牛头刨床剖析
项目三 牛头刨床典型机构的认知与分析
应用：
低速、轻载的场合，用作间歇运动控制。
任务二 棘轮机构
浇注自动线的输送装置
棘轮制动器
任务二 棘轮机构
自行车后轴上的超越机构
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任务二 棘轮机构
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工作台进给机构
任务三、槽轮机构
一、槽轮机构的组成和工作原理 1.组成 主动拨盘、从动槽轮、机架 2.工作特点 将主动拨盘的连续转动转换为槽轮 的单向步进转动
北京理工大学出版社 安徽机电职业技术学院
任务二 棘轮机构
一、 棘轮机构的工作原理及特点
摆杆
1.组成及工作原理 棘轮、摆杆、棘爪、止动棘爪 2.工作特点 将主动
棘爪 棘轮
摆杆的往复
摆动转换为 棘轮的单向 间歇运动
止动棘爪
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任务二 棘轮机构
二、 棘轮机构的类型 按棘轮结构分类 轮齿式棘轮机构 摩擦式棘轮机构
1.轮齿式棘轮机构（外啮合、内啮合）
项目三 牛头刨床典型机构的认知与分析
任务一
任务二 任务三
螺旋机构
棘轮机构 槽轮机构
任务四
不完全齿轮机构
1.基本要求
螺旋机构的工作原理、特点和适用场合。 棘轮机构、槽轮机构的工作原理、特点、 功用及适用场合。 2.重点、难点 重点是螺旋机构及各种间歇运动机构的工 作原理、特点、功用及适用场合。
任务一 螺旋机构
任务二 棘轮机构
2.棘轮机构的可靠工作条件 为使棘爪顺利滑入棘轮齿根并啮紧 齿根，两力对O1点的力矩应满足：
FNLsinθ＞f FNLcosθ
故 tanθ＞f =tanφ
即 θ＞φ
因此棘爪顺利滑入齿根的条件为： 棘轮齿面角θ大于摩擦角φ
任务二 棘轮机构
牛头刨床运动分析
连杆机构运动分析机构运动分析的解析法有多种，其中比较常用的有矢量方程解析法、矩阵法和复数矢量法等。
用解析法作机构运动分析时，首先建立机构的位置方程，然后将其对时间求一次、二次导数，可以得到机构的速度方程和加速度方程，完成运动分析。
例3-1 图示为一牛头刨床的结构简图。
设已知各构件的尺寸为：，，，，。
并知原动件1 的方位角和等角速度。
求导杆3 的方位角，角速度及角加速度3ε和刨头5上点E 的位移，速度和加速度。
解：该牛头刨床为一个六杆机构。
先建立一直角坐标系如图，并标出各杆矢及各杆矢的方位角。
其中共有四个未知量、、、。
为求解需建立两个封闭矢量方程，为此需利用两个封闭图ABCA 及CDEGC 。
（1）求导杆3 的角位移，角速度和角加速度，由封闭形ABCA 可得写成复数形式为313126θθπi i ie s e l e l =+ （a ）展开得解上述两式可得因式中分子分母均为正，故知在第一象限。
式（a ）对时间t 求导，注意为变量，有33133311θθθωωi i i e dtds ie s ie l += （b ） 展开后可得m/srad/s （逆时针方向）再将式（b ）对时间t 求导，则有 3333133232233332112θθθθθωωεωi i i i i ie dt dse dts d es ies e l ++-=- （c ）展开后可求得1471.0/]2)s i n ([333132113=--=s dtds l ωθθωε rad/s 2 (逆时针方向)m/s 2其方向与相反。
（2）求刨头上点E 的位移，速度和加速度。
由封闭形CDEGC 可得写成复数形式为 E ii i s el el e l +=+2'64343πθθ （d ）展开得解之得由机构简图知在第二象限，故=175.3266º,而m式（d ）对时间t 求导可得dtds ie l ie l Ei i =+434433θθωω （e ） 解之得rad/s (逆时针方向)m/s其方向与相反。
牛头刨床棘轮机构
牛头刨床螺旋机构分析
❖ 牛头刨床螺旋传动的基本参数（均为T型螺纹）
名称
旋向
线数n
螺距P
螺杆长度L 材料及热处理
工作台横向进给螺旋
左
16Biblioteka 工作台垂向进给螺旋右
1
6
滑枕移动螺旋
右
1
6
刀架移动螺旋
右
1
5
滑枕行程调整螺旋
右
1
5
540
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2 、棘轮结构的类型、特点及应用
❖棘轮结构可分为齿啮式和摩擦式
1)齿啮式
优点: 缺点:
2)摩擦式
优点: 缺点:
❖棘轮结构的应用 棘轮结构广泛应用于送进、制动、
❖ 2、已知牛头刨床工作台横向进给单线螺旋的螺距P为6 mm，最小 横向进给量lmin为0.2 mm，最大横向进给量lmax为2.4 mm，求该 棘轮齿数z为多少？当横向进给量为1 mm时，棘轮应转过几个齿 ？如何调节？
牛头刨床棘轮机构分析
1、牛头刨床棘轮机构工作原理
❖棘轮结构主要由摆杆 棘爪 棘轮 制动爪 和机架组成.当摆杆顺时 针向摆动时,摆杆上铰接的棘爪插 入棘轮的齿槽中,推动棘轮同向转 过一定角度.制动爪则在棘轮的齿 背上滑过.当摆杆逆时针方向摆动 时,棘爪在棘轮的齿背上滑过,此 时制动爪嵌入棘轮的齿槽中,阻止 棘轮的逆时针向反转,棘轮静止不 动.因此,当摆杆连续往复摆动时, 棘轮却只作单向间歇转动.
