牛头刨床（机械原理课程设计）完整版.docx

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机械原理课程设计

题目：牛头刨床

作者：张晴

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机械原理

设计数据 2

1、概述

1.1牛头刨床简介 4

1.2运动方案分析与选择 5

2、导杆机构的运动分析

2.1位置2的速度分析 6

2.4位置2的加速度分析 7

2.3位置4的速度分析 10

2.4位置4的加速度分析 11

3、导杆机构的动态静力分析

3.1位置2的惯性力计算 12

3.2杆组5,6的动态静力分析 12

3.3杆组3.4的动态静力分析 13

3.4平衡力矩的计算 14

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概述

一、机构机械原理课程设计的目的：

机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要实践环节。其基

本目的在于：

(1)进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程

实际问题的能力。

(2)使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。

(3)使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步设计选型与组合以

及确定传动方案的能力。

(4)通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机

和查阅技术资料的能力。

二、机械原理课程设计的任务：

机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构(连杆机构、凸轮机构、齿轮机构以及其他机构)进行设计和运动分析、动态静力分析，并根据给定

机器的工作要求，在此基础上设计凸轮、齿轮；或对各机构进行运动分析。

要求学生根据设计任务，绘制必要的图纸，编写说明书。

三、械原理课程设计的方法：

机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。图解法几何概念较清晰、直观；解析法精度较高。根据教学大纲的要求，本设计主要应用图解法进行

设计。

牛头刨床的简介

一.机构简介：

机构简图如下所示：

工作台

牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，主要由齿轮机构，导杆机构和凸轮机构等组成，如图所示。电动机经过减速装置(图中只画出了齿轮z?,z?)使曲柄2转动，再通过导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀作往复切削运动。工作行程时，刨刀速度要平稳，空回行程时，刨刀要快速退回，即要有急回运动。切削阶段刨刀应近似匀速运动，以提高刨刀的使用寿命和工作的表面加工质量。刀具与工作台的进给运动，是由固结于轴O?上的凸轮驱动摆动从动件O?D和其他有关机构(图中未画出来)完成的。为减小机器的速度波动，在曲柄轴0?上安装

一调速飞轮，切削阻力如图所示。

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原始数据

设计

内容

导杆机构的运动分析

导杆机构的动态静力分析

符号

n?

lo?O?

lo?A

lo?B

lgc

lo?S?

Xs?

Ys?

G?

G?

Fr

YF

Js?

[δ]

单位

r/min

mm

N

mm

kg*m2

方案

60

380

110

540

0.25

lo?B

0.5

O?B

240

50

200

700

7000

80

1.1

0.15

内容

凸轮机构设计

齿轮机构设计

符号

Ymax

0?D

[a]

δ

0

δ

01

δ

0

δ02

运动规律

Z?

Z?

m

α

单位

(°)

mm

(°)

正弦加速度

mm

(°)

方案

15

125

40

75

1

)

75

200

10

40

6

20

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1.1位置2的速度分析(左极限位置的曲柄对应位置顺时针

转30°)

数据：n?=60r/min,lo?o?=380mm,lo?A=110mm,lo?g=540mm,lgc

=0.25lo?B=135mm,l??s?=0.5lo?B=270mm

对位置2:选取尺寸比例尺μ?=1,作机构运动简图。

CX

C

X65B

X

6

A

3}2

3}

U?

4}

D4

由CAD测量得：lo?A=0.41899m

速度分析：取构件3和4的重合点(A2,A3,A4)进行速度分析。

对构件2:VA?=O2lo?A=(60×2π)160×0.11=0.69m/s

对构件3:构件3和构件2在A处构成转动副，VA3=VA2=0.69m/s

对构件4:VA4=VA3+VA4A3

?//AO?大小：

?

//AO?

方向：⊥AO?⊥AO?

取速度极点P,速度比例尺μv=0.001(m/s)/mm。作速度多边形如下图所示。

计算结果

lo??=0.41899m

VA2=0.69m/s

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s

s品g33

a3

VA4=0.3237m/s

w?=0.7726rad/s

VA4A3m/s

=0.60932

VB4=0.4172m/s

Vc5

m/s

=0.39785

323.7

397,85P