机械原理课程设计牛头刨床原理及其设计

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《机械原理》课程设计_牛头刨床

《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。

牛头刨床机械原理课程设计c语言

牛头刨床机械原理课程设计c语言

牛头刨床机械原理课程设计c语言牛头刨床是一种常用的金属加工机床,用于对工件进行刨切加工。

在牛头刨床的机械原理课程设计中,我们可以使用C语言编写程序来模拟牛头刨床的工作原理,并进行相关的分析和设计。

以下是一份1200字以上的粗略设计思路:一、引言牛头刨床作为一种重要的机床设备,用于对工件进行平面或曲面形状的无级刨削加工。

本课程设计旨在通过C语言编程,模拟牛头刨床的工作原理,并进行相应的性能分析与设计,以进一步巩固学生对机床原理的理解和应用。

二、牛头刨床的基本工作原理牛头刨床由主轴、刨刀、进给机构等组成。

主轴带动刨刀在工件表面进行切削刨削,同时进给机构控制工件相对于刨刀的移动速度,实现切削刨削加工。

三、程序设计思路1.定义数据结构:根据牛头刨床的机械原理,我们首先需要定义相应的数据结构,如主轴、刨刀、进给机构等,以便于后续的模拟与计算。

2.初始参数设置:根据实际情况,设置牛头刨床的初始参数,如主轴转速、切削速度、进给速度等,这些参数将作为程序的输入。

3.程序运行逻辑:编写程序的主要逻辑,包括切削刨削过程、进给控制过程等。

在每一个时间步长内,根据初始参数和运动关系,计算刨刀在工件表面的位置和角度,并更新进给机构的位置和速度。

4.输出结果与分析:根据程序运行的结果,输出刨削过程中的相关数据,如刨削深度、刨削力、刨削质量等,并进行相应的分析和评估。

四、设计步骤与注意事项1.设计数据结构:定义并初始化相应的数据结构,如主轴、刨刀、进给机构等。

2.参数设置:根据实际情况,设置牛头刨床的常用参数,如主轴转速、切削速度、进给速度等,并作为程序输入。

3.运动关系计算:根据机床的运动关系,编写相应的计算公式,实现刨刀在工件表面的位置和角度的计算,并更新进给机构的位置和速度。

4.循环运行:利用循环结构,模拟牛头刨床的切削刨削过程,并在每个时间步长内更新相关的参数和数据。

5.数据输出与分析:根据程序运行的结果,输出相关的数据,并进行相应的分析和评估,并将结果以可视化的形式呈现。

牛头刨床课程设计

牛头刨床课程设计

牛头刨床课程设计牛头刨床是一种常见的木工机械,用于加工木材表面,使其平整光滑。

在木工行业中,牛头刨床是必不可少的工具之一。

本文将介绍牛头刨床的基本原理、结构和使用方法,并提供一些课程设计的思路。

一、牛头刨床的基本原理牛头刨床的基本原理是利用刨刀在木材表面切削,使其表面平整光滑。

刨刀是由刨刀架和刨刀组成的,刨刀架固定在刨床上,刨刀则通过刨刀架与刨床相连。

当刨床启动时,刨刀开始旋转,同时向前推进,切削木材表面,使其平整光滑。

二、牛头刨床的结构牛头刨床的结构主要由以下几个部分组成:1.床身:床身是牛头刨床的主体部分,通常由铸铁或钢板制成。

床身上有一条长槽,用于固定刨刀架。

2.刨刀架:刨刀架是用于固定刨刀的部件,通常由铸铁或钢板制成。

刨刀架上有一个或多个刨刀槽,用于固定刨刀。

3.刨刀:刨刀是用于切削木材表面的部件,通常由高速钢制成。

刨刀有不同的形状和尺寸,可根据不同的加工需求进行选择。

4.进给机构:进给机构是用于控制刨刀前进速度的部件,通常由电机、减速器和传动装置组成。

进给机构的速度可根据加工需求进行调整。

5.调整机构:调整机构是用于调整刨刀高度和角度的部件,通常由手轮、螺杆和导轨组成。

调整机构的精度和稳定性对加工质量有重要影响。

三、牛头刨床的使用方法使用牛头刨床时,需要注意以下几点:1.选择合适的刨刀:根据加工需求选择合适的刨刀,刨刀的形状和尺寸应与木材的形状和尺寸相匹配。

