牛头刨床机构设计讲解
牛头刨床机构设计
牛头刨床机构设计首先，牛头刨床的床身设计应保证其稳定性和刚性。
床身通常由铸铁或钢铁制成，具有足够的重量来抵抗刨削过程中产生的振动和应变。
床身应具有良好的刚性和抗弯曲能力，以确保刨削过程中表面的平整度和一致的厚度。
刨床梁是将刨刀与床身连接的组件，它承受刨床梁和刀具的负荷，并将刨削力传递到床身上。
刨床梁的设计应尽可能减小刨削过程中的振动和变形。
常见的刨床梁设计是C型结构，具有较好的刚性和稳定性。
刀轴是刨床的动力传输部分，用于传递切削力和旋转力矩给刀具。
刀轴通常由钢材制成，具有足够的强度和刚性来承受刨削过程中的负荷。
刀轴的设计应考虑到刀具的尺寸和重量，并采用适当的轴承和传动系统来确保平稳的运行。
刨刀是刨床的切削工具，用于将木材表面切削成平滑的表面。
刨刀的设计取决于刨削木材的要求和应用。
常见的刨刀设计有直刀和斜刀两种。
直刀适用于粗加工，斜刀适用于细加工。
刨刀的材料应具有良好的耐磨性和强度，以确保长时间的使用寿命和高效的刨削效果。
除了上述主要部件，牛头刨床的设计还应考虑到以下因素：1.安全性：刨床应设有安全装置，如紧急停机按钮、防护罩等，以确保操作者的安全。
2.收集和清理木屑：刨床应设有适当的木屑收集和清理系统，以保持工作区的清洁和整洁。
3.调节和控制系统：刨床应设有可调节的刨削深度和刨削速度的控制系统，以满足不同加工要求。
4.维护和保养：刨床应设计为易于维护和保养的结构，包括易于更换刀具、轴承和传动系统等。
总之，牛头刨床机构设计需要考虑到床身稳定性和刚性、刨床梁的刚性和稳定性、刀轴的强度和刚性、刀具的设计和材料选择等因素。
此外，安全性、木屑收集和清理系统、调节和控制系统、维护和保养等也是重要的考虑因素。
通过合理的设计和优质的制造，牛头刨床可以提供高效、稳定和安全的刨削过程，满足不同木材加工的需求。
牛头刨床刨刀往复运动机构的分析与设计
机械工程学院机械原理课程设计说明书设计题目：牛头刨床刨刀往复运动机构的分析与设计专业：机械设计制造及其自动化班级：13级姓名：学号指导教师：侍红岩2016年 1 月 4 日目录1 设计任务 (1)1.1 设计题目 (1)1.2 工作原理及工艺动作过程 (1)1.3 原始数据及设计要求 (1)1.4 设计任务 (2)2 系统传动方案设计 (3)2.1 曲柄滑块机构与摆动导杆机构 (3)2.2 齿轮和摆动导杆机构 (4)2.3 执行机构方案的比较 (5)2.4 执行机构方案的确定 (5)3 机构运动简图及数据分析 (7)3.1 机械结构简图 (7)3.2 牛头刨床数据分析 (8)4 机构运动分解 (10)5 主机构受力分析 (11)5.1 各运动副反力 (11)5.2 曲柄机构平衡力矩 (14)参考文献 (16)1 设计任务1.1 设计题目牛头刨床刨刀往复运动机构的分析与设计。
1.2 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，整个机构的运转是由原动件1带动杆2的，通过连杆3推动滑块4运动；从而实现刨刀的往复运动。
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。
1.3 原始数据及设计要求图1-1已知行程比系数K=1.4原动件曲柄1转速n1=60r/min，刨刀5行程H=400mm，其它参数为，L4=220mm，L5=180mm，L6=350mm，L |3=L3/2，H1=100mm，H2尺寸应满足传动角尽可能大；故刨刀5移动导路位于D点圆弧轨迹弦高一半处；构件重量分别为G2=200N，G5=700N，质心位于S3、S5处；构件3绕质心转动惯量J S3=1.1kg.m2,回程阻力为零，其它忽略不计。
刨刀工作阻力如图1-1所示，回程阻力为零，其它条件忽略不计。
表 11.4 设计任务（1）绘制机构运动简图。
机械原理课程设计---牛头刨床主体机构的分析与综合
