畢設(shè)-牛頭刨床機(jī)構(gòu)的分析與綜合.doc

已知：電機(jī)的功率W=5.5KW,電機(jī)的高速轉(zhuǎn)動(dòng)（960轉(zhuǎn)/分）牛頭刨床曲柄轉(zhuǎn)速50r/min,工作行程310mm,行程速比系數(shù)1.46.連桿與導(dǎo)桿之比LDE/LCD=0.25 曲柄與水平線的夾角120設(shè)計(jì)要求：電動(dòng)機(jī)軸與曲柄軸2平行，刨刀刀刃D點(diǎn)與鉸鏈點(diǎn)C的垂直距離為50mm，使用壽命10年，每日一班制工作，載荷有輕微沖擊。允許曲柄2轉(zhuǎn)速偏差為5。要求導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的最大壓力角應(yīng)為最小值；凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角應(yīng)在許用值之內(nèi)，擺動(dòng)從動(dòng)件9的升、回程運(yùn)動(dòng)規(guī)律均為等加速等減速運(yùn)動(dòng)。執(zhí)行構(gòu)件的傳動(dòng)效率按0.95計(jì)算，系統(tǒng)有過(guò)載保護(hù)。按小批量生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計(jì)。1、 確定傳動(dòng)裝置的類型，畫(huà)出機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。2、 選擇電動(dòng)機(jī)，進(jìn)行傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算。3、 傳動(dòng)裝置中的傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算。4、 繪制傳動(dòng)裝置中減速器裝配圖一張（A0）。5、 繪制減速器箱體、齒輪及軸的零件圖各一張（A1）。6、 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份。完成以上工作后準(zhǔn)備機(jī)械設(shè)計(jì)部分的答辯。牛頭刨床機(jī)構(gòu)的分析與綜合 一、課程設(shè)計(jì)的目的和任務(wù) 1、目的 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)能力的技術(shù)基礎(chǔ)課程，它是機(jī)械原理課程學(xué)習(xí)過(guò)程中的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。其目的是以機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步鞏固和加深所學(xué)的基本理論、基本概念和基本知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決與本課程有關(guān)的具體機(jī)械所涉及的實(shí)際問(wèn)題的能力，使學(xué)生熟悉機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟及方法，其中包括選型、運(yùn)動(dòng)方案的確定、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析和整體設(shè)計(jì)等，并進(jìn)一步提高計(jì)算、分析，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、繪圖以及查閱和使用文獻(xiàn)的綜合能力。 2、任務(wù) 本課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是對(duì)牛頭刨床的機(jī)構(gòu)選型、運(yùn)動(dòng)方案的確定；對(duì)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)態(tài)靜力分析。并在此基礎(chǔ)上確定飛輪轉(zhuǎn)慣量，設(shè)計(jì)牛頭刨床上的凸輪機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)。 二、工作原理與結(jié)構(gòu)組成 牛頭刨床的簡(jiǎn)介 牛頭刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金屬切削機(jī)床，多用于單件或小批量生產(chǎn)。 為了適用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工，要求主執(zhí)行構(gòu)件刨刀能以數(shù)種不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往復(fù)直線移動(dòng)，且切削時(shí)刨刀的移動(dòng)速度低于空行程速度，即刨刀具有急回現(xiàn)象。刨刀可隨小刀架作不同進(jìn)給量的垂直進(jìn)給；安裝工件的工作臺(tái)應(yīng)具有不同進(jìn)給量的橫向進(jìn)給，以完成平面的加工，工作臺(tái)還應(yīng)具有升降功能，以適應(yīng)不同高度的工件加工。 