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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13）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）。
牛头刨床机构设计分析
牛头刨床机构设计分析
一、设计的目的和任务
1、设计的目的
进一步巩固和加深同学们所学的理论知识，培养其分析问题、解决完呢题的能力；使之对运动学及动力学的分析和设计有一较完整的概念；并使同学们进一步提高计算、制图和实用技术资料的能力。
2、设计任务
本设计是对牛头刨床的工作机构，用矢量方程图解法进行运动分析；用动态经理分析进行力学分析。
以上任务要求完成1号图纸一张、2号图纸（或坐标纸）一张，说明书一份。
设计中要做到计算精确、步骤清楚、续写端正、图的布置要匀称、图中线条、尺寸标准应符合制图标准。
一、机构简介和设计内容
1、机构简介
牛头刨床是一种常用的平面切削加工机床、电动机经皮带传动、齿轮传动（图中未画出）最后带动曲柄1（见图1）传动。
刨床工作时，是由导杆机构1-2-3-4-5-6带动刨头和刨刀作往复直线运动，刨头5右行时，刨头切断，称为工作行程。
此时要求速度较低且均匀；刨头左行时，不进行切削，称为空回行程。
此时速度较高，以节省时间提高生产率。
为此刨床采用有急回作用的导杆机构。
P（在切削前后各有一段0.05H的空刀距离，见刨头在工作行程中，受到很大切削阻力r
图2）而在空回行程时，则无切削阻力。
刨头在整个运动循环中，受力情况有很大变化，这就影响了主轴的匀速转动，因此用安装飞轮来减小速度的波动，从而提高金属表面切削质量。
牛头刨床主体机构的设计与分析 doc
牛头刨床主体机构的设计与分析 doc
一、设计要求：
1、要有高刚度、高精度的牛头刨床主体机构。
2、要精确定位牛头的位置。
3、要有高效稳定的主轴系统。
4、要易于加工制造和维护。
5、要符合人机工程学原理，有良好的操作性和安全性。
二、设计方案：
牛头刨床主体机构包括床身、工作台、横梁、立柱、牛头等部分，下面对各部分的设计做详细说明：
1、床身
床身由机床床身、床脚、长轴承座、盖板等部分组成，整体采用铸铁件结构。
机床床身重心靠前，前后支撑结构采用单列双支撑方式，合理分担机身荷载与加工荷载，保证机身的高刚度和稳定性。
床身表面涂布涂料，使其具有防腐耐蚀性能。
2、工作台
工作台为矩形平面，反面用 T 形槽，便于加工工件。
其精度要求为 IT7 或 IT8。
工作台采用矩形导轨，支撑面积大，精度高，稳定性好。
工作台张紧方式采用液压缸，张紧力在规定范围内可调。
3、横梁
横梁采用箱形结构，内部充填筋板，刚度强，保证刨床的运转平稳。
横梁与床身采用理想可靠连接方式，提高机床整机的刚性和稳定性。
4、立柱
立柱采用钢管焊接结构，支棱牢固，刚度好，提高机床整机的稳定性。
5、牛头
牛头为致动部分，采用高刚度、高精度的齿轮箱，通过电机驱动牛头，保证刨削的稳定性和精度。
牛头装有精度十分高的球柱面组合轴承，预紧力可调，保证主轴的稳定性和精度。
三、技术分析
2、床身采用铸铁素件，有利于保证机床的高刚度和稳定性。
牛头刨床机构的综合设计与分析讲解
** 工业大学机械设计课程设计说明书题目：牛头刨床机构的综合设计与分析院（系）：机械工程与自动化学院专业班级：数控071学号：070104024学生姓名：********指导教师：* *教师职称：高级工程师起止时间：2009.6.29～2009.7.10目录一、设计题目与原始数据 (2)二、牛头刨床示意图 (3)三、导杆机构设计 (4)四、机构运动分析 (5)五、机构动态静力分析 (11)六、飞轮设计 (16)七、设计凸轮轮廓曲线 (18)八、齿轮设计及绘制啮合图 (19)九、解析法 (22)1．导杆机构设计 (22)2．机构运动分析 (22)3．机构动态静力分析 (25)4．凸轮设计 (26)十、本设计的思想体会 (29)十一、参考文献 (29)十二、附录 (29)一、设计题目与原始数据1、题目：牛头刨床的综合与分析2、原始数据：刨头的行程 H=550mm 行程速比系数 K=1.6机架长 LO2O3=400mm质心与导杆的比值 LO3S4/LO3B=0.5连杆与导杆的比值 LBF /LO3B=0.3刨头重心至F点距离 XS6=160mm导杆的质量 m4=15Kg刨头的质量 m6=58Kg导杆的转动惯量 JS4=0.7Kgm切割阻力 FC=1300N切割阻力至O2的距离 YP=175mm构件2的转速 n2=80rpm 许用速度不均匀系数 [δ]=1/40齿轮Z1、Z2的模数 m12=15mm小齿轮齿数 Z1=18大齿轮齿数 Z2=46凸轮机构的最大摆角φmax=16凸轮的摆杆长 LO4C=140mm凸轮的推程运动角δ=60°凸轮的远休止角δ01=10°凸轮的回程运动角δ'=60°凸轮机构的机架长 Lo2o4=150mm凸轮的基圆半径 ro=55mm凸轮的滚子半径 rr=15mm二，牛头刨床示意图：三、导杆机构设计1、已知：行程速比系数 K=1.6刨头的行程 H=550mm机架长度L O2O3=400mmLo2o3=400mm 连杆与导杆的比 LBF／LO3B=0.3 ２、各杆尺寸设计如下A、求导杆的摆角：ψmax =180°*（k-1）/（k+1）=180°*（1.6-1）/（1.6+1）=41.54°B、求导杆长：LO3B1=H/[2sin(ψmax/2)]=550/[2sin(41.54°/2)]=775.48mmC、求曲柄长：LO2A=LO2O3*sin(ψmax/2)=400*sin20.77°=141.85mmD、求连杆长：LBF=LO3B*LBF/LO3B=775.48*0.3=232.64mmE、求导路中心至的距离：LO3M=LO3B-LDE/2=LO3B{1-[1-cos(ψmax/2)]/2}=750.28mmF、取比例尺цL=0.005m/mm在1号图纸右侧画机构位置图，大致图形如下：滑块尺寸：7*10节圆半径：r1=mz1/2=13*18/2=135mm r2=mz2/2=13*56/2=345mm四、机构的运动分析已知：曲柄转速n2=80rpm第4’点: A. 速度分析○1求VA3VA3= VA2= LO2πn/30=141.85×80π/30=1.19m/s○2求VA4→→→VA4= VA3 +VA4A3大小：？ 1.19 ？方向：⊥O3A ⊥O2A ∥O3A○3取μv= VA3/Pa3=0.025(m/s)/mm作速度多边形○4求VB用速度影像法求VB○5求VF→→→VF = VB +VFB大小：？√？方向：∥导路⊥BO3 ⊥BF接着速度多边形，由速度多边形求得VF=pf×μv＝1.75m/s○6求ω4ω4=ω3= VA4/ LO3A =2.19rod/s 方向：顺时针○7求VA4A3VA4A3=a3a4×μv=0m/s 方向如图所示B. 加速度分析○1求akA4A3akA4A3=2ω4VA4A3=2×2.19×0=0m/s2 方向如速度图所示○2求aA3 aA3= aA2=ω22×L02A=9.96m/s ○3 anA4anA4=ω32×L03A=2.192 *542*0.005=2.6○4求Aa4 →→→→→anA4 + atA4 = aA3 + akA4A3+ arA4A3大小：1.188 ？ 9.96 0 ？方向：A→O3 ⊥AO3 A→O2 如图∥O3A○5取μa =0.1(m/s2)/mm画加速度多边形○6求aB如图所示用加速度影象法求aB=3.7m/s2○7求AF→→→→aF = aB + anFB + atFB大小：？ 3.7 Vfb2/lFB ？方向：水平√ F→B ⊥BF○8接着画加速度多边形，由加速度多边形求得：aF =p，f，×μa=0.35m/s2第7点：A速度分析○1求VA3VA3= VA2= LO2Aπn/30=1.188m/s○2求VA4→→→VA4= VA3 +VA4A3大小：？ 1.19 ？方向：⊥O3A ⊥O2A ∥O3A○3取μv= VA3/Pa3=0.025(m/s)/mm作速度多边形○4求VB用速度影像法求VB○5求VF→→→VF = VB +VFB大小： ？ 