机械原理牛头刨床课程设计说明书

一、设计题目与原始数据.............................................................................. - 1 -

二、牛头刨床示意图...................................................................................... - 2 -

三、导杆机构设计.......................................................................................... - 3 -

四、机构的运动分析...................................................................................... - 5 -

五、机构动态静力分析................................................................................ - 11 -

六、飞轮设计 ............................................................................................... - 17 -

七、设计凸轮轮廓曲线................................................................................ - 19 -

八、齿轮设计及绘制啮合图 ........................................................................ - 19 -

九、解析法 ................................................................................................... - 21 -1．导杆机构设计. (21)

2．机构运动分析 (21)

3．凸轮轮廓曲线设计 (24)

4.齿轮机构设计 (27)

十、本设计的思想体会................................................................................ - 28 -参考文献 ....................................................................................................... - 28 -附录 ....................................................................................................... - 29 -

一、设计题目与原始数据

1．题目：

牛头刨床的综合设计与分析 2．原始数据：

刨头的行程 H=550mm 行程速比系数 K=1.6 机架长 L O2O3=400mm 质心与导杆的比值 L O3S4/L O3B =0.5 连杆与导杆的比值 L BF /L O3B =0.3 刨头重心至F 点距离 X S6=160mm 导杆的质量 m 4=15 刨头的质量 m 6=58 导杆的转动惯量 J S4=0.7 切割阻力 F C =1300N 切割阻力至O 2的距离 Y P =175mm 构件2的转速 n 2=80 许用速度不均匀系数 [δ]=1/40 齿轮Z 1、Z 2的模数 m 12=15 小齿轮齿数 Z 1=18 大齿轮齿数 Z 2=46 凸轮机构的最大摆角 φmax =16o

凸轮的摆杆长L

=140mm

O4C

凸轮的推程运动角δ

=60o

凸轮的远休止角δ

=10o

'=60o

凸轮的回程运动角δ

凸轮机构的机架长L

=150mm

o2o4

=55mm

凸轮的基圆半径r

凸轮的滚子半径r

=15mm

二、牛头刨床示意图

如图1所示

图1 三、导杆机构设计

1、已知：行程速比系数 K=1.6

刨头的行程 H=550mm 机架长度 L O2O3=400mm 连杆与导杆的比 L BF /L O3B =0.3

2、各杆尺寸设计如下 A 、求导杆的摆角：

ψmax =180°×（K-1）/（K+1）=180°×（1.6-1）/（1.6+1）=42° B 、求导杆长：

L O3B1=H/[2sin （ψmax /2）]=550/[2sin （42°/2）]=776mm C 、求曲柄长：

L O2A =L O2O3×sin （ψmax /2）=400×sin21°=142mm D 、求连杆长：

L BF =L O3B ×L BF /L O3B =776×0.3=233mm E 、求导路中心到O 3的距离：

L O3M =L O3B -L DE /2=L O3B {1-[1-cos(ψmax /2)]/2}=750mm F 、取比例尺： μL =0.005m/mm

在1#图纸中央画机构位置图，机构位置图见1#图纸。大致图形如下：

图2 四、机构的运动分析

已知：曲柄转速：n 2=80rpm

各构件的重心：

构件6的重心：X S6=150mm

第3点：A 、速度分析

①求V A3

V A3 =V A2=L O2A ×ω2= L O2A ×πn/30=0.142×80×3.14/30=1.19m/s ②求V A4

4A V = A3V + A4A3V

大小：？ 1.19 ？方向：⊥O 3A ⊥O 2A ∥O 3A 取μV =V A3/Pa 3=0.02mm

m /，在1#图纸的左下方画速度多边形 ③求V B

用速度影像求V B =64×0.02=1.28m/s ④求V F

F V = B V + FB V

大小：？ 0.98 ？方向：水平 ∥导路 ⊥BF