机械原理课程设计---牛头刨床主体机构的分析与综合1 课程设计的目的和任务牛头刨床是常见的一种金属加工机床如图1所示。
其主体机构的机构运动简图有多种形式，图2所示的是常用的五种主体机构的示意图。
图 1 牛头刨床图2 牛头刨床的主体结构机构运动简图课程设计的内容包括：1）牛头刨床主传动系统总体传动方案的设计构思一个合理的传动系统。
它可将电机的高速转动（1440 转/分）变换为安装有刨刀的滑枕5 的低速往复移动（要求有三挡速度：60，95，150 次/分）。
其中，将转动变为移动的装置（主体机构）采用图2 所示的连杆机构。
在构思机构传动方案时，能做到思路清晰，各部分的传动比分配合理，最后在计算机上绘出主传动机构的原理示意图。
2）牛头刨床主体机构的尺度综合已知数据如表1所示图中的参数如图3所示。
图3参数表达形式表13）牛头刨床主体机构的运动分析根据已定出的主体机构的尺度参数，按曲柄处于最低转速、滑枕处于最大行程的工况对主体机构进行运动分析。
设各具有旋转运动的构件对x 轴的转角分别为i i θ , ( 为旋转构件的标号），相应的角速度和角加速度分别为ωi ,εi ；用解析法求出当曲柄转角θ1 从刨刀处于最右侧时起，沿逆时针方向转动每隔100 计算一组运动参数，其中包括：各杆的角位置、角速度、角加速度及刨刀的位置刀s （以最右点为零点）、速度刀v 和加速度刀a ，应用计算机在同一幅图中绘出刨刀的位移曲线、速度曲线和加速度曲线，并分析计算结果的合理性。
4）牛头刨床主体机构的受力分析杆的受力以及质量如表2所示。
已知数据其余构件的质量和转动惯量以及运动的摩擦忽略不计。
假定刨刀在空回行程不受力，在工作行程中所受的阻力为水平力，其大小见图3。
用解析法求出机构处于不同位置时应加在曲柄上的驱动力矩TN 以及各运动副的约束总反力的大小和方向。
图3 刨刀的有效阻力课程设计的主要内容包括：设计任务（包括设计条件和要求）；②传动方案的确定；③机构综合的方法和结果；④运动分析的方法和结果；⑤受力分析的方法和结果；⑥结束语；⑦主要参考文献；⑧附件（计算机程序等）。
机械原理课程设计-牛头刨床结构设计
机械原理课程设计-牛头刨床结构设计
牛头刨床是金属加工行业中常用的一种大型机床，它主要用于木材或金属的刨削加工。
本文将针对牛头刨床的结构进行设计，旨在为机械原理课程的学习者提供一些实用指导。
首先，牛头刨床的主要结构由床身、主轴箱、工作台、进刀机构、输送机构、电气装置等几个部分组成。
床身应采用铸铁材料，以保证高强度和稳定性。
主轴箱应位于床身的中心位置，包括主轴、齿轮箱和主电机等组件，以便于操作人员直接控制和调节工作过程。
工作台是刨床加工的“工作台”，也是制品的支撑平面。
工作台的高低和翻转方向应该具有可调节的功能，以创造出不同的工作环境。
同时，在工作台上应该安装一块正方形或长方形的工作面板，用于刨削被加工材料的表面。
工作面板的平整度应达到精度等级6级以上。
进刀机构是驱动铣刀前进的部件，其主要组成包括导轨、刨削压力装置、进给丝杠等。
这些部件需要协调工作才能满足牛头刨床的正常运转。
同时，输送机构是将加工材料移动到加工区域的重要组成部分。
电气装置一般由电器控制系统和强电控制系统组成。
电气系统的控制器可以通过控制机床的各个部分进行自动化调节，使刨床在自动化控制水平上达到良好的性能。
总之，设计一台高性能、高精度的牛头刨床需要考虑机械原理、建筑设计、电气工程以及制造工艺等各方面的因素。
本文结合以上方面的特点，希望能为机械原理课程的学习者提供一些实用指导和借鉴。
牛头刨床机构设计分析
牛头刨床机构设计分析
一、设计的目的和任务
1、设计的目的
进一步巩固和加深同学们所学的理论知识，培养其分析问题、解决完呢题的能力；使之对运动学及动力学的分析和设计有一较完整的概念；并使同学们进一步提高计算、制图和实用技术资料的能力。
2、设计任务