1.4 ？ 方向： 水平 如图 ⊥BF接着速度多边形，由速度多边形求得：VF=pf ×μv ＝1.32m/s ○6求ω4ω4=ω3= VA4/ LO3A =1.6rod/s 方向：顺时针 ○7求VA4A3VA4A3=a3a4*μv =0.95m/s 方向如图所示 B. 加速度分析 ○1求akA4A3akA4A3=2ω4VA4A3=2×1.6×0.95=3.04 m/s2 方向如速度图所示○2求aAaA3= aA2=ω22×L02A= 10.0m/s2○3 anA4 a n A4=ω32×L 03A =1.22 m/s 2○4求A a4 → → → → → a n A4 + a t A4= a A3 + a k A4A3 + a r A4A3大小：√ ？ 10.0 3.04 ？ 方向：A →O 3 ⊥AO 3 √ 如图 ∥O 3A○5取μa=0.1(m/s 2)/mm 做力的的多边形： a A4=pa 4×μa=4.8m/s2○6 求a B 用加速度影象法求a B =9.8m/s 2 ○7求A F → → → → a F = a B + a n FB + a t FB 大小：？ 9.8 Vfb 2/LFB ？ 方向：水平 √ F →B ⊥BF○8接着画加速度多边形，由加速度多边形求得：aF=p，f，×μa=9.1m/s2第12点: A. 速度分析○1求VA3 VA3= VA2= LO2πn/30=1.19m/s○2求VA4→→→VA4= VA3 +VA4A3大小：？ 1.19 ？方向：⊥O3A ⊥O2A ∥O3A○3取μv= VA3/Pa3=0.02(m/s)/mm 作速度多边形○4求VB 用速度影像法求VB○5求VF→→→VF = VB +VFB大小：？ 1.38 ？方向：∥BF √⊥BF接着速度多边形，由速度多边形求得VF=pf×μv＝1.3m/s ○6求ω4ω4=ω3= VA4/ LO3A =2.1rod/s 方向：逆时针○7求VA4A3VA4A3=a3a4×μv=0.98m/s方向如图所示B. 加速度分析○1求a kA4A3a kA4A3=2ω4VA4A3=4.12 m/s2方向如速度图所示○2求aA3aA3= aA2=ω22×L02A=10.0m/s2○3 a nA4 a nA4=ω32×L03A=1.39m/s2○4求Aa4→→→→→a nA4 + a tA4= aA3+ a kA4A3+ a rA4A3大小：√？ 10.0 √ ?方向A→O3⊥AO3√如图∥O3A○5取μa =0.2(m/s2)/mm画加速度多边形:○6求aB 如图所示用加速度影象法求aB=31m/s2○7求AF→→→→a F = aB+ a nFB+ a tFB大小：？ 31 Vfb2/LFB ？方向：水平√ F→B ⊥BF○8接着画加速度多边形，由加速度多边形求得：aF=p，f，×μa=31.4m/s2 收集同组同学的位移、速度、加速度的数据并汇编如下页表：五、机构的动态静力分析已知：m6=58Kg m4=15Kg（其余质量忽略不计）导杆绕重心的转动惯量 J4S=0.7kgm 切削主力为常数大小为 Fc=1300N 确定惯性力、惯性力矩第7点P6I=-m6*a F=-58*-8.03=493NP 4I = -m 4*a S =-15*4.9=-73.5NM 4I =-J 4S *α4=-0.7*-4.8/0.475=7.1NM h= M 4I / P 4I =7.1/73.5=0.1M 第12点P 6I =-m 6*a F =-58*31=-1832.8N P 4I = -m 4*a S =-15*15.5=-232.5N M 4I =-J 4S *α4=-0.7*1.72/0.305=-28NM h= M 4I / P 4I =28/232.5=0.12M 将计算结果汇总在如下表中查指导书得齿轮2的重量G 2=500N 3、确定各运动副反力 第7点：A 、取构件5、6为示力体 在机构位置图上方绘制示力体图比例尺为：μL =0.005m/mmR →45+R →76+P →I6+G →6+F →C=0上式中只有R 45、R 76的大小未知取力比例尺： μp =F C /ab =20N/mm在机构位置图下面画力多边形大致图形如图，求得：R 45=de *μp =42*20 =840N方向与力多边形中de 的方向一致R 76=ea *μp =20*32=640N 方向：垂直导路上 ∑FM =0F C （L M O 2-Y P ）+G 6X 6x = R 76h 76h 76= [F C （L M O 2-Y P ）+G 6X 6x ]/ R 76 B 、取构件3、4为示力体： 在机构位置图右侧绘制示力体图比例尺为 μL =0.005m/mmR →54+G →4 +R →23+P →I4 +74R =0∑3o M=0 （确定R 23的大小）R 23L 3O +PI4 h P + G 4h 4= R 54h 54量得h 4=0.11m h p =0.475 m h 54=0.76mR 23=(R 54h 54-P 14’h p -G 4h 4)/L A O 3=1140N 矢量式中R 74的大小和方向未知 仍取力比例尺μp =20N/M接着力比例尺多边形图，求得：R 74=he *μp =28*20=560N 方向与力多边形中he 的方向一致 C 、取构件2为示力体 在机构位置图右下方绘示力体图比例尺为：μL =0.005m/mmR →32+R →72+P →b+G →2=02O M∑ =0(确定R 23的大小)：R32h32=Pbrb量得：32h =0.085M b r=0.31Mb P =32R 32h /br =617N式中72R 的大小和方向未知仍然取比例尺P μ=20N/m 接着画力多边形图，求得：72R =j i ×Pμ=60×20=1200N方向与力多边形中ij 的方向一致 第12点： A 、 取构件5、6为示力体在机构位置图十方绘制势力题示力体图， 比例尺为L μ=0.005m/mm 6G +6I P +45R +76R=0上式中只有45R 、76R的大小未知取比例尺P μ= F C /ab =20N/mm R 45=cd*μp =1800N 方向与力多边形中cd 的方向一致 R 76=ad*μp =660N 方向：垂直导路上 ∑FM =0F C （L M O 2-Y P ）+G 6X 6x = R 76h 76h 76= [F C （L M O 2-Y P ）+G 6X 6x ]/ R 76 =0.14m B 、取构件3、4为示力体在机构位置图右侧绘制示力体图 比例尺为 μL =0.005m/mmR →54+G →4 +R →23+P →I4 =0∑3o M=0 （确定R 23的大小）R 23L 3O +PI4 h P + G 4h 4= R 54h 54R 23=(R 23h 54-P 14’h p -G 4h 4)/L A O 3 =4640N矢量式中R 74的大小和方向未知 仍取力比例尺μp =20N/M 接着力比例尺多边形图，求得：R 74=gf*μp =2740N 方向与力多边形中fg 的方向一致 C 、取构件2为示力体 在机构位置图右下方绘示力体图比例尺为：μL =0.005m/mm其平衡方程为 32R +b P +2G +72R=0∑2O M=0（确定bP 的大小）：32R +32h =b P br量得：32h =0.08m b r =0.32 b P =32R 32h /b r=1160N 上式中只有72R 的大小和方向未知仍然取比例尺P μ=20N/m 接着画力多边形图，求得：72R =id ×P μ=210×20=4200N方向与力多边形中id 的方向一致 4、将各运动副反力汇总如下：5、计算平衡力偶矩并汇总如下：6、绘制平衡力偶矩曲线b-2该曲线在#1图纸右上角六、飞轮设计已知：许用速度不均匀系数 [δ]=1/40平衡力矩曲线 Mb-δ2驱动力矩为常数曲柄的转数 n2=80rpm飞轮装在齿轮Z1的O1轴上1、作等效阻力矩曲线Mr-δr由于飞轮准备装在Z1的O1轴上，因此|Mr|=|Mb/i12|可由Mb-δ2曲线直接画出Mr-δ1曲线（见A1图）。
牛头刨床分析报告