2.调整刨刀高度和角度:根据加工需求调整刨刀高度和角度,确保刨刀与木材表面接触的角度和深度正确。

3.调整进给速度:根据加工需求调整进给速度,确保刨刀前进速度适当,不过快或过慢都会影响加工质量。

4.保持刨床清洁:定期清理刨床上的木屑和灰尘,保持刨床清洁,以免影响加工质量。

四、课程设计思路针对牛头刨床的课程设计,可以从以下几个方面入手:1.设计一个简单的木工制品,如木制书架或木制餐桌,要求学生使用牛头刨床进行加工。

2.设计一个刨床加工实验,要求学生使用不同的刨刀和进给速度进行加工,比较不同加工参数对加工质量的影响。

牛头刨床机械原理课程设计5点和7‘点

牛头刨床机械原理课程设计5点和7‘点

牛头刨床机械原理课程设计5点和7‘点1. 引言牛头刨床是一种常用的机床,用于木材的刨削加工,广泛应用于家具制造、装饰材料加工等领域。

本文将围绕牛头刨床的机械原理进行课程设计,主要研究和探究牛头刨床在工作过程中的5点和7‘点,以进一步加深学生对机械原理的理解。

2. 机械原理在开始研究牛头刨床的5点和7‘点之前,我们先来了解一下牛头刨床的基本机械原理。

牛头刨床主要由床身、工作台、主轴、进给装置和刀具等组成。

通过主轴的旋转,刀具对工件进行削减,不断进给工件以获得所需的加工结果。

3. 5点3.1 传动机构5点是指牛头刨床的传动机构。

传动机构是牛头刨床中非常关键的部分,其作用是将电机输出的转速和转矩传递给主轴。

常见的传动机构有带轮传动、链传动、齿轮传动等。

不同的传动机构可以实现不同的转速和转矩变换,以适应不同的加工需求。

3.2 主轴主轴是牛头刨床中的主要工作部件,其直接安装刀具,并负责将刀具旋转起来。

主轴通常通过传动装置连接到电机,由电机提供动力。

主轴的材料和结构对刨削工作的质量和效率有很大影响,需要选择合适的材料和加工工艺进行设计和制造。

3.3 进给装置进给装置是牛头刨床中控制工件进给的部分。

进给装置的设计和工作性能直接影响到加工效果的好坏。

进给装置通常由电机、传动装置和导轨等组成,能够实现工件的稳定进给,确保刨削过程中的加工精度和表面质量。

3.4 刀具刀具是牛头刨床中用于切削工件的重要组成部分。

合理选择刀具的材料、结构和刃口形状,能够有效提高加工效率和刨削质量。

常见的刀具有硬质合金刀具、高速钢刀具等,根据具体的加工需求选择合适的刀具。

3.5 刨削工艺刨削工艺是指牛头刨床在实际加工中的切削参数和工作流程。

合理的刨削工艺可以提高刨削效率和加工精度,减少过剩材料的产生,提高工作效率。

刨削工艺需要根据具体的工件材料、形状和加工要求进行调整和优化。

4. 7‘点4.1 控制系统7‘点是指牛头刨床的控制系统。

控制系统是牛头刨床中的核心部分,通过电气元件和传感器等实现对牛头刨床的控制和监测。

牛头刨床机械原理课程设计3点及5点

牛头刨床机械原理课程设计3点及5点

牛头刨床机械原理课程设计1. 介绍牛头刨床是一种常用的木工机械设备,具有刨削木材表面的功能。

它以其独特的设计和高效的工作方式,被广泛应用于家具制造和木材加工行业。

本文介绍了牛头刨床的机械原理,并提出了三个关键点和五个设计要素,以帮助学生深入了解牛头刨床的工作原理和设计原则。

2. 机械原理牛头刨床的机械原理基于两个主要部件的相互作用:主机和刨床刀具。

主机由电机、传动带、轮齿和驱动轴等组成,用于提供动力和控制机械的运转。

刨床刀具由铣头、刨刀和刨刃等组成,用于刨削木材的表面。

刨床的工作过程如下:1.电机通过传动带将动力传递给轮齿,驱动轴开始旋转。

2.木材被放置在刨床上,刨床刀具接触到木材表面。

3.电机的运转使得驱动轴和刨床刀具一起旋转,刨床刀具开始刨削木材表面。

4.刨床刀具的运动不断刨削木材表面,直到达到所需的平滑度和精度。

5.刨床刀具停止旋转,刨床工作结束。

3. 设计要素为了保证牛头刨床的高效工作和安全性能,以下是牛头刨床设计的三个关键点和五个设计要素:3.1 关键点3.1.1 动力系统设计动力系统是牛头刨床的核心组成部分,直接影响刨床的工作效率和稳定性。

