机械及设计牛头刨床.doc

仲恺农业工程学院 《机械原理》课程设计报告 题 目： 牛 头 刨 床 设 计 专 业： 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 目录 工作原理 3 设计要求 3 设计内容及工作量 4 一．连杆机构的对比 5 二. 拟定机械传动方案 6 三. 机械运动方案示意图 6 四. 机构运动简图 7 五. 导杆机构的运动分析 8 六. 导杆机构的动静力分析 12 七. 凸轮机构的设计 13 八. 总结 15 九.参考文献 15 工作原理：的机构导杆机构和凸轮机构。在切削行程H中，前后各有一段0.05H的空刀距离，工作阻力F为常数；为空回行程，无阻力。空回行程工进给运动，设计要求：电动机轴与曲柄轴平行，使用寿命10年，每日一班制工作，载荷有轻微冲击。允许曲柄转速偏差为±5％。要求导杆机构的角；凸轮机构的最大压力角应在许用值[]之内，摆动从动件的升、回程运动规律均为等速运动。执行构件的传动效率按0.95计算，系统有过载保护。按小批量生产规模设计。 导杆机构运动分析 转速n2(r/min) 工作行程H(mm) 行程速比系数K 50 300 1.38 凸轮机构运动分析 从动件最大摆角(max(°) 摆动从动件杆长 许用压力角[](°) 推程运动角(0 (°) 远休止角(s (°) 回程运动角(0’ (°) 15 128 41 62 10 60 导杆机构运动动态静力分析 工作阻力Fmax(N) 导杆质量m4(kg) 滑块6质量m6(kg) 导杆4质心转动惯量Js4(kgm2) 4600 20 80 1.2 设计内容及工作量：、根据给定的数据确定机构的运动尺寸。要求用图解法设计，并将设计结果和步骤写在设计说明书中。、导杆机构的运动分析。分析导杆滑块的速度导杆滑块7、凸轮机构设计。根据所给定的已知参数，确定凸轮机构的基本尺寸（基圆半径ro、机架和滚子半径），并将运算结果写在说明书中。画出凸轮机构的实际廓线。、编写设计说明书一份。应包括设计任务、设计参数、设计计算过程等。 一．连杆机构的对比 第一个方案： 因为其自由度F=3*5-2*7=1，机构具有确定的运动。与原方案相比，结构同样简单，但由于此方案中刨头会受到曲柄转动时向上的力，不利于力的传动。 第二个方案： 因为其自由度F=3*5-2*7=1，机构具有确定的运动。此方案以滑块机构替代转动机构，增加了摩擦，以曲柄机构带动的刨刀需加一个较大的力，动力性能较差。 第三个方案： 因为其自由度F=3*5-2*7=1，机构具有确定的运动。其冲击振动较大，零件易磨损，维护较难，对设备要求较高，导致成本增加。 二．拟定机械传动方案 1.电机的选择 刨床的执行构件的速度很低，曲柄转速比较小，应选择转速比较小的原动机，综合考虑应选定传动系统电机型号为Y160M2-8，转速720r/min。 A、根据要求取步转速 n同=720 r /min B、根据扭头刨床设计数据知有效工作行程 H=0.31 m C、工作机有效功率为P=5.5KW 2.执行机构的选择 为了减少能耗、减轻振动，易将转换运动形式的机构，如凸轮机构、连杆机构、螺旋机构等布置在执行机构相连的低速级一端。 传动方案 刨刀每分钟往复移动的次数可调，最小的每分钟往复移动次数为15次（第一档），最大为80次（第六档），共六档，相邻两档每分钟往复移动次数之比理论上应相等。 刨刀的工作行程H=300mm,可用人工无级调整。 刨刀在一定范围内可随小刀架实现手动无级垂直进给 刨刀往复运动的起始位置，在一定范围内可用 工作台自动实现横向进给，且进给量可由人工无级调整。 刨刀的往复切削运动具有急回特性。当刨刀工作行程为300mm时。其行程速比系数K控制为1.38 刨刀行程为300mm时，刨刀的切削力不超过4600N，导杆4的质心转动惯量为1.2 三．机械运动方案示意图 四．机构运动简图： 确定机构的运动尺寸：机架，行程速比系数 K=1.38，连杆与导杆之比 则原动件杆4的极位夹角 曲柄2 导杆4 连杆5 用Autocad软件按1:1绘制所设计的机构运动简图： 五．导杆机构的运动分析 曲柄位置“1”，“8”速度分析，加速度分析（列矢量方程，速度图，加速度图）。 A、速度分析 因构件2和3在A处的转动副相连，故VA2=VA3= 其方向垂直于O2A，指向与ω2的转向一致。 取构件3和4的重合点A3，A4进行速度分析。列速度矢量方程，得： 方向 ? √ ? 大小 取速度极点P