2、各齿轮参数
齿顶高系数ha* 模数 压力角 齿顶高系数 2.5 20 Z3 2.5 Z4 Z5 Z6 36 Z7 42 顶隙系数c* 顶隙系数 0.625 Z8 48 Z9 71
齿轮 Z1 Z2
齿数 24 36 30 48 25
4、变速箱各档齿轮啮合
档位 齿轮传动示意图 啮合关系线图 传动比
nⅢ
四、牛头刨床连杆机构分析
1、牛头刨床连杆机构运动简图
自由度计算
F = 3 n − 2 PL − PH
F=自由度 F= n=活动构件数 (n=N-1，N=构件数） PL=低副数 PH=高副数
2牛头刨床主机构工作原理
• 牛头刨床是刨削类机床中应用较广的一种，工作时滑枕带 着刨刀，作直线住复运动，因滑枕前端的刀架形似牛头而 得名。它适合刨削中、小型零件。滑枕的移动速度是不均 匀的。滑枕的返回行程速度大于工作行程速度。由于采用 单刃刨刀加工，且在滑枕回程时不切削，牛头刨床的生产 率较低。普通牛头刨床由滑枕带着刨刀作水平直线住复运 动，刀架可在垂直面内回转一个角度，并可手动进给，工 作台带着工件作间歇的横向或垂直进给运动，常用于加工 平面、沟槽和燕尾面等。 • 牛头刨床的主运动 主运动为：电动机→变速机构（带传动机构、 主运动 齿轮传动机构）→摇杆机构→滑枕往复运动→刨刀工作； • 牛头刨床的进给运动 进给运动为：电动机→变速机构（带传动机构、 进给运动 齿轮机构）→棘轮进给机构→工作台横向进给运动（螺旋 机构）。
三、牛头刨床工作台快速进给机 构传动简图
工作台快速进给机构传动分析
• 啮合关系线图
1—2=3—4=5—6=8
传动比计算
i=z2z4z6/z1z3z5=35×17× × × 23/2×34×23=8.75 × × 螺杆转向分析
牛头刨床机械原理分析
α l 1 l 0 H H 一、牛头刨床机构简图，已知条件（图a,b ）所示为两种牛头刨床主机构的运动简图，已知，l1=0.1m,l0=0.4m,l3=0.75m,l4=0.15m,ly=0.738m,l′3=0.375m,a=0.05m,b=0.15,c=0.4m,d=0.1m 。
只计构件3、5的质量，其余略去不计，m3=30kg,Js3=0.7kg·m2,m5=95kg 。
工艺阻力Q 如图所示，Q=9000N 。
主轴1的转速为60r/min(顺时针方向)，许用运转不均匀系数[δ]=0.03。
二、滑枕初始位置及行程H 的确定方法对于a,构件1和3在左侧垂直的位置为初始位置，此时 α=л+arcsin(l1/l0)行程H 等于B 点划过的弧所对应的弦长即H=2l1l3/l0三．拆分杆组四. 所调用的杆组子程序中虚参与实参对照表,源程序及运行结果4.1 a的运动分析。
源程序#include "graphics.h"/*图形库*/#include "subk.c"/*运动分析子程序*/#include "draw.c"/*绘图子程序*/main(){static double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2],del;/*定义位置速度加速度数组和角度间隔*/ static double t[10],w[10],e[10],pdraw[370],vpdraw[370],apdraw[370];/*定义角度角速度角加速度数组和位置速度加速度方向*/static int ic;double r13,r24,r45,r27,r58;double r2,vr2,ar2;int i;double pi,dr;FILE*fp;char *m[]={"p","vp","ap"};/*定义指针*/r13=0.1;r24=0.75;r45=0.15;r27=0.375;r58=0.15;/*给长度付值*/del=15;/*给角度间隔付值*/t[6]=0.0;w[6]=0.0;e[6]=0.0;/*确定初始点*/pi=4.0*atan(1.0); /*求л*/dr=pi/180.0; /*求弧度*/w[1]=-2*pi;e[1]=0.0;p[1][1]=0.0;p[1][2]=0.0;p[2][1]=0.0;p[2][2]=-0.4;p[6][1]=0.0;p[6][2]=0.338; /*赋定铰链值*/printf(" \n The Kinematic Parameters of Point 6\n");printf("No THETA1 S6 V6 A6\n");printf(" deg m m/s m/s/s\n");/*在屏幕上写表头*/if((fp=fopen("zouye's k result","w"))==NULL){printf(" Can't open this file.\n");exit(0);}/*建立并打开文件zouye's k result*/ fprintf(fp," \n The Kinematic Parameters of Point 6\n");fprintf(fp,"No THETA1 S6 V6 A6\n"); fprintf(fp," deg m m/s m/s/s");/*在文件zouye's k result中写表头*/ ic=(int)(360.0/del);for(i=0;i<=ic;i++) /*建立循环，调用运动分析子程序*/ { t[1]=(i)*del*dr-asin(0.25);bark(1,3,0,1,r13,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap);rprk(1,2,3,3,2,0.0,&r2, &vr2, &ar2, t,w,e,p,vp,ap);bark(2,4,0,3,r24,0.0, 0.0,t,w,e,p,vp,ap);rrpk(0,4,6,5,4,5,6,r45 ,&r2,&vr2,&ar2,t,w,e,p,vp,ap);/*r2,vr2,ar2在子程序中已定义为指针变量，所以其前面要加&符号*/ printf("\n%2d %12.3f%12.3f%12.3f%12.3f",i+1,t[1]/dr,p[5][1],vp[5][1],ap[5][1]);/*把运算结果写屏幕上*/fprintf(fp,"\n%2d %12.3f%12.3f%12.3f%12.3f",i+1,t[1]/dr,p[5][1],vp[5][1],ap[5][1]);/*把运算结果写在文件中*/pdraw[i]=p[5][1];vpdraw[i]=vp[5][1];apdraw[i]=ap[5][1];/*将运算结果传给pdraw[i] 、vpdraw[i] 、apdraw[i]以备绘图使用*/ if((i%16)==0){getch();} /*屏幕满16行停顿*/}fclose(fp); /*关闭文件zouye's k result*/getch();draw1(del,pdraw,vpdraw,apdraw,ic); /*调用绘图程序*/}运行结果The Kinematic Parameters of Point 6No. THETA1 S6 V6 A6deg m m/s m/s/s1 -14.478 0.038 0.000 -7.5532 0.522 0.032 0.282 -6.0023 15.522 0.015 0.502 -4.5794 30.522 -0.009 0.667 -3.3965 45.522 -0.040 0.788 -2.4336 60.522 -0.074 0.872 -1.6147 75.522 -0.112 0.923 -0.8498 90.522 -0.151 0.943 -0.0679 105.522 -0.190 0.928 0.77610 120.522 -0.228 0.877 1.68911 135.522 -0.263 0.787 2.66212 150.522 -0.293 0.654 3.68413 165.522 -0.316 0.479 4.76714 180.522 -0.332 0.256 5.96715 195.522 -0.337 -0.021 7.35416 210.522 -0.329 -0.359 8.84517 