机械原理课程设计---牛头刨床机构.doc

说 明 书 设计题目：牛头刨床机构 学 院：机电工程学院 班 级：10材料**** 学 号：*********** 设 计 者：yeshuai 指导老师：****** ***大学 2012年6月4日 机械设计说明书目录 机械设计说明书目录 1 一.机构简介与设计数据 2 1.1机构简介 2 1.2设计数据 2 二.机构的设计及分析 3 2.1速度分析 3 2.2.加速度分析 4 三.动态静力分析 9 3.1曲柄位置为7 9 3.1.1取构件5.6基本杆组为示力体如图 9 3.1.2取构件3.4基本杆组为示力体(如图1-6) 10 3.1.3 取构件2为示力体为示力体如图(1-8) 10 3.2曲柄位置为11 11 3.2.1.取构件5.6基本杆组为示力体（如图2-5） 11 3.2.2取构件3.4基本杆组为示力体（如图2-6） 12 3.2.3取构件2为示力体 12 四.凸轮机构的设计 13 4.1凸轮基圆半径的确定 13 4.2轮廓设计 14 五.齿轮机构的设计 16 5.1齿轮变位系数的选择 16 5.2齿轮啮合图的绘制 18 六．参考文献 22 一.机构简介与设计数据 1.1机构简介 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1-1（a）所示。电动机经减速装置（图中只画出齿轮z1，z2）使曲柄2转动，再通过导杆机构2-3-4-5-6带动刨刀做往复切削运动。工作行程时，刨刀速度要平稳；空回行程时，刨刀要快速退回，即要有急回作用。切削阶段刨刀要近似匀速运动，以提高刨刀的使用寿命和工件的表面加工质量。刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴O2上的凸轮驱动摆动从动件O7D和其他有关机构（图中未画出）来完成的。为了减小机器的速度波动，在曲柄轴O2上安装一调速飞轮。切削阻力如图1-1（b）所示。 1.2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 Fr yF JS4 [δ] 单位 r/min mm N mm kgm2 方案? 60 380 110 540 0.25 L04B 0.5 L04B 240 50 200 700 7000 80 1.1 0.15 内容 凸轮机构设计 符号 Ψmax lO7D [α] δ0 δ01 δ0ˊ δ02 运动规律 单位 （ °） mm （ °） 等 加 速 等 减 速 方案? 15 125 40 75 10 75 200 内容 齿轮机构设计 符号 z1 z2 m α 单位 mm （ °） 方案? 10 40 6 20 二.机构的设计及分析 2.1速度分析 A）曲柄位置为7.（如图1-1） 图1-1 1．速度分析： 由运动已知的曲柄上A(A2,A3,A4 )点开始，列两构件重合点间速度矢量方程，求构件4上A点的速度νA4。因为 υA3=υA2=2πn2/60×lO2A=2π×0.11m/s=0.6908m/s（⊥O2A）νA4 = νA3 + νA4A3 大小 ？ √ ？ 方向 ⊥O4A ⊥O2A ∥O4A 取极点p，按比例尺μν=0.01（m/s）/mm作速度图（如图1-2），并求出构件4（3）的角速度ω4和构件4上B点的速度νB以及构件4与构件3上重合点A的相对速度νA4A3。 图1-2 因为 νA4 = μν=0.01×34.0m/s =0.345 m/s ω4 = νA4/lO4A =0.35525/0.42206 =0.815 rad/s且ω3=ω4（顺时针） νB = ω4lO4B = 0.815×0.54m/s =0.44m/s 所以 νA4A3 = μν= 0.01×60= 0.60m/s 对构件5上B、C点，列同一构件两点间的速度矢量方程： νC =νB + VCB 大小 ？ √ ？ 方向 ∥xx ⊥O4B ⊥BC νC= uv = 0.01×43 = 0.43m/s ω5 = νCB/ lBC = 0.01×10.0/0.135rad/s =0.741rad/s 2.2.加速度分析 由运动已知的曲柄上A（A2，A3，A4）==4π·LO2A /60=4π×0.11/60 m/s=4.338m/s =ω4lO4A=0.815×0.815×0.417=0.28m/s aA4A3K = 2ω4vA4 A3 =2×0.815×0.60＝0.98m/s aCB =ω5 ×LBC = 0.741 ×0.741×0.135=0.0741 m/s 取3、4构件重合点A为研究对象，列加速度矢量方程得： aA4 = +