牛头刨床课程设计5点和12点速度加速度分析
牛头刨床机构方案分析
牛头刨床机构方案分析一、题目说明（图a,b）所示为两种牛头刨床主机构的运动简图，已知，l1=0.1m,l0=0.4m,l3=0.75m,l4=0.15m,l y=0.738m,l′3=0.375m,a=0.05m,b=0.15,c= 0.4m,d=0.1m。
只计构件3、5的质量，其余略去不计，m3=30kg,J s3=0.7kg·m2,m5=95kg。
工艺阻力Q如图所示，Q=9000N。
主轴1的转速为60r/min(顺时针方向)，许用运转不均匀系数[δ]=0.03。
二、内容要求与作法1.进行运动分析，绘制出滑枕5的位移、速度和加速度线图。
2.进行动态静力分析，绘制固定铰链处的反力矢端图和平衡力矩T d的线图。
3．以主轴为等效构件，计算飞轮转动惯量。
4．对两种机构方案进行综合评价，主要比较如下几项内容：工作行程中滑枕 5 的速度均匀程度。
固定铰链处的反力大小及方向变化。
平衡力矩平均值及波动情况。
飞轮转动惯量大小。
上机前认真读懂所用子程序，自编主程序，初始位置取滑枕 5 的左极限位置。
主程序中打开一数据文件“DGRAPS”，写入需要显示图形的数据。
三、课程设计说明书内容上机结束后，每位学生整理出课程设计说明书一份，其内容应包括：1.机构简图和已知条件。
2.滑枕初始位置及行程H的确定方法。
3.杆组的拆分方法及所调用的杆组子程序中虚参与实参对照表。
4.飞轮转动惯量的计算方法。
5.自编程序中主要标识符说明。
6.自编程序及计算结果清单。
7.各种线图：①滑枕的位移、速度和加速度线图，②平衡力矩线图③固定铰链处反力矢端图④等效转动惯量，等效阻力矩，等效构件角速度线图。
8.对两种方案的比较，评价。
9.以一个位置为例，用图解法做机构的运动分析，与解析法计算结果比较误差。
10．主要收获与建议。
指导教师参考上述内容提出具体要求，学生按照指导教师的要求书写并制订成册。
5点牛头刨床课程设计
5点牛头刨床课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解5点牛头刨床的基本结构、工作原理及其在机械加工中的应用；2. 学生能掌握5点牛头刨床的操作步骤、调整方法及相关安全技术规范；3. 学生能描述5点牛头刨床加工过程中常见的故障及其原因。
技能目标：1. 学生能独立操作5点牛头刨床进行简单零件的加工；2. 学生能根据加工要求，合理选择和调整5点牛头刨床的切削参数；3. 学生能分析并解决5点牛头刨床加工过程中出现的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械加工专业，增强职业责任感；2. 培养学生严谨、细致的工作态度，提高安全意识；3. 培养学生团队协作精神，提升沟通与交流能力。
课程性质：本课程为机械加工专业核心课程，以实践操作为主，理论教学为辅。
学生特点：学生为中职二年级，具有一定的机械加工基础知识和技能。
教学要求：注重理论与实践相结合，强化操作技能训练，提高学生的实际操作能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到课程目标所要求的具体学习成果，为今后的工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 5点牛头刨床的基本结构：包括床身、刀架、工作台、进给系统、冷却系统等部件的结构与功能；2. 5点牛头刨床的工作原理：讲解切削加工过程中各部件的协同作用，阐述加工原理；3. 5点牛头刨床操作步骤：详细介绍开机、关机、调整、加工等操作流程；4. 切削参数选择与调整：教授如何根据工件材料、加工要求等选择合适的切削速度、进给量等参数；5. 常见故障及其原因：分析加工过程中可能出现的故障现象，探讨其原因及解决办法；6. 安全技术规范：强调操作过程中的安全注意事项，提高学生的安全意识；7. 实践操作：安排学生进行5点牛头刨床的实操训练，巩固所学知识。
教学内容依据教材相关章节进行组织，教学进度安排如下：1. 前2课时：学习5点牛头刨床的基本结构和工作原理；2. 第3-4课时：学习操作步骤、切削参数选择与调整；3. 第5课时：分析常见故障及其原因，强调安全技术规范；4. 第6-8课时：进行实践操作，巩固所学知识。
