南航機(jī)械原理課設(shè)牛頭刨床

1、2015 年 6 月 25 日一機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及原始數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)示意圖：該機(jī)構(gòu)有齒輪1，驅(qū)動(dòng)齒輪2，在齒輪2 上鉸鏈有滑塊，再由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)刨刀滑枕的切削運(yùn)動(dòng)。原始數(shù)據(jù)：方案號(hào)二齒輪轉(zhuǎn)數(shù)n r/m 230模 數(shù)615齒 數(shù)Z55距 L1765001.65360350距 L中 心 O O齒輪參數(shù)：壓力角=20,齒頂高系數(shù)h =1，頂隙系數(shù) =0.2561555Z12傳動(dòng)比（外嚙合，轉(zhuǎn)向相反）21m6標(biāo)準(zhǔn)中心距2212d mz 61590mm分度圓直徑111分度圓半徑基圓直徑1d d cos 90cos2084.572mm11d mz 655mm分度圓直徑222分度圓半徑基圓直徑2d d cos 330

2、cos20mmb22壓力角=20,齒頂高系數(shù) =1，頂隙系數(shù) =0.25標(biāo)準(zhǔn)齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)z 17.097minmin不能使用標(biāo)準(zhǔn)齒輪，需進(jìn)行變位。1min1171minminmin2z2minminx (x )x 0變位系數(shù)和 的選擇，可取 ，即選擇零傳動(dòng)。則有i 3.667n n12又由 傳動(dòng)比知 即為n z 1512 ，21減速傳動(dòng)。x x 0.2 x取。12min齒頂高a11d d 2h 9027.2104.4mm齒頂圓直徑齒根高11h (h c x )m0.250.2)6mma1齒根圓直徑f11f1d1齒頂圓壓力角d1s 2xmtan 20.26tan2010.30mm22

3、11d1s s d (inv inv )d111104.410.30 104.4(inv35.90inv20)903.35mm0.56m0.4m即 齒頂圓齒厚可以滿(mǎn)足要求h (h x )m(10.2)64.8mm齒頂高a22d d 2h 33024.8339.6mm齒頂圓直徑齒根高2h (h c x )m0.250.2)68.7mma2d d 2h 33028.7312.6mm齒根圓直徑f 22f 2齒頂圓壓力角s 2x mtan 20.26tan208.552222da2da22a2a22339.68.55339.6(invinv)330重合度1 z z 1a12a21 35.9020 24

4、.0620 符合設(shè)計(jì)要求小齒輪跨齒數(shù)z115 小齒輪公法線長(zhǎng)度 1111111 6cos20 20.5 inv20.26sin 2028.65mm小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒頂不產(chǎn)生干涉的條件：ztan tan tan tana12zz sina21155tan tan24.06tan tan15符合條件3.1 連桿機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)的確定齒輪轉(zhuǎn)數(shù)n r/m 230距 L1765001.65360350距 L中 心 O O且由計(jì)算知：12n z 15122124.09rad/s1601（負(fù)號(hào) 表轉(zhuǎn)向相反） 6.57rad /s1i 3.667212在兩極限位置由幾何關(guān)系可得：l l 3502O AO O2H

5、2O B3l l cos 350cos在極限位置有2O AO O3（1）在左側(cè)極限位置 ：v v l 6.57131.5864.0mm/sA4A22 O Av v v可得：233?v 0 v v 0則有0即3k3 4a l 6.57 131.5mm/s222rA33333作圖得 a a a 5676.2/s2ll2333a a且B5B 6B 5B 6 B 5方向 水平豎直3可得B6（2）在右側(cè)極限位置 ：v 0 v v 0同理可得A3B5B6B6 取曲柄與水平方向成60的位置作圖得A4A22 O Av v v可得：方向233大小?A3vvA3A3v s /B533v v v方向 水平豎直3B6

6、l3O A222且由速度多邊形可得：a 2v 2 /sk234222rk方向333大小 5676.2 ? 1069? 1333.3a 1400mm/s作加速度多邊形得2又有B 6B 5B 6 B 5方向 水平豎直a /s可得22考慮坐標(biāo)方向則B6構(gòu)件的矢量指向如右圖所示。該機(jī)構(gòu)的封閉矢量方程為：l s2即 hl s2s h l 2l h22222hl sintan 2l cos2d dt ds dt v vd dt 對(duì)時(shí)間求導(dǎo)得rl sin sin v cos l ) s3r則有又有解得32 2l cos cos v sinv l )3rr2 2 a arrr33l cos v a 2233r

7、3r23r3r2v l )r32解得3a l )r2則對(duì)水平構(gòu)件6有：x l cos3v l sin l l sincos() s33a l sin l cos233v l sin()l cos()2222l cosr3ss3323A點(diǎn)處構(gòu)件4相對(duì)構(gòu)件3（動(dòng)系）的速度aj: 構(gòu)件3的角加速度at: B 切向加速度在水平方向的分量an: B 法向加速度在水平方向的分量x ： 刀具的實(shí)際位移V ： 刀具的實(shí)際速度a ： 刀具的實(shí)際加速度(1) 機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)低副數(shù)目：；LP 1高副數(shù)目：自由度：F n2P P 362811LH機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件是齒輪1自由度數(shù)目=原動(dòng)件數(shù)目則該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)

8、。(2)機(jī)構(gòu)功能的實(shí)現(xiàn)在原動(dòng)件齒輪1通過(guò)齒輪2帶動(dòng)曲柄2轉(zhuǎn)動(dòng)，又通過(guò)滑塊4使導(dǎo)桿3在一定角度范圍內(nèi)擺動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)滑塊5運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)刨刀滑枕6的往復(fù)切削運(yùn)動(dòng)。(3) 機(jī)構(gòu)的工作性能工作行程中，刨刀速度較慢，變化平緩,符合切削要求。擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)使其具有急回特性，可以縮短非工作行程的時(shí)間，提高生產(chǎn)率。(4)機(jī)構(gòu)的傳遞性能該機(jī)構(gòu)中除了有齒輪傳動(dòng)高副外，所有的運(yùn)動(dòng)副都是低副。又齒輪接觸的運(yùn)動(dòng)副對(duì)于載荷的承受能力較強(qiáng)，且機(jī)構(gòu)在A、B兩處的壓力角恒為0，而傳動(dòng)角恒為90。故，該機(jī)構(gòu)磨損小,對(duì)于載荷的承受能力較強(qiáng)，適于加工一定硬度的工件。且在整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不存在死點(diǎn)，機(jī)構(gòu)可以正常的往復(fù)運(yùn)行。(5)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力性能該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸和重量均較小，有利于節(jié)約空間。且滑塊行程可通過(guò)改變導(dǎo)桿長(zhǎng)度在一定范圍內(nèi)