牛头刨床导杆凸轮机构设计 (2).docx

TOC\o1-3\h\z\u一、机构简介与设计数据 2

1.机构简介 2

二.设计内容 3

1.导杆机构的运动分析 3

1.1曲柄“3”位置速度分析 4

1.2曲柄“3”位置加速度分析 5

2.1曲柄“9”位置速度分析 6

2.2曲柄“9”位置加速度分析 7

2.导杆机构的动态静力分析 8

（一）5—6组示力体 8

（二）3—4组示力体 9

（三）2组示力体 9

3.凸轮机构设计 10

牛头刨床

一、机构简介与设计数据

1.机构简介

牛头创床是一种用于平面切削加工的机床，如图4-1。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。创床工作时，由导杆机构2-3-4-5-6带动创头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4-1,6），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。

2.设计数据

二.设计内容

1.导杆机构的运动分析

已知曲柄每分钟转数n2=：72r/min，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4-2)。

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w2方向将曲柄圆周作12等分的位置。

步骤

1.做机构运动简图取比例尺为ΜL=0.005

位置3

1.1曲柄“3”位置速度分析

取曲柄位置“3”进行速度分析。因构件2和3在A点处的转动副相连，

故VA3=VA2=ω2*LO2A(方向⊥O2A，指向与ω2方向一致)

VA3=VA2=ω2*LO2A=2?n2/60rad/s*0.11m=0.82m/s

速度矢量方程：VA4=VA3+VA3A4

大小：？ω2*LO2A？

方向：⊥O4A⊥O2A∥O4B

取速度极点P，速度比例尺μv=0.01，做

速度多边形如图所示

由图可知VA3=LA3*μv=0.82m/s

La=82mmLb=47mmLc=67mm

VA3A4=Lb*μv=0.47m/s

VA4=Lpc*μv=0.67m/s

LO4A=103*μL=103*0.005=0.515

ω4=Va4/LO4A=-0.67/0.515=-1.3rad/s(顺时针)

VB=ω4*LO4B=1.3*0.81=1.05m/s

取构件5上B,C点得速度矢量方程为

速度矢量方程：VC=VB+VCB

大小：？ω4*LO4B？

方向：∥xx⊥O4B⊥BC

根据矢量方程，做速度多边形如图所示。

由图可知

VC=μv*Lpe=0.01*106=1.06m/s

LBC=0.36*LO4B=0.36*810=291.6mm

ω5=VC/LBC=1.06/0.2916=3.64rad/s(逆时针)

1.2曲柄“3”位置加速度分析

取构件3、4构建重合点A为研究对象

列

加速度矢量方程：aA4=anA4+atA4=aA3+aKA4A3arA4A3

大小：√？√√？

方向：A→O4⊥O4AA→O2⊥O4A∥O4A

因构件2和3在A点处的转动副相