牛頭刨床機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)3點(diǎn)和5點(diǎn)

1、<p>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)—牛 頭 刨 床</p><p><b>　　1. 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介</b></p><p>　　牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機(jī)床。電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶和齒輪傳動(dòng)，帶動(dòng)曲柄2和固結(jié)在其上的凸輪8。刨床工作時(shí),由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)2-3-4-5-6帶動(dòng)刨頭6和刨刀7作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。刨頭右行時(shí)，刨刀進(jìn)行切削，稱(chēng)工作行程，此時(shí)要求速度較低并且均勻，以減少電動(dòng)機(jī)容量

2、和提高切削質(zhì)量；刨頭左行時(shí)，刨刀不切削，稱(chēng)空回行程，此時(shí)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(jī)構(gòu)。刨刀每次削完一次，利用空回行程的時(shí)間，凸輪8通過(guò)四桿機(jī)構(gòu)1-9-10-11與棘輪帶動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)，使工作臺(tái)連同工件作一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，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(méi)有切削阻力。因此刨頭在整個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，受力變化是很大的，這就影響了主軸的勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，故需安裝飛輪來(lái)減少主軸的速度波動(dòng)，以提高切

3、削質(zhì)量和減少電動(dòng)機(jī)容量。</p><p><b>　　圖1-1</b></p><p>　　1．導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)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(diǎn)B所作圓弧高的平分線上。</p><p>　　要求 作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并作機(jī)構(gòu)兩個(gè)位置的速度、加速度多邊

4、形以及刨頭的運(yùn)動(dòng)線圖。以上內(nèi)容與后面動(dòng)態(tài)靜力分析一起畫(huà)在1號(hào)圖紙上。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)</b></p><p>　　牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機(jī)床。電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶和齒輪傳動(dòng)，帶動(dòng)曲柄2和固結(jié)在其上的凸輪8。刨床工作時(shí)，由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)2-3-4-5-6帶動(dòng)刨頭6和刨刀7作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。刨頭右行時(shí)，刨刀進(jìn)行切削，稱(chēng)工作切削。此時(shí)要求速度較低且均勻，以減少電

5、動(dòng)機(jī)容量和提高切削質(zhì)量；刨頭左行時(shí)，刨刀不切削，稱(chēng)空回行程，此時(shí)要求速度較高，以提高生產(chǎn)效率。為此刨床采用急回作用得導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。刨刀每切削完一次，利用空回行程的時(shí)間，凸輪8通過(guò)四桿機(jī)構(gòu)1-9-10-11與棘輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)，使工作臺(tái)連同工件作一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，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(méi)有切削阻力。因此刨頭在整個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，受力變化是很大的，這就影響了主軸的勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，故需裝飛輪來(lái)減小株洲的速度波動(dòng)

6、，以減少切削質(zhì)量和電動(dòng)機(jī)容量。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)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(diǎn)和終點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的曲柄位置，1’和7’為切削起點(diǎn)和終點(diǎn)所對(duì)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12等分的位置（如下圖）。</p

7、><p><b>　　圖1-2</b></p><p>　　取第方案的第3位置和第5位置（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µ=(0.01m/s)/mm和加速度比例尺µa=(0.05m/s²)/mm

8、用相對(duì)運(yùn)動(dòng)的圖解法作該兩個(gè)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>　　3號(hào)位置速度圖：如下圖 </p><p>　　由圖解得：V c=0.6686416567m/s</p><p>　　3號(hào)位置加速度圖：如下圖&l

9、t;/p><p>　　有圖解得：ac=4.5795229205m/s2</p><p>　　5號(hào)位置速度圖：如圖 </p><p>　　由圖解得：Vc=0.6258608591m/s</p><p><b>　　5桿加速度圖：如圖</b></p><p>　　由圖解的：aC=3.7140764218m

10、/s2</p><p><b>　　表格（1-2）</b></p><p>　　各點(diǎn)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>　　1.4導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的