牛头刨床课程设计
牛头刨床课程设计牛头刨床是一种常见的木工机械，用于加工木材表面，使其平整光滑。
在木工行业中，牛头刨床是必不可少的工具之一。
本文将介绍牛头刨床的基本原理、结构和使用方法，并提供一些课程设计的思路。
一、牛头刨床的基本原理牛头刨床的基本原理是利用刨刀在木材表面切削，使其表面平整光滑。
刨刀是由刨刀架和刨刀组成的，刨刀架固定在刨床上，刨刀则通过刨刀架与刨床相连。
当刨床启动时，刨刀开始旋转，同时向前推进，切削木材表面，使其平整光滑。
二、牛头刨床的结构牛头刨床的结构主要由以下几个部分组成：1.床身：床身是牛头刨床的主体部分，通常由铸铁或钢板制成。
床身上有一条长槽，用于固定刨刀架。
2.刨刀架：刨刀架是用于固定刨刀的部件，通常由铸铁或钢板制成。
刨刀架上有一个或多个刨刀槽，用于固定刨刀。
3.刨刀：刨刀是用于切削木材表面的部件，通常由高速钢制成。
刨刀有不同的形状和尺寸，可根据不同的加工需求进行选择。
4.进给机构：进给机构是用于控制刨刀前进速度的部件，通常由电机、减速器和传动装置组成。
进给机构的速度可根据加工需求进行调整。
5.调整机构：调整机构是用于调整刨刀高度和角度的部件，通常由手轮、螺杆和导轨组成。
调整机构的精度和稳定性对加工质量有重要影响。
三、牛头刨床的使用方法使用牛头刨床时，需要注意以下几点：1.选择合适的刨刀：根据加工需求选择合适的刨刀，刨刀的形状和尺寸应与木材的形状和尺寸相匹配。
2.调整刨刀高度和角度：根据加工需求调整刨刀高度和角度，确保刨刀与木材表面接触的角度和深度正确。
3.调整进给速度：根据加工需求调整进给速度，确保刨刀前进速度适当，不过快或过慢都会影响加工质量。
4.保持刨床清洁：定期清理刨床上的木屑和灰尘，保持刨床清洁，以免影响加工质量。
四、课程设计思路针对牛头刨床的课程设计，可以从以下几个方面入手：1.设计一个简单的木工制品，如木制书架或木制餐桌，要求学生使用牛头刨床进行加工。
2.设计一个刨床加工实验，要求学生使用不同的刨刀和进给速度进行加工，比较不同加工参数对加工质量的影响。
机械原理-牛头刨床课程设计5位置
机械原理-牛头刨床课程设计5位置
设计任务：
设计一个具有5个工作位置的牛头刨床，能够自动完成工件的进给、切削和退刀操作。
设计内容：
1. 确定机床整体结构和主要参数。
2. 设计机床的进给机构，包括进给轴、传动副和控制系统。
3. 设计机床的切削机构，包括主轴、锯条、导向系统和夹紧装置。
4. 设计机床的退刀机构，包括退刀轴、传动副和控制系统。
5. 设计机床的自动化控制系统，包括程序控制和传感器反馈控制。
设计步骤：
1. 确定机床的整体结构和主要参数，包括机身、进给轴、主轴和牛头等。
2. 设计进给机构，确定进给速度和进给行程，设计传动副和控制系统。
3. 设计切削机构，确定切削速度和切削深度，设计主轴传动副、锯条、导向系统和夹紧装置。
4. 设计退刀机构，确定退刀速度和行程，设计传动副和控制系统。
5. 设计自动化控制系统，编写程序控制和传感器反馈控制，实现自动进给、切削和退刀操作。
6. 对机床进行整体结构的装配和调试，进行实验验证，对设计进行优化调整和完善。
机械原理课程设计——牛头刨床
项目
刨刀冲程 H（ mm）
刨刀越程量 ΔS（ mm）
刨削平均速度 Vm（ mm/s）
极位夹角 θ( ° )
行程速比系数 K
机器运转速度许用不均匀系
数[δ]
参数
320 16
1211.4
30
1.4
0.05
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八 、机构运动循环图
机构工艺动作分解
牛头刨床的主运动为： 电动机 →变速机构→摇杆机构 →滑枕往复运动； 牛头刨床的进给运动为： 电动机 →变速机构→棘轮进给 机构 →工作台横向进给运动。
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九 、主机构尺度综合及运动特性评定
机构位置划分图
以 7号和 14 号位置 作运动分析
