《机械原理课程设计计算说明书-牛头刨床设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械原理课程设计计算说明书-牛头刨床设计（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机 械 原 理 课 程 设 计1XXXX 大学机械原理课程设计计算说明书设计题目：牛头刨床设计 专 业：XX 机制 XX 班 设 计 者：XXXX 学 号：XXXXXXXXXX 指导教师：XXX 设计时间：XXXX-X-XX 机 械 原 理 课 程 设 计2机械与自动控制学院目 录1、课程设计的任务与要求 31.1、机械原理课程设计任务书 31.2、机械原理课程设计的参考数据 51.3、机械原理课程设计的目的与要求 51.3.1、机械原理课程设计的目的 51.3.2、牛头刨床的工作原理与机构组成 6 2、课程设计的机构 72.1、导杆机构的运动分析 72.2、导杆机构的动态静力分析 132.3
2、、齿轮机构设计 142.4、凸轮机构设计 162.5、飞轮设计 183、设计小结 184、参考文献 19机 械 原 理 课 程 设 计31、课程设计的任务与要求1.1、机械原理任务书：姓 名：XXX 专 业：机械设计制造及其自动化班 级：X 机制 X 班 学 号： XXXX 任务起至日期：201X 年 X 月 XX 日 至 201X 年 X 月 XX 日课程设计题目：牛头刨床设计已知技术参数和设计要求：1.已知技术参数图 1 牛头刨床机构简图及阻力线图表 1 设计数据2n24Ol2Al4OBlCl4OSl6Sx6y工作行程H行程速比系数 K导杆机构 运动分析 56 370 90 540 0.2
3、6 4Bl0.5 4l240 50 310 1.40机 械 原 理 课 程 设 计44G6ppy4SJ导杆机构的动态静力 分析220 600 5500 80 1.2On1zO1z2OJ1OJOJ飞轮转动惯量的确定1440 10 20 40 0.5 0.3 0.2 0.2从动件最大摆角 max9ODl推程 远休止 S回程 凸轮机构的设计 15 132 45 74 10 74OdOd12m1O齿轮机构的设计 100 300 6 3.5 202.设计要求（1）连杆机构的设计及运动分析，用图解法/解析法进行连杆机构的动态静力分析（2）安装在 O2 轴上的飞轮设计，转动惯量的确定。（3）凸轮机构的设计，
4、确定凸轮机构基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮实际廓线（4）齿轮机构设计工作量：完成 4 张 A2 图纸，1 份计算说明书工作计划安排：（1）设计准备阶段，1 天（2）连杆机构的设计和连杆机构的动态静力分析，1 天（3）连杆机构运动和连杆机构的动态静力图纸绘制，1 天（4）飞轮机构的设计和绘图，1 天（5）凸轮机构的设计和绘图，1 天（6）齿轮机构设计，1 天（7）设计说明书的编写，1 天（8）答辩：1 天机 械 原 理 课 程 设 计5指导教师签字： _年 月 日 1.2、机械原理课程设计的参考数据表 1 机械原理课程设计数据表 201X.X.XX2nr/min 5624Ol3702A904O
5、Bl540C0.26 4OBl4OSl0.5 46x2406Sy50工作行程Hm310导杆机构 运动分析行程速比系数 K 1.404G2206600pN5500ym80导杆机构的动态静力分析 4SJ2.kg1.20.15Onr/min 1440飞轮转动 惯量的确定 1z10Oz201402OJ0.510.3OJ0.22.kgm0.2从动件最大摆角 max159ODlmm 13245推程 1 74远休止S10凸轮机构的设计回程 74Od10030012m6齿轮机构的设计 Omm3.5机 械 原 理 课 程 设 计6201.3、机械原理课程设计的目的与原理1.3.1、机械原理课程设计的目的机械原理
6、课程设计是机械类专业学生较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练。其目的在于进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关机械原理课程实际问题的能力，使学生对于机械运动学和动力学的分析与设计有一较完整的概念，具备计算、制图和使用技术资料的能力。在此基础上，初步掌握利用计算机来解决工程技术问题。1.3.2、牛头刨床的工作原理与机构组成牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图 2(a)。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 做往复运动。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
