機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目牛頭刨床的機(jī)械綜合與傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目錄一設(shè)計(jì)題目3二牛頭刨床機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介4三機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)531機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介32設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)四設(shè)計(jì)內(nèi)容741導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析42凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)五參考文獻(xiàn)18一、設(shè)計(jì)題目牛頭刨床1）為了提高工作效率，在空回程時(shí)刨刀快速退回，即要有急回運(yùn)動(dòng)，行程速比系數(shù)在15左右。2）為了提高刨刀的使用壽命和工件的表面加工質(zhì)量，在工作行程時(shí)，刨刀要速度平穩(wěn)，切削階段刨刀應(yīng)近似勻速運(yùn)動(dòng)。3）曲柄轉(zhuǎn)速在90R/MIN,刨刀的行程H在430MM左右好。二、牛頭刨床機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機(jī)床，如圖41。電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶和齒輪傳動(dòng)，帶動(dòng)曲柄2和固結(jié)在其上的凸輪8。刨床工作時(shí)，由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)23456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，以減少電動(dòng)機(jī)容量和提高切削質(zhì)量，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)。刨刀每切削完一次，利用空回行程的時(shí)間，凸輪8通過(guò)四桿機(jī)構(gòu)191011與棘輪帶動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)（圖中未畫(huà)），使工作臺(tái)連同工件作一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以便刨刀繼續(xù)切削。刨頭在工作行程中，受到很大的切削阻力（在切削的前后各有一段約5H的空刀距離，見(jiàn)圖41，B），而空回行程中則沒(méi)有切削阻力。因此刨頭在整個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，受力變化是很大的，這就影響了主軸的勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，故需安裝飛輪來(lái)減小主軸的速度波動(dòng)，以提高切削質(zhì)量和減小電動(dòng)機(jī)容量。三、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)31機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機(jī)床。電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶和齒輪傳動(dòng)，帶動(dòng)曲柄2和固結(jié)在其上的凸輪8。刨床工作時(shí)，由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)23456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，稱工作切削。此時(shí)要求速度較低且均勻，以減少電動(dòng)機(jī)容量和提高切削質(zhì)量；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)效率。為此刨床采用急回作用得導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。刨刀每切削完一次，利用空回行程的時(shí)間，凸輪8通過(guò)四桿機(jī)構(gòu)191011與棘輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)，使工作臺(tái)連同工件作一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以便刨刀繼續(xù)切削。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。因此刨頭在整個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，受力變化是很大的，這就影響了主軸的勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，故需裝飛輪來(lái)減小株洲的速度波動(dòng)，以減少切削質(zhì)量和電動(dòng)機(jī)容量。32設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)牛頭刨床數(shù)據(jù)符號(hào)NABKHACDE/CD單位R/MINMM數(shù)據(jù)9015043045035凸輪機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)R0EH0102ARVMMMMMMMM9027015010120803010四、設(shè)計(jì)內(nèi)容41導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析已知曲柄每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)NAB,行程速比系數(shù)K,運(yùn)料推程H。