本设计是对牛头刨床的工作机构，用矢量方程图解法进行运动分析；用动态经理分析进行力学分析。
以上任务要求完成1号图纸一张、2号图纸（或坐标纸）一张，说明书一份。
设计中要做到计算精确、步骤清楚、续写端正、图的布置要匀称、图中线条、尺寸标准应符合制图标准。
一、机构简介和设计内容
1、机构简介
牛头刨床是一种常用的平面切削加工机床、电动机经皮带传动、齿轮传动（图中未画出）最后带动曲柄1（见图1）传动。
刨床工作时，是由导杆机构1-2-3-4-5-6带动刨头和刨刀作往复直线运动，刨头5右行时，刨头切断，称为工作行程。
此时要求速度较低且均匀；刨头左行时，不进行切削，称为空回行程。
此时速度较高，以节省时间提高生产率。
为此刨床采用有急回作用的导杆机构。
P（在切削前后各有一段0.05H的空刀距离，见刨头在工作行程中，受到很大切削阻力r
图2）而在空回行程时，则无切削阻力。
刨头在整个运动循环中，受力情况有很大变化，这就影响了主轴的匀速转动，因此用安装飞轮来减小速度的波动，从而提高金属表面切削质量。
牛头刨床主体机构的设计与分析 doc
牛头刨床主体机构的设计与分析 doc
一、设计要求：
1、要有高刚度、高精度的牛头刨床主体机构。
2、要精确定位牛头的位置。
3、要有高效稳定的主轴系统。
4、要易于加工制造和维护。
5、要符合人机工程学原理，有良好的操作性和安全性。
二、设计方案：
牛头刨床主体机构包括床身、工作台、横梁、立柱、牛头等部分，下面对各部分的设计做详细说明：
1、床身
床身由机床床身、床脚、长轴承座、盖板等部分组成，整体采用铸铁件结构。
机床床身重心靠前，前后支撑结构采用单列双支撑方式，合理分担机身荷载与加工荷载，保证机身的高刚度和稳定性。
床身表面涂布涂料，使其具有防腐耐蚀性能。
2、工作台
工作台为矩形平面，反面用 T 形槽，便于加工工件。
其精度要求为 IT7 或 IT8。
工作台采用矩形导轨，支撑面积大，精度高，稳定性好。
工作台张紧方式采用液压缸，张紧力在规定范围内可调。
3、横梁
横梁采用箱形结构，内部充填筋板，刚度强，保证刨床的运转平稳。
横梁与床身采用理想可靠连接方式，提高机床整机的刚性和稳定性。
4、立柱
立柱采用钢管焊接结构，支棱牢固，刚度好，提高机床整机的稳定性。
5、牛头
牛头为致动部分，采用高刚度、高精度的齿轮箱，通过电机驱动牛头，保证刨削的稳定性和精度。
牛头装有精度十分高的球柱面组合轴承，预紧力可调，保证主轴的稳定性和精度。
三、技术分析
2、床身采用铸铁素件，有利于保证机床的高刚度和稳定性。
机械原理课程设计——牛头刨床
机械能变化曲线：
飞轮设计：
Ｖ
A4
＝
A2 A4 A2
速度图解法：
V1A+V12=V 2A VF+VFB=V 2B V2B=βV 2A Β为常数比
加速度图解分析： a4An+a4Ar+a24Ar+ak24A =a2A 大小 方向
a4b+aF4Br=aF a4A=βV 4B
进给凸轮机构设计
主体机构设计
牛头刨床主体机构
主体结构设计
设计要求
（1）刨刀工作行程要求速度比较平稳，空回行程时 刨刀快速退回，机构行程速比系数在1.4左右。 （2）刨刀行程H=300mm或H=150mm。曲柄转速、 切削力、许用传动角等见表1，每人选取其中一组数据。 （3）切削力P大小及变化规律如图1所示，在切削行 程的两端留出一点空程。具体数据如下：
主体机构
电机转速n(r/mi n)
切削力P(N)
75
许用传动角[γ]
H=150mm
4500N
45°
刨刀行程：H=150 速比系数：K=1.4
主体机构（方案一）
方案一： 摆动导杆机构与摇杆滑块机构组合机构
机构简图：
计算机构的自由度 F=3×5－2×7=1
主体机构（方案一）
机构尺寸的计算：
在满足压力角条件确定基圆半径，摆杆中心间的中心距。
• 推程许用压力角为[α]= 38°； • 回程许用压力角为[α’]= 65°； • 试凑法：对照摆杆长度为L，赋值基圆半径， 中心距a=90,r0=50;经试验符合要求