圖1為其參考示意圖。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速傳動(dòng)裝置（皮帶和齒輪傳動(dòng)）帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)）完成刨刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和間歇移動(dòng)。刨床工作時(shí)，刨頭6由曲柄2帶動(dòng)右行，刨刀進(jìn)行切削，稱為工作行程。在切削行程H中，前后各有一段0.05H的空刀距離，工作阻力F為常數(shù)；刨刀左行時(shí)，即為空回行程，此行程無(wú)工作阻力。在刨刀空回行程時(shí)，凸輪8通過(guò)四桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)，棘輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)使工作臺(tái)連同工件在垂直紙面方向上做一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以便刨刀繼續(xù)切削。 圖1 三、設(shè)計(jì)方案的確定 方案（a）采用偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，能承受較大載荷，但其存在有較大的缺點(diǎn)。一是由于執(zhí)行件行程較大，則要求有較長(zhǎng)的曲柄，從而帶來(lái)機(jī)構(gòu)所需活動(dòng)空間較大；二是機(jī)構(gòu)隨著行程速比系數(shù)K的增大，壓力角也增大，使傳力特性變壞。方案（b）由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)與搖桿滑塊機(jī)構(gòu)串聯(lián)而成。該方案在傳力特性和執(zhí)行件的速度變化方面比方案（a）有所改進(jìn)，但在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD中，隨著行程速比系數(shù)K的增大，機(jī)構(gòu)的最大壓力角仍然較大，而且整個(gè)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)所占空間比方案（a）更大。 （C）方案（c）由擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和搖桿滑塊機(jī)構(gòu)串聯(lián)而成。該方案克服了方案（b）的缺點(diǎn)，傳力特性好，機(jī)構(gòu)系統(tǒng)所占空間小，執(zhí)行件的速度在工作行程中變化也較緩慢。 比較以上三種方案，從全面衡量得失來(lái)看，方案作為刨削主體機(jī)構(gòu)系統(tǒng)較為合理。 四、減速方案的確定 1.構(gòu)思一個(gè)合理的傳動(dòng)系統(tǒng)。它可將電機(jī)的高速轉(zhuǎn)動(dòng)（960轉(zhuǎn)/分）變換為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的低速轉(zhuǎn)動(dòng)。構(gòu)思機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案時(shí)，能較為合理地分配各部分的傳動(dòng)比，最后繪出機(jī)構(gòu)傳動(dòng)示意圖。 齒輪箱中齒輪的齒數(shù)Z1=10；Z2=20；Z3=10；Z4=20； 根據(jù)傳動(dòng)比i14=所有從動(dòng)輪的齒數(shù)積/所有主動(dòng)輪的齒數(shù)積 所以i14=20x20/10x10=4 所以總的傳動(dòng)比i=4X4=16 符合條件要求 五、確定傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺寸 已知條件：刨刀的行程H=310mm；行程速比系數(shù)K=1.46；最大切削阻力Pr=6000； 1）.根據(jù)所給數(shù)據(jù)確定機(jī)構(gòu)尺寸 極位夾角： 導(dǎo)桿長(zhǎng)度：mm 連桿長(zhǎng)度：=0.28=150mm 曲柄長(zhǎng)度:mm 為了使機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中具有良好的傳動(dòng)力特性；即要求設(shè)計(jì)時(shí)使得機(jī)構(gòu)的最大壓力角具有最小，,應(yīng)此分析得出:只有將構(gòu)件5即B點(diǎn)移到兩極限位置連線的中垂線上,才能保證機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的最大壓力角具有最小值。分析如下： 解：當(dāng)導(dǎo)桿擺到左邊最大位置時(shí)，最大壓力角為，刨頭可能的最大壓力角位置是導(dǎo)桿B和，設(shè)壓力角為，（見(jiàn)下圖）。根據(jù)幾何關(guān)系=。