11、動(dòng)態(tài)靜力分析</p><p><b>　　設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)</b></p><p>　　已知 各構(gòu)件的重量G（曲柄2、滑塊3和連桿5的重量都可忽略不計(jì)），導(dǎo)桿4繞重心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Js4及切削力P的變化規(guī)律。</p><p>　　要求 求各運(yùn)動(dòng)副中反作用力及曲柄上所需要的平衡力矩。以上內(nèi)容做在運(yùn)動(dòng)分析的同一張圖紙上。</p><p&

12、gt;　　首先按桿組分解實(shí)力體，用力多邊形法決定各運(yùn)動(dòng)副中的作用反力和加于曲柄上的平衡力矩。參考圖1-3，將其分解為5-6桿組示力體，3-4桿組示力體和曲柄。</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p><b>　　2.1矢量圖解法：</b></p><p>　　取3號(hào)位置為研究對(duì)象：</p>

13、<p>　　2.1.1 5-6桿組示力體共受五個(gè)力，分別為P、G6、Fi6、R16、R45, 其中R45和R16 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F16 均垂直于質(zhì)心， R45沿桿方向由C指向B，慣性力Fi6大小可由運(yùn)動(dòng)分析求得，方向水平向左。選取比例尺μ= (10N)/mm，作力的多邊形。將方程列入表2-1。</p><p><b>　　U=10N/

14、mm</b></p><p>　　已知P=9000N，G6=800N，</p><p>　　又ac=ac5=4.5795229205m/s2,那么我們可以計(jì)算</p><p>　　FI6=- G6/g×ac =-800/10×4.5795229205=-366.361834N</p><p>　　又ΣF=P

15、+ G6 + FI6 + F45 + FRI6=0，</p><p>　　方向 //x軸 ↓ ← B→C ↑</p><p>　　大小 9000 800 √ ？ ？</p><p>　　作為多邊行如圖1-7所示</p><p><b>　　圖1-7<

16、/b></p><p>　　圖1-7力多邊形可得：</p><p>　　F45=8634.49503048N</p><p>　　N=950.05283516 N</p><p>　　在圖1-6中，對(duì)c點(diǎn)取距，有</p><p>　　Σ MC=-P·yP-G6XS6+ FR16·x-FI6&#

17、183;yS6=0</p><p>　　代入數(shù)據(jù)得x=1.11907557m</p><p>　　分離3,4構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析，桿組力體圖如圖1-8所示，</p><p>　　2.1.2對(duì)3-4桿組示力體分析</p><p><b>　　u=10N/mm</b></p><p>　　已知： F

18、54=-F45=8634.49503048N，G4=220N</p><p>　　aB4=aA4· lO4S4/lO4A=2.2610419m/s2 , </p><p>　　aS4=a4=2.2610419rad/s2</p><p>　　由此可得： FI4=-G4/g×aS4 =-220/10×2.2610419N=

19、-49.7429218N</p><p>　　MS4=-JS4·aS4=-2.71325028</p><p>　　在圖1-8中，對(duì)O4點(diǎn)取矩得：</p><p>　　M O4= Ms4 + FI4*x4 + F23*x23+ F54*x54 + G4*x4 = 0</p><p>　　代入數(shù)據(jù)， 得MO4=-2.71325028

20、-49.7429218*1.11907557+F23*0.41859878959+8634.49503048*0.57421702805+220*1.11907557=0 </p><p>　　故F23=12293.1349N</p><p>　　Fx + Fy + G4 + FI4 + F23 + F54 = 0</p><p>　　方向：

21、？ ？ √ M4o4 √ √</p><p>　　大?。?√ √ ↓ √ ┴O4B √</p><p>　　由圖解得：Fx=20834.1175759N</p><p>　　Fy=2263.2094628N</p><p>　　對(duì)曲柄分析，共受2個(gè)力，分別為R3

22、2,R12和一個(gè)力偶M，由于滑塊3為二力桿，所以R32= R34，方向相反，因?yàn)榍?只受兩個(gè)力和一個(gè)力偶，所以FR12與FR32等大反力，由此可以求得:</p><p>　　h2=99.471635mm,則，</p><p>　　對(duì)曲柄列平行方程有，</p><p>　　ΣMO2=M-F42·h2=0 即</p><p>