滚子半径rf：rf<ρ mi n －3（mm）及rf<0.8ρ mi n（mm） 方法1用图解法确定凸轮理论廓线上某点A的曲率半径R： 以A点位圆心,任选较小的半径r 作圆交于廓线上，在圆A 两边分别以理论廓线上的B、C为圆心，以同样的半径r 画圆，三个小圆分别交于E、F、H、M四个点处。过E、 F H、M O点 O点近似为凸轮廓线上A OA。并且曲率中心肯定在曲线过A 点的法线上。可以通 过法线与直线EF或HM的交点求曲率中心。
实验四__牛头刨床 机构设计
θ
B1
ψ
D
ωm2 ψ / t2 t1 180 +θ 180 −θ 180 +θ = K= = = = ω ω 180 −θ ωm1 ψ / t1 t2
设计具有急回要求的机构时，应先确定 值 设计具有急回要求的机构时，应先确定K值，再计算θ。
*急回特性 从动件作往复运动的平面连杆机构中， 从动件作往复运动的平面连杆机构中， 从动件工作行程的平均速度小于回程的 工作行程的平均速度小于 若从动件工作行程的平均速度小于回程的 平均速度，则称该机构具有急回特性 急回特性。 平均速度，则称该机构具有急回特性。
行程速度变化系数——K来衡量急回运动的相对程度。 来衡量急回运动的相对程度。 行程速度变化系数 来衡量急回运动的相对程度
二、设计参数的确定: 设计参数的确定:
1．根据运动设计要求（K=2），可得到该机构的极位 根据运动设计要求（K=2），可得到该机构的极位 ）， 夹角为: 夹角为:
2．由导杆机构的运动特性可知，导杆的角行程 由导杆机构的运动特性可知，
由此可得到导杆的两个极限位置CD1和CD2。 由此可得到导杆的两个极限位置CD1和CD2。 CD1
5．合理选则固定铰链A的位置（lAC=100 mm），则即可确定曲柄AB mm），则即可确定曲柄AB ），则即可确定曲柄 合理选则固定铰链A的位置（ 的的长度为
三、根据上述参数进行草图参数约束： 根据上述参数进行草图参数约束：
四、 运动仿真与分析
位移线图
速度线图
加速度线图
牛头刨床主体机构设计
一 、设计 方 案分析与比较
由设计要求可知， 由设计要求可知，刨削主体机构系统 的特点是: 在运动方面， 的特点是: 在运动方面，有曲柄的回转运动 变换成具有急回特性的往复直线运动 具有急回特性的往复直线运动， 变换成具有急回特性的往复直线运动，且要求 执行件行程较大，速度变换平缓； 执行件行程较大，速度变换平缓；在受力方面 ，由于执行件（刨刀）受到较大的切削力，故 由于执行件（刨刀）受到较大的切削力， 要求机构具有较好的传力特性。 要求机构具有较好的传力特性。根据对牛头刨 床主体刨削运动特性的要求， 床主体刨削运动特性的要求，可以列出以下几 个运动方案: 个运动方案:
牛头刨床主运动机构方案设计
牛头刨床主运动机构方案设计
本题需要综合考虑牛头刨床的加工要求和机构设计要素，以下是一个可能的主运动机构方案设计：
1. 传动系统：由电机、齿轮传动组成。
电机提供动力，通过齿轮传动转化成旋转运动。
为了保证牛头刨床的加工精度，需要使用精密级别的齿轮传动。
2. 工作台：采用滑动式工作台。
工作台由导轨、枕头等部件构成，可以沿X、Y两向滑动，实现工件的移动。
3. 主轴系统：牛头刨床的主轴系统需要能够实现高精度的切削，所以需要采用精密的轴承系统和刀具装置。
主轴系统由主轴、轴承、电动刀架等组成。
4. 牛头系统：主要由牛头、滑块、限位器构成。
牛头可以沿Z
轴方向移动，实现对工件的切削。
滑块用于限制牛头的移动范围，保证加工精度。
限位器则起到保险作用，避免牛头过度移动，损坏工件或设备。
总体来说，牛头刨床的主运动机构设计需要注重精度和稳定性，同时考虑到加工和维护的实际操作。
需要根据具体的加工要求和设备条件，结合先进的技术和材料，来选择最佳的机构组合及相关部件。
【精品】牛头刨床机构设计
