机械原理课程设计论文模板-牛头刨床

《机械原理》 课程设计报告

题 目： 牛头刨床设计 专 业： 机械工程及自动化 班 级： 10机械3 学 号： 10130107 姓 名： 梁贵龙 指导教师： 赵 涛

天津理工大学中环信息学院

自动化工程系 2012年 6 月20 日

目 录

工作原理 .................................................................................................................................... 2 一.设计任务 ............................................................................................................................... 3 二.设计数据 ............................................................................................................................... 3 三.设计要求 ............................................................................................................................... 3 四.设计方案选定....................................................................................................................... 4 五.机构的运动分析................................................................................................................... 5 六.机构动态静力分析 ............................................................................................................ 10 七.数据总汇并绘图................................................................................................................. 11 八.总结 ..................................................................................................................................... 11 九.参考文献 ............................................................................................................................. 12

工作原理

牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图a）所示。电动机经过皮带和齿轮传动，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。刨头左行时，刨刀不切削，称为空回行程，此时要求速度较高，以提高生产率。为此刨床采用有急回运动的导杆机构。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。刨头在工作过程中，受到很大的切削阻力（在切削的前后各有一段0.05H的空刀距离，见图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转动，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。

(a)

(b)

课程设计二 牛头刨床刨刀的往复运动机构

一.设计任务

1、 运动方案设计。

2、 确定执行机构的运动尺寸。 3、 进行导杆机构的运动分析。 4、 对导杆机构进行动态静力分析。

5、 汇总数据画出刨头的位移、速度、加速度线图以及平衡力矩的变化曲线。

二.设计数据

本组选择第Ⅲ组数据

表1

三.设计要求

要求：按表1-2所分配确定1～2个位置的各运动副中反作用力及曲柄上所需平衡力矩。以上内容作在运动分析的同一张图纸上（见图例1）。

表1-2 机构位置分配图

1、运动方案设计

根据牛头刨床的工作原理，拟定1～2个其他形式的执行机构（连杆机构），给出机构简图并简单介绍其传动特点。 2、确定执行机构的运动尺寸

根据表一对应组的数据，用图解法设计连杆机构的尺寸，并将设计结果和步骤写在设计说明书中。注意：为使整个过程最大压力角最小，刨头导路应位于导杆端点B所作圆弧高的平分线上(见图d)。 3、进行导杆机构的运动分析

根据表一对应组的数据，每人做曲柄对应2个位置的速度和加速度分析，要求用图解法画出速度和加速度多边形，列出矢量方程，求出刨头6的速度、加速度，将过程详细地写在说明书中。

4、对导杆机构进行动态静力分析

根据表二对应组的数据，每人确定机构对应位置的各运动副反力及应加于曲柄上的平衡力矩。作图部分与尺寸设计及运动分析画在同一张纸上（2号或3号图纸）。提示：如果所给数据不方便作图可稍微改动数据，但各组数据应该一致，并列出改动值。 5、数据总汇并绘图

最后根据汇总数据画出一份刨头的位移、速度、加速度线图以及平衡力矩的变化曲线。

6、完成说明书

每人编写设计说明书一份。写明组号，对应曲柄的角度位置。

四.设计方案选定

如图2所示，牛头刨床的主传动机构采用导杆机构、连杆滑块机构组成的5杆机构。采用导杆机构，滑块与导杆之间的传动角r始终为90o，且适当确定构件尺寸，可以保证机构工作行程速度较低并且均匀，而空回行程速度较高，满足急回特性要求。适当确定刨头的导路位置，可以使图2压力角 尽量小。

五.机构的运动分析

1、 导杆机构的运动分析（见图例1）

思路：

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所作的圆弧高的平分线上。

要求 做机构的运动简图，并作机构两位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图。以上内容与后面的动静力分析一起画在1号图纸上。

曲柄位置图的作法为取1和8 为工作行程起点和终点对应的曲柄位置，1和 为切削起点和终点所对应的位置，其余2，3…12等，是由位置1起顺 2方向将曲柄圆周作12等分的位置。

步骤：

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（见图例1）。

2）作机构运动简图。选取比例尺 l按表4－2所分配的两个曲柄位置作出机构的运动简图，其中一个位置用粗线画出。曲柄位置的做法如图4－2；取滑块6在上极限时所对应的曲柄位置为起始位置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。再作出开始切削和中止切削所对应的1’和8’两位置。共计14个机构位置。

3）作速度，加速度多边形。选取速度比例尺 v=0.0168（（ a=0.0168

m/s

）和加速度比例尺mm

m/s2mm

），用相对运动图解法作该两个位置的速度多边形和加速度多边形，

并将起结果列入表。

4)作滑块的运动线图。根据机构的各个位置，找出滑块6上C点的各对应位置，以位置1为起始点，量取滑块的相应位移，取位移比例尺 =0.0109（

m

），作sc（t）mm

线图。为了能直接从机构运动简图上量取滑块位移。然后根据sc（t）线图用图解微风法（弦线法）作出滑块的速度vc（t）线图，并将结果与其相对运动图解法的结果比较。 5）绘制滑块的加速度线图（见图1）

4点速度分析

1).选取长度比例尺µl，作出机构在位置4 的运动简图。

如一号图纸所示，选取µl=lO2A/O2A=0.001（m/mm)进行作图，lO2A表示构件的实际长度，O2A表示构件在图样上的尺寸。作 …… 此处隐藏：3042字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……