设计动力系统时,需要考虑电机的功率、传动带的传递效率和轮齿的耐磨性能等因素。

合理的动力系统设计可以提高刨床的加工效率和使用寿命。

3.1.2 刨床刀具设计刨床刀具的设计与刨削质量和刨床的工作效果密切相关。

刨床刀具的选择应根据刨削需求和木材的特性进行,包括选择合适的铣头形状、刨刀材料和刨刃尺寸等。

良好的刨床刀具设计可以提高刨削质量和生产效率。

3.1.3 安全保护设计刨床作为一种机械设备,安全性是设计中至关重要的因素。

安全保护设计包括刨床的防护罩、急停装置和过载保护等。

合理的安全保护设计可以降低事故风险,并保护操作人员的安全。

3.2 设计要素3.2.1 刨削精度刨削精度是评价刨床加工效果的重要指标之一。

设计时需要考虑刨床刀具的精度、刨削速度和刨削深度等因素。

牛头刨床机械原理课程设计c语言

牛头刨床机械原理课程设计c语言

牛头刨床机械原理课程设计c语言牛头刨床是一种常用的机械设备,用于加工木材表面,使其光滑平整。

在牛头刨床的设计中,机械原理起着重要作用。

本文将以牛头刨床机械原理的课程设计为主题,介绍牛头刨床的工作原理、设计要点和C语言实现方法。

一、工作原理牛头刨床的工作原理基于切削力和传动原理。

当木材放置在刨床上并固定好后,刨床上的刨刀通过电机带动旋转。

刨刀的旋转产生切削力,使木材表面不断被切削掉一小薄层,从而实现对木材表面的加工。

同时,刨床上的进给装置将木材逐渐向刨刀送进,确保切削过程的连续性和稳定性。

二、设计要点1. 刀具选择:刨床的刀具选择直接影响到切削效果和加工速度。

通常使用的刨刀有高速钢刨刀和硬质合金刨刀两种。

高速钢刨刀切削效果好,但耐磨性较差;硬质合金刨刀则耐磨性好,但切削效果略逊于高速钢刨刀。

2. 传动系统设计:牛头刨床的传动系统通常采用皮带传动或齿轮传动。

在设计中需要根据机床的功率和工作要求,选择合适的传动方式和传动比。

3. 机床结构设计:刨床的结构设计应考虑到机械刚性和稳定性。

对于大型刨床,需要采用坚固的机床床身和加强结构,以确保切削过程的稳定性和精度。

三、C语言实现在牛头刨床的机械原理课程设计中,可以使用C语言来实现机床的控制和运动。

以下是一个简单的C语言程序示例,用于控制牛头刨床的切削过程:```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main() {// 初始化刨床和刀具参数float feedRate = 0.5; // 进给速度(单位:mm/rev)float cuttingDepth = 0.1; // 切削深度(单位:mm)// 模拟刨床运动过程for (int i = 0; i < 10; i++) {// 模拟刨刀切削木材printf("正在切削木材,切削深度:%f mm\n", cuttingDepth);// 模拟木材进给printf("正在进给木材,进给速度:%f mm/rev\n", feedRate);// 更新切削深度cuttingDepth += 0.1;}// 切削完成printf("切削完成!\n");return 0;}```在这个示例程序中,通过循环模拟了刨床的切削过程和木材的进给过程。

机械原理课程设计 牛头刨床连杆机构

机械原理课程设计 牛头刨床连杆机构

机械原理课程设计编程说明书设计题目: 牛头刨床的设计及运动分析(1)指导老师: 席本强, 郝志勇设计者: 迟宇学号: **********班级: 液压09-1班2011年6月30号辽宁工程技术大学机械原理课程设计任务书五、要求:1)作机构的运动简图(A4或A3图纸)。

2)用C语言编写主程序调用子程序, 对机构进行运动分析, 并打印出程序及计算结果。

3)画出导轨4的角位移, 角速度, 角加速度的曲线。

4)编写设计计算说明书。

指导教师:开始日期: 2010年6月26日完成日期: 2010年6月30日目录1.设计要求及参数 (1)2.数学模型 (2)3.程序框图 (4)4.程序清单及运行结果 (5)5.设计总结 (14)6.参考文献 (14)一、设计要求及参数已知: 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所作圆弧的平分线上, 数据见下表要求:(1)作机构的运动简图(2)用C语言编写主程序调用子程序, 对机构进行运动分析, 动态显示, 并打印程序及运算结果。

