=0.653782 m/s
C处位置速度分析
所以对C点进行速度分析，列矢量方程得
V C=V B+V CB
大小 ? √ ?
方向∥x ⊥O
4
B ⊥BC
取速度极点P，速度比例尺µv=0.01(m/s)/mm,作速度多边形如图
所以得V C=0.645852m/s V CB=0.115343m/s
3点位置加速度分析
a A4=a A4n+a A4t=a A3+a A4A3k+a A4A3r
大小: ? √? √√?
方向：? B→O4⊥O4B A→O2⊥O4B∥O4B
且a A3=l A O2ω22=0.11×6.28322=1.1857 m/s2
a A4n=
A
O
A
l
V
4
2
4=
456383
.0
552546
.02=0.6689 m/s2
a A4A3k=2ω4×V A4A3=2×
456383
.0
552546
.0×0.415191=1.0053 m/s2取加速度极点P′，加速度比例尺µv=0.01(m/s2)/mm,作加速度多边形如图
由上图得a A4=0.7313m/s2 C处位置加速度分析
a c = a B + a CB n+ a CB t
大小 ? √√ ?
方向∥X轴√ C→B ⊥BC
且a CB n=
CB
CB
l
V2
=
135
.0
115343
.02=0.0985m/s2
a B=
4
4
4
BO
AO
A l
l
a=
540
383
.
456
7313
.0
=0.8653m/s2
取加速度极点P′，加速度比例尺µv=0.01(m/s2)/mm ,作加速度多边形如图
由上图得a C=0.1246m/s2
所以综上所述：当曲柄在3位置时滑块C的速度、加速度如下：V C=0.645852m/s a C=0.1246m/s2
1.2.2 6点位置分析其结构示意图如下
6点位置速度分析
因构件2和3在A处的转动副相连,所以V A3=V A2=ω2l O2A 方向垂直于O2A向与ω2一致。
ω2=2πn2/60 rad/s=6.2832rad/s
V A3=V A2=ω2·l O2A=6.2832×0.11m/s=0.691152m/s（⊥O2A）取构件3和4的重合点A进行速度分析。
列速度矢量方程，得
V A4=V A3+V A4A3
大小 ? √ ?
方向⊥O
4A ⊥O
2
A ∥O
4
B
取速度极点P，速度比例尺µv=0.01(m/s)/mm,作速度多边形如图
由图得
V A4=0.575935 m/s V A4A3=0.382086m/s
且V B =444
BO AO A l l V =5400116
.461575935.0 = 0.674614m/s C 处位置速度分析：
所以对C 点进行速度分析，列矢量方程得
V C =V B +V CB
大小 ? √ ?
方向 ∥x ⊥O 4B ⊥BC 取速度极点P ，速度比例尺µv=0.01(m/s)/mm ,作速度
多边形如图
所以得V C =0.661796 m/s V CB =0.109663 m/s
6点位置加速度分析
a A4=a A4n+a A4t=a A3+a A4A3k+a A4A3r
大小: ? √? √√?
方向：? ∥O4B ⊥O4B A→O2⊥O4B∥O4B
且a A3=l A O2ω22=0.11×6.28322=1.1857 m/s2
a A4n=
A
O
A
l
V
4
2
4=
4610116
.0
575935
.02=0.7195 m/s2
a A4A3k=2ω4×V A4A3=2×
4610116
.0
575935
.0×0.382086=0.9547 m/s2
取加速度极点P′，加速度比例尺µv=0.01(m/s2)/mm,作加速度多边形如图
由上图得a A4=0.7792m/s2
C处位置加速度分析
a c = a B + a CB n+ a CB t
大小 ? √√ ?
方向∥X轴√ C→B ⊥BC
且a CB n=
CB
CB
l
V2
=
135
.0
109663
.02=0.0891 m/s2
a B =444
BO AO A l l a =5400116
.4617792.0 =0.9127 m/s 2 取加速度极点
P ′，加速度比例尺µv=0.01(m/s 2
)/mm ,
作加速度多边形如图
由上图得
a C =0.2864m/s 2
所以综上所述：当曲柄在3位置时滑块C 的速度、加速度如下：
V C =0.661796m/s a C =0.2864m/s 2。