由于與，呈背離關(guān)系，即增加則，減小且。則要使機(jī)構(gòu)整體壓力最小，只要有=，當(dāng)刨頭處于導(dǎo)桿擺弧平均置處=，則所以牛頭刨床曲柄轉(zhuǎn)速50r/min,工作行程310mm,行程速比系數(shù)1.37.怎樣設(shè)計(jì)進(jìn)給絲杠呢？一、工作原理：牛頭刨床是一種靠刀具的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)及工作臺(tái)的間歇運(yùn)動(dòng)來(lái)完成工件的平面切削加工的機(jī)床。下圖為其參考示意圖。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速傳動(dòng)裝置（皮帶和齒輪傳動(dòng)）帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)）完成刨刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和間歇移動(dòng)。刨床工作時(shí)，刨頭6由曲柄2帶動(dòng)右行，刨刀進(jìn)行切削，稱為工作行程。在切削行程H中，前后各有一段0.05H的空刀距離，工作阻力F為常數(shù)；刨刀左行時(shí)，即為空回行程，此行程無(wú)工作阻力。在刨刀空回行程時(shí)，凸輪8通過(guò)四桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)，棘輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)使工作臺(tái)連同工件在垂直紙面方向上做一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以便刨刀繼續(xù)切削。二、設(shè)計(jì)要求：電動(dòng)機(jī)軸與曲柄軸2平行，刨刀刀刃D點(diǎn)與鉸鏈點(diǎn)C的垂直距離為50mm，使用壽命10年，每日一班制工作，載荷有輕微沖擊。允許曲柄2轉(zhuǎn)速偏差為5。要求導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的最大壓力角應(yīng)為最小值；凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角應(yīng)在許用值之內(nèi)，擺動(dòng)從動(dòng)件9的升、回程運(yùn)動(dòng)規(guī)律均為等加速等減速運(yùn)動(dòng)。執(zhí)行構(gòu)件的傳動(dòng)效率按0.95計(jì)算，系統(tǒng)有過(guò)載保護(hù)。按小批量生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計(jì)。三、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 四、設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作量：機(jī)械原理部分（第五學(xué)期分散一周進(jìn)行）1、根據(jù)牛頭刨床的工作原理，擬定23個(gè)其他形式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（連桿機(jī)構(gòu)），并對(duì)這些機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析對(duì)比。2、根據(jù)給定的數(shù)據(jù)確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸。要求用圖解法設(shè)計(jì)，并將設(shè)計(jì)結(jié)果和步驟寫(xiě)在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中。3、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析。將導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)放在直角坐標(biāo)系下，建立參數(shù)化的數(shù)學(xué)模型。利用ADAMS軟件分析出刨頭6的位移、速度、加速度及導(dǎo)桿4的角速度和角加速度運(yùn)動(dòng)曲線，并打印上述各曲線圖。要求將參數(shù)化建模過(guò)程詳細(xì)地寫(xiě)在說(shuō)明書(shū)中。4、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析。通過(guò)參數(shù)化的建模，細(xì)化機(jī)構(gòu)仿真模型，并給系統(tǒng)加力，寫(xiě)出外加力的參數(shù)化函數(shù)語(yǔ)句，打印外加力的曲線，并求出最大平衡力矩和功率。5、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)所給定的已知參數(shù)，確定凸輪的基本尺寸（基圓半徑ro、機(jī)架lO2O9和滾子半徑rr），并將運(yùn)算結(jié)果寫(xiě)在說(shuō)明書(shū)中。