机械原理设计终结版.docVIP

目录----- 一、概述 1．课程设计的题目 2．课程设计的任务和目的 3．课程设计的要求 二、机构简介与设计数据 1．机构简介 2．设计数据 三、设计内容 1．导杆机构的运动分析 2．导杆机构的动态静力分析 3．凸轮机构设计 4．课程设计的数据 四、课程设计的内容和步骤 1．导杆机构的设计及运动分析 2．凸轮机构设计 3.齿轮机构设计 五、小结 一、概述 1．课程设计的题目 此次课程设计的题目是：牛头刨床的主传动结构的设计. 2．课程设计的任务和目的 1）任务： ① 牛头刨床的机构选型、运动方案的确定； ②导杆机构进行运动分析； ③凸轮机构设计； ④齿轮机构设计 2）目的： 机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技术基础课程，它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。其目的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统设计的步骤及方法，其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。 3．课程设计的要求 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，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。 二、机构简介与设计数据 1．机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图1(a)。电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。刨床工作时，由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀7作往复运动。刨头右行时，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，刨头左行时，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（在切削的前后各有一段约5H的空刀距离，见图4-1，b），而空回行程中则没有切削阻力。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．设计数据 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 n2 L0204 L02A L04B LBC L04S4 XS6 YS6 G4 G6 P YP JS4 单位 r/min mm N mm kgm2 方 案 Ⅰ 60 380 110 540 0.25L04B 0.5L04B 240 50 200 700 7000 80 1.1 Ⅱ 64 350 90 580 0.3L04B 0.5L04B 200 50 220 800 9000 80 1.2 Ⅲ 72 430 110 810 0.36L04B 0.5L04B 180 40 220 620 8000 100 1.2 表1 设计数据 设计内容 飞轮转动惯量的确定 凸轮机构的设计 符号 δ no’ z1 Z0〃Z1′ Jo2 Jo1 Jo〃’ ψmax lo9D [α] φ φs φ’ 单位 r/min Kgm2 ° mm ° 方 案 Ⅰ 0.15 1440 10 20 40 0.5 0.3 0.2 0.2 15 125 40 76 10 75 Ⅱ 0.15 1440 13 16 40 0.5 0.4 0.25 0.2 15 135 38 70 10 70 Ⅲ 0.16 1440 15 19 50 0.5 0.3 0.2 0.2 15 130 42 75 10 65 设计内容 齿轮机构的设计 符号 d0′ d0″ m12 m0″1′ α ψmax 单位 mm ° 方 案 Ⅰ 100 300 6 3.5 20 15 Ⅱ 100 300 6 4 20 15 Ⅲ 100 300 6 3.5 20 15 三、设计内容 1.导杆机构的运动分析 已知 曲柄每分钟的转数，各构件尺寸及重心位置，且刨头导路位于导杆端头B所作圆弧高的平分线上(图2所示)。 要求 作机构的运动简图，并作机构两个位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图。以上内容与后面动态静力分析一起画在1号图纸上(参考图例1)。 曲柄位置图的作法为图2取1和8′为工作行程起点和终点所对应的曲柄位置，1′和7′为切削起点和终点所对应的曲柄位置，其余2、3…12等，是由位置1