牛頭刨床機械原理課程設(shè)計1+5°點和7+5°點

1、<p>　　課程設(shè)計說明書—牛 頭 刨 床</p><p><b>　　1. 機構(gòu)簡介</b></p><p>　　牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床。電動機經(jīng)皮帶和齒輪傳動，帶動曲柄2和固結(jié)在其上的凸輪8。刨床工作時,由導(dǎo)桿機構(gòu)2-3-4-5-6帶動刨頭6和刨刀7作往復(fù)運動。刨頭右行時，刨刀進行切削，稱工作行程，此時要求速度較低并且均勻，以減少電動機容量

2、和提高切削質(zhì)量；刨頭左行時，刨刀不切削，稱空回行程，此時要求速度較高，以提高生產(chǎn)率。為此刨床采用有急回作用的導(dǎo)桿機構(gòu)。刨刀每次削完一次，利用空回行程的時間，凸輪8通過四桿機構(gòu)1-9-10-11與棘輪帶動螺旋機構(gòu)，使工作臺連同工件作一次進給運動，以便刨刀繼續(xù)切削。刨頭在工作行程中，受到很大的切削阻力，而空回行程中則沒有切削阻力。因此刨頭在整個運動循環(huán)中，受力變化是很大的，這就影響了主軸的勻速運轉(zhuǎn)，故需安裝飛輪來減少主軸的速度波動，以提高切

3、削質(zhì)量和減少電動機容量。</p><p><b>　　圖1-1</b></p><p>　　1．導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析 </p><p>　　已知 曲柄每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)n2，各構(gòu)件尺寸及重心位置，且刨頭導(dǎo)路x-x位于導(dǎo)桿端點B所作圓弧高的平分線上。</p><p>　　要求 作機構(gòu)的運動簡圖，并作機構(gòu)兩個位置的速度、加速度多邊

4、形以及刨頭的運動線圖。以上內(nèi)容與后面動態(tài)靜力分析一起畫在1號圖紙上。</p><p><b>　　設(shè)計數(shù)據(jù)</b></p><p>　　1.2曲柄位置的確定</p><p>　　曲柄位置圖的作法為：取1和8’為工作行程起點和終點所對應(yīng)的曲柄位置，1’和7’為切削起點和終點所對應(yīng)的曲柄位置，其余2、3…12等，是由位置1起，順ω2方向?qū)⑶鷪A作1

5、2等分的位置（如下圖）。</p><p><b>　　圖1-2</b></p><p>　　取第ⅠI方案的第1位置順時針旋轉(zhuǎn)5°和第7位置順時針旋轉(zhuǎn)5°（如下圖1-3）。</p><p><b>　　圖1-3</b></p><p>　　1.3速度分析以速度比例尺:(0.1m/s

6、)/mm和加速度比例尺:(0.1m/s²)/mm用相對運動的圖解法作該兩個位置的速度多邊形和加速度多邊形如下圖1-4，1-5，并將其結(jié)果列入表格（1-2）</p><p><b>　　表格 1-1</b></p><p><b>　　圖1-4</b></p><p><b>　　圖1-5</b&g

7、t;</p><p><b>　　表格（1-2）</b></p><p>　　各點的速度，加速度分別列入表1-3，1-4中</p><p><b>　　表1-3</b></p><p><b>　　表1-4</b></p><p>　　2 機構(gòu)的動態(tài)靜

8、力分析</p><p><b>　　2.1.設(shè)計數(shù)據(jù)</b></p><p>　　已知 各構(gòu)件的 質(zhì)量G（曲柄2、滑塊3和連桿5的質(zhì)量都可以忽略不計），導(dǎo)桿4繞重心的轉(zhuǎn)動慣量Js4 及切削力P的變化規(guī)律（圖1-1，b）。</p><p>　　要求 按第7+5°位置求各運動副中反作用力及曲柄上所需的平衡力矩。以上內(nèi)容作運動分析的同一

9、張圖紙上。 </p><p>　　首先按桿組分解實力體，用力多邊形法決定各運動副中的作用反力和加于曲柄上的平衡力矩。圖2-1</p><p><b>　　2.1矢量圖解法：</b></p><p>　　2.1.1 5-6桿組示力體共受五個力，分別為P、G6、Fi6、N、F45, 其中F45和N 方向已知，大小未知，切削力P沿X軸方向，指向刀

10、架，重力G6和支座反力N 均垂直于質(zhì)心， F45沿桿方向由C指向B，慣性力Fi6大小可由運動分析求得，方向水平向左。選取比例尺: (1000N)/mm，作力的多邊形。將方程列入表2-1。</p><p><b>　　由力多邊形可知：</b></p><p>　　F45=9540.907039 N</p><p>　　N=1161.602094N

11、</p><p>　　2.1.2對3-4桿組示力體分析</p><p>　　共受5個力分別為 F`54,F23,FI4,G4,R14 ,其中F45,F65大小相等方向相反，方向沿B指向C，G4已知，方向豎直向下，慣性力FiS4大小可由運動分析求得，R23 大小未知，方向垂直于桿4，R14大小方向均未知。選取比例尺μ=(100N）/mm,作受力多邊形。將方程列入表2-1 。</p>

12、;<p><b>　　表格（2-1）</b></p><p><b>　　其中</b></p><p>　　P= 9000 N = 534.052184 N = 800 N FR54=-FR45= 9540.907039N</p><p>　　aB4= 6.81401076 m/s2 αS4=

13、α4=10.57266644 rad/s2</p><p>　　== 73.4321753 N = 220 N </p><p><b>　　對求矩有：</b></p><p>　　ΣMA=G4×X4+FI4×X4i+ MS4+F54×X54-F23×X23=0</p>

14、;<p>　　MS4=JS4·α4 </p><p>　　代入數(shù)據(jù)， 得F23 =14479.33844N</p><p>　　對曲柄分析，共受2個力，分別為R32,R12和一個力偶M，由于滑塊3為二力桿，所以R32= R34，方向相反，因為曲柄2只受兩個力和一個力偶，所以FR12與FR32等大反力，由此可以求得:</p><p>