牛頭刨床機械原理課程設計4點和10點

1、<p>　　機械原理 課程設計說明書</p><p>　　設計題目 牛頭刨床</p><p>　　課程設計說明書—牛 頭 刨 床</p><p><b>　　1. 機構簡介</b></p><p>　　牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床。電動機經皮帶和齒輪傳動，帶動曲柄2和固結在其上

2、的凸輪8。刨床工作時,由導桿機構2-3-4-5-6帶動刨頭6和刨刀7作往復運動。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，以減少電動機容量和提高切削質量；刨頭左行時，刨刀不切削，稱空回行程，此時要求速度較高，以提高生產率。為此刨床采用有急回作用的導桿機構。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1-9-10-11與棘輪帶動螺旋機構，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，

3、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，故需安裝飛輪來減少主軸的速度波動，以提高切削質量和減少電動機容量。</p><p><b>　　圖1-1</b></p><p>　　1．導桿機構的運動分析 </p><p>　　已知 曲柄每分鐘轉數(shù)n2，各構件尺寸及重心位置

4、，且刨頭導路x-x位于導桿端點B所作圓弧高的平分線上。</p><p>　　要求 作機構的運動簡圖，并作機構兩個位置的速度、加速度多邊形以及刨頭的運動線圖。以上內容與后面動態(tài)靜力分析一起畫在1號圖紙上。</p><p><b>　　設計數(shù)據</b></p><p>　　1.2曲柄位置的確定</p><p>　　曲柄位置

5、圖的作法為：取1和8’為工作行程起點和終點所對應的曲柄位置，1’和7’為切削起點和終點所對應的曲柄位置，其余2、3…12等，是由位置1起，順ω2方向將曲柄圓作12等分的位置（如下圖）。</p><p><b>　　圖1-2</b></p><p>　　取第Ⅱ方案的第4位置和第10位置（如下圖1-3）。</p><p><b>　　圖1

6、-3</b></p><p>　　1.3速度分析以速度比例尺:(0.01m/s)/mm和加速度比例尺:(0.01m/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，并將其結果列入表格（1-2）</p><p><b>　　表格 1-1</b></p><p>　　圖1-4

7、 </p><p><b>　　圖1-5</b></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>

8、</p><p><b>　　表1-4</b></p><p>　　2 機構的動態(tài)靜力分析</p><p><b>　　2.1.設計數(shù)據</b></p><p>　　已知 各構件的 質量G（曲柄2、滑塊3和連桿5的質量都可以忽略不計），導桿4繞重心的轉動慣量Js4 及切削力P的變化規(guī)律（圖1-1

9、，b）。</p><p>　　要求 按第二位置求各運動副中反作用力及曲柄上所需的平衡力矩。以上內容作運動分析的同一張圖紙上。 </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

10、.1.1 5-6桿組示力體共受五個力，分別為P、G6、Fi6、FRI6、R45, 其中R45和Ri6 方向已知，大小未知，切削力P沿X軸方向，指向刀架，重力G6和支座反力N 均垂直于質心， R56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: (100N)/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><

11、;/p><p>　　F45=706.1099715N</p><p>　　FI6=705.9209846 N</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,F54大小相等方向相反，方向沿C指向B，G4已知，方向豎直向下，慣性力FiS4大小可由運動分

12、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=(50N）/mm,作受力多邊形。將方程列入表2-1 。</p><p><b>　　表格（2-1）</b></p><p><b>　　其中</b></p><p>　　=705.9209846N = 800 N F54=-F45= 706.

13、1099715N αS4=α4=15.50615379rad/s2</p><p>　　==98.95261167 N = 220 N </p><p><b>　　對求矩有：</b></p><p>　　ΣMA=G4×X4+FI4×X4i+ MS4+F54×X54-F23×X23

14、=0</p><p>　　MS4=JS4·α4 </p><p>　　代入數(shù)據， 得F23 =1578.158398N</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>