牛頭刨床機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)4點(diǎn)和10點(diǎn)

1、機(jī)械原理 課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目 牛頭刨床 課程設(shè)計(jì)說明書牛 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

2、作行程中，受到很大的切削阻力，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)內(nèi)容導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析符號(hào)n2LO2O4LO2ALo4BLBCLo4s4xS6yS6單位r/minmm方案64350905800.

3、3Lo4B0.5 Lo4B200501.2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2方向?qū)⑶鷪A作12等分的位置（如下圖）。 圖1-2取第方案的第4位置和第10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:(0.01m/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 4 位 置 點(diǎn) VA4VA4 = VA3 + VA4A3

4、方向 AO4 AO2 AO4大小 ？ w2LAO2 ？VCVc = VB + VCB方向 /x BO4 CB大小 ？ w4LBO4 ？aA4aA4 = anA4O4 + atA4O4 = aA3 +akA4A3 + arA4A3方向 AO4 AO4 AO2 BO4 BO4大小 w24 LAO4 ？ w22LAO2 2 w A3VA4A3 ？acac = aB + aCBn + aCBt 方向 x CB BC 大小 ？ w25LBC ？ 圖1-4 圖1-5位置未知量方程 位置10點(diǎn) VA4VA4 = VA3 + VA4A3方向 AO4 AO2 AO4大小 ？ w2LAO2 ？VCVc = VB

5、+ VCB方向 /x BO4 CB大小 ？ w4LBO4 ？aA4aA4 = anA4O4 + atA4O4 = aA3 +akA4A3 + arA4A3方向 AO4 AO4 AO2 BO4 BO4大小 w24 LAO4 ？ w22LAO2 2A3VA4A3 ？acac = aB + aCBn + aCBt 方向 x CB BC 大小 ？ w25LBC ？ 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4點(diǎn)vc（m/s）0.7834359597ac(m/s²)1.5592093649位置10點(diǎn)vc（m/s） -0.6305476693ac(m/s²) -8.

6、8240123081各點(diǎn)的速度，加速度分別列入表1-3，1-4中表1-3 項(xiàng)目位置24VA4VBVc位置4點(diǎn)6.7020643281.348969140.59029003610.78240210120.7834359597位置10點(diǎn)6.7020643281.1079133630.32485684910.64258975080.635476693單位1/s1/sm/s表1-4項(xiàng)目位置位置4點(diǎn)4.0425899630.7962830421.16616001580.0098665613090.97298952081.5592093649位置10點(diǎn)4.0425899630.3599132444.532

7、36952420.1114612391.24519868548.8240123081單位2 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)G4G6PJs4ypxS6yS6單位NKg.m2mm方案22080090001.28020050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）。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)分析的同一張圖紙上。 首先按桿組分解實(shí)力體，用力多邊形法決定各運(yùn)動(dòng)副中的作用反力和加于曲柄上的平衡力矩。圖2-12.1矢量圖解法：2

8、.1.1 5-6桿組示力體共受五個(gè)力，分別為P、G6、Fi6、FRI6、R45, 其中R45和Ri6 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N 均垂直于質(zhì)心， R56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: (100N)/mm，作力的多邊形。將方程列入表2-1。由力多邊形可知：F45=706.1099715NFI6=705.9209846 N2.1.2對(duì)3-4桿組示力體分析共受5個(gè)力分別為 F54,F23,FI4,G4,R14 ,其中F45,F54大小相等方向相反，方向沿C指向B，G4已知，方向豎直向下，慣性力FiS4大小可

9、由運(yùn)動(dòng)分析求得，R23 大小未知，方向垂直于桿4，R14大小方向均未知。選取比例尺=(50N）/mm,作受力多邊形。將方程列入表2-1 。表格（2-1）位置 未知量方程 2 + + R45 + = 0方向: 水平 豎直 BC 豎直大小 ? ? + + + + + = 0方向:BC 豎直 AB 大小: ? ?其中 =705.9209846N = 800 N F54=-F45= 706.1099715N S4=4=15.50615379rad/s2=98.95261167 N = 220 N 對(duì)求矩有：MA=G4×X4+FI4×X4i+ MS4+F54×X54-F23×X23=0MS4=JS4·4 代入數(shù)據(jù)， 得F23 =1578.158398N2.1.3 對(duì)曲柄分析，共受2個(gè)力，分別為R32,R12和一個(gè)力偶M，由于滑塊3為二力桿，所以R32= R34，方向相反，因?yàn)榍?只受兩個(gè)力和一個(gè)力偶，所以FR12與FR32等大反力，由此可以求得:2.1.4 表格（2-2）未知量平衡條件平衡方程結(jié)果M（N·m）R32lsin2×h12-M=076.49517246R12（N）1578.158398將各個(gè)運(yùn)動(dòng)副的反力