文档介绍：目录
v 1 : 机械原理课程设计内容及要求 1
v 2 :牛头刨床机构简介及原始数据 1
2-1:牛头刨床简介 1
2-2:机构的要求 1
2-3:牛头刨床设计原始数据 2
v 3 :机构方案的初步确定 2
3-1:曲柄滑块机构与摆动导杆机构 2
3-2:曲柄滑块机构与扇形齿轮齿条机构 4
3-3: 综合评定确定方案 6
v 4 :机构工艺动作分解及运动循环图 7
v 5 :主机构尺度综合及运动特性评定 8
5-1:2号位置动态静力学分析 8
5-2:7号位置动态静力学分析 11
v 6 :电动机功率与型号的确定 13
v 7 : 主机构受力分析 14
7-1:2号受力分析 14
7-2:7号受力分析 15
v 8 :飞轮转动惯量的计算 16
v 9 :减速机构以及工作台进给机构的确定 19
9-1:减速机构的确定 20
9-2:工作台进给方案的确定 20
v 10 :设计心得与体会 22
v 11 :参考文献 24
一:课程设计题目、内容及其目的
题目: 牛头刨床
内容: 平面刨削机床运动简图设计及分析,计算刨削机构在指定位置的速度、加速度、受力、绘制位移、速度、加速度曲线、平衡力矩曲线、等效阻力矩曲线以及等效驱动力曲线。根据上述得到的数据,确定飞轮转动惯量。
目的:
1:学会机械运动见图设计的步骤和方法;
2:巩固所学的理论知识,掌握机构分析与综合的
基本方法;
3:培养学生使用技术资料,计算作图及分析与综
和能力;
4:培养学生进行机械创新设计的能力。
二:牛头刨床简介,机构的要求及原始数据
1:牛头刨床简介
牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床,如图1。电动机经皮带和齿轮传动,经过减速机构减速从而带动曲柄1。刨床工作时,由导杆3经过连杆4带动刨刀5作往复运动。刨头左行时,刨刀进行切削,称工作行程,此时要求速度较低并且均匀,以减少电动机容量和提高切削质量,刨头右行时,刨刀不切削,称空行程,此时要求速度较高,以提高生产率。为此刨床采用有急回作用的导杆机构。刨刀每切削完一次,利用空回行程的时间,凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮带动螺旋机构(图中未画),使工作台连同工件作一次进给运动,以便刨刀继续切削。刨头在工作行程中,受到很大的切削阻力(,见图2,b),而空回行程中只有摩擦阻力。因此刨头在整个运动循环中,受力变化是很大的,这就影响了主轴的匀速运转,故需安装飞轮来减小主轴的速度波动,以提高切削质量和减小电动机容量。
2:机构的要求
牛头刨床的主传动的从动机构是刨头,在设计主传动机构时,要满足所设计的机构要能使牛头刨床正常的运转,同时设计的主传动机构的行程要有急回运动的特性,
刨削速度尽可能为匀速运动,以及很好的动力特性。尽量是设计的结构简单,实用,能很好的实现传动功能。
3:牛头刨床设计原始数据
2
刨削平均速度(mm/s)
580
行程速度变化系数K
刨刀冲程H(mm)
400
切削阻力(N)
4000
空行程摩擦阻力(N)
200
刨刀越程量(mm)
20
刨头重量(N)
620
杆件比重(N/m)
300
机器运转速度许用不均匀系数
表2-3 原始数据
三:机构方案的初步确定
1:曲柄滑块机构与摆动导杆机构
(1)机构简图如下图
图3-1
(2)机械功能分析
该构件中完成主运动的是由杆1、2、3、6组成的四连杆机构,杆4带动该构件中与其铰接的5杆完成刨床的刨削运动。在由杆1、2、3、6所组成的曲柄摇杆机构中,曲柄1在原动机的带动下做周期性往复运动,从而连杆4带动滑块5作周期性往复运动实现切削运动的不断进行。
(3)工作性能分析
从机构简图中可以看出,该机构得主动件1和连杆4的长度相差很大,这就是的机构在刨削的过程中刨刀的速度相对较低,刨削质量比较好。杆1和杆4 在长度上的差别还是的刨刀在空行程的急回中,有较快的急回速度,缩短了机械的运转周期,提高了机械的效率。
(4)传递性能和动力性能分析
杆1、2、3、6所组成的曲柄摇杆机构中其传动角是不断变化传动性能最好的时候出现在A,B,C,D四点共线与机构处于极位时两者传动角相等
该机构中不存在高副,只有回转副和滑动副,故能承受较大的载荷,有较强的承载能力,可以传动较大的载荷。当其最小传动角和最大传动角相差不大时,该机构的运转就很平稳,不论是震动还是冲击都不会很大。从而使机械又一定的稳定性和精确度。
(5)结构的合理性和经济性分析
该机构多以杆件为主,抗破坏能力较差,对于较大载荷时对杆件的刚度和强度要求较高。会