將凸輪機(jī)構(gòu)放在直角坐標(biāo)系下，在ADAMS軟件中建模，畫(huà)出凸輪機(jī)構(gòu)的實(shí)際廓線，打印出從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪機(jī)構(gòu)仿真模型。要求將從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的IF函數(shù)語(yǔ)句寫(xiě)在說(shuō)明書(shū)內(nèi)。6、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。應(yīng)包括設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程等。以上工作完成后準(zhǔn)備機(jī)械原理部分的答辯。機(jī)械設(shè)計(jì)部分（第六學(xué)期期末集中三周進(jìn)行）1、 確定傳動(dòng)裝置的類型，畫(huà)出機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。2、 選擇電動(dòng)機(jī)，進(jìn)行傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算。3、 傳動(dòng)裝置中的傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算。4、 繪制傳動(dòng)裝置中減速器裝配圖一張（A0）。5、 繪制減速器箱體、齒輪及軸的零件圖各一張（A1）。6、 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份。完成以上工作后準(zhǔn)備機(jī)械設(shè)計(jì)部分的答辯。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)牛頭刨床（2）待續(xù)2008-11-21 02:142.5源程序及計(jì)算結(jié)果1）程序#includestdio.h#includestdlib.h#includemath.hconst double PI=3.14159;double L10;double X10,Y10;double V10,U10;double A10,B10;double F10,W10,E10;double S10,C10;double Sgn(double Xin)double Resf;if(Xin=0) Resf=1.0;if(Xin1e-10)Resf=atan(Yin/Xin);Resf=Resf-(Sgn(Xin)-1)*PI/2;elseResf=PI/2;Resf=Resf-(Sgn(Yin)-1)*Resf;return(Resf);void mcrank(int i,int j,int a,int b,double F9) Fj= Fj+F9;Si=Li*sin(Fj);Ci=Li*cos(Fj);Xb=Xa+Ci;Yb=Ya+Si;Vb=Va-Wj*Si;Ub=Ua+Wj*Ci;Ab=Aa-Wj*Wj*Ci-Ej*Si;Bb=Ba-Wj*Wj*Ci+Ej*Si;int mrpr(int i,int j,int k,int b,int c,int d,int e, int m,double Res3) double A0,B0,C0,X1,Y1,F1,Ar,Ak;double G1,G4,G5,G6,s1,v1,a1;A0=Xb-Xd;B0=Yb-Yd;C0=Li+Lk;G1=A0*A0+B0*B0-C0*C0;if(G10) return(0);s1=sqrt(G1);X1=C0-B0;Y1=A0+m*s1;F1=Angle(X1,Y1);if(F1PI|F10) Fj=2*(F1+Sgn(X1)*PI);if(fabs(F1)0.001) Fj=2*PI;Si=Li*sin(Fj);Ci=Li*cos(Fj);Sk=Lk*sin(Fj);Ck=Lk*cos(Fj);Sj=Lj*sin(Fj);Cj=Lj*cos(Fj);Xc=Xb-Si;Yc=Yb+Ci;Xe=Xc+Cj-s1*cos(Fj);Ye=Yc+Sj-s1*sin(Fj);G6=(Xb-Xd)*cos(Fj)+(Yb-Yd)*sin(Fj);Wj=(Ub-Ud)*cos(Fj)-(Vb-Vd)*sin(Fj)/G6;v1=(Vb-Vd)*(Xb-Xd)+(Ub-Ud)*(Yb-Yd)/G6;Vc=Vb-Wj*Ci;Uc=Ub-Wj*Si;Ve=Vd-Wj*(Sj-Ck);Ue=Ud+Wj*(Cj+Sk);G4=Ab-Ad+Wj*Wj*(Xb-Xd)+2*Wj*v1*sin(Fj);G5=Bb-Bd+Wj*Wj*(Xb-Xd)-2*Wj*v1*cos(Fj);Ej=(G5*cos(Fj)-G4*sin(Fj)/G6;a1=(G4*(Xb-Xd)+G5*(Yb-Yd)/G6;Ar=a1;Ak=2*Wj*v1;Ae=Ad-Ej*(Sj-Ck)-Wj*Wj*(Cj+Sk);Be=Bd+Ej*(Cj+Sk)-Wj*Wj*(Sj-Ck);Res0=s1;Res1=v1;Res2=a1;return(1);int mrrp(int i,int j,int b,int c,int r,int m) double