(3)画出导轨4的角位移Ψ, 角速度Ψ’, 角加速度Ψ”。

(4)编写设计计算说明书二、数学模型如图四个向量组成封闭四边形, 于是有0321=+-Z Z Z按复数式可以写成a (cos α+isin α)-b(cos β+isin β)+d(cos θ3+isin θ3)=0(1)由于θ3=90º, 上式可化简为a (cos α+isin α)-b(cos β+isin β)+id=0(2)根据(2)式中实部、虚部分别相等得acos α-bcos β=0(3)asin α-bsin β+d=0(4)(3)(4)联立解得 β=arctan acosaasinad + (5)b=2adsina d2a 2++ (6)将(2)对时间求一阶导数得ω2=β’=baω1cos(α-β)(7)υc =b ’=-a ω1sin(α-β)(8)将(2)对时间求二阶导数得ε3=β”=b1[a ε1cos(α-β)- a ω21sin(α-β)-2υc ω2] (9)a c =b ”=-a ε1sin(α-β)-a ω21cos(α-β)+b ω22(10)ac 即滑块沿杆方向的加速度, 通常曲柄可近似看作均角速转动, 则ε1=0。

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

机械原理课程设计说明书牛头刨床一、设计题目牛头刨床的机械原理设计二、设计目的本次课程设计的目的是通过对牛头刨床的设计,深入理解机械原理中机构的运动和动力传递,掌握机械设计的基本方法和步骤,提高分析和解决实际工程问题的能力。

三、原始数据及设计要求1、刨削行程长度:____mm2、刨削速度:____m/min3、行程速比系数:____4、刨刀工作行程时的平均切削力:____N5、刨刀空行程时的平均阻力:____N设计要求:1、绘制机构运动简图。

2、对机构进行运动分析和动力分析。

3、确定电动机的功率和转速。

4、设计主要零部件的结构尺寸。

四、机构的选择和工作原理牛头刨床通常采用曲柄摇杆机构来实现刨刀的往复直线运动。

其工作原理是:电动机通过皮带传动将动力传递给飞轮,飞轮带动曲柄旋转,曲柄通过连杆带动摇杆摆动,摇杆与滑枕相连,从而使滑枕带动刨刀作往复直线运动。

五、运动分析1、位移分析设曲柄长度为 r,连杆长度为 l,摇杆长度为 a,偏距为 e。

以曲柄转角φ 为自变量,根据几何关系可以得到摇杆的摆角θ 和滑枕的位移 s 的表达式。

2、速度分析对位移方程求导,可以得到摇杆的角速度ω 和滑枕的速度 v 的表达式。

3、加速度分析对速度方程求导,可以得到摇杆的角加速度ε 和滑枕的加速度 a 的表达式。

六、动力分析1、工作阻力分析根据刨削工艺要求,确定刨刀在工作行程和空行程中的阻力变化规律。

2、惯性力分析计算各构件的质量和转动惯量,根据加速度分析结果计算惯性力。

3、平衡分析考虑惯性力和工作阻力,对机构进行平衡分析,以减小振动和冲击。

七、电动机的选择1、计算工作功率根据刨削力和刨削速度,计算刨削工作所需的功率。

2、考虑传动效率考虑皮带传动、齿轮传动等的效率,计算电动机所需的输出功率。

3、选择电动机根据所需功率和转速,选择合适的电动机型号。

八、主要零部件的设计1、曲柄和连杆的设计根据受力情况和运动要求,确定曲柄和连杆的材料、尺寸和结构形式。

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

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。

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。

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

机械原理课程设计实习报告一、设计任务二、牛头刨床简介及工作原理三、原始参数四、导杆机构的运动综合五、用解析法作导杆机构的运动分析六、导杆机构的动态静力分析七、Matlab编程并绘图八、行星轮系设计九、变位齿轮设计十、课程设计总结十一、参考文献十二、粉末成型压机方案设想一、设计任务1牛头刨床刀杆机构的运动综合、运动分析和动态静力分析; 2对牛头刨床传动装置中行星轮机构、齿轮机构进行综合。

二、牛头刨床简介及工作原理牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床,多用于单件或小批量生产。

为了适用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工,要求主执行构件—刨刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动,且切削时刨刀的移动速度低于空行程速度,即刨刀具有急回现象。

刨刀可随小刀架作不同进给量的垂直进给;安装工件的工作台应具有不同进给量的横向进给,以完成平面的加工,工作台还应具有升降功能,以适应不同高度的工件加工。

牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床,电动机经行星轮系和齿轮Z 4、 Z 5减速带动曲柄2转动。

