機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)牛頭刨床說(shuō)明書位置11、7

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)題目： 牛頭刨床設(shè)計(jì)：目錄1、 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2、 設(shè)計(jì)（計(jì)算）說(shuō)明書（1）畫機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 （2）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析對(duì)位置18 點(diǎn)進(jìn)行速度分析和加速度分析對(duì)位置10 點(diǎn)進(jìn)行速度分析和加速度分析（3）對(duì)位置18、10點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)靜力分析3、飛輪設(shè)計(jì)4、擺動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)5、參考文獻(xiàn) 6、心得體會(huì)一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1. 確定與分析設(shè)計(jì)對(duì)象的總體傳動(dòng)方案2. 繪制兩個(gè)指定位置的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3. 繪制從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)（位移、速度和加速度）線圖4. 按照指定位置進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析與計(jì)算5. 按要求進(jìn)行調(diào)速計(jì)算并繪制12 個(gè)典型（零）構(gòu)件的曲線輪廓四、本次任務(wù)要求在

2、答辯前完成1. 體現(xiàn)上述第第4 項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容的A 圖紙1 張12. 體現(xiàn)上述第 5項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容的A 圖紙23 張23. 不少于10頁(yè)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書1 份1. 工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機(jī)床。刨床工作時(shí), 如圖(1-1示 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；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)。刨頭在工作行程中，受到很大的切削阻力，而空回行程中則沒(méi)有切削阻力。切削阻力如圖(）所示。y6X7Ys6sC6Bn2O2r2s

3、344x圖（1-1）x0.05HH(b)2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì) 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析內(nèi)容nxyLLBCSS4466單位 r/min方案 60Imm350Ln已知 曲柄每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) ，各構(gòu)件尺寸及重心位置，且刨頭2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。二、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(詳情見 A1 圖紙)1畫機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1、以O(shè) 為原點(diǎn)定出坐標(biāo)系，根據(jù)尺寸分別定出O 點(diǎn)，B點(diǎn)，C 點(diǎn)。42確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)的左右極限位置。曲柄位置圖的作法為：取 1和 8 工作行程起點(diǎn)和終點(diǎn)

4、所對(duì)應(yīng)的曲柄位置1 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 方向?qū)⑶鷪A作 24 等分的位置（如2下圖取第 1 方案的第 18 位置和第 10 位置（如 A1 圖紙）。、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析（）曲柄位置“”速度分析，加速度分析（列矢量方程，畫速度圖，加速度圖）取曲柄位置“18”進(jìn)行速度分析。因構(gòu)件2 和3 在 A處的轉(zhuǎn)動(dòng)副相連，故 V =V ，其大小等于 W l ，方向垂直于O 線，指向與 一致。A2A32 O2A2 A2 =2n /60 rad/s= 6.28 rad/s21 = = l 0.69 （O ）A3A22 O2A=2取構(gòu)件3 和4 的重合點(diǎn)A 進(jìn)行

5、速度分析。列速度矢量方程，得 = +A4A3A4A3大小?方向 O B O A O B424取速度極點(diǎn)P，速度比例尺 = 0.01 (m/s)/mm,作速度多邊形如圖一v圖一取 5 構(gòu)件作為研究對(duì)象，列速度矢量方程，得 = +CBCB大小?方向 水平 () O BBC4取速度極點(diǎn)P，速度比例尺 =0.01 (m/s)/mm, 作速度多邊行如圖一。vPb=P a O B/ O A= 47.5 mm444則由圖1-2 知， =PC = 46 m/sCv加速度分析：取曲柄位置“18”進(jìn)行加速度分析。因構(gòu)件2 和 3 在 A點(diǎn)處的轉(zhuǎn)動(dòng)副相連，故a =a 其大小等于 l 方向由 A指向O 。2nn2 O

6、2A2A2A3 = 6.28 rad/s, a =a = l = 4.34 m/s22nn22O2AA3A2取 3、4構(gòu)件重合點(diǎn)A為研究對(duì)象，列加速度矢量方程得：a =+ a = a+aK+aA4A3vannA3A4A4A4大小: ? l?2 ?24O4A4 A4 A3方向： ? BA O B AO O B（向右） O B（沿導(dǎo)路）4244取加速度極點(diǎn)為,加速度比例尺 = 0.05 （m/s ）,2aa = l = 0.16 m/s a=2 =0.375 m/s22KA4A32n4O4A4 A4 A3A4a =4.34 m/sn2A3作加速度多邊形如圖二所示圖二則由圖1-3, 取5 構(gòu)件為研究

7、對(duì)象列加速度矢量方程得ac=aB+acB +acBn大小 ? ?方向?qū)к?B BC由其加速度多邊形如圖二所示有a p2=4.55c=a（）曲柄位置“”速度分析，加速度分析（列矢量方程，畫速度圖，加速度圖）取曲柄位置“10”進(jìn)行速度分析，其分析過(guò)程同曲柄位置“18取構(gòu)件3 和4 的重合點(diǎn)A 進(jìn)行速度分析。列速度矢量方程，得 = +A4A3A4A3大小?方向 O B O A O B424取速度極點(diǎn)P，速度比例尺 ，作速度多邊形如圖三。v444則由圖三知，取5構(gòu)件為研究對(duì)象，列速度矢量方程，得 = +C5B5C5B5大小?方向?qū)к?) O B BC4其速度多邊形如圖1-4 所示，有 =PC =0.6

