牛頭刨床機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)4點(diǎn)和12點(diǎn)

1、課程設(shè)計(jì)說明書一牛頭刨床1.機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機(jī)床。電動(dòng)機(jī) 經(jīng)皮帶和齒輪傳動(dòng)，帶動(dòng)曲柄2和固結(jié)在其上的凸 輪8。刨床工作時(shí)，由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)2-3-4-5-6 帶動(dòng)刨頭 6和刨刀7作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。刨頭右行時(shí)，刨刀進(jìn)行切 削，稱工作行程，此時(shí)要求速度較低并且均勻，以 減少電動(dòng)機(jī)容量和提高切削質(zhì)量；刨頭左行時(shí)，刨 刀不切削，稱空回行程，此時(shí)要求速度較高，以提 高生產(chǎn)率。為此刨床采用有急回作用的導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。刨刀每次削完一次，利用空回行程的時(shí)間，凸輪8 通過四桿機(jī)構(gòu)1-9-10-11 與棘輪帶動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)，使 工作臺(tái)連同工件作一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以便刨刀繼續(xù)切 削。刨頭在工作行程中，受到很大的切削阻

2、力，而 空回行程中則沒有切削阻力。因此刨頭在整個(gè)運(yùn)動(dòng) 循環(huán)中，受力變化是很大的，這就影響了主軸的勻 速運(yùn)轉(zhuǎn)，故需安裝飛輪來減少主軸的速度波動(dòng)，以提高切削質(zhì)量和減少電動(dòng)機(jī)容量圖1-11.導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析已知 曲柄每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)n2,各構(gòu)件尺寸及重心位 置，且刨頭導(dǎo)路x-x位于導(dǎo)桿端點(diǎn)B所作圓弧高的 平分線上。要求 作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并作機(jī)構(gòu)兩個(gè)位置的速 度、加速度多邊形以及刨頭的運(yùn)動(dòng)線圖。以上內(nèi)容 與后面動(dòng)態(tài)靜力分析一起畫在1號(hào)圖紙上。1.1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析內(nèi)容符號(hào)n2LO2O4LO2ALo4BLbcLo4s4xSyS單位r/m inmm方案n64350905800.3 Lo4B0

3、.5 L o4B200501.2曲柄位置的確定曲柄位置圖的作法為：取1和8'為工作行程起點(diǎn) 和終點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的曲柄位置,1 '和7'為切削起點(diǎn)和 終點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的曲柄位置，其余2、312等，是由 位置1起，順3 2方向?qū)⑶鷪A作12等分的位置（如圖1-2取第n方案的第12位置和第4位置（如下圖1-3 ）圖1-31.3速度分析以速度比例尺:(0.01m/s)/mm 和加速度比例尺：(0.01 m/s2)/mm 用相對(duì)運(yùn)動(dòng)的圖解法作該兩個(gè)位置的 速度多邊形和加速度多邊形如下圖1-4，1-5，并 將其結(jié)果列入表格(1-2)表格1-1位置未知量方程VA4=V A3+Va4A3位VA4方

4、向丄AQ丄AOII AQ置大小?w2LaO2?12Vc=V B+Vcb占八、Vc方向x丄BQ丄CB大小?W4LbO4?a A4:nt=3 A4Q4+ 3 A4 Q4kaA3 +a A4A3 +ra A4A3aA4方向A f Q丄AQAf Q 丄 BQII BO大小2 .w 4 LaO4?2W2LaO22a3Va4A3?3c =aB+acBn+ acBf方向II xVCf B丄BCac大小?V w2 |5L bc?_-一二 1 |E|ri_一一-r_'P u1戈p -"_一si1I1-乂 i屮.位置未知量方程VA4=V A3+Va4A34VA4方向丄AQ丄AQII AQ位大小?