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十 、 电动机功率与型号的确定
电动机的选择
传动比分配与 减速机构设计
确定电动机功率 总传动比
采用展开式二级圆柱齿轮减速器
工作台进给方案
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工作台横向进给运动 工作台垂直进给运动
其中 ，刨刀向左为工作行程 ，速度平稳 ，运动行 程大； 向右为工作回程，速度快，具有快速返回的 特性。
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六 、对方案二的பைடு நூலகம்能分析
（2）传递性能和动力性能分析
杆 1、2、3、6 所组成的曲柄摇杆机构中 ，传动 角是不断变化传动性能最好的时候出现在 A ，B， C ，D 四点共线与机构处于极位时两者传动角相等 该机构中不存在高副 ， 只有回转副和滑动副 ，故能 承受较大的载荷 ， 有较强的承载能力 ， 可以传动 较大的载荷 。当其最小传动角和最大传动角相差不 大时 ，该机构的运转就很平稳 ，不论是震动还是冲 击都不会很大 。从而使机械又一定的稳定性和精确 度。
机械原理牛头刨床课程设计
机械原理牛头刨床课程设计牛头刨床课程设计本课程的目的是使学生理解牛头刨床的原理，掌握正确的操作方法，安全而且高效的操作机床，为以后的实验、制作做准备。
一、总述牛头刨床，是用来进行切铣或者刨削加工的机床，主要用于打凹槽、打丁、刨槽、切断、挤出、切透等工作。
由于它精度高，准确性好，可以用来在机械加工行业中制作同样形状的零件，因此十分流行。
二、物理原理牛头刨床是一种摩擦式加工机床，其工作原理是将工件把其用牛头刨刃进行切削，产生摩擦动力发生滑动现象，从而实现对工件的加工加工非常有效率。
它特点体现在机床的构造，通常由一个垂直的刨花杆，一个活动的刨刃和一个垂直的工件夹紧装置组成。
三、机床结构牛头刨床，基本包括：主轴系统，分度齿轮系统，臂节系统，工件夹紧系统，床身系统和润滑系统等结构。
主轴系统由主轴、轴夹等组成，分度齿轮系统由主齿轮、主动齿轮、位移齿轮和分度齿轮组成，臂节系统由夹紧臂、轨道臂、杠杆调整臂、弹簧臂和臂轮组成，工件夹紧系统由夹紧框、夹紧杆、紧固螺栓及液压夹紧装置组成，润滑系统由油箱、油泵和油管组成。
四、机床操作1、在夹紧上就好紧固螺丝杆调整压力，根据工艺要求选择合适锥度的刨刃，按照顺序从大到小的刨；2、翻转夹件夹紧装置夹紧工件，使其与机床的定位位置一致；3、调整切削深度，即调整刨刃夹紧臂的位置，当刨刃完全进入工件时，开机进行加工；4、加工中要注意机床及工件的热量，使其保持在一定范围内；5、加工完成后，去除刨刃，清理刨花，进行刀具检查，并更换新的刀具。
五、课程内容1、讲解物理原理及机床结构；2、讨论加工工艺；3、实操演示加工技术；4、实验室测试本课程学习的技能；5、指导并完成机床制作机械部件的实际操作。
六、学习成果1、理解牛头刨床的原理，掌握机床的结构及各部件；2、熟悉牛头刨床内所有工艺加工流程及其步骤；3、掌握各种加工技术，能够正确熟练地操作机床；4、能够正确配置工艺，以满足加工的要求。
牛头刨床的综合与分析(课程设计说明书)
牛头刨床的综合与分析(课程设计说明书) 牛头刨床的综合与分析(课程设计说明书) 目录一、设计题目与原始数据一、设计题目与原始数据- - 1 1 - - 二、牛头刨床示意图二、牛头刨床示意图- - 2 2 - - 三、导杆机构设计三、导杆机构设计- - 2 2 - - 四、机构的运动分析四、机构的运动分析- - 4 4 - - 五、机构动态静力分析五、机构动态静力分析- - 9 9 - - 六、飞轮设计六、飞轮设计- - 1313 - - 七、设计凸轮轮廓曲线七、设计凸轮轮廓曲线- - 1515 - - 八、齿轮设计及绘制啮合图八、齿轮设计及绘制啮合图- - 1515 - - 九、解析法九、解析法- - 1616 - - 1．导杆机构设计.- 16 - 2．机构运动分析.- 17 - 3．凸轮轮廓曲线设计.- 19 - 4. 齿轮机构设计.