【精品】牛头刨床机构设计一、引言在机械加工中，刨床是一种较为重要的机床，广泛应用于各种工艺中，具有较高的运转稳定性和工作精度；而牛头刨床作为刨床类别中的一种，其特点在于主轴的左侧有一矩形滑车支架，而刀架通过滑车支架直接与主轴相连。
本文旨在对牛头刨床的机构设计进行分析，以期对机床的优化和改进提供一些思路和参考。
二、牛头刨床的机构组成牛头刨床分为两种类型：普通牛头刨床和横床合牛头刨床。
它们在外形上有一定区别，但组成基本相同，都有主轴、进给机构、工作台、刀架等几大部分。
1.主轴牛头刨床的主轴是机床的核心部件，主要承载工件和刀具的加工力和转矩。
在机构设计时，主轴的大小、强度、精度等都需要被考虑进去，以确保其具有良好的支撑能力和加工精度。
2.进给机构进给机构是刨床的重要部件，它能使刀架上的刀具沿被切削物前进，实现切削加工。
进给机构一般由传动系统和定位系统组成，传动系统通常由蜗轮蜗杆传动或球颗粒螺杆传动控制，定位系统一般采用线性导轨、丝杠、螺母等。
3.工作台工作台一般固定在床身上，作为被加工物料的支撑和固定平台。
工作台可以上下移动，以适应不同尺寸和高度的工件加工。
需要注意的是工作台的承载能力和稳定性要足够强，避免加工过程中发生滑动或翻倒的危险。
4.刀架刀架是刨床上的重要工具，在加工过程中起到支撑和夹紧切削工具的作用。
刀架的设计应符合工件的加工要求，刀架的结构应该合理，以确保切削力和刀具使用寿命。
在牛头刨床设计中，需要考虑很多因素，如精度、可靠性、性能等。
因为它们之间相互联系，相互影响，机构效果的优化需要兼备多种技术，综合考虑优化方案的影响，以实现机床的高性能和高效率。
1.提高主轴刚度和稳定性主轴刚性越高，切削过程中的振动越小，切削精度越高。
但同时还会增加成本，因此在设计中应尽可能搭配合适的主轴和支撑结构。
2.提高进给精度和可靠性提高进给精度可通过优化传动结构、线性导轨精度等方面进行。
此外，进给部分上下滑动时易产生撞击现象，在机构设计中需要加入减震装置，以确保加工质量。
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机械原理设计说明书设计题目：牛头刨床机构设计学生：汪在福班级：铁车二班学号：20116473指导老师：何俊机械原理设计说明书设计题目：牛头刨床机构设计学生姓名汪在福班级铁车二班学号20116473一、设计题目简介牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床，多用于单件或小批量生产。
为了适用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工，要求主执行构件—刨刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动，且切削时刨刀的移动速度低于空行程速度，即刨刀具有急回现象。
刨刀可随小刀架作不同进给量的垂直进给；安装工件的工作台应具有不同进给量的横向进给，以完成平面的加工，工作台还应具有升降功能，以适应不同高度的工件加二、设计数据与要求电动机轴与曲柄轴2平行，刨刀刀刃D点与铰链点C的垂直距离为50mm，使用寿命10年，每日一班制工作，载荷有轻微冲击。
允许曲柄2转速偏差为±5％。
要求导杆机构的最大压力角应为最小值；凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内，摆动从动件9的升、回程运动规律均为等加速等减速运动。
执行构件的传动效率按0.95计算，系统有过载保护。
按小批量生产规模设计回6三、设计任务1、根据牛头刨床的工作原理，拟定2～3个其他形式的执行机构（连杆机构），并对这些机构进行分析对比。
2、根据给定的数据确定机构的运动尺寸。
并将设计结果和步骤写在设计说明书中。
3、用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。
4、导杆机构的动态静力分析。
