河北工程大学牛头刨床机械原理设计3教材.doc

PAGE  PAGE 11 目录： 课程设计任务书…………………………………………………2 (1)工作原理及工艺动作过程…………………………… 2 (2)原始数据及设计要求………………………………………… 3 2、 设计（计算）说明书……………………………………………3 （1）画机构的运动简图 ………………………………………… 3 （2）机构运动分析…………………………………………………6 ①对位置11点进行速度分析和加速度分析……………………6 ②对位置7’点进行速度分析和加速度分析……………………8 （3）对位置7’点进行动态静力分析………………………………11 3、摆动滚子从动件盘形凸轮机构的设计……………………………12 4、参考文献 ………………………………………………………… 16 5、心得体会…………………………………………………………16 6、附件…………………………………………………………………17 一、课程设计任务书 1. 工作原理及工艺动作过程 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。刨床工作时, 如图(1-1）所示，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；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。刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力，而空回行程中则没有切削阻力。切削阻力如图(b）所示。O2 A O4 x y s 6 s 3 X s 6 C B Y s6 2 3 4 5 6 7 n 2 F r Y Fr 图（1-1） 2．原始数据及设计要求 设计内容导杆机构的运动分析符号n2单位r/minMm方案II64350905800.30.520050 已知 曲柄每分钟转数n2，各构件尺寸及重心位置，且刨头导路x-x位于导杆端点B所作圆弧高的平分线上。 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。 二、设计说明书(???情见A1图纸) 1．画机构的运动简图 1、以O4为原点定出坐标系，根据尺寸分别定出O2点，B点，C点。确定机构运动时的左右极限位置。曲柄位置图的作法为：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起，顺ω2方向将曲柄圆作12等分的位置（如下图）。 取第Ⅱ方案的第11位置和第7’位置（如下图）。 ２、机构运动分析 （1）曲柄位置“11”速度分析，加速度分析（列矢量方程，画速度图，加速度图） 取曲柄位置“11”进行速度分析。因构件2和3在A处的转动副相连，故VA2=VA3，其大小等于W2lO2A，方向垂直于O2 A线，指向与ω2一致。 ω2=2πn2/60 rad/s=6.702rad/s υA3=υA2=ω2·lO2A=6.702×0.09m/s=0.603m/s（⊥O2A） 取构件3和4的重合点A进行速度分析。列速度矢量方程，得 　υA4=　υA3+　　υA4A3 大小 ? √ ? 方向 ⊥O4B ⊥O2A ∥O4B 取速度极点P，速度比例尺μv=0.02(m/s)/mm ,作速度多边形如图1-2 图1-2 取5构件作为研究对象，列速度矢量方程，得 υC　=　　　υB　+　　　υCB 大小 ? 　　√ 　　? 方向 ∥XX(向右) ⊥O4B 　⊥BC 取速度极点P，速度比例尺μv=0.02(m/s)/mm, 作速度多边行如图1-2。 Pb=P a4·O4B/ O4A=68.2 mm 则由图1-2知， υC=PC·μv=0.68m/s 加速度分析： 取曲柄位置“11”进行加速度分析。因构件2和3在A点处的转动副相连，故=,其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。 ω2=6.702rad/s, ==ω22·lO2A=6.7022×0.09 m/s2=4.042m/s2 取3、4构件重合点A为研究对象，列加速度矢量方程得： aA4 = + 　aA4τ=　 aA3n + 　aA4A3K + aA4A3v 大小: ? ω42lO4A 　? 　√ 　2ω4υA4 A3 ? 方向： ? B→A ⊥O4B A→O2 ⊥O4B（向右） ∥O4B（沿导路）