牛頭刨床機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

1、1、設(shè)計(jì)任務(wù)1.1課程設(shè)計(jì)題目：牛頭刨床機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)1.2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)來完成工作的平面切削加工的機(jī)床。如圖1為其參考示意圖。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過減速傳動(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，此行程無工作阻力。在刨刀空回行程時(shí)，由擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)通過四桿機(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

2、刀繼續(xù)切削。圖11.3設(shè)計(jì)要求：電動(dòng)機(jī)軸與曲柄軸2平行，刨刀刀刃E點(diǎn)與鉸鏈點(diǎn)C的垂直距離為50mm，水平距離為1.2H。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)，其它參數(shù)見設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率按0.95計(jì)算，系統(tǒng)有過載保護(hù)。按小批量生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計(jì)。1.4設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析轉(zhuǎn)速n2機(jī)架lo2o4工作行程H行程速比系數(shù)K連桿與導(dǎo)桿之lBC/lO4B483803101.460.25導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析工作阻力Fmax（N

3、）導(dǎo)桿質(zhì)量m4（kg）滑塊6質(zhì)量m6（kg）導(dǎo)桿4轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Js4（kgm2）450020701.1凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)從動(dòng)件最大擺角max從動(dòng)件桿長lO9D許用壓力角推程運(yùn)動(dòng)角o遠(yuǎn)休止角s回程運(yùn)動(dòng)角o15·12540·75·10·75·1.5設(shè)計(jì)內(nèi)容：（1）、設(shè)計(jì)題目（包括設(shè)計(jì)條件和要求）；（2）、原動(dòng)機(jī)的選擇（此次設(shè)計(jì)不做）；（3）、根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速和主軸轉(zhuǎn)速的比值，選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)并比較；（4）、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)），并對這些機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析對比；（5）、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的擬定與評價(jià)；（6）、畫出運(yùn)動(dòng)方案布置圖案或機(jī)

4、械運(yùn)動(dòng)簡圖；（7）、制定機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；（8）、根據(jù)給定的數(shù)據(jù)確定刨削機(jī)構(gòu)和進(jìn)給機(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)果和步驟寫在設(shè)計(jì)說明書中。有條件的學(xué)生可以再進(jìn)行解析法的設(shè)計(jì)，并對凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)用TB或VB語言進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算；（9）、刨削機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析；要求在說明書中取工作行程的開始、中間、結(jié)束的三位置進(jìn)行圖解法運(yùn)動(dòng)分析，并運(yùn)用TB或VB語言進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算，輸出計(jì)算結(jié)果及位移、速度、加速度運(yùn)動(dòng)曲線；（10）、刨削機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析；要求在說明書中取工作行程的開始、中間、結(jié)束的三位置進(jìn)行圖解法運(yùn)動(dòng)分析。有條件的學(xué)生可運(yùn)用TB或VB語言進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算，輸出計(jì)算結(jié)

5、果；（11）、列出主要參考資料并編號；（12）、設(shè)計(jì)的心得體會(huì)和收獲；（13）、在說明書中列出必要的計(jì)算公式、設(shè)計(jì)計(jì)算的全部過程。若上機(jī)設(shè)計(jì)，應(yīng)打印上機(jī)設(shè)計(jì)的程序清單、結(jié)果及主要的曲線圖。對于程序中的符號和變量要做出說明，并列出數(shù)學(xué)模型中的符號與程序中符號的對照表等。2、運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)2.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析電動(dòng)機(jī)經(jīng)過減速傳動(dòng)裝置帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成刨刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和間歇移動(dòng)。要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)有急回特性。2.2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的確定說明：電機(jī)帶動(dòng)曲柄，曲柄帶動(dòng)滑塊移動(dòng)，滑塊帶動(dòng)圓弧齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，圓弧齒輪迫使刨刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)。評價(jià)：該機(jī)構(gòu)中使用的是齒輪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)精確、穩(wěn)定。而且該方案急回性能好。但是具有一定

6、的沖擊振動(dòng)及噪聲。而且原動(dòng)件出來后是經(jīng)過移動(dòng)副傳動(dòng)，沖擊會(huì)造成一定的破壞，故使用壽命不長。 方案二說明：電機(jī)帶動(dòng)曲柄，曲柄帶動(dòng)連桿傳動(dòng)，連桿迫使刨刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)。評價(jià)：該方案的機(jī)械結(jié)構(gòu)過于簡單傳力性能不夠好的，而且承受的工作阻力不夠大，即擴(kuò)展性能不夠好。方案三 說明：電機(jī)帶動(dòng)曲柄，曲柄帶動(dòng)滑塊移動(dòng)，滑塊帶動(dòng)搖桿擺動(dòng)，搖桿帶動(dòng)滑塊，滑塊迫使刨刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)。評價(jià)：該方案的工作性能相當(dāng)好，無論從傳力性、精確性上都是相對比較好的。2.3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的評價(jià)方案一 方案 二 方案三實(shí)現(xiàn)質(zhì)量U1精確性0.750.751穩(wěn)定性0.750.751擴(kuò)展性0.50.50.75工作性能U2急回性0.750.750.75平穩(wěn)性

