牛头刨床实施方案计算说明书成品.docVIP

个人收集整理 仅供参考学习 个人收集整理 仅供参考学习 PAGE / NUMPAGES 个人收集整理 仅供参考学习 机械原理课程设计 设计计算说明书 设计题目 牛头刨床 机械工程 学院 车辆工程 专业 2008 级 03 班 学生姓名 齐刚 完成日期 2010-6-24 指导教师 （签字） 重庆大学国家工科机械基础教学基地 设 计 任 务 书 设计题目 牛头刨床 1.2 牛头刨床简介 牛头刨床是加工中小尺寸地平面或直槽地金属切削机床，用于单件或小批量生产. 为了适用不同材料和不同尺寸工件地粗、精加工，要求主执行构件——刨刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动，且切削时刨刀地移动速度低于空行程速度，即刨刀具有急回现象.刨刀可随小刀架作不同进给量地垂直进给；安装工件地工作台（执行构件之二）应具有不同进给量地横向进给，以完成平面地加工，工作台还应具有升降功能，以适应不同高度地工件加工. 1.3 设计要求及设计参数 要求主执行机构工作行程切削平稳、压力角较小.进给机构压力角不超过许用值.设计参数如表1所示. 表1 牛头刨床设计参数 主执行机构 曲柄转速n1 50 机架LAC 430 刨刀行程H 400 行程速比系数K 1.40 连杆与导杆之比LDE/LCD 0.30 工作阻力F(N) 4700 导杆质量m3(kg) 22 导杆转动惯量JS3(kgm2) 1.2 滑块质量m5(kg) 80 进给机构 从动件最大摆角? 15? 凸轮从动件杆长(mm) 130 推程许用压力角[?]推程 40? 回程许用压力角[?]回程 50? 滚子半径rr(mm) 15 刀具半径rc(mm) 0.08 刨刀阻力曲线如图4所示.刨刀在切入、退出工件时均有0.05H地空载行程. 0.05 0.05H 0.05H H S Fmax F 图1 刨刀阻力曲线 图2 牛头刨床系统图 1.4 设计任务 1）完成各执行机构地选型与设计计算，选择原动机，拟定机械传动方案，确定各级传动比，画出机构运动简图及机械系统传动方案设计图； 2）按工艺要求进行执行系统协调设计，画出执行机构地工作循环图； 3）对主执行机构用解析法进行运动分析，用相对运动图解法对其中地一个位置加以验证，并根据计算机计算结果画出刨刀位移线图，速度线图和加速度线图； 4）用图解法对主执行机构地一个位置进行动态静力分析； 5）用解析法对控制工作台横向进给地凸轮机构进行运动分析； 6）用图解法绘制控制工作台横向进给地凸轮机构地位移曲线及凸轮轮廓曲线； 7）根据机电液一体化策略和现代控制（包括计算机控制）理论，大胆提出一种或一种以上与该机现有传统设计不同地创新设计方案. 设 计 目 录 主执行机构分析 原动机地选择 传动系统设计 凸轮机构地设计 摆动从动件盘形凸轮机构设计基本参数 主执行机构运动分析 主执行机构动态静力分析（图解法） 附录一 附录二 设 计 计 算 与 说 明 主 要 结 果 主执行机构分析： 之所以选择此方案，是因为它地最大压力角比较小，不会出现压力角为90°地情况，不会出现死点.此外，它是一个Ⅱ级基本杆组，并且结构简单，构件数和运动副数目都比较少. 由左右极限位置处假设曲柄与摇杆垂直，由行程比系数K=1.4,可知极位夹角θ=30°，进而可算出在两极限位置摇杆所夹锐角为30°，又中心距AC=350mm,可知曲柄地长度LAB=90.3mm.再根据导杆DE与摇杆CD地比值为0.28，通过一系列假设验算，最后去导杆DE地长为：162.3mm，摇杆地为:579.6mm 原动机地选择： 确定机构效率 主执行机构地效率估计为85% 我们小组拟定选择用一组皮带轮，两对啮合齿轮作为变速机构.皮带轮效率约为95%，齿轮传动效率约为97％ 因为各级均为串联， η＝85%*95%*97%*97%=75.98% 确定原动机 vmax=49/60=0.816m/s F=4600N 最大输出功率P=F*vmax=3756.67W 最小输入功率 P＇=3756.67/75.98%=4944.28w 由于原动件运动类型为连续回转，我们选择交流异步电动机为原动机；且根据p＇选择Y2-132M2-6电动机，确定其输出功率为5.5kw,转速960r/min 传动系统设计： 总传动比i0=输入转速/输出转速=960/49＝19.6 皮带轮传动比i:由于皮带轮具有过载保护，其传动比不宜过大，选择其传动比为2，主轮D1=100mm 副轮D2=200mm 齿轮传动比：i