5、.W2LA02?置Vc=V B+Vcb占八、Vc方向/X丄BQ丄CB大小?.W4Lbo4?3a4 =na A4O4t_+ a A4 O4 = a A3kr+ a A4A3 + a A4A3aA4方向A O4丄AQ A Q丄 BQ II BQ大小W 24 LaO4?W 22LaO22 WA3VA4A3?ac=aB + acBn +aoBfac方向 / xVC B丄BC大小？V w 25Lbc?圖1-4圖1-5I la表格（1-2 ）位 置要求圖解法結(jié)果解析法結(jié)果絕對(duì)誤差相對(duì)誤差位 置Vc0.62300012(m/s7022占八、)ac(m/9.05895s2)656Vc0.7834359597位

6、(m/s置)41.55920占八、ac(m/93649s2)各點(diǎn)的速度，加速度分別列入表1-3 , 1-4中表1-33 23 4VA4VbVc位置位置126.701.348370.322800.637940.62300占 八、20643287410251284350702位置4點(diǎn)6.701.348960.590290.782400.783432064328914003612101259597單位r/sr/sm/s表1-4X目 位置、aA3n3a4O4t3a4O4nacBt acBac位置124.0420.35504.56830.11861.27799.058點(diǎn) 八、58996515755172

7、903274349011956563位置44.0420.79621.16610.00980.97291.559點(diǎn) 八、58996830426001586656138952082093630949單位m/ s22 機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析2.1.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析符號(hào)G4GPJS4ypxSyS單位NKg.m2mm方案2280090001.280200500已知各構(gòu)件的質(zhì)量G （曲柄2、滑塊3和連桿5的質(zhì)量都 可以忽略不計(jì)），導(dǎo)桿4繞重心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Js4及切 削力P的變化規(guī)律（圖1-1，b）o要求 按第二位置求各運(yùn)動(dòng)副中反作用力及曲柄 上所需的平衡力矩。以上內(nèi)容作運(yùn)動(dòng)分析的同一張 圖

8、紙上。表格（2-1 ）2.1矢量圖解法：取12號(hào)位置為研究對(duì)象：2.1.1 5-6桿組示力體共受五個(gè)力，分別為P、G、Fi6、R16、R45,其中R45和R16方向已知，大小未知， 切削力P沿X軸方向，指向刀架，重力G6和支座反力 F16均垂直于質(zhì)心，R45沿桿方向由C指向B，慣性 力Fi6大小可由運(yùn)動(dòng)分析求得，方向水平向左。選 取比例尺卩=(10N)/mm,作力的多邊形。將方程列入表2-1 。U=10N/mm已知 P=9000N , G6=800N ,又ac=ac5=4.5795229205m/s2,那么我們可以計(jì)算Fi6=- G6/g >ac =-800/10 4795229205二

9、366.361834N又藝F=P +G6 + Fi6+ F45+FRI6 =0 ,方向/X軸JJB T C大小9000800V?作為多邊行如圖1-7所示PF45圖1-7圖1-7力多邊形可得：F45=8634.49503048 NN=950.05283516 N在圖1-6中，對(duì)c點(diǎn)取距，有XMc=-P yp-G6Xs6+ Fri6 x-Fi6 y S6=0代入數(shù)據(jù)得 x=1.11907557m1-8分離3,4構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析，桿組力體圖如圖所示，2.1.2 對(duì)3-4桿組示力體分析u=10N/mm已知：F54=-F45=8634.49503048 N , G4=220NaB4=aA4 

10、6;lo4S4/l o4A=2.2610419m/s2 ,as4=a4= ?rad/s2F i4 =-G 4g >as4=-220/10 Z2610419N=-49.7429218NMS4=-JS4 BS4= ?在圖1-8中，對(duì)04點(diǎn)取矩得：M O 4= F54h1+FI4 粕2+G4 Xlh3-FR34lo4A+M=0代入數(shù)據(jù)，得MO 4=467.98292 >0.53871848-69.06674986 0.24694178+200 0.3 336747- FR34 >0.27761537+12.61028309=0 故FR34=916.1573602NFxFI4.F23F542.1.3對(duì)曲柄分析，共受2個(gè)力，分別為R32,R 12 和一個(gè)力偶M,由于滑塊3為二力桿，所以R32=