刨床工作时,由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头和刨刀作往复运动。

刨头向左时,刨刀进行切削,这个行程称工作行程,刨头受到较大的切削力。

刨头右行时,刨刀不切削,称空回行程,此时要求速度较高,以提高生产力。

图1牛头刨床外形图三、原始参数H :刨头行程 ; K :行程速比系数; Fc 切削阻力 ; m 4 m 5 m 6分别为导杆、连杆及刨头的质量;J 4、J 5分别分别为导杆4及导杆5绕各自质心的转动惯量;m 1、m H 分别为行星减速器中心轮及齿轮4、5的模数;Z 4,Z 5为齿轮4及5的齿数;n 1:电机转速;n 2:曲柄2及齿轮5的转速;k :行星轮个数。

kg m 2四、导杆机构的运动综合设L O3B =L 3 L BF =L 4 L O3D =L '6 L O2A =L 1 L O3O2=L 6 L O3A =S 3 L DE =S E 1、导杆的摆角ψ K=1.8180k 51.43180-︒+ψ=⇒ψ=︒︒ψ2、导杆的长度L 33H/2H 600mm L 691.4mm sin /2=⇒==ψ3、连杆的长度L 443L 0.3L 207.4mm =⨯=4、刨头导路中心线xx 至O3点的垂直距离L '6O3E 3L L cos 2622.9mm =⨯ψ=根据已知xx 被认为通过圆弧BB ’的绕度ME 的中点D 知O E'33O3M DM 63L L L L L L 657.2mm 2-=-=-=5、曲柄的长度L 1616L 370mm L L sin /2160.5mm =⇒=⨯ψ=6、切削越程长度0.05H ,如图所示则切削越程长度为0.05H=0.05×600=30mm7、机构运动简图8、计算机构的自由度 F=3×5-2×7=1五、用解析法作导杆机构的运动分析如图所示,先建立一直角坐标系,并标出各杆矢量及其方位角。

牛头刨床机械原理课程设计1点

牛头刨床机械原理课程设计1点

牛头刨床机械原理课程设计1点摘要:1.课程设计目的和要求2.牛头刨床的工作原理及构造3.课程设计方案及步骤4.设计过程中的问题与解决方案5.课程设计成果及总结正文:一、课程设计目的和要求机械原理课程设计旨在帮助学生巩固所学的理论知识,掌握机构分析与综合的基本方法,培养学生进行机械创新的能力。

