機械原理課程設計-牛頭刨床

機械原理課程設計——小型平面刨削機床運動簡圖設計與分析一、課程設計目的：1.綜合運用理論知識，進行機械系統(tǒng)運動方案設計和主要機構的設計。3．訓練從事機械設計工作的基本技能，包括設計計算、查閱資料、工程繪圖、計算機操作等方面的能力。2．培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力及創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力。機械原理課程設計小型平面刨削機床運動機構示意圖設計要求1．刨削速度盡可能為勻速，并要求刨刀有急回特性。2．刨削時工件靜止不動，刨刀空回程后期工件作橫向進給，且每次橫向進給量要求相同，橫向進給量很小并可隨工件的不同可調。3．工件加工面被拋去一層之后，刨刀能沿垂直工件加工面方向下移一個切削深度，然后工件能方便地作反方向間歇橫向進給，且每次進給量仍然要求相同。4．原動機采用電動機。設計參數(shù)參數(shù)項目題號123刨削平均速度vm(mm/s)530550600行程速度變化系數(shù)K1.461.401.45刨刀沖程H(mm)310300370切削阻力Fr(N)350045005000刨刀越程量ΔS(mm)161519機器運轉許用不均勻系數(shù)[δ]0.050.050.05每班學號1-13號—題號1；14~26號—題號2；27之后—題號3設計內容1）對小平面刨削機進行運動分解、擬定運動循環(huán)圖和執(zhí)行機構選型。2）選定運動方案：切削運動選用平面連桿機構，至少要選出3種機構運動示意圖，從中選出2個進行尺度綜合和運動分析(兩張A1圖)，確定最終方案；工件橫向進給選棘輪機構和螺旋機構串連；刨刀垂直進給運動選螺旋機構。3）確定電動機的功率和型號。4）確定傳動比及傳動比分配，選定減速機構。5）確定飛輪轉動慣量。6）繪制機構運動簡圖（1張A1圖）。7）編寫設計說明書（20頁左右）。8）答辯。機構運動分解根據(jù)機器的工藝功能要求，其工藝動作分解如下：1.刨刀的切削運動：往復移動，近似勻速，具有急回特性。2．工件的橫向進給運動：間歇移動，每次移動量相同，在刨刀空回程后期完成移動，要求移動量小且調整容易。工件刨去一層之后能方便地作反向間歇橫向移動進給，同樣要求反向進給量每次相同且易調整。3．刨刀的垂直進給運動：間歇移動，工件刨去一層之后刨刀下移一次，移動量調整方便。擬定運動循環(huán)圖考慮到刨刀的垂直進給運動周期相對較長，而且一個周期中的運動時間比靜止時間短得多，為了簡化機構設計，此運動可以采用手動，所有該設計只要求：擬定刨刀切削運動執(zhí)行機構和工件橫向進給運動執(zhí)行機構之間的順序和協(xié)調配合關系。機構選型-刨刀切削運動將電動機的回轉運動→刨刀的雙向移動，常用于實現(xiàn)這一功能的執(zhí)行機構有以下幾種：1）移動從動件凸輪機構：易實現(xiàn)工作行程為勻速及具有急回特性的要求，但受力差，易磨損，行程大時基圓大，凸輪尺寸大，較難平衡和制造。2）平面連桿機構：受力好，磨損小，工作可靠，且具有急回特性，但只能實現(xiàn)近似均速運動。3）齒條機構：可實現(xiàn)工作行程為勻速移動的要求，但行程開始及終止時有沖擊，適用于大行程而不宜小行程，且必須增加換向變速機構才能得到急回運動。4）螺旋機構：能得到均速移動的工作行程，且為面接觸，受力好，但行程開始和終止時有沖擊，安裝和潤滑較困難，且必須增設換向和變速機構，才能得到急回運動。5）組合機構：如凸輪——連桿組合機構，能實現(xiàn)給定的運動要求，但具有凸輪機構存在的缺點，且設計制造較復雜。機構選型-工件橫向進給運動工件的橫向進給運動量是很小的，且每次要求等量進給，又因為必須防止工件在刨削力的作用下沿橫向移動，所以橫向進給執(zhí)行機構除了能實現(xiàn)小而且等量進給外。因此，可選用螺旋機構作為橫向進給運動機構。工件要能間歇移動，螺旋必須作間歇轉動，所以在螺旋機構之前必須串聯(lián)一個間歇轉動機構，且與刨刀切削運動執(zhí)行機構相聯(lián)，能夠實現(xiàn)將連續(xù)回轉運動轉化成間歇轉動的機構有：1）槽輪機構：每次轉角較大且不可調整，為了反向回轉，必須增加反向機構。2）曲柄搖桿棘輪機構：每次轉角較小，容易調整且為等量轉動，采用雙向式棘輪還可以方便地實現(xiàn)棘輪反轉。3）不完全齒輪機構：可實現(xiàn)等速轉位和等量轉角，但不可調整，如需反轉必須增加反向機構。4）凸輪式間歇運動機構：每次轉角不可調，如需反轉應增設反向機構。5）星輪機構：具有槽輪機構的啟動性能，又兼有不完全齒輪機構等速轉位的優(yōu)點，可以實現(xiàn)等量轉角，但不可調，同時星輪加工制造困難。機構選型-刨刀垂直進給運動為了實現(xiàn)刨刀的垂直進給運動，可以在刨刀切削運動執(zhí)行件上設置一個在垂直于刨削方向上能作間歇移動的執(zhí)行機構。與橫向進給類似，該執(zhí)行機構同樣應具有小進給量可調且在非進給時具有自動固定的功能，同時考慮到動力源可以采用手動，因此采用一個簡單螺旋機構作為刨刀垂直進給運動的執(zhí)行機構，既簡單又工作可靠。運動方案確定

1．刨刀切削運動采用平面連桿機構。（建議選用平面六桿機構，設計要求不少于三種，只要求任選兩種進行尺度綜合及運動特性評定，并確定最終方案。）2．工件橫向進給運動采用曲柄搖桿棘輪機構與螺旋機構串聯(lián)。3．刨刀垂直進給運動采用螺旋機構。運動方案示例機構尺度綜合

刨刀工作行程的刨削平均速度曲柄AB角速度極位夾角可得1．原動件曲柄AB的轉速n1(r/min)機構尺度綜合

2．針對選定兩種平面六桿機構示意圖，確定各構件運動尺寸。

假定曲柄長度：100mm刨刀終端連桿取150mm機構尺度綜合

2．針對選定兩種平面六桿機構示意圖，確定各構件運動尺寸。

假定曲柄長度：100mm刨刀終端連桿取150mm運動特性評定

因為要求速度波動越小越好，所以可以按照速度均方根偏差最小的