通过参数化的建模，细化机构仿真模型，并给系统加力，写出外加力的参数化函数语句，打印外加力的曲线，并求出最大平衡力矩和功率。
5、凸轮机构设计。
根据所给定的已知参数，确定凸轮的基本尺寸（基圆半径ro、机架lO2O9和滚子半径rr），并将运算结果写在说明书中。
将凸轮机构放在直角坐标系下，在软件中建模，画出凸轮机构的实际廓线，打印出从动件运动规律和凸轮机构仿真模型。
6、编写设计说明书一份。
应包括设计任务、设计参数、设计计算过程等。
四.设计过程（一）方案选择与确定方案一：如图（1）采用双曲柄六杆机构ABCD，曲柄AB和CD不等长。
方案特点：（1）主动曲柄AB等速转动时，从动曲柄DC做变速运动，并有急回特性。
（2）在双曲柄机构ABCD上串联偏置式曲柄滑块机构DCE，并在滑块上固结刨头，两个连杆机构串联，使急回作用更加显著。
同时回程有较大的加速度，提高了刨床的效率。
图一方案二：方案为偏置曲柄滑块机构。
如图二图二方案特点：结构简单，能承受较大载荷，但其存在有较大的缺点。
一是由于执行件行程较大，则要求有较长的曲柄，从而带来机构所需活动空间较大；二是机构随着行程速比系数K的增大，压力角也增大，使传力特性变坏。
方案三：由曲柄摇杆机构与摇杆滑块机构串联而成。
该方案在传力特性和执行件的速度变化方面比方案（二）有所改进，但在曲柄摇杆机构ABCD 中，随着行程速比系数K 的增大，机构的最大压力角仍然较大，而且整个机构系统所占空间比方案（二）更大。
如图三图三方案四：由摆动导杆机构和摇杆滑块机构串联而成。
该方案克服了方案（三）的缺点，传力特性好，机构系统所占空间小，执行件的速度在工作行程中变化也较缓慢。
如图四图四方案确定：综上，方案四较为合理（二）传动机构尺寸的确定令4O 点为基点用以确定尺寸，滑块6导程回路距基点4O 距离L ；摆动导杆运动所绕圆心2O 距基点4O 距离42O O l ；导杆A O 2的长度A O l 2；导杆B O 4的长度B O l 4；连杆BC 长度BC l 。
由题目已知尺寸及相互关系：机架 24430O O l mm =； 工作行程H=400mm ； 连杆与导杆之比40.36BCO Bl l =； 行程速比系数 1.4K =。
.根据所给数据确定机构尺寸极位夹角：k 1 1.41180180=301 1.41k θ--==++。
导杆长度41400177322sin15sin 2BO H l θ===。
mm 连杆长度：BC l =0.36 4BO l =278mm 曲柄长度:224sin430*sin151112AO O O l l θ===mm为了使机构在运动过程中具有良好的传动力特性；即要求设计时使得机构的最大压力角具有最小，,应此分析得出:只有将构件5即B 点移到两极限位置连线的中垂线上,才能保证机构运动过程的最大压力角具有最小值。
分析如下：解：当导杆摆到左边最大位置时，最大压力角为3α，刨头可能的最大压力角位置是导杆B 和'B ，设压力角为1α ，2α （见下图五）。
根据几何关系3α=12αθ+。
由于2α与1α，3α呈背离关系，即2α增加则1α，3α减小且3α＞1α。
则要使机构整体压力最小，只要有2α=3α，当刨头处于导杆摆弧平均置处1α =2α，则 BCBO l l )2cos 1(21arcsin 42θα-=所以44411(1cos )773*773(1cos15)77313760222CO BO BO y L l mm θ=--=--=-=（图五）（图六）（三）机构运动简图的绘制选取一长度比例尺，机构运动简图的绘图如图六所示通过上面的计算，确定数据汇总如下：极位夹角：30度连杆：278mm导杆：778mm曲柄：111mm高度：760mm（四）静力分析1）对曲柄,由平衡条件有：x F =0, 21x F +2o x F =0； y F =0, 21y F +2o y F =0；2O M =0；21x F l 1sin