本次课程设计任务为设计一台牛头刨床,要求学生按照设计顺序,从方案选取到具体设计,最终完成一台具有实际应用价值的牛头刨床。

二、牛头刨床的工作原理及构造牛头刨床是一种用于金属切削的机床,其工作原理是通过曲柄连杆机构将电动机的旋转运动转化为刨刀的直线运动。

刨床主要由床身、刀架、滑台、电动机、控制系统等部分组成。

牛头刨床的刀架可沿滑台进行横向移动,滑台则可沿床身导轨进行纵向移动,以实现对工件的刨削加工。

三、课程设计方案及步骤1.方案选取:在众多牛头刨床设计方案中,选取一种符合要求的方案作为设计基础。

2.机构运动简图绘制:根据所选方案,绘制牛头刨床机构的运动简图,并对各运动部件进行坐标设定。

3.机构运动分析:对所绘简图进行运动分析,计算各点的速度和加速度,以确保机构运动合理且符合设计要求。

4.动态静力分析:对牛头刨床机构进行动态静力分析,以验证其在工作过程中的稳定性和安全性。

5.结构设计与优化:根据运动分析和动态静力分析结果,对牛头刨床的结构进行设计与优化,以提高其性能和实用性。

6.编写课程设计说明书:整理整个设计过程,编写课程设计说明书,包括设计目的、原理、方案、过程、结果和总结等内容。

四、设计过程中的问题与解决方案在设计过程中,可能会遇到一些问题,如机构运动不合理、结构不稳定等。

针对这些问题,可以通过修改设计方案、优化结构布局、调整运动参数等方法进行解决。

五、课程设计成果及总结完成牛头刨床的课程设计后,学生将具备机械创新的能力,能够运用所学的理论知识解决实际问题。

牛头刨床机械原理课程设计c语言

牛头刨床机械原理课程设计c语言

牛头刨床机械原理课程设计c语言牛头刨床是一种常见的工业机械设备,常用于对木材进行刨削和修整。

它的工作原理是通过刨刀的旋转和推进机构的运动,实现对木材的刨削。

本篇文章将详细介绍牛头刨床的机械原理,并对其进行课程设计,使用C语言实现。

1.机械原理牛头刨床的主要机械原理包括刨刀的旋转和推进机构的运动。

1.1刨刀的旋转刨刀的旋转是牛头刨床刨削木材的关键过程。

刨刀通过电机驱动的皮带轮和齿轮传动实现旋转。

电机带动皮带轮转动,再通过齿轮传动将动力传递给装配在主轴上的刨刀。

刨刀的转速一般为几百到几千转/分,可以根据需要调整。

1.2推进机构的运动推进机构的运动是牛头刨床的另一个重要过程。

推进机构通常由电机、皮带传动和导轨组成。

电机通过皮带传动带动牛头在导轨上前后摆动,实现对木材的推进。

推进速度可以根据需要进行调节。

2.课程设计根据牛头刨床的机械原理,我们可以进行以下课程设计,使用C语言对其进行实现。

2.1刨刀旋转实现首先,我们可以使用C语言编写一个函数,实现刨刀的旋转。

函数包括以下步骤:-初始化电机-设置转速-通过电机控制皮带轮的转动-通过齿轮传动将动力传递给刨刀-控制刨刀的旋转具体代码如下:```cvoid rotate_cutterint motor_speed = 1000; // 设置电机转速int belt_wheel_rotation; // 计算皮带轮转动角度int gear_rotation; // 计算齿轮转动角度int cutter_rotation; // 计算刨刀转动角度//初始化电机init_motor(;//控制电机转速control_motor_speed(motor_speed);//通过电机控制皮带轮转动belt_wheel_rotation =calculate_belt_wheel_rotation(motor_speed);move_belt_wheel(belt_wheel_rotation);//通过齿轮传动将动力传递给刨刀gear_rotation = calculate_gear_rotation(belt_wheel_rotation);move_gear(gear_rotation);//控制刨刀的旋转cutter_rotation = calculate_cutter_rotation(gear_rotation);move_cutter(cutter_rotation);```2.2推进机构运动实现其次,我们可以使用C语言编写另一个函数,实现推进机构的运动。

机械原理牛头刨床课程设计说明书

机械原理牛头刨床课程设计说明书

机械原理牛头刨床课程设计说明书机械原理牛头刨床课程设计说明书1. 介绍在机械工程专业的课程设计中,机械原理牛头刨床是一个重要的实验项目。

本文将针对机械原理牛头刨床的课程设计进行全面评估和撰写,旨在帮助您深入理解这一主题。

2. 牛头刨床的工作原理2.1 主轴传动装置机械原理牛头刨床的工作原理首先涉及到主轴传动装置。

主轴传动装置是牛头刨床中最基本的部件之一,它负责将电机的旋转运动传递给牛头刨床的切削刀具,从而实现工件的加工。

2.2 工作台而牛头刨床的工作台则是用来支撑工件并进行切削加工的。

工作台的设计和调整对于牛头刨床的加工精度和效率有着非常重要的影响。

3. 课程设计内容在进行机械原理牛头刨床的课程设计时,我们需要重点关注以下内容:3.1 设计原理要对牛头刨床的工作原理进行深入的研究和理解,并结合课程中所学到的机械原理知识,设计出符合工程要求的传动装置和工作台结构。

