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1、齐齐哈尔大学普通高等教育机械原理课程设计机械原理课程设计题目题号： 牛头刨床 学 院： 机电学院 专业班级： 机械 124 学生姓名： 栾 铂 指导教师： 张红霞 成 绩： 2014 年 7 月 1 日机械设计课程设计成绩评阅表机械设计课程设计成绩评阅表注：1、评价等级分为 A、B、C、D 四级，低于 A 高于 C 为 B，低于 C 为 D。 2、每项得分分值等级系数（等级系数：A 为 1.0，B 为 0.8，C 为 0.6，D 为 0.4） 3、总体评价栏填写“优” 、 “良” 、 “中” 、 “及格” 、 “不及格”之一。题 目评价标准 评分项目分 值A 级（系数 1.0）C 级（系数为
2、0.6）评价 等级得分选题合理性题目新颖性10课题符合本专业的培养要求，新颖、有创新基本符合，新颖性一般内容和方案技术先进性10设计内容符合本学科理论与实践发展趋势，科学性强。方案确定合理，技术方法正确有一定的科学性。方案及技术一般文字与图纸质量20设计说明书结构完整，层次清楚，语言流畅。设计图纸质量高，错误较少。设计说明书结构一般，层次较清楚，无重大语法错误。图纸质量一般，有较多错误独立工作及创造性20完全独立工作，有一定创造性独立工作及创造性一般工作态度20遵守纪律，工作认真，勤奋好学。工作态度一般。答辩情况20介绍、发言准确、清晰，回答问题正确，介绍、发言情况一般，回答问题有较多错误。评
3、价总分总体评价目目 录录1. 设计题目设计题目.32. 牛头刨床机构简介牛头刨床机构简介.33. 机构简介与设计数据机构简介与设计数据.44. 设设 计计 内内 容容.55. 总总 结结 .156. 参考文献参考文献.161 设计题目：牛头刨床设计题目：牛头刨床1. ）为了提高工作效率，在空回程时刨刀快速退回，即要有急会运动，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 60r/min,刨刀的行程 H 在 300mm 左右为好，切削阻力约为 7000N，其变化规律如图所示。2、牛头
4、刨床机构简介、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
5、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） ，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。3、机构简介与设计数据、机构简介与设计数据 3.1.机构简介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。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
6、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。3.2 设计数据设计数据牛头刨床机构设计数据牛头刨床机构设计数据设计内容导杆机构的运动分析导杆机构的动静态分析符号n2LACLABLCDLDELCS3xs5ys
7、5G3G5FRYFrJS3单位r/minmmNmmkgm264350905800.3 lCD0.5 lCD200502208009000801.24.设计内容设计内容4.1 对导杆机构进行运动分析对导杆机构进行运动分析1.1.作机构运动简图（附图作机构运动简图（附图 1 1）选取尺寸比例尺=0.004m/mm2.2.速度分析速度分析取曲柄位置“3”进行速度分析。因构件 1 和 2 在 B 处的转动副相连，故VB1=VB2， ，其大小等于 w1lAB，方向垂直于 AB 线，指向与 w2 一致。W1=2n1/60 rad/s=23.146460=6.7rad/sVB1=VB2=w1lAB=6.70
8、.09m/s=0.603m/s（AB）LCB=0.42m列速度矢量方程，得VB3 =VB2 + VB3B2大小 ? ?方向 CD AB CDB 点的速度分析图：(见附图 2)速度比例尺 v=0.004(m/s)/mm，则由图 1-4 知，VB3=v=0.512m/sacVB2B3=bcv=920.004m/s=0.268m/sW3=VB3lBC =1.22rad/sVD=w3lCD=0.707 m/sE 点的速度分析：v=0.04(m/s)/mm，取 4 构件为研究对象，列速度矢量方程，得VE= VD + VED 大小 ? ? 方向 /xx CD ED其速度多边形如图见（附图 2） ，有 VE
9、=aev=0.692 m/sVED= edv=0.148m/sW4=VEDLED =0.851rad/s 3.3.加速度分析加速度分析取曲柄位置“3”进行加速度分析.取曲柄构件 1 和 2 的重合点 B 进行加速度分析.列加速度矢量方程,得aB3= aB3n + a B3 = aB2n + a B2B3k + a B2B3大小 w32lCB ? w12lAB 2w3VB2B3 ?方向 DC CD BA CD（向右） CD加速度比例尺=0.012（m/s2）/mm,作加速度多边形图(见附图 3)aa B3= pa =1.096m/s23= a B3lAB=2.610rad/s2 用加速度影象法求
10、得a D4 = a D3 = a B3 lCD/lCB=1.72m/s2 取 5 构件的研究对象，列加速度矢量方程，得aE = aD + aEDn + aED大小 ? ?方向 xx /ED ED取加速度极点为 P,加速度比例尺 a=0.012（m/s2）/mm,其加速度多边形（见附图）故 aE = pEDa =1.624m/s24、导杆机构的动态静力分析、导杆机构的动态静力分析4.1 选 4 位置为研究对象，整体受力分析见附图 3 a.4.2 分离出 E 构件进行受力分析见附图 3 b.4.3 分离 3、4 构件进行受力分析见附图 3 c.4.4 分离出 2、3 构件进行受力分析见附图 3 d
11、.4.5 分离出 1 构件进行受力分析见附图 3 f.5、总、总 结结通过本次课程设计，对构件的速度加速的分析有了更深的理解，并能灵活运用。很好的巩固了所学运动学知识。在力结构分析中拆分杆组，对各个构件杆组进行受力分析并利用绘图法求解约束力。同时熟练了绘图的注意事项，对所学的知识有了一个较系统认识，学有所用。达到了本次设计的要求，能把机械原理课程设计的各章理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深了所学的理论知识；培养了独立解决有关本课程实际问题的能力，对于机械运动学和动力学的分析和设计有一个较完整的概念，具备计算、制图和使用技术资料的能力。6、参考文献、参考文献（1） 机械原理第七版，孙桓主编，高等教育出版社；（2） 机械原理课程设计指导书 ，罗洪田主编，高等教育出版社。
