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机械原理课程设计之牛头刨床点和点 ———————————————————————————————— 作者： ———————————————————————————————— 日期： 1. 机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。刨床工作时,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，刨刀进展切削，称工作行程，此时要求速度较低并且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量；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。刨刀每次削完一次，利用空回行程的时间，凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮带动螺旋机构，使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力，而空回行程中那么没有切削阻力。因此刨头在整个运动循环中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需安装飞轮来减少主轴的速度波动，以提高切削质量和减少电动机容量。 图1-1 1．导杆机构的运动分析 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。 设计数据 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。刨床工作时，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，刨刀进展切削，称工作切削。此时要求速度较低且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量；刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产效率。为此刨床采用急回作用得导杆机构。刨刀每切削完一次，利用空回行程的时间，凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮机构带动螺旋机构，使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力，而空回行程中那么没有切削阻力。因此刨头在整个运动循环中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需装飞轮来减小株洲的速度波动，以减少切削质量和电动机容量。 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 P YP JS4 单位 r/min mm N mm kgm2 方 案 Ⅰ 60 380 110 540 L04B L04B 240 50 200 700 7000 80 Ⅱ 64 350 90 580 L04B L04B 200 50 220 800 9000 80 Ⅲ 72 430 110 810 L04B L04B 180 40 220 620 8000 100 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〔如下列图〕。 第五章 选择设计方案 1机构运动简图 图1-2 2、选择表Ⅰ中方案Ⅱ 取第方案的第7位置和第12位置〔如下列图1-3〕。 图1-3 2、曲柄位置“7’ 取曲柄位置“7’〞进展速度分析，其分析过程同曲柄位置“1〞。 取构件3和4的重合点A进展速度分析。列速度矢量方程，得 υA4=υA3+υA4A3 大小 ? √ ? 方向 ⊥O4A ⊥O2A ∥O4B 取速度极点P，速度比例尺μv=(m/s)/mm，作速度多边形如图1-4。 图１—4 那么由图1-4知，，υA4=pa4·μv=3629× =m/s υA4A3=a3a4·μv=×=m O4A= 由速度影像定理得υB5=υB4=υA4·O4B/ O4A=m/s 又 ω4=υA4/ lO4A=rad/s 取5构件为研究对象，列速度矢量方程，得 υC5=υB5+υC5B5 大小 ? √ ? 方向 ∥XX ⊥O4B ⊥BC 其速度多边形如图1-4所示，有 υC5= ·μv×/s =/s υC5B5=·μv=× m/s = m/s ωCB=υC5B5／lCB= rad/s = rad/s 取曲柄位置“7’〞进展加速度分析,分析过程同曲柄位置“1〞.取曲柄构件3和4的重合点A进展加速度分析.列加速度矢量方程,得 aA4= a A4n+ a A4t= a A3n + a A4A3k + a