机械原理课程设计牛头刨床说明书位置11、7’

机械原理课程设计

说明书

设计题目：牛头刨床设计

目录：

1、课程设计任务书…………………………………………………

2、设计（计算）说明书……………………………………………（1）画机构的运动简图…………………………………………

（2）机构运动分析…………………………………………………

①对位置18点进行速度分析和加速度分析……………………

②对位置10点进行速度分析和加速度分析……………………（3）对位置18、10点进行动态静力分析………………………………

3、飞轮设计……………………………………………………………

4、摆动滚子从动件盘形凸轮机构的设计……………………………

5、参考文献…………………………………………………………

6、心得体会…………………………………………………………

一、课程设计任务书

1.确定与分析设计对象的总体传动方案

2.绘制两个指定位置的机构运动简图

3.绘制从动件的运动（位移、速度和加速度）线图

4.按照指定位置进行机构的运动学和动力学分析与计算

5.按要求进行调速计算并绘制1～2个典型（零）构件的曲线轮廓

四、本次任务要求在答辩前完成

1. 体现上述第2～第4项设计内容的A1图纸1张

2. 体现上述第5项设计内容的A2图纸2～3张

3. 不少于10页的设计说明书1份

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(详情见A1图纸)

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24等分的位置（如下图）。

取第1方案的第18位置和第10位置（如A1图纸）。

２、机构运动分析

（1）曲柄位置“18”速度分析，加速度分析（列矢量方程，画速度图，加速度图）

取曲柄位置“18”进行速度分析。因构件2和3在A处的转动副相连，故V A2=V A3，其大小等于W2l O2A，方向垂直于O2 A线，指向与ω2一致。

ω2=2πn1/60 rad/s= 6.28 rad/s

υA3=υA2=ω2·l O2A= 0.69 m/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

υA4=υA3+υA4A3

大小? √?

方向⊥O4B⊥O2A ∥O4B

取速度极点P，速度比例尺µv= 0.01 (m/s)/mm ,作速度多边形如图一

图一

取5构件作为研究对象，列速度矢量方程，得

υC=υB+υCB

大小? √?

方向水平(向右)⊥O4B ⊥BC

取速度极点P，速度比例尺μv=0.01 (m/s)/mm, 作速度多边行如图一。

Pb=P a4·O4B/ O4A= 47.5 mm

则由图1-2知，υC=PC·μv= 46 m/s

加速度分析：

取曲柄位置“18”进行加速度分析。因构件2和3在A点处的转动副相连，故a n A2=a n A3,其大小等于ω22l O2A,方向由A指向O2。

ω2= 6.28 rad/s, a n A3=a n A2=ω22·l O2A= 4.34 m/s2

取3、4构件重合点A为研究对象，列加速度矢量方程得：

a A4 =a n A4+ a A4τ=a A3n + a A4A3K + a A4A3v

大小:? ω42l O4A? √2ω4υA4A3?

方向：? B→A⊥O4B A→O2⊥O4B（向右）∥O4B（沿导路）取加速度极点为P＇,加速度比例尺µa= 0.05 （m/s2）/mm,

a n A4=ω42l O4A= 0.16 m/s2 a A4A3K=2ω4υA4A3=0.375 m/s2

a A3n=4.34 m/s2

作加速度多边形如图二所示

图二

则由图1-3知, 取5构件为研究对象,列加速度矢量方程,得

a c=a B+a cB n+a cBτ

大小? √√?

方向∥导轨√ C→B ⊥BC

由其加速度多边形如图二所示,有

a c =p c·μa =4.55 m/s2

（2）曲柄位置“10”速度分析，加速度分析（列矢量方程，画速度图，加速度图）取曲柄位置“10”进行速度分析，其分析过程同曲柄位置“18”。

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

υA4=υA3+υA4A3

大小? √?

方向⊥O4B⊥O2A ∥O4B

取速度极点P，速度比例尺µv=0.01(m/s)/mm，作速度多边形如图三。

图三

Pb=P a4·O4B/ O4A= 65mm

则由图三知，取5构件为研究对象，列速度矢量方程，得

υC5 = υB5+υC5B5

大小? √?

方向∥导轨(向右)⊥O4B ⊥BC

其速度多边形如图1-4所示，有

υC=PC·μv=0.64 m/s

取曲柄位置“10”进行加速度分析,取曲柄构件3和4的重合点A进行加速度分析.列加速度矢量方程,得