要求選取適當(dāng)比例尺，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)見(jiàn)圖。用適量方程圖解法，進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，在A3圖紙上作出四個(gè)位置的速度圖解和加速度圖解。繪出E點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)線圖。以上內(nèi)容畫(huà)在A1圖紙上。步驟1）設(shè)計(jì)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。按已知條件確定導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的未知參數(shù)。其中E點(diǎn)的導(dǎo)路XX的位置可根據(jù)連桿DE傳力給E點(diǎn)的最有利條件來(lái)確定（見(jiàn)圖例A1）。2）作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。選取比例尺02作出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，曲柄位置的做法如圖A1；取E點(diǎn)在上極限時(shí)所對(duì)應(yīng)的曲柄位置為起始位置1，按轉(zhuǎn)向?qū)⑶鷪A周十二等分，得十二個(gè)曲柄位置，再作出開(kāi)始切削和中止切削所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)位置。共計(jì)14個(gè)機(jī)構(gòu)位置。3）作速度，加速度多邊形。選取速度比例尺00655（）和加速度比例尺041（），用相對(duì)VMS/AMS2/運(yùn)動(dòng)圖解法作該兩個(gè)位置的速度多邊形和加速度多邊形。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的速度加速度圖作圖過(guò)程1選取長(zhǎng)度比例尺，作出機(jī)構(gòu)在位置1的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。L如A1圖紙所示，作圖時(shí)，必須注意的大小應(yīng)選得L適當(dāng)，以保證對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)完整、準(zhǔn)確、清楚的表達(dá)，另外應(yīng)在圖面上留下速度多邊形、加速度多邊形等其他相關(guān)分析圖形的位置。2求原動(dòng)件上運(yùn)動(dòng)副中心A的VB2和AB2AB602N3SRDVB2ABLAB131M/S式中VB2B點(diǎn)速度（M/S）方向丄ABAB2ABLAB1234M/S22式中AB2B點(diǎn)加速度（M/S）,方向BA3解待求點(diǎn)的速度及其相關(guān)構(gòu)件的角速度由原動(dòng)件出發(fā)向遠(yuǎn)離原動(dòng)件方向依次取各構(gòu)件為分離體，利用絕對(duì)運(yùn)動(dòng)與牽連運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系矢量方程式，作圖求解。1（1）對(duì)B1、D1點(diǎn)求速度列出AB桿B1點(diǎn)的速度矢量方程根據(jù)平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件兩點(diǎn)間速度的關(guān)系絕對(duì)速度牽連速度相對(duì)速度B3VB2VB2B3方向丄CD丄ABCD大小速度比例尺（MS/MM）作速度多邊形求解VB3、VB3B2。V1VB31BP0917M/SVB3B21BA09825M/SVVVDLCD3118M/SCDLCD169SRD（2）求E1點(diǎn)速度比例尺2PV0059MS/MM1EVDVED方向/XX丄CDED大小VED21ED0295M/SVE21EP1298M/SDEL121SRA解待求點(diǎn)的加速度及其相關(guān)構(gòu)件的角加速度牽連運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)絕對(duì)加速度牽連加速度科氏加速度相對(duì)加速度（3）對(duì)B1、D1點(diǎn)求加速度要求B3點(diǎn)加速度，得先求出2點(diǎn)加速度，要求出B2點(diǎn)的加速度，則需要求出B點(diǎn)的加速度，再根據(jù)B點(diǎn)的加速度作圖求出AB3AND3ATB3A2BAKB23ARB23方向BC丄CDBA丄CD/CD大小作速度多邊形，求出AB3AKB2332BCDV332M/SNB3CDL12154M/S22AUPFB2041M/S/MM3BAU1PD123M/S221DBCL31614M/S2（4）求E1點(diǎn)加速度TDENEDEAA方向/XXED丄DE大小NDEAL203565M/SPEAE1599M/S222（1）對(duì)B2、D2點(diǎn)求速度列出AB桿B2點(diǎn)的速度矢量方程根據(jù)平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件兩點(diǎn)間速度的關(guān)系絕對(duì)速度牽連速度相對(duì)速度B3VB2VB2B3方向丄CD丄ABCD大小速度比例尺（MS/MM）作速度多邊形求解VB3、VB3B2。