7、10.750.75傳力性0.750.50.75承受能力0.750.50.75動(dòng)力性能U3沖擊0.50.250.5振動(dòng)0.50.51噪聲0.50.750.75耐磨性0.50.50.75經(jīng)濟(jì)性U4工作量0.50.50.75制造成本0.250.750.75評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：很差（0） 差（0.25） 一般（0.5） 較好（0.75） 好（1）方案一：9.75 方案二：12.5 方案三：37.125綜上所述，方案三較好的方案2.4、運(yùn)動(dòng)方案的確定及運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖6、總結(jié)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)活動(dòng)中不可或缺的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化大二的學(xué)生，我覺得有這樣的實(shí)訓(xùn)是十分有

8、意義的。在已經(jīng)度過的一年半的生活里我們大多數(shù)接觸的不是專業(yè)課或幾門專業(yè)基礎(chǔ)課。在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)理論面，如何去面對現(xiàn)實(shí)中的各種機(jī)械設(shè)計(jì)？如何把我們所學(xué)的專業(yè)理論知識運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中呢？我想這樣的實(shí)訓(xùn)為我們提供了良好的實(shí)踐平臺(tái)。一周的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)就這樣結(jié)束了，在這次實(shí)踐的過程中學(xué)到了很多東西，既鞏固了上課時(shí)所學(xué)的知識，又學(xué)到了一些課堂內(nèi)學(xué)不到的東西（如：TB）等，還領(lǐng)略到了別人在處理專業(yè)技能問題時(shí)顯示出的優(yōu)秀品質(zhì)，更深切的體會(huì)到人與人之間的那種相互協(xié)調(diào)合作的機(jī)制，最重要的還是自己對一些問題的看法產(chǎn)生了良性的變化。 其中在創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)感覺到自己的思維有一條線發(fā)散出了很多線，想到很多能夠達(dá)

9、到要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，雖然有些設(shè)計(jì)由于制造工藝要求高等因素難以用于實(shí)際，但自己很欣慰能夠想到獨(dú)特之處。這個(gè)過程也鍛煉了自己運(yùn)用所學(xué)知識對設(shè)計(jì)的簡單評價(jià)的技能；而手工畫圖時(shí)認(rèn)識到了一件事情中的每個(gè)環(huán)節(jié)的認(rèn)真都是重要的，哪怕是一個(gè)數(shù)的馬虎或粗略那都會(huì)給以后的任務(wù)帶來更大的誤差甚至錯(cuò)誤，所以作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員來說細(xì)心是最重要的，之后才可以談其他；當(dāng)用TB設(shè)計(jì)時(shí)讓自己熟悉了一種新的軟件，為以后的設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)；用CAD畫機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖、速度圖、加速度圖、力分析圖時(shí)不僅要求準(zhǔn)確無誤的畫出來，還要根據(jù)每步的畫圖來算出下一個(gè)結(jié)果，雖然這個(gè)工程量比較大，花的時(shí)間最多，但這對我來說也是一個(gè)考驗(yàn)與檢驗(yàn)，其中用到了自己課外

10、學(xué)習(xí)CAD的很多知識，并且對其進(jìn)行了鞏固，讓自己水平和速度更上一層樓。除了自己的個(gè)人提高，團(tuán)隊(duì)的合作是最重要的。在社會(huì)這樣一個(gè)大群體里面，溝通自然是為人處世的基本，如何協(xié)調(diào)彼此的關(guān)系值得我們?nèi)ド钏己腕w會(huì)。在實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)當(dāng)中依靠與被依靠對我的觸及很大，有些人很有責(zé)任感，把這樣一種事情當(dāng)成是自己的重要任務(wù)，并為之付出了很大的努力，不斷的思考自己所遇到的問題。而有些人則不以為然，總覺得自己的弱勢其實(shí)在生活中這樣的事情也是很多的，當(dāng)我們面對很多問題的時(shí)候所采取的具體行動(dòng)也是不同的，這當(dāng)然也會(huì)影響我們的結(jié)果。很多時(shí)候問題的出現(xiàn)所期待我們的是一種解決問題的心態(tài)，而不是看我們過去的能力到底有多強(qiáng)，那是一種態(tài)度的端正和目的的明確，只有這樣把自己身置于具體的問題之中，我們才能更好的解決問題。 在這種相互協(xié)調(diào)合作的過程中，口角的斗爭在所難免，關(guān)鍵是我們?nèi)绾蔚奶幚碛龅降姆制纾皇且晃兜挠?jì)較和埋怨，當(dāng)然其中表達(dá)能力是最重要的。這不僅僅是在類似于這樣的協(xié)調(diào)當(dāng)中，生活中的很多事情都需要我們有這樣的處理能力，面對分歧大家要消除誤解、相互理解、增進(jìn)了解、達(dá)到諒解也許很多問題沒有想象中的那么復(fù)雜，關(guān)鍵還是