225.522 -0.306 -0.752 9.85018 240.522 -0.266 -1.155 9.06619 255.522 -0.211 -1.466 5.34720 270.522 -0.147 -1.570 -0.47421 285.522 -0.084 -1.434 -5.76222 300.522 -0.030 -1.123 -8.77723 315.522 0.009 -0.734 -9.57724 330.522 0.031 -0.345 -8.92425 345.522 0.038 -0.000 -7.5534.2 a的动态静力学分析源程序#include"graphics.h" /*图形库*/#include"subk.c" /*运动分析子程序*/#include"subf.c" /*动态静力分析子程序*/#include"draw.c" /*绘图子程序*/main(){static double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2],del;static double t[10],w[10],e[10],tbdraw[370],tb1draw[370];static double fr[20][2],fe[20][2],fk[20][2],pk[20][2];static int ic;double sita1[370],fr1draw[370],sita2[370],fr2draw[370],sita3[370],fr3draw[370];double r13,r24,r29,r45,r49,r57,r58,r411;double r2,vr2,ar2,tb,we4;int i;double pi,dr,gam7,gam8,fr1,bt1,fr2,bt2,fr3,bt3,we1,we2,we3,we5,tb1;FILE *fp;sm[1]=0.0;sm[2]=0.0;sm[3]=30.0;sm[4]=0.0;sm[5]=95.0;sj[1]=0.0;sj[2]=0.0;sj[3]=0.7;sj[4]=0.0;sj[5]=0.0;r13=0.1;r24=0.75;r45=0.15;r29=0.375,r57=0.158;r58=0.412,r49=r45/2;gam7=0.24;gam8=-0.32;w[1]=-6.3;e[1]=0.0;del=15.0;t[5]=0.0; /*赋值*/pi=4.0*atan(1.0); /*求л*/dr=pi/180.0; /*求弧度*/t[5]=t[5]*dr; /*变角度为弧度*/p[2][1]=0.00;p[2][2]=-0.40;p[8][1]=0.0;p[8][2]=0.338; /*赋定铰链值*/printf("\n The Kineto-static Analysis of a Six-bar Linkase\n");printf("NO THETA1 FR1 BT1 FR2 BT2 TB TB1\n");printf(" (deg.) (N) (deg.) (N) (deg.) (N.M) (N.M)\n");/*在屏幕上写表头*/if((fp=fopen("zouye's f result","w"))==NULL){printf("Can't open this file.\n");exit(0);} /*建立并打开文件zouye's f result*/ fprintf(fp,"\n The Kineto-static Analysis of a Six-bar Linkase\n");fprintf(fp,"NO THETA1 FR1 BT1 FR2 BT2 TB TB1\n");fprintf(fp," (deg.) (N) (deg.) (N) (deg.) (N.M) (N.M)\n");/*在文件中写表头*/ic=(int)(360.0/del);for(i=0;i<=ic;i++) /*建立循环，调用运动分析子程序*/{t[1]=(double)(i)*del*dr+3.4;bark(1,3,0,1,r13,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap);rprk(1,2,3,3,2,0.0,&r2,&vr2,&ar2,t,w,e,p,vp,ap);bark(3,0,3,3,0.0,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap);bark(2,0,4,2,0.0,r24,0.0,t,w,e,p,vp,ap);bark(2,0,9,2,0.0,r29,0.0,t,w,e,p,vp,ap);rrpk(1,4,6,5,4,5,6,r45,&r2,&vr2,&ar2,t,w,e,p,vp,ap);bark(4,0,11,4,0.0,r411,0.0,t,w,e,p,vp,ap);bark(5,0,7,5,0.0,r57,gam7,t,w,e,p,vp,ap);bark(4,0,5,4,0.0,r45,0.0,t,w,e,p,vp,ap);bark(5,0,8,5,0.0,r58,gam8,t,w,e,p,vp,ap);rrpf(4,6,5,11,7,0,8,8,4,5,p,vp,ap,t,w,e,fr,fk,pk);rprf(2,3,9,3,4,0,0,2,3,p,vp,ap,t,w,e,fr,fk,pk);barf(1,1,3,1,p,ap,e,fr,&tb);/*r2,vr2,ar2,tb在子程序中已定义为指针变量，所以前面要加&符号*/ fr1=sqrt(fr[1][1]*fr[1][1]+fr[1][2]*fr[1][2]);bt1=atan2(fr[1][2],fr[1][1]);fr2=sqrt(fr[2][1]*fr[2][1]+fr[2][2]*fr[2][2]);bt2=atan2(fr[2][2],fr[2][1]);fr3=sqrt(fr[3][1]*fr[3][1]+fr[3][2]*fr[3][2]);bt3=atan2(fr[3][2],fr[3][1]);/*求合力的大小和方向*/we1=-(ap[1][1]*vp[1][1]+(ap[1][2]+9.81)*vp[1][2])*sm[1]-e[1]*w[1]*sj[1];we2=-ap[9][1]*vp[9][1]*sm[2]+fe[9][1]*vp[9][1];we3=-(ap[3][1]*vp[3][1]+(ap[3][2]+9.81)*vp[3][2])*sm[3]-e[3]*w[3]*sj[3];we4=-(ap[11][1]*vp[11][1]+(ap[11][2]+9.81)*vp[11][2])*sm[4]-e[4]*w[4]*sj[4];extf(p,vp,ap,t,w,e,8,fe);we5=-ap[7][1]*vp[7][1]*sm[5]+fe[8][1]*vp[7][1];tb1=-(we1+we2+we3+we4+we5)/w[1];/*用简易方法求平衡力偶*/printf("%3d%6.0f%11.3f%11.3f%11.3f%11.3f%11.3f%11.3f\n",i,t[1]/dr,fr1,bt1/dr,fr2,bt2/dr,tb,tb1 );/*把运动结果写屏幕上*/fprintf(fp,"%3d%6.0f%11.3f%11.3f%11.3f%11.3f%11.3f%11.3f\n",i,t[1]/dr,fr1,bt1/dr,fr2,bt2/dr,tb ,tb1); /*把运动结果写入文件中*/tbdraw[i]=tb;tb1draw[i]=tb1;fr1draw[i]=fr1;fr2draw[i]=fr2;fr3draw[i]=fr3;sita1[i]=bt1;sita2[i]=bt2;sita3[i]=bt3;/*把运算结果传给tbdraw[i] tb1draw[i] fr1draw[i] fr2draw[i] fr3draw[i]以备绘图使用*/ if(i%16==0)getch(); /*屏幕满16行停顿*/}fclose(fp); /*关闭文件zouye's