- 22 - 十、本设计的思想体会十、本设计的思想体会- - 2222 - - 参考文献参考文献- - 2222 - - 附附录录- - 2323 - - 辽宁工业大学课程设计说明书（论文）- 1 - 一、设计题目与原始数据1．题目：牛头刨床的综合与分析2．原始数据：刨头的行程H=550mm 行程速比系数K=1.6 机架长LO2O3=400mm 质心与导杆的比值LO3S4/LO3B=0.5 连杆与导杆的比值LBF/LO3B=0.3 刨头重心至 F 点距离XS6=160mm 导杆的质量m4=15 刨头的质量m6=58 导杆的转动惯量JS4=0.7 切割阻力FC=1300N 切割阻力至O2的距离YP=175mm 构件 2 的转速n2=80 许用速度不均匀系数[δ]=1/40 齿轮Z1、Z2的模数m12=15 小齿轮齿数Z1=18 大齿轮齿数Z2=46 凸轮机构的最大摆角φmax=16º 凸轮的摆杆长LO4C=140mm 凸轮的推程运动角δ0=60º 凸轮的远休止角δ01=10º 凸轮的回程运动角δ0 =60º 凸轮机构的机架长Lo2o4=150mm 凸轮的基圆半径ro=55mm 凸轮的滚子半径rr=15mm 辽宁工业大学课程设计说明书（论文）- 2 - 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LO2O3=400mm 连杆与导杆的比LBF/LO3B=0.3 2、各杆尺寸设计如下A、求导杆的摆角：辽宁工业大学课程设计说明书（论文）- 3 - ψmax =180°×（K-1）/（K+1）=180°×（1.6-1）/（1.6+1）=42°B、求导杆长：LO3B1=H/[2sin（ψmax/2）]=550/[2sin（42°/2）]=776mm C、求曲柄长：LO2A =LO2O3×sin（ψmax/2）=400×sin21°=142mm D、求连杆长：LBF=LO3B×LBF/LO3B=776×0.3=233mm E、求导路中心到O3的距离：LO3M =LO3B-LDE/2=LO3B{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。
机械原理课程设计牛头刨床说明书
机械原理课程设计牛头刨床说明书机械原理课程设计计算说明书设计题目：牛头刨床设计学校：xxx院（系）：机械工程学院班级：xxx姓名：xxx学号：xxx指导教师：xxx时间：2月25日至3月8日共两周2013年3月7日通过老师对牛头刨床的讲解，对牛头刨床各个构建的功能有了新一步的认识；目的是绘制出机械运动简图，选取方案二，通过数据绘制出第12和6’点位置机构运动简图，使得整个运动得以更客观的呈现在我们面前，对以后的设计有一个更好的概念；绘制运动线图t a t v t s ---,,，使得运动的数据更直观的表现出来，对整个运动周期的变化有更好的了解；对第12、6’点的速度、加速度分析，并且列出方程和画出速度多边形、加速度多边形，进而得出所要机构的运动随时间的变化；对12，6’两个位置的受力分析、画出力多边形，算出力矩（b M ），然后全班汇总；通过所给数据设计出凸轮，并且画出凸轮轮廓线；最后是飞轮转动惯量的计算。
目录一、设计（计算）说明书 (3)1.画机构的运动简图 (4)2.绘画机构运动线图 (4)3.机构运动分析 (4)(1)对位置12点进行速度分析和加速度分析 (4)(2)对位置6’点进行速度分析和加速度分析 (5)4.机构运动静力分析 (7)(1)对位置12点进行运动静力分析 (7)(2)对位置6’点进行运动静力分析 (8)5.画平衡力矩图（Me-ψ），力矩作功图(Ae-ψ），盈亏功图（△Ae- ψ)(此项画在一张A2号图纸上）二、摆动滚子从动件盘形凸轮机构的设计 (9)1.已知条件、要求及设计数据 (9)2.设计过程 (9)三、心得体会 (11)四、参考文献 (11)一、设计说明书(详情见牛头刨床A1号图纸)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6’和20’为工作行程起点和终点所对应的曲柄位置，7’和18’为切削起点和终点所对应的曲柄位置，其余1、2、3…24等，是由位置1起，顺ω1方向将曲柄圆作24等分的位置（具体图像见任务书或牛头刨床A1号图纸）。
