牛头刨床连杆齿轮机构设计 (8).docx

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目录

TOC\o1-3\h\z\u一．机构简介与运动数据 1

1.机构简介 1

2.设计数据见表 2

二．设计内容 3

2.1导杆机构的运动分析 3

2.3导杆机构的动态静力分析 8

三．齿轮机构的设计 12

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60r/min牛头刨床连杆齿轮机构设计

一．机构简介与运动数据

1.机构简介

牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图1-1。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，刨刀进行切削，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。刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力（在切削的前后各有一段约0.05H的空刀距离，见图4-1,b)，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运转，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牛头刨床机构简图及阻力曲线图

图1-1牛头刨床机构简图及阻力曲线图

2.设计数据见表

二．设计内容

2.1导杆机构的运动分析

已知曲柄每分钟转数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（见图

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（参考图例1)。

曲柄位置图的作法为（图4-2）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方向将曲柄圆周作12等分的位置。

2-1

2.2.1位置1的速度分析、加速度分析

已知lO2O4=380mm

l

图2-2位置1和6的机构简图

速度分析

因构件2和3在A处的转动副相连，故VA2=VA3其大小等于ω2

ω2

V

取构件3和4的重合点A进行速度分析

V

大小？√？

方向⊥AO4⊥AO4

取速度极点P，速度比例尺μv=0.01

图2-3

则由图2-3知vA

V

用速度影像法求得，

又ω

取5构件为研究对象，列速度矢量方程，得

V

大小？√？

方向∥x-x⊥BO4⊥B

取速度极点P，速度比例尺μv=0.01

则由图2-3知，vC5=μvpc5=

加速度分析

对位置1进行加速度分析。因构件2和3在A点处的转动副相连，故aA2n=aA

ω2=6.28rad/s

aA

大小：?ω22lO2A?√

方向：?B→A⊥O4BA→O2⊥O4B（向右

取加速度极点为p，加速度比例尺μa=0.1m/s2

图2-4

则由图2-4知，

aA4=p

用速度影像法得aB

取5构件为研究对象，列加速度矢量方程，得

a

大小？√√？

方向∥x-x

其加速度多边形如图2-4所示，有aC

2.2.2位置6的速度分析、加速度分析

速度分析

取构件3和4的重合点A进行速度分析。列速度矢量方程，得

V

大小？√？

方向⊥AO4⊥AO4

取速度极点P，速度比例尺μv=0.01

图2-5

则由图2-5知，v

v

vB

取5构件为研究对象，列速度矢量方程，得

V

大小？√？

方向∥x-x⊥BO4

v

加速度分析

对位置6进行加速度分析，分析过程同位置3，取构件3和4的重合点A进行加速度分析，列加速度矢量方程，得

a

大小：?ω22lO2A

方向：?B→A⊥O4BA→O2⊥O4B（向右

取加速度极点为p，加速度比例尺μa=0.05m/s2/mm,作加速度多边形如图

图2-6

则由图2-6知，aA4

a4

aA4

用加速度影像法得a

取5构件为研究对象，列加速度矢量方程，得

a

大小？√√？

方向∥x-x

其加速度·多边形如图2-6所示，有

aC5B5

a

2.3导杆机构的动态静力分析

已知各构件的重量G（曲柄2、滑块3和连杆5的重量都