f result*/getch();draw2(del,tbdraw,tb1draw,ic);draw3(del,sita1,fr1draw,sita2,fr2draw,sita3,fr3draw,ic);}extf(p,vp,ap,t,w,e,nexf,fe)double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2],t[10],w[10],e[10],fe[10][2];int nexf;{fe[nexf][2]=0.0;if(vp[nexf][1]>0){if(p[nexf][1]<0.72&&p[nexf][1]>0.38)fe[nexf][1]=-9000.0;else fe[nexf][1]=0.0;}else{fe[nexf][1]=0.0;}}The Kineto-static Analysis of a Six-bar LinkaseNO THETA1 FR1 BT1 FR2 BT2 TB TB1 (deg.) (N) (deg.) (N) (deg.) (N.M) (N.M)0 195 355.282 67.989 18.632 -165.523 -28.442 -28.4421 210 1923.754 23.436 924.150 -152.846 21.344 21.3442 225 2166.498 21.500 1124.030 -155.945 85.714 85.7143 240 2104.241 19.591 1153.267 -160.299 135.860 135.8604 255 1493.323 20.672 830.703 -166.272 121.017 121.0175 270 438.405 70.608 87.693 -173.789 14.416 14.4166 285 1392.150 158.254 760.026 -2.611 -111.834 -111.8347 300 2237.518 161.116 1214.604 -11.494 -147.706 -147.7068 315 2306.569 159.114 1189.988 -19.540 -94.948 -94.9489 330 1972.225 156.805 947.071 -25.768 -24.032 -24.03210 345 1580.374 155.081 693.725 -29.381 26.695 26.69511 360 1250.442 154.093 493.780 -29.921 54.252 54.25212 375 14248.360 -11.867 6232.520 152.281 -639.605 -639.60513 390 13939.753 -10.053 5580.259 158.149 -893.387 -893.38714 405 13734.891 -7.761 5076.677 166.790 -1090.629 -1090.62915 420 13601.753 -5.127 4765.469 177.276 -1232.061 -1232.06116 435 13529.369 -2.270 4660.370 -171.892 -1318.662 -1318.66217 450 13527.866 0.703 4734.618 -162.283 -1352.621 -1352.62118 465 13625.388 3.691 4942.696 -154.888 -1336.983 -1336.98319 480 13862.436 6.591 5254.181 -149.980 -1274.005 -1274.00520 495 14284.767 9.293 5671.992 -147.349 -1162.759 -1162.75921 510 14935.884 11.674 6229.899 -146.549 -996.859 -996.85922 525 931.348 27.133 330.571 -147.622 -62.714 -62.71423 540 1223.460 26.116 483.274 -148.826 -54.228 -54.22824 555 1570.895 24.954 687.806 -150.565 -27.678 -27.678五、飞轮转动惯量计算1、飞轮转动惯量的计算方法1）计算等效驱动力矩Td；2）计算间隔i-1，i内的盈亏功；3）计算个离散点处的盈亏功Ei；4）挑选处Emax和Emin，最大盈亏功为Emax-Emin；5）计算飞轮转动惯量Jf。
牛头刨床机构分析及设计
设计题目：牛头刨床的设计一 机构简价与设计数据1．机构简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图 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 23456 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 191011 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 0.05H的空刀距离，见图 41，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少电动机容量。
图1 牛头刨床机构简图及阻力曲线图2．设计数据 见表 1。
表 1 设 计 数 据导杆机械的运动分析导杆机构的动态静力分析n 2 l O2O4 l O2A l O4B l BC l O4S4 x S6 y S6 G 4 G 6 P y P J S4r/minmmNmm Kgm2Ⅰ 60 380 110 540 0.25 B l 04 0.5 B l 04 240 50 200 700 7000 80 1.1 Ⅱ 64 350 90 580 0.3 B l 04 0.5 B l 04 200 50 220 800 9000801.2 Ⅲ724301108100.36 B l 04 0.5 Bl 04 180402206208000 1001.2飞轮转动惯量的确定 凸轮机构的设计 齿轮机构的设计δn O5 z 1 z O ’ z 1’ J O2 J O1 J O3 J O5 φmax l O9D [α] δ0 δ01 δ0’d O5 d O3 m 12 m O31’α r/minKgm2° mm ° mm ° Ⅰ 0.15 1440 10 20 40 0.5 0.3 0.2 0.2 15 125 40 75 10 75 100 300 6 3.5 20 Ⅱ 0.15 1440 13 16 40 0.5 0.4 0.25 0.2 15 135 38 70 10 70 100 300 6 420Ⅲ0.16 1440 15 19 50 0.5 0.3 0.2 0.2 15 130 42 75 10 65 100 300 63.5 20二、设计内容1．导杆机构的运动分析已知： 曲柄每分钟转数 2 n ，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（见图 2）。
牛头刨床运动分析 机械原理剖析
