[工学]长安大学机械原理牛头刨床课程设计.doc

 PAGE \* MERGEFORMAT 32 机械原理 课程设计说明书 设计题目：牛头刨床刨刀的往复运动机构 院（系、部）：工程机械学院 专 业：机械设计制造及其自动化 班 级学 号：XXXXXXXXXX 姓 名：XX 指导老师：张 帆 2012年1月6日 目 录 一、概述 §1.1、课程设计任务书————————————— 1 §1.2、原始数据及设计要求———————————————— 1 二、牛头刨床主传动机构的结构设计与分析 §2.1、机构选型、方案分析及方案的确定———————— 3 §2.2、杆组拆分———————————————————4 §2.3、绘制机构运动简图——————————————— 4 三、牛头刨床主传动机构的运动分析及程序 §3.1、解析法进行运动分析——————————————5 §3.2、程序编写过程（计算机C语言程序）———————7 §3.3、计算数据结果 ———————————————— 8 §3.4、位移、速度和加速度运动曲线图与分析——————9 四、牛头刨床传动系统 §4.1牛头刨床传动方案的拟定与分析————————————9 §4.2牛头刨床传执行机构运动简图————————————10 §4.3导杆机构的运动分析————————————————12 §4.4导杆机构的动态静力分析————————————————17 §4.5飞轮设计————————————————19 §4.6凸轮机构设计————————————————20 §4.7齿轮机构设计—————————————————— 25 五、课程设计心得体会—————————————————— 30 六、参考文献 —————————————————————— 30 一、概述 §1.1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，如图(a）所示，由导杆机构1-2-3-4-5带动刨头5和削刀6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，即要有极回作用。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件的表面加工质量。切削阻力如图(b）所示。 §1.2.原始数???及设计要求 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N1LACLABLCDLDELCS3Xs5Ys5G3G5FrYFrJs3单位r/minmmNmmKg.m2方案 Ⅲ724301108100.36Lcd0.5Lcd1804022062080001001.2二、牛头刨床主传动机构的结构设计与分析 §2.1、机构选型、方案分析及方案的确定 主执行机构设计参考方案： 方案分析： 方案一、 机构具有确定运动，自由度为F=3n-（2Pl+Ph）=3×5-(2×7+0)=1，曲柄为机构原动件； 通过曲柄带动摆动导杆机构和滑块机构使刨刀往复移动，实现切削功能，能满足功能要求 ; 工作性能，工作行程中，刨刀速度较慢，变化平缓符合切削要求，摆动导杆机构使其具有急回作用，可满足任意行程速比系数K的要求； 传递性能，机构传动角恒为90°，传动性能好，能承受较大的载荷，机构运动链较长，传动间隙较大； 动力性能，传动平稳，冲击震动较小； 结构和理性，结构简单合理，尺寸和质量也较小，制造和维修也较容易； 经济性，无特殊工艺和设备要求，成本较低。 方案确定：综上所述，所以选择方案一。 §2.2、杆组拆分 §2.3、绘制机构运动简图 （1）画机构的运动简图 1、以C为原点做出直角坐标系，根据尺寸分别定出A点，C点。 2、确定机构运动处于左右极限位置时CD杆的位置B1、B2。在左右极限位置，分别以运动副D点为圆心，ED的长度为半径分别作圆，与导轨运 动线相交，并判断E点的正确位置，确定E点的位置E1、E2，此时可确定牛头刨床的工作行程H.过D1和D2做刨头所在导轨的垂线D1G和D2G，从图形中的角度关系易证明GE1= G’E2，所以有E1E2=D1D2及E1E2==，,因而可以得到H=414.37mm。如图一所示 图一 3、由任务书中切削阻力图中的比例关系0.05H确定位置编号和(0.05H)两点，即分别为刨刀开始切削工作时杆4的运动副E1’点和刨刀离开工件时杆4’的运动副E2’点。如图二所示 图二 5、再由E1’点和E2’点，以ED长度为半径作圆，与以C点为圆心，CD的长度为半径的圆相交，