3.2 零部件选型我们需要对牛头刨床的零部件进行选型和优化,确保牛头刨床在正常工作状态下具有稳定的性能和工作精度。

3.3 结构设计在课程设计中,我们还需要对牛头刨床的整体结构进行设计和分析,包括主轴传动装置、工作台、床身结构等,保证各部件之间的协调和配合。

3.4 控制系统设计我们还需要考虑牛头刨床的控制系统设计,包括电气控制装置、数控系统等,以实现牛头刨床的自动化加工。

4. 个人观点和总结在完成这份课程设计说明书之后,我对机械原理牛头刨床有了更深入的理解。

通过对牛头刨床的工作原理、课程设计内容的研究和总结,我认识到牛头刨床作为一种重要的机械加工工具,在工程实践中具有着重要的应用和推广价值。

机械原理牛头刨床的课程设计是一项非常有挑战性和意义的任务,在其中我们需要充分发挥自己的理论知识和实践能力,才能够设计出符合工程要求的牛头刨床结构和性能。

希望通过这篇文章的撰写,能够对您的课程设计工作有所帮助。

以上就是对机械原理牛头刨床课程设计的全面评估和撰写,希望能够对您有所启发。

机械原理课程设计——牛头刨床原理及其设计

机械原理课程设计——牛头刨床原理及其设计

机械原理课程设计说明书设计题目牛头刨床连杆机构设计学院机电学院专业机械工程及其自动化班级机械10-1 学号1010430103学生姓名程玉强指导教师郑晓雯完成日期2010 年7 月 5 日中国矿业大学(北京)目录1.牛头刨床简介1.1牛头刨床功能简介及工作原理 1.2相关设计参数及设计条件1.3设计任务2.牛头刨床执行机构设计2.1设计方案的比较选择2.2机构的运动分析3.设计小结4.参考文献1.牛头刨床简介1.1牛头刨床功能简介及工作原理中小型牛头刨床的主运动大多采用曲柄摇杆机构传动,故滑枕的移动速度是不均匀的。

大型牛头刨床多采用液压传动,滑枕基本上是匀速运动。

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。

牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床,多用于单件或小批量生产,生产率较低。

普通牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床,如图。

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,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,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。

1.2相关设计参数及设计条件导杆 机构 运动 分析转速n 2(r/min) 48 机架l O2O4(mm) 575 工作行程H(mm) 600 行程速比系数K1.46为提高工作效率,连杆机构要求具有急回特性,满足运动要求。

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。

机械原理课程设计说明书-牛头刨床的运动分析与设计

机械原理课程设计说明书-牛头刨床的运动分析与设计

机械原理课程设计说明书-牛头刨床的运动分析与设计一、设计目标本机械原理课程设计的目标是对牛头刨床进行运动分析与设计,通过分析刨床的运动原理和结构特点,设计出合理的刨床结构,确保刨床的运动稳定性和工作效率。

二、刨床的运动分析1. 刨床的基本运动牛头刨床的基本运动包括主轴转动、工作台进给运动和刀架进给运动。

主轴转动通过电动机驱动刨刀进行旋转,实现刨削工作。

工作台进给运动使工件在水平平面上进行进给运动,供刀架进行刨削。

刀架进给运动使刀架在垂直于工作台的方向上进行进给,并在工件刨削时左右平移,调整刨削的位置。

2. 刨床的运动传动刨床的运动传动主要通过齿轮传动和导轨传动实现。

主轴转动通过电动机通过齿轮传动带动主轴实现。

工作台进给运动通过齿轮和导轨的组合实现,工作台在导轨上进行水平移动。

刀架进给运动通过螺杆和导轨的组合实现,螺杆带动刀架进行垂直平移,并在导轨上进行水平移动。

三、刨床结构设计基于上述运动分析,对牛头刨床进行结构设计如下:1. 主轴结构:主轴采用直径大、刚度高的优质轴承,保证刨床的稳定性和工作效率。

主轴和电动机通过齿轮传动连接,确保刨床主轴的转动平稳。

2. 工作台结构:工作台采用结实的铸铁材料,设计为可拆卸结构,方便工件的放置和取出。

工作台通过导轨和齿轮传动实现水平进给运动,导轨和齿轮选用耐磨材料,减小运动阻力。

3. 刀架结构:刀架采用铸铁材料,设计为可调节结构,方便调整刨削位置。

刀架通过螺杆和导轨的组合实现垂直进给运动和水平进给运动,确保刀具与工件的接触面平整。

四、设计流程1. 进行刨床的运动分析,确定刨床的基本运动和运动传动方式。

2. 根据运动分析结果,进行刨床的结构设计,包括主轴结构、工作台结构和刀架结构。

3. 设计刨床各部件的尺寸和连接方式,确保结构的牢固性和可拆卸性。

4. 进行刨床的总体装配和调试,确保刨床的运动平稳和工作效率。

5. 测试刨床的性能和稳定性,进行必要的调整和改进。

五、安全注意事项1. 在使用刨床时,应仔细阅读操作指南,并按照操作规程进行操作。

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。

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机械原理课程设计说明书
设计题目牛头刨床连杆机构设计
学院机电学院专业机械工程及其自动化班级机械10-1 学号1010430103
学生姓名程玉强
指导教师郑晓雯
完成日期2010 年7 月 5 日
中国矿业大学(北京)
目录
1.牛头刨床简介
1.1牛头刨床功能简介及工作原理 1.2相关设计参数及设计条件
1.3设计任务
2.牛头刨床执行机构设计
2.1设计方案的比较选择
2.2机构的运动分析
3.设计小结
4.参考文献
1.牛头刨床简介
1.1牛头刨床功能简介及工作原理
中小型牛头刨床的主运动大多采用曲柄摇杆机构传动,故滑枕的移动速度是不均匀的。