机械原理大作业——10A班级：机械113姓名：姚小龙学号：201106263位置方程利用两个封闭图形ABDEA 和EDCGE ，建立两个封闭矢量方程，由此可得：⎭⎬⎫+=++=+' s l l s l l l l56431643 (1) 把(1)式分别向x 轴、y 轴投影得：⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫=+=++=++=+ h l l s l l l h s l l h s l 33445334411133441123344sin sin cos cos sin sin sin cos cos cos θθθθθθθθθθ(2) 在（2）式中包含3s 、5s 、3θ、4θ四个未知数，消去其中三个可得到只含4θ一个未知数 方程：[][]{}[][]sin sin sin 2sin cos cos sin sin 244111234424224244112244111=-+--+-++-+θθθθθθθθl l h l hl h l l l h l l h(3)当1θ取不同值时，用牛顿迭代法解(3)式，可以求出每个4θ的值，再根据方程组(2)可以求出其他杆件的位置参数3s 、5s 、3θ的值：⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫-+=+=-= 3441113334453443sin sin sin cos cos )sin arcsin(θθθθθθθl l h s l l s l l h (4)速度方程对(2)式对时间求一次导数并把结果写成矩阵的形式得：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-----00cos sin 0cos cos 01sin sin 00cos cos sin 0sin sin cos 1111143443344334433344333θθωωωθθθθθθθθθθl l v v l l l l l s l s C e B (5)其中C v 为刨刀的水平速度，v eB 为滑块2相对于杆3的速度。
牛头刨床的综合与分析(课程设计说明书)
牛头刨床的综合与分析(课程设计说明书) 牛头刨床的综合与分析(课程设计说明书) 目录一、设计题目与原始数据一、设计题目与原始数据- - 1 1 - - 二、牛头刨床示意图二、牛头刨床示意图- - 2 2 - - 三、导杆机构设计三、导杆机构设计- - 2 2 - - 四、机构的运动分析四、机构的运动分析- - 4 4 - - 五、机构动态静力分析五、机构动态静力分析- - 9 9 - - 六、飞轮设计六、飞轮设计- - 1313 - - 七、设计凸轮轮廓曲线七、设计凸轮轮廓曲线- - 1515 - - 八、齿轮设计及绘制啮合图八、齿轮设计及绘制啮合图- - 1515 - - 九、解析法九、解析法- - 1616 - - 1．导杆机构设计.- 16 - 2．机构运动分析.- 17 - 3．凸轮轮廓曲线设计.- 19 - 4. 齿轮机构设计.- 22 - 十、本设计的思想体会十、本设计的思想体会- - 2222 - - 参考文献参考文献- - 2222 - - 附附录录- - 2323 - - 辽宁工业大学课程设计说明书（论文）- 1 - 一、设计题目与原始数据1．题目：牛头刨床的综合与分析2．原始数据：刨头的行程H=550mm 行程速比系数K=1.6 机架长LO2O3=400mm 质心与导杆的比值LO3S4/LO3B=0.5 连杆与导杆的比值LBF/LO3B=0.3 刨头重心至 F 点距离XS6=160mm 导杆的质量m4=15 刨头的质量m6=58 导杆的转动惯量JS4=0.7 切割阻力FC=1300N 切割阻力至O2的距离YP=175mm 构件 2 的转速n2=80 许用速度不均匀系数[δ]=1/40 齿轮Z1、Z2的模数m12=15 小齿轮齿数Z1=18 大齿轮齿数Z2=46 凸轮机构的最大摆角φmax=16º 凸轮的摆杆长LO4C=140mm 凸轮的推程运动角δ0=60º 凸轮的远休止角δ01=10º 凸轮的回程运动角δ0 =60º 凸轮机构的机架长Lo2o4=150mm 凸轮的基圆半径ro=55mm 凸轮的滚子半径rr=15mm 辽宁工业大学课程设计说明书（论文）- 2 - 二、牛头刨床示意图如图1 所示图 1 三、导杆机构设计1、已知：行程速比系数K=1.6 刨头的行程H=550mm 机架长度LO2O3=400mm 连杆与导杆的比LBF/LO3B=0.3 2、各杆尺寸设计如下A、求导杆的摆角：辽宁工业大学课程设计说明书（论文）- 3 - ψmax =180°×（K-1）/（K+1）=180°×（1.6-1）/（1.6+1）=42°B、求导杆长：LO3B1=H/[2sin（ψmax/2）]=550/[2sin（42°/2）]=776mm C、求曲柄长：LO2A =LO2O3×sin（ψmax/2）=400×sin21°=142mm D、求连杆长：LBF=LO3B×LBF/LO3B=776×0.3=233mm E、求导路中心到O3的距离：LO3M =LO3B-LDE/2=LO3B{1-[1-cos(ψmax/2)]/2}=750mm F、取比例尺：μL=0.005m/mm 在1#图纸中央画机构位置图，机构位置图见1#图纸。
牛头刨床机构运动及动力分析
牛头刨床机构运动及动力分析编号：JYKS-JX-17-4-6**大学普通高等教育机械原理课程设计题目题号：牛头刨床机构运动及动力分析（C10）学院：机电工程学院专业班级：机械174学生姓名：**指导教师：**成绩：2020年7月1日目录课程设计题目、内容及其目的・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1第1章机构简介与设计数据・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・21.1机构简介C10位置简图及原理・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・21.2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3第2章连杆分析・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・42.1连杆机构的运动分析・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・42.2对C10位置速度分析・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・42.3对C10位置加速度分析・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・52.4静力分析・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・7结论・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10参考文献・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・11・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・12课程设计题目、内容及其目的题目牛头刨床机构运动及动力分析(C10)内容牛头刨床主传动机构运动简图设计及分析，计算牛头刨床主传动机构在指定位置的速度、加速度、受力，绘制机构运动简图、速度多边形、加速度多边形、受力分析图、力多边形，以上内容手绘在A1图纸上，并整理说明书。
牛头刨床的设计与分析4点
牛头刨床的设计与分析4点
1. 结构设计：牛头刨床的基本结构由主轴、刨刀、固定床、滑枕等组成。
其设计要求主轴厚度足够，能承受刨削时的载荷和振动，刀架刚性好，能保证刀具和工件之间的正常距离和角度。
2. 刀具系统设计：牛头刨床的刀具系统是其工作的核心部分。
刨刀应选用具有较好的强度和硬度的材料，以防止切削过程中的变形、磨损和断裂等现象。
3. 稳定性分析：牛头刨床在使用过程中，需要具有较好的稳定性和抗震性能。
其结构必须具备足够的刚性和强度，才能保证刨削平稳、精度高、生产效率高。
4. 性能优化：牛头刨床的性能优化主要包括减少工具运行故障的机率、提高加工效率以及提升刨削平面的质量等方面。
可通过合理的结构优化、工艺改善、加工参数优化等措施来实现。
牛头刨床
牛头刨床的组成
原动部分：电动机； 传动部分：带轮机构，齿轮机构，曲轴连杆机构， 棘轮机构，螺旋机构； 执行部分：滑枕 ，工作台； 控制部分：离合手柄，变速控制手柄。
牛头刨床外形图及基本参数
