牛头刨床 机械设计课程设计.doc

1、摘要牛头刨床因滑枕带着刨刀，作直线住复运动的刨床，因滑枕前端的刀架形似牛头而得名。牛头刨床主要用于单件小批生产中刨削中小型工件上的平面、成形面和沟槽。中小型牛头刨床的主运动大多采用曲柄摇杆机构(见曲柄滑块机构)传动，故滑枕的移动速度是不均匀的。大型牛头刨床多采用液压传动，滑枕基本上是匀速运动。滑枕的返回行程速度大于工作行程速度。由于采用单刃刨刀加工，且在滑枕回程时不切削，牛头刨床的生产率较低。关键字牛头刨床 受力 运动目 录一：课程设计任务书.51. 工作原理及工艺动作过程.52. 原始数据及设计要求.6二：设计（计算）说明书.61. 画机构运动简图.72. 对位置4点进行速度分析和加速度分析

2、.83. 对位置9点进行速度分析和加速度分析.114. 对位置9点进行动态静力分析.14三： 参考文献.18四： 附件.18一、课程设计任务书1. 工作原理及工艺动作过程 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。刨床工作时, 如图(1-1）所示，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；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。刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力，而空回行程中则没有切削阻力。切削阻力如图(b）所示。O2AO4xys6s3Xs6CBYs623

3、4567n2FrYFr图（1-1）2原始数据及设计要求设计内容导杆机构的运动分析符号n2单位r/minMm方案I563701306200.350.522050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。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。二、设计(计算)说明书 1画机构的运动简图1、以O4为原点定出坐标系，根据尺寸分别定出O2点，B点，C点。确定机构运动时的左右极限位置。曲柄位置图的作法为：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

4、点和终点所对应的曲柄位置，其余2、312等，是由位置1起，顺2方向将曲柄圆作12等分的位置（如下图）。 图1-2 取第I方案的第4位置和第9位置（如下图1-3）。 图 1-32. 对位置4点进行速度分析和加速度分析 （a） 速度分析 取速度比例尺=对A点： = + 方向： /大小： ？ ？=V= V=对于C点： = + 方向： / 大小： ？ ？ = = = = 速度分析图： 图 1-4(b)加速度分析 选取加速度比例尺为=对于A点：= + = + + 方向： A A / 大小： ？ ?由于= =2= 已知，根据加速度图1-5可得：=， =。=, =/=0.22621。另外还可得出：= =对于

5、C点 = + + 方向：/ B CB 大小： ？ ？ 由= ,=已知，根据根据加速度图可得：=，=加速度分析图： 图 1-53对位置9点进行速度分析和加速度分析 （a） 速度分析 取速度比例尺=对A点： = + 方向： /大小： ？ ？=V= V=对于C点： = + 方向： / 大小： ？ ？ = = = =速度分析图： 图 1-6(b)加速度分析 选取加速度比例尺为=对于A点：= + = + + 方向： A A / 大小： ？ ?由于= =2= 已知，根据加速度图1-7可得：=， =另外还可得出：= =对于C点 = + + 方向：/ B CB 大小： ？ ？ 由= ,=已知，根据根据加速度图

6、可得：=，=加速度分析图： 图 1-74. 对位置9点进行动态静力分析 取“9”点为研究对象，分离5、6构件进行运动静力分析，作阻力体如图18所示。相关参数数据名称导杆质量滑块质量质心转动惯量从动件杆长单位KgKgmm数据22601.2132图 1-8已知G6=600N（g=10N/kg），又ac=ac5=6.79600m/s2,那么我们可以计算FI6=- G6/gac = - (600/106.79600)= - 407.76N设与水平导轨的夹角为，可测得的大小为由 , 可计算出 , N分离3,4构件进行运动静力分析，杆组力体图如图1-9所示 图 1-9已知： FR54=FR45=，G4=2

7、20N由此可得： FI4 = - G4/g a4 = - 287.76176N 根据，其中，分别为,作用于的距离（其大小可以测得），可以求得：=609.753093N。作力的多边形如图1-10所示 图 1-10由图1-10可得： = 250.04 N对曲柄2进行运动静力分析，作组力体图如图1-11所示， 图 1-11作用于的距离为h，其大小为0.0523612m所以曲柄上的平衡力矩为：，方向为逆时针。参考文献1.机械原理课程设计手册邹慧君主编，高等教育出版社，19982.机械原理课程设计曲继方主编，机械工业出版社3.机械原理黄茂林，秦伟主编.北京：机械工业出版社，2002 4.机械原理教程.申永胜主编.北京：清华大学出版社，1999 5.机械原理邹慧君等主编，高等教育出版社，1999四、附件电子文档（1份）指导教师签字： 2011年 9月 8日 17