V1VB32BP1179M/SVB3B22BA0524M/SVVVDLCD31437M/SCDLCD205SRD（2）求E2點(diǎn)速度比例尺2PV007185MS/MM1EVDVED方向/XX丄CDED大小VED22ED01437M/SVE22EP150885M/SDEL059SRA解待求點(diǎn)的加速度及其相關(guān)構(gòu)件的角加速度牽連運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)絕對(duì)加速度牽連加速度科氏加速度相對(duì)加速度（3）對(duì)B2、D2點(diǎn)求加速度要求B3點(diǎn)加速度，得先求出2點(diǎn)加速度，要求出B2點(diǎn)的加速度，則需要求出B點(diǎn)的加速度，再根據(jù)B點(diǎn)的加速度作圖求出AB3AND3ATB3A2BAKB23ARB23方向BC丄CDBA丄CD/CD大小作速度多邊形，求出AB3AKB2332BCDV21484M/SNB3CDL12242M/S22AUPF041M/S/MM3BAUPD738M/S222DBCL3892M/S2（4）求E2點(diǎn)加速度TDENEDEAA方向/XXED丄DE大小NDEAL20084M/SPEAE738M/S223（1）對(duì)B3、D3點(diǎn)求速度列出AB桿B2點(diǎn)的速度矢量方程根據(jù)平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件兩點(diǎn)間速度的關(guān)系絕對(duì)速度牽連速度相對(duì)速度B3VB2VB2B3方向丄CD丄ABCD大小速度比例尺（MS/MM）作速度多邊形求解VB3、VB3B2。V1VB33BP1179M/SVB3B23BA0524M/SVVVDLCD1437M/SCDLCD205SRD（2）求E3點(diǎn)速度比例尺2PV007185MS/MM1EVDVED方向/XX丄CDED大小VED23ED021555M/SVE23EP136515M/SDEL088SRA解待求點(diǎn)的加速度及其相關(guān)構(gòu)件的角加速度牽連運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)絕對(duì)加速度牽連加速度科氏加速度相對(duì)加速度（3）對(duì)B3、D3點(diǎn)求加速度要求B3點(diǎn)加速度，得先求出2點(diǎn)加速度，要求出B2點(diǎn)的加速度，則需要求出B點(diǎn)的加速度，再根據(jù)B點(diǎn)的加速度作圖求出AB3AND3ATB3A2BAKB23ARB23方向BC丄CDBA丄CD/CD大小作速度多邊形，求出AB3AKB2332BCDV21484M/SNB3CDL12242M/S22AUPF041M/S/MM3BAUPD738M/S223DBCL892M/S2（4）求E3點(diǎn)加速度TDENEDEAA方向/XXED丄DE大小NDEAL201885M/SPEAE943M/S224（1）對(duì)B4、D4點(diǎn)求速度列出AB桿B2點(diǎn)的速度矢量方程根據(jù)平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件兩點(diǎn)間速度的關(guān)系絕對(duì)速度牽連速度相對(duì)速度B3VB2VB2B3方向丄CD丄ABCD大小速度比例尺（MS/MM）作速度多邊形求解VB3、VB3B2。V1VB34BP08515M/SVB3B24BA09825M/SVVVD4LCD311M/SCDLCD158SRD（2）求E4點(diǎn)速度比例尺2PV007185MS/MM1EVDVED方向/XX丄CDED大小VED24ED0275M/SVE424EP0935M/SDEL113SRA解待求點(diǎn)的加速度及其相關(guān)構(gòu)件的角加速度牽連運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)絕對(duì)加速度牽連加速度科氏加速度相對(duì)加速度（3）對(duì)B4、D4點(diǎn)求加速度要求B3點(diǎn)加速度，得先求出2點(diǎn)加速度，要求出B2點(diǎn)的加速度，則需要求出B點(diǎn)的加速度，再根據(jù)B點(diǎn)的加速度作圖求出AB3AND3ATB3A2BAKB23ARB23方向BC丄CDBA丄CD/CD大小作速度多邊形，求出AB3AKB2332BCDV31047M/SNBA3CDL121348M/S22AUPF041M/S/MM3BAU4PD1189M/S224DABCL3153M/S2（4）求E4點(diǎn)加速度TDENEDEAA方向/XXED丄DE大小NDEAL2031M/SPEAE1435M/S2242凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1確定凸輪基圓半徑已知凸輪以等角速度逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，推桿軸線在凸輪回轉(zhuǎn)中心的右側(cè)，偏距E2MM,從動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律及已知數(shù)據(jù)如下升距H70MM，推程運(yùn)動(dòng)角150，推程為等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，遠(yuǎn)休角10，回程運(yùn)動(dòng)角120，回程為正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律，近休角80。根據(jù)公式20TANESEDSR得85OR2合理選擇滾子半徑采用滾子推桿時(shí)，滾子半徑的選擇要考慮滾子的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度及凸輪輪廓曲線的形狀等多方面的因素。下面主要分析凸輪輪廓曲線與滾子半徑的關(guān)系設(shè)工作廓線的曲率半徑為A，等于理論廓線的曲率半徑與滾子半徑R之和，即AR。這樣，不論滾子半徑大小如何，凸輪的工作廓線總是可以平滑的做出來(lái)。所以取R10MM3選取適當(dāng)?shù)谋壤撸脦缀巫鲌D法給制從動(dòng)桿位移線圖圖A2,50。推程運(yùn)動(dòng)時(shí)等加速等減速加速階段20HS，（75）減速階段20，（10）旋轉(zhuǎn)角度（）位移S（MM）10062222024889305640995565015555660224703048897535803951119047610054444411060044412064413067511114069377815070回程運(yùn)動(dòng)時(shí)正弦加速度運(yùn)動(dòng)方程2SIN100HS旋轉(zhuǎn)角度（）位移S（MM）17069737118067981619063640820056314921046403822035230235962240136851250635922