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课程设计说明书—牛头刨床
第一章、绪论
1.机构简介
牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。
电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。
刨床工作时,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，以减少电动机容量和提高切削质量；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。
刨刀每次削完一次，利用空回行程的时间，凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮带动螺旋机构，使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。
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。
因此刨头在整个运动循环中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需安装飞轮来减少主轴的速度波动，以提高切削质量和减少电动机容量。
第二章、机构运动分析
1．导杆机构的运动分析
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。
1.1曲柄位置的确定
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’为切削起点和终点所对应的曲柄位置，其余2、3…12等，是由位置1起，顺ω2方向将曲柄圆作12等分的位置。
1.2设计数据
3.取5点和12点位置图如下：5点：
12点：
4、5点速度以及加速度分析：
以速度比例尺µ=(0.01m/s)/mm和加速度比例尺µa=(0.01m/s²)/mm用相对运动的图解法作该两个位置的速度多边形和加速度多边形如下图，并将其结果列入表格。
（1）5点位置速度图：
由图解得：Vc=0.75m/s
（2）5点位置加速度图：
有图解得：a c=1.79m/s2
（3）12点位置速度图：
由图解得：Vc=0.58287m/s（4）12点位置加速度图：有图解得：a c=8.7908m/s2
（5）各点的速度，加速度分别列入表1-2,1-3，1-4中
表格1-1
表格1-2
表格1-4
第三章、机构运态静力分析
1、取“5”点为研究对象，分离5、6构件进行运动静
力分析，如下：
2、取“12”点为研究对象，分离5、6构件进行运动下：
第四章总结
通过本次课程设计，对于机械运动学和动力学的分析与设计有了一个较完整的概念，同时，也培养了我表达，归纳总结的能力。
与此同时，我进一步巩固和加深了所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养了自己分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力。
对平面连杆机构有了更加深刻的理解，为后续课程的学习奠定了坚实的基础。
而且，这次课程设计过程中，与同学激烈讨论，团结合作，最终完美的实现了预期的目的，大家都受益匪浅，也对这次经历难以忘怀次通过这次课程设计，对牛头刨床的工作原理及内部各传动机构及机构选型、运动方案的确定以及对导杆机构运动分析有了初步详细精确的了解，这都将为我以后参加工作实践有了很大的帮助。
非常有成就感，培养了很深的学习兴趣。
最后，衷心感谢李辉导师耐心的指导，我们才能完成这次程设计。
第五章参考文献
1、机械原理/孙恒，陈作模主编——六版——北京2001
2、理论力学Ⅰ/哈尔滨工业大学理论力学研究室编——六版——北京2002.8
3、机械原理课程设计指导书/罗洪田主编——北京1986.10
4、机械原理与课程设计上册/张策主编——北京2004.9。