B0,C0,Z1,S1,X1,Y1,F1;double Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,A1,V1;B0=2*(Xr-Xb)*cos(Fj)+2*(Yr-Yb)*sin(Fj);Sj=Lj*sin(Fj);Cj=Lj*cos(Fj);C0=pow(Xr-Xb),2)+pow(Yr-Yb),2)+ pow(Lj,2)- pow(Li,2)-2*(Xr-Xb)*Sj+2*(Yr-Yb)*Cj;if(B0*B0-4*C00) return(0);Z1=sqrt(B0*B0-4*C0);S1=(-B0+m*Z1)/2;Xc=Xr+S1*cos(Fj)-Sj;Yc=Yr+S1*sin(Fj)+Cj;X1=Xc-Xb;Y1=Yc-Yb;F1=Angle(X1,Y1);Fi=F1;Si=Li*sin(Fi);Ci=Li*cos(Fi);Q1=Vr-Vb-Wj*(S1*sin(Fj)+Cj);Q2=Ur-Ub+Wj*(S1*cos(Fj)-Sj);Q3=Si*sin(Fj)+Ci*cos(Fj);Wi=(-Q1*sin(Fj)+Q2*cos(Fj)/Q3;V1=-(Q1*Ci+Q2*Si)/Q3;Vc=Vb-Wi*Si;Uc=Ub+Wi*Ci;Q4=Ar-Ab+Ci*pow(Wi,2)-Ej*(S1*sin(Fj)+Cj)-pow(Wj,2)*(S1*cos(Fj)-Sj)-2*Wj*V1*sin(Fj);Q5=Br-Bb+Si*pow(Wi,2)+Ej*(S1*cos(Fj)-Sj)-pow(Wj,2)*(S1*sin(Fj)+Cj)+2*Wj*V1*cos(Fj);A1=(-Q4*Ci-Q5*Si)/Q3;Ei=(-Q4*sin(Fj)+Q5*cos(Fj)/Q3;Ac=Ab-Ei*Si-Ci*(Wi,2);Bc=Bb+Ei*Ci-Si*(Wi,2);return(1);void main()int ii,index,iFlagea,iFlageb;double p1,F9,Res3,N1,K,M,N,P,T,R;p1=PI/180;L1=90; L2=0; L3=580; L4=0;L5=174; L6=0;X1=0;Y1=350;N1=64;X4=0;Y4=0;X7=0;printf(L1=90; L2=0; L3=580; L4=0;L5=174; L6=0;n);printf(F1DEG X6mm Y6mm V6m/s A6m/s2n);T=sqrt(Y1*Y1-L1*L1);P=T*L3/Y1;R=(L3-P)/2;Y7=L3-R;W1=-N1*PI/30;M=L1/Y1;K=asin(M);F9=0;F1=-PI+K;mcrank(1,1,1,2,F9);iFlagea=mrpr(2,3,4,2,3,4,5,1,Res);if(iFlagea=0)printf(Because of wrong data,the Caculation failedn);F6=0;iFlageb=mrrp(5,6,5,6,7,1);N=X6;X1=-N;Y1=-Y7+Y1;X4=-N;Y4=-Y7;X7=-N;Y7=0;for(ii=0;ii=12;ii+)F1=-PI+K+ii*(-30)*p1;F9=0;mcrank(1,1,1,2,F9);iFlagea=mrpr(2,3,4,2,3,4,5,1,Res);if(iFlagea=0)printf(Because of wrong data,the Caculation failedn);F6=0;iFlageb=mrrp(5,6,5,6,7,1);if(iFlageb=1)printf(%8.2f,%8.2f,%8.2f,%8.2f,%8.2fn,-(F1-K+PI)/p1,X6,Y6,V6/1000,A6/1000);else printf(Because of wrong data,the Caculation failed!n);getch();2）計(jì)算結(jié)果L1=90; L2=0; L3=580; L4=0;L5=174; L6=0;F1DEG X6mm Y6mm V6m/s A6m/s2 0.00, 0.00, 0.00, -0.00, 7.69 30.00, 17.89, 0.00, 0.42, 5.41 60.00, 61.37, 0.00, 0.67, 2.96 90.00, 118.51, 0.00, 0.78, 0.71120.00, 180.27, 0.00, 0.78, -1.17150.00, 237.76, 0.00, 0.67, -2.50180.00, 280.99, 0.00, 0.41, -3.50210.00, 298.28, 0.00, -0.00, -4.88240.00, 275.04, 0.00, -0.62, -6.73270.00, 200.09, 0.00, -1.25, -4.27300.00, 97.78, 0.00, -1.23, 4.18330.00, 23.38, 0.00, -0.63, 8.41360.00, 0.00, 0.00, -0.00, 7.69機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)牛頭刨床設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（3）待續(xù) 2.6滑塊6的位移，速度，加速度隨轉(zhuǎn)角變化曲線其位移，速度，加速度隨轉(zhuǎn)角變化曲線如圖所示： 三設(shè)計(jì)方案和分析3.1方案一3.1.1方案一的設(shè)計(jì)圖3.1.2方案一的運(yùn)動(dòng)分析及評(píng)價(jià)（1）運(yùn)動(dòng)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)該機(jī)構(gòu)中構(gòu)件n=5。