牛头刨床主要由床身、滑枕、 刀架、工作台、横梁等组成， 如图所示。因其滑枕和刀架形 似牛头而得名。
牛头刨床外形图 1－工作台2－刀架3－滑枕4－床身5－变速手柄 6－滑枕行程调节柄7－横向进给手柄8－横梁
牛头刨床运动动图
牛头刨床运动简图
依靠四杆机构的连续往复运动来驱动棘爪， 从而实现棘轮的单向间歇运动。实现工作台H
计算
谢谢！
2016年1月11日
牛头刨床机构运动分析
高等机构学题目: 牛头刨床机构运动分析院系名称：机械与动力学院专业班级：机械工程学生姓名：学号：学生姓名：学号：学生姓名：学号：指导教师：2015年 12 月 17日目录一问题描述................................................................. - 1 -二运动分析................................................................. - 1 -2.1矢量法构建机构独立位置方程........................................... - 1 -2.2机构速度分析......................................................... - 2 -2.3机构加速度分析....................................................... - 2 -2.4机构运动线图绘制..................................................... - 2 -三总结..................................................................... - 3 -附录一：Matlab程序.......................................................... - 4 -牛头刨床机构运动分析一 问题描述如图1-1所示的牛头刨床机构中，800h mm =，1360h mm =，2120h mm =，200AB l mm =，960CD l mm =，160DE l mm =。
设曲柄以等角速度15/rad s ω=逆时针方向回转，试对其进行运动分析，求出该机构中各从动件的方位角、角速度和角加速度以及各机构的运动线图。
牛头刨床运动分析实例
牛头刨床运动分析实例
牛头刨床是一种钻床，其切削过程是将刀具在工件上沿着轴向切削，切削时刀具的进给和转速都可以调整。
牛头刨床的切削过程主要涉及到以下几个运动：
1. 主轴转动运动：主轴是牛头刨床的重要组成部分，它承担着刀具的转动任务。
主轴转动时，刀具也会随之转动，将工件上的材料切削掉。
2. 工件进给运动：工件的进给运动与主轴转动相反，它将工件沿着切削方向向刀具推进。
工件进给速度可以控制，不同材料需要不同的进给速度。
3. 横向移动运动：牛头刨床的刀具可以在横向方向上移动，这个运动通常用于切削不规则形状的工件。
切削刀具可以通过手动操作或数控系统控制横向移动。
以上三个运动相互协调，在不同的切削任务中产生不同的切削效果。
牛头刨床是一种精密的切削工具，通常用于制造高精度零件，例如轴承、齿轮等。
机械原理大作业牛头刨床分析
牛头刨床机构运动分析一、设计小组人员构成二、设计任务1、机构结构分析2、机构运动分析建立数学模型，解析法进行运动分析；程序编写；上机调试程序；位移、速度和加速度运动曲线图与分析；三、设计参数四、设计分工李逊 8 其他五、 设计内容如右图，建立直角坐标系，并标出各杆矢量与方位角。
利用两个封闭图形ABCA 与CDEGC ，由此可得:l 6⃑⃑ +l 3⃑⃑ =s 3⃑⃑⃑ , l 3⃑⃑ +l 4⃑⃑⃑ =l 6′⃑⃑ +S E ⃑⃑⃑⃑投影方程式为:s 3 cos θ3=l 1 cos θ1 s 3sin θ3=l 6+l 1sin θ1 l 3cos θ3+l 4cos θ4−s E =0l 3sin θ3+l 4sin θ4=l 6′有以上各式即可求得s 3 、θ3 、θ4 四个运动那个变量，二滑块2的方位角θ2=θ3。
然后，分别将上式对时间去一次、二次导数，并写成矩阵形式，即得以下速度和加速度方程式： [cos θ3−s 3sin θ3sin θ3s 3cos θ30 00 00 −l 3sin θ30l 3cos θ3−l 4sin θ4−1l 4cos θ40][s 3ω3ω4v E ]=ω1[−l 1sin θ1l 1cos θ100][cos θ3−s 3sin θ3sin θ3s 3cos θ30 00 00 −l 3sin θ30l 3cos θ3−l 4sin θ4−1l 4cos θ40] [s 3α3α4αE ] =- [−ω3sin θ3 −s 3sin θ3−s 3ω3sin θ3ω3cos θ3 s 3cos θ3−s 3ω3sin θ30 00 00 −l 3ω3cos θ30 −l 3ω3sin θ3−l 4ω4cos θ4 0−l 4ω4sin θ4 0] [s 3ω3ω4v E ]+ ω1[−l 1ω1cos θ1−l 1ω1sin θ100]而ω2=ω3 、α2=α3 。
牛头刨床机构的综合设计与分析讲解
牛头刨床机构的综合设计与分析讲解牛头刨床是一种常见的金属切削机床，主要用于将金属工件加工成平面、平整和精度高的工作表面。
其机组主要包括作业台、工作台、齿轮箱、刀架等部分。
下面从不同角度逐一进行牛头刨床机构的综合设计与分析。
1. 结构设计牛头刨床主要由底座、滑枕、纵梁、横梁等部分组成。
底座是固定整个机床的基础部分，滑枕可以上下滑动并带动工作台进行加工，纵梁固定滑枕位置，横梁负责固定刀架。
机构设计需要考虑到各部分相互之间的配合和协作。
例如，底座应该能够保证机床在加工时的稳定性，滑枕的滑动应该要平稳，并且需要保证与底座的配合度，刀架的升降需要平稳并且可靠。
2. 驱动设计驱动设计是机床的重要组成部分。
整个机床的精度和效率都与驱动装置的稳定性有关系。
牛头刨床采用机械传动，主要包括电机、皮带传动、齿轮传动等部分。
除了驱动方式以外，驱动系统的尺寸、刚度、可靠性等因素也需要考虑。
例如，电机需要选择适合牛头刨床的功率和转速，皮带需要适当调整张力和弹性，齿轮箱需要按照加工精度要求进行设计。
3. 操作面板设计操作面板是实现人机交互的重要部分，也是牛头刨床最常用的组成部分之一。
它包括各个操作按钮、指示灯、调速器等。
设计操作面板需要考虑人体工程学和易操作性要求，同时需要考虑控制系统的稳定性和精密度要求。
例如，操作按钮的布局和尺寸需要符合人体工学要求，指示灯颜色的设定需要符合工业标准，调速器的精度要求需要满足加工精度荒木。
4. 安全设计安全设计是每个机床必须考虑到的因素。
对于牛头刨床而言，安全设计包括机床周边的防护结构、操作人员的安全保护装置等。
例如，机床周边需要设置固定的防护栏杆以保证操作人员的安全，各种传动部分需要有完善的防护措施防止误伤事件的发生。
此外，对于一些高精度的加工过程，牛头刨床需要按照加工要求设置一些特殊的安全装置，如自动切削自停装置等。
总的来说，牛头刨床机构的综合设计与分析需要考虑到结构设计、驱动设计、操作面板设计和安全设计等多个方面。
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牛头刨床的组成
原动部分：电动机； 传动部分：带轮机构，齿轮机构，曲轴连杆机构，
棘轮机构，螺旋机构； 执行部分：滑枕 ，工作台； 控制部分：离合手柄，变速控制手柄。
牛头刨床外形图及基本参数
牛头刨床主要由床身、滑枕、 刀架、工作台、横梁等组成， 如图所示。因其滑枕和刀架形 似牛头而得名。
牛头刨床外形图 1－工作台2－刀架3－滑枕4－床身5－变速手柄 6－滑枕行程调节柄7－横向进给手柄8－横梁
牛头刨床运动动图
牛头刨床运动简图
依靠四杆机构的连续往复运动来驱动棘爪， 从而实现棘轮的单向间歇运动。实现工作台 横向进给运动
计算自由度
F 2PL PH
计算
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▪ 2016年1月11日