牛头刨床导杆凸轮机构设计 (8).docx

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自己加个封面，格式或者文本（如有特殊要求）可以自行调整，千万不要动数据，数据和图纸是一一对应的。

目录

第一章概述 3

1.1设计目的 3

1.2设计任务 3

1.3工作原理 3

1.4设计方法 4

第二章设计项目 5

2.1设计题目 5

2.2设计内容 5

2.3方案选择 5

2.3.1方案选项 5

2.3.2方案的确定 6

2.4机构简介 6

2.4.1工作原理 6

2.4.2设计数据 7

第三章导杆机构的设计与分析 8

3.1导杆机构的设计 8

3.2导杆机构的运动分析 9

3.2.1曲柄位置1的运动分析 9

3.2.3曲柄位置1的静力分析 13

3.3绘制线图 16

3.4运动仿真 16

第四章凸轮设计 18

第五章齿轮设计 20

第六章飞轮设计 22

第七章总结 23

第八章参考文献 24

第一章概述

1.1设计目的

机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练，同时是使学生较全面、系统的掌握机械原理课程的基本原理和方法的重要环节，是培养学生确定机械运动方案、分析和设计接.

1.借机械系统运动方案的设计与拟定来把机械原理课程中的各种理论知识和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深学生所学的理论知识。

2.培养学生独立解决有关课程实际问题的能力，是学生对于机械运动学和动力学的分析和设计有较完善的概念。

3.卸的能力以及开发创新能力的手段。其目的是：进一步提高学生的运算、绘图、运用计算器和技术资料的能力。

4.通过编写说明书，培养学生表达、归纳、总结和独立思考的能力。

1.2设计任务

机械原理课程设计的的任务是对给定的设计要求进行分析。

1.小组成员按设计任务要求想出三个方案，小组讨论确定最佳方案。

2.确定杆件尺寸。

3.对机械进行运动分析，求出相关点或相关构件的参数，如点的位移、速度、加速度。

4.根据方案对各构件进行运动设计，如对连杆机构按行程速比系数进行设计，对凸轮机构按从动件运动规律进行设计。

5.要求学生根据设计任务绘制必要的图纸。

1.3工作原理

牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图1-1）所示。电动机经过皮带和齿轮传动，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。刨头左行时，刨刀不切削，称为空回行程，此时要求速度较高，以提高生产率。为此刨床采用有急回运动的导杆机构。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与棘轮带动螺旋机构（图中未画），使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。刨头在工作过程中，受到很大的切削阻力（在切削的前后各有一段0.05H的空刀距离，见图1-1），而空回行程中则没有切削阻力。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转动，故需安装飞轮来减小主轴的速度波动，以提高切削质量和减少电动机容量。

图1-1牛头刨床工作原理图

1.4设计方法

机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。图解法集合概念清晰、直观；解析法精度较高。根据要求此处用图解法进行设计。

第二章设计项目

2.1设计题目

牛头刨床设计，电动机轴与曲柄2平行、刨刀刀刃点与铰链c，使用寿命10年，每日一班制工作，载荷有轻微冲击。允许曲柄2转速偏差为-5%~+5%。要求导杆机构的最大压力角应为最小值；凸轮机构的最大压力角应在许应值【a】之内，摆动从动件9的升、回程运动规律均为等加速等减速运动。执行机构的传动效率按0.95%计算。系统有过载保护。按小批量生产规模设计。

2.2设计内容

根据题目设计要求，通过设计分析，比较不同运动方案的优劣。对方案的主要传动和执行机构进行尺寸综合，用图解法确定有关设计尺寸参数，绘制包括从原动件到执行构件间，组成该机器的所有传动机构的传动系的机构简图。

2.3方案选择

2.3.1方案选项

方案一如下：

图2-1方案一机构简图

说明：电动机带动曲柄，曲柄带动连杆传动，连杆迫使刨刀往复运动。自由度。

F=3*n-(2p1+pn)=3*5-2*7=1

评价：该方案整体上是不错的，制造成本低，而其急回性能好，稳定，精确性能好，但是利用杠杆传力该机构的承载能力不够好。

方案二如下

图2-2方案二机构简图

说明：该机构具有确定的运动，自由度F=3*n-(2p1+pn)=3*5-2*7=1电机带动曲柄，曲柄带动滑块移动，滑块带动摇杆摆动，摇杆带动滑块，滑块迫使刨刀往复运动，评价：该方案的工作性能相当好，无论从传力性、精确性上都是相对比较好的。

2.3.2方案的确定

以上两个方案相比，方案二的具有较少的移动副，刨削质量好，且冲击震动较小，摩擦阻力要少于一方案，由此看来方案二