θ2-21y F l 1cos θ2-T N =02）对导杆，又平衡条件有：x F =0, F 4O x +F 43x -F 23sin θ4=0 ； y F =0, F 4O y +F 43y + F 23cos θ4-m 2g=0；4o M =0, - F 43x l 3sin θ4+ F 43y l 3cos θ4-1/2 m 2g l 3cos θ4+ F 23s 3=0 3）对滑块, 由平衡条件有F=0, F32sinθ4-F12x=0xF=0, - F32cosθ4-F12y=0y4)对连杆，由平衡条件有F=0, -F34x-F max=0；xF=0, F cy-F34y=0；yM=0，F cy l4cosθ5+ F max l4sinθ5=0 o4综上所述联立方程求得F34x=- F maxF cy=- F max tanθ5F34y=- F max tanθ5F23=（F max l3sinθ4- F max tanθ5l3cosθ4+1/2 m2g l3cosθ4）/ s3F4O x=- F max+（F max l3sinθ4- F max tanθ5l3cosθ4+1/2 m2g l3cosθ4）sinθ3/ s3 F4O y= m2g- F max tanθ5-（F max l3sinθ4- F max tanθ5l3cosθ4+1/2 m2g l3cosθ4）cosθ4/ s3F12x=-（F max l3sinθ4- F max tanθ5l3cosθ4+1/2 m2g l3cosθ4）sinθ4/ s3F12y=（F max l3sinθ4- F max tanθ5l3cosθ4+1/2 m2g l3cosθ4）cosθ4/ s3F= F12x2o xF= F12y2o yT N=（F max l3sinθ4- F max tanθ5l3cosθ4+1/2 m2g l3cosθ4）l1cos(θ2-θ4)/ s3（五）凸轮设计1. 凸轮机构的设计要求概述：1）已知摆杆9作等加速等减速运动，要求确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径，有题目可以知道该凸轮机构的从动件运动规律为等加速等减速运动。
各数据如表：2）由以上给定的各参数值及运动规律可得其运动方程如下表：’3）依据上述运动方程绘制角位移ψ、角速度ω、及角加速度β的曲线：（1）、角位移曲线：图(1)①、取凸轮转角比例尺μφ=1.25°/mm和螺杆摆角的比例尺μψ=0.5°/mm在轴上截取线段代表，过3点做横轴的垂线，并在该垂线上截取33＇代表(先做前半部分抛物线).做03的等分点1、2两点，分别过这两点做ψ轴的平行线。
②、将左方矩形边等分成相同的分数,得到点1＇和2 ＇。
③、将坐标原点分别与点1＇,2＇,3＇相连,得线段O1＇,O2＇和03＇,分别超过1,2,3点且平行与Ψ轴的直线交与1＂,2＂和3＂.④、将点0,1＂,2＂,3＂连成光滑的曲线,即为等加速运动的位移曲线的部分,后半段等减速运动的位移曲线的画法与之相似.(2)角速度ω曲线:①、选凸轮转角比例尺μφ=1.25°/mm和角速度比例尺μω=0.0837(rad/s)/mm,在轴上截取线段代表。
＇φ（°）ω（）图(2)②由角速度方程可得φ=φo/2,ω= ωmax ,求得v换算到图示长度,3点处φ=Φ0/2,故ωmax位于过3点且平行与ω轴的直线.由于运动为等加速、等减速,故连接03＇即为此段的角速度图,下一端为等减速连接3＇6即为这段角速度曲线。
③其他段与上述画法相同,只是与原运动相反。
五．运动仿真通过adams进行运动仿真，仿真图如图5.1图5.1 运动仿真图进一步分析得到运动曲线如图5.2，图5.3，图5.4：图5.2 刨头输出位移图图5.3 刨头输出速度图图5.4 刨头输出加速度曲线六．三维建模用proe进行三维建模，如图6.1图6.1 三维建模图。