8、4 m/sCv取曲柄位置“10”進(jìn)行加速度分析,取曲柄構(gòu)件3 和 4 的重合點(diǎn) A 進(jìn)行加速度分析列加速度矢量方程得aaaaaanA4nA3kA4 =A4=+A4A3+A4A3大小 ? l ?2 ?24O4A4 A4 A3方向 ? AOB O O（向左）O （沿導(dǎo)路）4244取加速度極點(diǎn)為P,加速度比例尺 0.05（m/s /mm作加速度多邊形圖2a,四則由圖四知，= l = 0.35m/s a=2 = 0.975m/s222a n4O4A4 A4 A3a =0.35 m/sn2A3用加速度影象法求得a = a l /l =1.75 m/sO4B O4A2BA4取 5 構(gòu)件的研究對(duì)象，列加速度

9、矢量方程，得aaB+aanCB +CBC =大小 ? ?BC方向 導(dǎo)軌 CB其加速度多邊形如圖四所示，有a = p =1.825 m/s2CCa、機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析取“10”點(diǎn)為研究對(duì)象，分離56構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析，作,組示力體如圖五所示。圖五已知G = 700N，又a = 1.825m/s 可以計(jì)算26ci6=- （G /g）a = -130.36N6c作為多邊行如圖六所示， =100 。N圖六由圖六力多邊形可得： N N45, 16分離34O點(diǎn)取矩.如 A1圖紙所示；4代入數(shù)據(jù)， 得 N23=7945 N對(duì)曲柄2 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析，作曲柄平衡力矩如A1圖紙所示。取“18”點(diǎn)為研究對(duì)象，分離

10、56 構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析，作,組示力體如圖 所示。圖已知G =700N，又a =4.55m/s 可以計(jì)算26ci6=- （G /g）a = 325N6c作為多邊行如圖 所示， = 。N圖由圖力多邊形可得： N N45, 16分離3，4構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析，桿組力體圖如圖七所示，在圖中，O點(diǎn)取矩.如 A1圖紙所示；4代入數(shù)據(jù)， 得 N23= 8282N對(duì)曲柄2進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析，作曲柄平衡力矩如A1圖紙所示，三、 （一）已知條件、要求及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1、已知：擺桿為等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，其推程運(yùn)動(dòng)角，遠(yuǎn)休止角，如圖8 所示，擺桿長(zhǎng)度l ，最大擺角 ，許用壓力sO9Dmax角 2、要求：確定凸輪機(jī)構(gòu)的基

11、本尺寸，選取滾子半徑 ，畫出凸輪實(shí)T際廓線。3、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：maxS0lO2O9mmmm150（二）設(shè)計(jì)過(guò)程選取比例尺，作圖 =1mm/mm。l1、取任意一點(diǎn)O 為圓心，以作 =45mm 基圓；r202、再以O(shè) 為圓心，以 =150mm為半徑作轉(zhuǎn)軸圓；lO2O9l23、在轉(zhuǎn)軸圓上O 右下方任取一點(diǎn)O ;294、以 O 為圓心，以 / =135mm 為半徑畫弧與基圓交于 D O D 即ll9OqD9為擺動(dòng)從動(dòng)件推程起始位置，再以逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)并在轉(zhuǎn)軸圓上分別畫出11.6 對(duì)推程段等分、11.6 A 進(jìn)行標(biāo)記，于是得到了轉(zhuǎn)軸圓山的一系列的點(diǎn)，這些點(diǎn)即為擺桿再反轉(zhuǎn)過(guò)程中依次占據(jù)的點(diǎn)，然后以各個(gè)位置為起

12、始位置，把擺桿的相應(yīng)位置畫出來(lái)，這樣就得到了凸輪理論廓線上的一系列點(diǎn)的位置，再用光滑曲線把各個(gè)點(diǎn)連接起來(lái)即可得到凸輪的外輪廓。5、凸輪曲線上最小曲率半徑的確定及滾子半徑的選擇（）用圖解法確定凸輪理論廓線上的最小曲率半徑 ：先用目測(cè)法估計(jì)min凸輪理論廓線上的 的大致位置（可記為 A A 點(diǎn)位圓心，任選min較小的半徑r 作圓交于廓線上的BC點(diǎn)；分別以BC 為圓心，以同樣的半徑 r 畫圓，三個(gè)小圓分別交于、E、F、G 四個(gè)點(diǎn)處，如下圖 9 所示；過(guò) 、E兩點(diǎn)作直線，再過(guò)、G兩點(diǎn)作直線，兩直線交于O點(diǎn)，則O點(diǎn)近似為凸輪廓線上 A 點(diǎn)的曲率中心，曲率半徑；此次設(shè)計(jì)中，凸OAmin輪理論廓線的最小曲率

13、半徑。min圖 9（2）凸輪滾子半徑的選擇（r ）T凸輪滾子半徑的確定可從兩個(gè)方向考慮：幾何因素應(yīng)保證凸輪在各個(gè)點(diǎn)車的實(shí)際輪廓曲率半徑不小于 15mm。對(duì)于凸輪的凸曲線處， rCT對(duì)于凸輪的凹輪廓線（這種情況可以不用考慮，因?yàn)樗粫?huì)發(fā)生 rCT輪上的凸曲線，則應(yīng)用公式：；力學(xué) 5r r 5 22mmminTTmin因素滾子的尺寸還受到其強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)的限制，不能做的太小，通常取及。綜合這兩方面的考慮，選擇滾子半徑為r (0.10.5)r4.5 r 22.5mmT0Tr 。T得到凸輪實(shí)際廓線，如圖10所示。圖 四、參考文獻(xiàn)1、機(jī)械原理高中庸主編2、理論力學(xué)/哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)研究室編六版北京2002.8