文档介绍：机械原理课程设计
实习报告
专业: 机械设计制造及其自动化
课题: 牛头刨床机构设计
姓名: 熊雷
学号: 20081003730
班级序号:072081-24
指导老师:曾小慧王玉丹
实习时间:-
目录
一、设计任务
二、牛头刨床简介及工作原理
三、原始参数
四、导杆机构的运动综合
五、用解析法作导杆机构的运动分析
六、导杆机构的动态静力分析
七、Matlab编程并绘图
八、行星轮系设计
九、变位齿轮设计
十、课程设计总结
十一、参考文献
十二、粉末成型压机方案设想
一、设计任务
1牛头刨床刀杆机构的运动综合、运动分析和动态静力分析;
2对牛头刨床传动装置中行星轮机构、齿轮机构进行综合。
二、牛头刨床简介及工作原理
图1牛头刨床外形图
牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床,多用于单件或小批量生产。
为了适用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工,要求主执行构件—刨刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动,且切削时刨刀的移动速度低于空行程速度,即刨刀具有急回现象。刨刀可随小刀架作不同进给量的垂直进给;安装工件的工作台应具有不同进给量的横向进给,以完成平面的加工,工作台还应具有升降功能,以适应不同高度的工件加工。
牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床,电动机经行星轮系和齿轮Z4、 Z5减速带动曲柄2转动。刨床工作时,由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头和刨刀作往复运动。刨头向左时,刨刀进行切削,这个行程称工作行程,刨头受到较大的切削力。刨头右行时,刨刀不切削,称空回行程,此时要求速度较高,以提高生产力。
三、原始参数
H:刨头行程; K:行程速比系数; Fc切削阻力; m4 m5 m6分别为导杆、连杆及刨头的质量;J4、J5分别分别为导杆4及导杆5绕各自质心的转动惯量;m1、mH分别为行星减速器中心轮及齿轮4、5的模数;Z4,Z5为齿轮4及5的齿数;n1:电机转速;n2:曲柄2及齿轮5的转速;k:行星轮个数。
导杆机构的运动分析和运动综合
导杆机构的动力分析
H
K
lO2O3
lO3O4/lO3B
lBF/lO3B
lBS5/lBF
m4
m5
m6
Js4
Js5
FC
单位
mm
mm
kg
kg
II
600
370
22
3
52
1400
行星轮设计
变位齿轮
n1
n2
K
类型
m1
Z4
Z5
mH
α
单位
rpm
mm
mm
II
1000
80
3
2K-H
5
14
49
16
20
四、导杆机构的运动综合
设LO3B=L3 LBF=L4 LO3D=L'6 LO2A=L1 LO3O2=L6
LO3A=S3 LDE=SE
1、导杆的摆角ψ
K=
2、导杆的长度L3
3、连杆的长度L4
4、刨头导路中心线xx至O3点的垂直距离L'6
根据已知xx被认为通过圆弧BB’的绕度ME的中点D知
5、曲柄的长度L1
6、,如图所示
=×600=30mm
7、机构运动简图
8、计算机构的自由度
F=3×5-2×7=1
五、用解析法作导杆机构的运动分析
如图所示,先建立一直角坐标系,并标出各杆矢量及其方位角。其中共有四个未知量、、、。为求解需建立两个封闭的矢量方程,为此需利用两个封闭的图形O3AO2O3及O3BFDO3,由此可得:
O3
O2
D
B
F
A
SE
L4
L3
S3
L1
L6
L6´
X
并写成投影方程为:
由上述各式可解得:
由以上各式即可求得、、、四个运动变量,而滑块的方位角=。
然后,分别将上式对时间取一次、二次导数,并写成矩阵形式,及得一下速度和加速度方程式。
而=、=
根据以上各式,将已知参数代入,即可应用计算机计算。并根据所得数值作出机构的位置线图、速度线图、加速度线图。这些线图称为机构的运动线图。通过这些线图可以一目了然的看出机构的一个运动循环中位移、速度、加速度的变化情况,有利于进一步掌握机构的性能。
六、导杆机构的动态静力分析
受力分析时不计摩擦,且各约束力和约束反力均设为正方向
对刨刀进行受力分析
FR56y
FR16
FR56x
F6
Fc
G6
(2)对5杆进行受力分析