7、，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，称回行程，此时要求速度较低并且均匀，以提高生产效率。为此刨刀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 0.05H 的空刀距离，见图(b)） ，而空回行程中则没用切削阻力。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。机 械 原 理 课 程
8、设 计7图 2 牛头刨床机构简图及阻力线图2、课程设计的机构2.1、导杆机构的运动分析已知： 曲柄每分钟转速 n2，各构件尺寸及中心位置，且刨头导路 x x 位于导杆端点 B 所作圆弧高的平分线上（参见图 4-2）要求： 作机构的运动简图，并作机构两个位置的速度、进速度多边形以及刨头的运动线图。以上内容与后面的动态静力分析一起画在 2 号图纸上曲柄位置图的做法为取 1 和 8为工作行程起点和终点所对应的曲柄位置，1和 712 等，是由位置 1 起，顺 方向将曲柄圆周作 12 等分的位置。表 2.导杆机构运动尺寸数据2n24Ol2Al4OBlCl4OSl6Sx6y工作行程H行程速比系数 K导杆机
9、构 运动分析 56 370 90 540 0.26 4Bl0.5 4l240 50 310 1.404G6ppy4SJ导杆机构的动态静力 220 600 5500 80 1.2机 械 原 理 课 程 设 计8分析作图方法：1）设计导杆机构。 按已知条件确定导杆机构的未知参数。其中滑块 6 的导路 x-x 的位置可根据连杆 5 传力给滑块 6 的最有利条件来确定，即 x-x 应位于 B 点所画圆弧高的平分线上。2）作机构运动简图。选取比例尺 =1/3 ( )lm按表 1 所分配的两个曲柄位置作机构的运动简图，其中一个位置用粗线画出。曲柄位置的做法如图 3；取滑块 6 在上极限时所对应的曲柄位置为
10、起始位置1，按转向将曲柄圆周十二等分，得十二个曲柄位置，显然位置 8对应于滑块 6 处于下极限的位置。再作开始切削和中止切削所对应的 1和 7两位置。共计 14 个机构位置。图 3 导杆机构运动简图机 械 原 理 课 程 设 计93）作速度，加速度多边形。选取速度比例尺 =0.01（ ）和加速vms/度比例尺 =0.04（ ） ，用矢量方程图解法作该两个位置的速度多边形ams2/和加速度多边形。作图步骤：1、作导杆机构的简图。选取长度比例尺 =1/3 ，作机构在位置 2 的运动简图。作图时，必须lm注意 的大小应选得适当，以保证对机构运动完整、准确、清楚的表达，另外l应在图面上留下速度多边形、
11、加速度多边形等其他相关分析图形的位置。2、进行导杆机构的速度分析。对滑块 3 在4、8、12位置进行速度、加速度分析，作速度、加速度多边形图。2.2、速度、加速度分析所用理论力学公式：AreAVCBVrKnnaa CBnaaOAe4OB4列加速度矢量方程，得 rKnAeenAaaa大小 ? ?方向 AO 2 O4B O4B O4B O4BCBnBC大小 ? ?方向 X-X O 4B O 4B CB BC列速度矢量方程，得 AreAV机 械 原 理 课 程 设 计10大小 ? ?方向 O 2A O 4B O 4BCCV大小 ? ?方向 X-X O 4B BC滑块 3 在4位置速度、加速度计算分析
12、： sradnw/86.5014.26m 2=.9l =VAO2做速度多边形，得到：、 、 ？ 、smAe/51.0sVAr/0. sB/518.0m/s61.0CV/s025.BC222/7.39.8Oavn224/5.0.1sAen 24Aer /04.9.4.15V 2smarK 做加速度多边形，得到：、 2/3.0smAe 2/0.smar2322 /1046.05smBCVan 做加速度多边形，得到：2/3765.0smaB 2/9c取速度极点 P，速度比例尺 v=0.01(m/s)/mm，作速度多边形取加速度极点 P，速度比例尺 a=0.04(m/s)/mm，作加速度多边形，如图
13、2242/497.18sOVBn机 械 原 理 课 程 设 计11图 4 4点速度图 5 4点加速度滑块 3 在8位置速度、加速度计算分析： sradnw/86.5014.26m 2=.9l =VAO2做速度多边形，得到：、 、 ？ 、smAe/05.sVAr/51.0sVB/35.0m/s38.0CV/s08.BC222/7.39.8Oavn（忽略）224/0.5.sAene 24Aer /048.51.34.V smarK 做加速度多边形，得到：机 械 原 理 课 程 设 计12、 2/01.3smaAe 2/16.0sar24/9.5.BOVn222/047.1.8sCan2/470smB做加速度多边形，得到： 2/4.0smac取速度极点 P，速度比例尺 v=0.01(m/s)/mm，作速度多边形取加速度极点 P，速度比例尺 a=0.04(m/s)/mm，作加速度多边形，如图 图 6 8 点速度、加速度滑块 3 在12位置速度、加速度计算分析： sradnw/86.5014.26m 2=.9l =VAO2做速度多边形，得到：、 、 、smAe/6.0sVAr/46.0sVB/45.0m/s09.C/s085.CBV22