在各個(gè)構(gòu)件構(gòu)成的的運(yùn)動(dòng)副中Pl=6,Ph=1.凸輪和轉(zhuǎn)子、2桿組成運(yùn)動(dòng)副中有一個(gè)局部自由度，即F=1。機(jī)構(gòu)中不存在虛約束。.由以上條件可知：機(jī)構(gòu)的自由度 F=3n-(2Pl+Ph-p)-F=1機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件是凸輪機(jī)構(gòu)，原動(dòng)件的個(gè)數(shù)等于機(jī)構(gòu)的自由度，所以機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。（2）機(jī)構(gòu)傳動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)在原動(dòng)件凸輪1帶動(dòng)桿2會(huì)在一定的角度范圍內(nèi)搖動(dòng)。通過(guò)連桿3推動(dòng)滑塊4運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)滑塊(刨刀)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。（3）主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作性能凸輪1 的角速度恒定，推動(dòng)2桿搖擺，在凸輪1 隨著角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，連桿3也隨著桿2 的搖動(dòng)不斷的改變角度，使滑塊4的速度變化減緩，即滑塊4的速度變化在切削時(shí)不是很快，速度趨于勻速；在凸輪的回程時(shí)，只有慣性力和摩擦力，兩者的作用都比較小，因此，機(jī)構(gòu)在傳動(dòng)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)刨頭的工作行程速度較低，而返程的速度較高的急回運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)最小傳動(dòng)角的位置，設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意增大基圓半徑，以增大最小傳動(dòng)角。機(jī)構(gòu)中存在高副的傳動(dòng)，降低了傳動(dòng)的穩(wěn)定性。（4）機(jī)構(gòu)的傳力性能 要實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的往返運(yùn)動(dòng)，必須在凸輪1 和轉(zhuǎn)子間增加一個(gè)力，使其在回轉(zhuǎn)時(shí)能夠順利的返回，方法可以是幾何封閉或者是力封閉。幾何封閉為在凸輪和轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)成齒輪形狀，如共扼齒輪，這樣就可以實(shí)現(xiàn)其自由的返回。機(jī)構(gòu)在連桿的作用下可以有效的將凸輪1的作用力作用于滑塊4。但是在切削過(guò)程中連桿3和桿2也受到滑塊4的作用反力。桿2回受到彎力，因此對(duì)于桿2 的彎曲強(qiáng)度有較高的要求。同時(shí)，轉(zhuǎn)子與凸輪1 的運(yùn)動(dòng)副為高副，受到的壓強(qiáng)較大。所以該機(jī)構(gòu)不適于承受較大的載荷，只使用于切削一些硬度不高的高的小型工件。該機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)上不存在影響機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的死角，機(jī)構(gòu)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不會(huì)因?yàn)闄C(jī)構(gòu)本身的問(wèn)題而突然停下。 （5） 機(jī)構(gòu)的動(dòng)力性能分析。由于凸輪的不平衡，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，會(huì)引起整個(gè)機(jī)構(gòu)的震動(dòng)，會(huì)影響整個(gè)機(jī)構(gòu)的壽命。所以在設(shè)計(jì)使用的過(guò)程中應(yīng)處理好機(jī)械的震動(dòng)問(wèn)題，可以增加飛輪減少機(jī)械的震動(dòng)，以免造成不必要的損失和危險(xiǎn)。（6） 機(jī)構(gòu)的合理性此機(jī)構(gòu)使用凸輪和四連桿機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，維修，檢測(cè)都很方便。