大型牛头刨床多采用液压传动,滑枕基本上是匀速运动。

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。

牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽
的金属切削机床,多用于
单件或小批量生产,生产
率较低。

普通牛头刨床是一
种用于平面切削加工的
机床,如图。

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,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,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。

1.2相关设计参数及设计条件
导杆机构运动分析转速n2(r/min) 48 机架l O2O4(mm) 575 工作行程H(mm) 600 行程速比系数K 1.46
为提高工作效率,连杆机构要求具有急回特性,满足运动要求。

1.3设计任务
a.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。

b.根据给定的数据确定机构的运动尺寸。

c.应用解析法对导杆机构进行运动分析。

2.牛头刨床执行机构设计
2.1设计方案的比较选择
根据原始数据和工艺要求,设计方案如下:
方案一:
连杆机构中的运动副一般均为低副,压力较小,承载能力较大,润滑好,磨损小,加工制造容易,且一般是集合封闭,对保证工作的可靠性有利。

连杆上各点的轨迹是不同形状的曲线,其形状随着各构件相对长度的改变而改变,改变各构件的相对长度来使从动件得到不同的运动规律,故连杆机构可满足一些特定的工作需要,但易产生较大的误差积累,使机械效率降低,并且连杆及滑块所产生的惯性力难以用一般的平衡方法加以消除,不宜用于高速运动。

方案二:
图2.2凸轮机构
凸轮机构的最大优点是只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线,
就可以使推杆的到各种预期的运动规律,而且响应快速,机构简单
紧凑。

缺点是凸轮轮廓与推杆之间为点.线接触,易磨损,凸轮机
构制造困难。

方案三:
机构自由度为F=3n-(2Pl+Ph)=3×5-(2×7+0)=1,工作行程中,刨刀速度较慢,变化平缓,摆动导杆机构具有急回特性,能承受较大的载荷,传动平稳,冲击震动较小,结构简单,尺寸和质量也较小,制造和维修也较容易,成本较低。

综合以上方案,方案三最优。

2.2机构的运动分析 运动简图如下:
机构的尺寸设计: 行程速比系数K=1.46 极位夹角 ︒=+-⨯
︒=66.331
1
180k k θ 机架距离 mm l 2756= 575'6=l 导杆长度 mm l 6003= 曲柄长度 1251=l 连杆长度 1504=l 机构运动分析:
要求计算导杆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。

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
3
1
3126θθπ
i i i
e 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
3
3133311θθθωωi i i e dt
ds ie s ie l +
= (b ) 展开后可得
再将式(b )对时间t 求导,则有
333313323223
33321
12θθθθθωωεωi i i i i ie dt ds
e dt
s d e
s ie s e l ++-=- (c )
展开后可求得
3
33132113/]2)sin([s dt
ds l ωθθωε--=
(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 i
i i s e
l e
l e l +=+2
'
6
434
3
π
θθ
(d ) 展开得
解之得
由机构简图知
在第二象限,而
式(d )对时间t 求导可得
dt
ds ie l ie l E
i i =
+434433θθωω (e ) 解之得
式(e )对时间t 求导可得
2224
44423
33344
33
dt
s
d e l ie
l e
l ie
l i i i i =-+-θθθθωεωε (f ) 根据上述分析可知,任何形式的矢量方程可以求解两个未知,可将含有两个未知数的矢量方程化为一元代数方程,至于机构的速度、加速度矢量方程,可以根据机构的矢量封闭方程式取一阶、二阶导数来求解。

由计算机的E 点位移图线如下:
相关参量由计算机计算如下表:
度(º)
m
rad/s
m/s
rad/s 2
m/s 2
0 10 20 ┆ 65.55610 67.46688 168.93820 172.02730 0.10107 0.08138 0.17123 0.20927 0.28879 0032391 0.33202 0 -0.1227 -0.0383 ┆ 0.24770 0.19076 0.29266 0.11719 -0.16422 -0.13443
3.设计小结
通过这次机械原理课程设计,提高了我们综合运用机械原理课程理论的能力,培养了分析和解决一般机械运动实际问题的能力,并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。

掌握了一些常用执行机构、传动机构或简单机器的设计方法和过程。

当然,第一次短时间内做设计肯定有很多的不足,希望在今后的学习中,能够日益臻于成熟,专业知识日益深厚。

4.参考文献
1)《机械原理》李璨张宪民主编高等教育出版社
2)《机械原理课程设计》曲继方主编,机械工业出版社
3)《机构分析与设计》华大年等主编,纺织工业出版社。

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