同時(shí)，機(jī)構(gòu)的尺寸要把握好，如桿2太長(zhǎng)的話，彎曲變形就會(huì)很大，使桿2承受不了載荷而壓斷，如果太短的話，就不能有效的傳遞凸輪1 的作用力和速度。同時(shí)。凸輪具有不平衡性，在設(shè)計(jì)中盡量使凸輪的重量小一些，減小因?yàn)橥馆喴鸬恼麄€(gè)機(jī)構(gòu)的不平衡和機(jī)器的震動(dòng)。（7）機(jī)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性 該機(jī)構(gòu)使用的連桿和凸輪都不是精密的結(jié)構(gòu)，不需要特別的加工工藝，也不需要特別的材料來(lái)制作，也不需要滿足特別的工作環(huán)境，所以該機(jī)構(gòu)具有好的經(jīng)濟(jì)效益，制作方便，實(shí)用。不過(guò)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)可能會(huì)造成一定的噪音污染；凸輪機(jī)構(gòu)為高副機(jī)構(gòu)，不宜承受較大的載荷。 3.2方案二3.2.1方案二的設(shè)計(jì)圖3.2.2方案二的運(yùn)動(dòng)分析和評(píng)價(jià) （1）運(yùn)動(dòng)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)該機(jī)構(gòu)由齒條、扇形齒輪3、滑塊2和桿1組成，其中桿1為主動(dòng)件?；瑝K2以移動(dòng)副的方式和扇形齒輪3連在一起。機(jī)構(gòu)具有3個(gè)活動(dòng)構(gòu)件。機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副有原動(dòng)件1的鉸接，1和2的轉(zhuǎn)動(dòng)副以及2和3的移動(dòng)副。機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副全都是低副，且Pl=4.在該機(jī)構(gòu)中沒(méi)有高副，也不存在局部自由度和虛約束。由此可知： F=3n-(2Pl+Ph-p)-F=1 機(jī)構(gòu)中有一個(gè)原動(dòng)件，原動(dòng)件的個(gè)數(shù)等于該機(jī)構(gòu)的自由度。所以，該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。（2）機(jī)構(gòu)功能的實(shí)現(xiàn) 根據(jù)機(jī)構(gòu)圖可知，整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)是由原動(dòng)件1帶動(dòng)的。桿1通過(guò)滑塊2帶動(dòng)扇形齒輪3的運(yùn)動(dòng)。扇形齒輪3和與刨頭連接的齒條嚙合。從而實(shí)現(xiàn)刨刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。（3）機(jī)構(gòu)的工作性能 該機(jī)構(gòu)中原動(dòng)件1對(duì)滑塊2的壓力角一直在改變。但是原動(dòng)件1的長(zhǎng)度較小，扇形齒輪的半徑較大，即原動(dòng)件1的變化速度對(duì)于扇形齒輪3的影響不是很大，同時(shí)機(jī)構(gòu)是在轉(zhuǎn)速不大的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)的，也就是說(shuō)，在扇形齒輪作用下的齒條的速度在切削過(guò)程中變化不大。趨于勻速運(yùn)行。 原動(dòng)件1在滑塊2上的速度始終不變，但是隨著原動(dòng)件1的運(yùn)轉(zhuǎn)，在一個(gè)周期里，BC的長(zhǎng)度由小到大，再變小。而B(niǎo)C的長(zhǎng)度是扇形齒輪3的回轉(zhuǎn)半徑，也就是說(shuō)，在機(jī)構(gòu)的運(yùn)行過(guò)程中，推程的速度趨于穩(wěn)定，在刨頭回程時(shí)，由于扇形齒輪受到齒條的反作用力減小。還有扇形齒輪3的回轉(zhuǎn)半徑減小，使扇形齒輪的回程速度遠(yuǎn)大于推程時(shí)的速度。即可以達(dá)到刨床在切削時(shí)速度較低，但是在回程時(shí)有速度較高的急回運(yùn)動(dòng)的要求。在刨頭往返運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，避免加減速度的突變的產(chǎn)生。（4）機(jī)構(gòu)的傳遞性能 該機(jī)構(gòu)中除了有扇形齒輪和齒條接觸的兩個(gè)高副外，所有的運(yùn)動(dòng)副都是低副，齒輪接觸的運(yùn)動(dòng)副對(duì)于載荷的承受能力較強(qiáng)，所以，該機(jī)構(gòu)對(duì)于載荷的承受能力較強(qiáng)，適于加工一定硬度的工件。同時(shí)。扇形齒輪是比較大的工件，強(qiáng)度比較高，不需要擔(dān)心因?yàn)檩d荷的過(guò)大而出現(xiàn)機(jī)構(gòu)的斷裂。 在整個(gè)機(jī)構(gòu)