牛头刨床主体机构说明书
牛头刨床主体机构说明书
图2牛头刨床的主体结构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给定条件：刨头的最大行程H=500mm，行程速比系数k=2，各滑块的长度均为100mm，要求合理确定主体机构的其它尺度参数。
3）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iiθ,(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设摆杆3的质心在其中点处，质量为40kg，摆杆3对质心的转动惯量为3kg.m2；滑枕5的质量为50kg，质心在E点处；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，作用点在滑枕下方100mm 处。
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。
表1表22、刨削主体机构构型的比较选取方案2虽有急回特性，但由于机构运动时候，导杆带动的滑动机构会受力不均，短时间工作影响不大，对于生产生活机构不是很合适的。
方案3导杆一端都用的曲柄连接，根据K 值得计算是不具有急回特性的，但是由于生产的需要，急回特性会在工作是工作时间缩短。
牛头刨床机构设计说明书
2
根据电机转速和曲柄转速以及皮带轮直径，算出两级齿轮传动的总传动比，再按传动比先小后大的原则分配两级传动比的大小。选择齿数时，为避免根切，一般应满足小齿轮的齿数大于17。计算时按教材中有关变为齿轮传动的设计步骤（P108）求出xΣ=x3+x4, y, Δy。按小齿轮变位系数大，大齿轮变位系数小，或为零的原则分配变位系数x3，x4，最后给出所有四个齿轮的尺寸并校核ε＞1。注意当大齿轮的变位系数选择为零时，仍然需要齿顶消减，因此与标准齿轮不同，称为零变位齿轮。
1
（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。
（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。
2
在满足运动要求和动力要求的条件下，每组拟出1个设计方案（可自己设计，也可从3的建议中选取），对选定的方案用图解法作一个一般位置的运动分析，包括机构运动简图，速度，加速度图。
6
图纸上应包括机构运动简图，速度和加速度运动分析图，机构运动分析的位置，速度，加速度线图，等效阻力矩、驱动力矩线图，等效阻力矩作功及等效驱动力矩作功图。
三
1
齿轮传动机构统一采用图1所示的设计方案，其参数按主体机构中刨刀的行程选取。电机输入转动，经皮带轮d1、d2及齿轮，Z1，Z2及Z3，Z4，驱动主体机构的曲柄转动。电机转速，皮带轮直径以及齿轮的模数见表2。
切削力P（N）
许用传动角
60
7000
50°
100
796.87
机械原理课程设计牛头刨床说明书
之五兆芳芳创作学校：河南大学班级：专业：机制学号：指导老师：目录一、课程设计任务书21.任务原理及工艺动作进程22．原始数据及设计要求3二、设计说明书41．画机构的运动简图42.对位置4点进行速度阐发和加快度阐发63．对位置9点进行速度阐发和加快度阐发9速度阐发图：104.对位置9点进步履态静力阐发12心得体会15谢辞16参考文献17一、课程设计任务书1.任务原理及工艺动作进程牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床.刨床任务时,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，称任务行程，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.为此刨床采取有急回作用的导杆机构.刨头在任务行程中，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.(b)2．原始数据及设计要求Y图（1-1）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、加快度多边形以及刨头的运动线图.以上内容与前面动态静力阐发一起画在1号图纸上.二、设计说明书1．画机构的运动简图1、以O4为原点定出坐标系，按照尺寸辨别定出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’为任务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标的目的将曲柄圆作12等分的位置（如下图）.图1-2取第I计划的第4位置和第9位置（如下图1-3）.图 1-32. 对位置4点进行速度阐发和加快度阐发（a ） 速度阐发 取速度比例尺l μ=mmsm001.0对A 点：4A V = 3A V + 34A A V 标的目的：4BO ⊥A O 2⊥ //B O 4 大小： ？ √ ？4A V =l μ⨯4pa =sm mm mm s m673239.0239.673001.0=⨯ 4ω=AO A l V 44=sr mm sm38431.1486334.0673239.0=34A A V =l μ43a a l =s m mm mm s m156326.0326.156001.0=⨯ V 5B = V 4B =4ω⨯B O l 4=sm 747530.0对于C 点：C V = B V + CB V 标的目的： //'XX B O 4⊥BC ⊥ 大小： ？ √ ？C V =l μ⨯pc l =mms m001.0s m mm 749708.0708.749=⨯ CB V =l μ⨯bc l =mmsm001.0sm mm 0490895.00895.49=⨯ 5ω=bcl CBl u V =s r 363626.0 速度阐发图：图 1-4(b)加快度阐发 选取加快度比例尺为a μ=mmsm 2001.0对于A 点：4A a = n A a 4 + t A a 4 = 3A a + k A A a 34 + 34r A A a 标的目的：A→4O B O 4⊥ A→2O B O 4⊥//B O 4大小： √ ？ √√ ?由于3A a =22ωA O l 2=234263.4smK A Aa 34=24ω34A A V =2432808.0s mn A a 4=24ωA O l 4=2931975.0s m 已知，按照加快度图1-5可得：t A a 4=a μ''a n l =2549416.0sm ， r A A a 34=a μ''a k l =2298112.3s m .4A a =24ωB O l 4=2081866.1sm ,5ω=CB V /BC l s r .另外还可得出：B a =4A a ⨯AO B O l l 44=2201248.1s mn CBa =25ωBC l =201785.0s m对于C 点C a =B a +n CBa + tCB a 标的目的：//'XX B→4O C→B BC ⊥大小： ？√√ ？由nCBa =25ω⨯BC l = 201785.0sm ,B a =4A a ⨯AO B O l l 44=2201248.1s m 已知，按照按照加快度图可得：C a =a μ''c p l =2617683.0sm ，t CB a =a μ'''c n l =29942344.0s m加快度阐发图：图 1-53．对位置9点进行速度阐发和加快度阐发（a ） 速度阐发 取速度比例尺l μ=mmsm001.0对A 点：4A V = 3A V + 34A A V 标的目的：4BO ⊥A O 2⊥ //B O 4 大小： ？ √ ？4A V =l μ⨯4pa =sm mm mm s m3289949.09949.328001.0=⨯ 4ω=AO A l V 44=sr mmsm 044034.1315119.03289949.0= 34A A V =l μ43a a l =s m mm mm s m60782497.082497.607001.0=⨯ V 5B = V 4B =4ω⨯B O l 4=sm 56377824.0对于C 点：C V = B V + CB V 标的目的： //'XX B O 4⊥BC ⊥大小： ？ √ ？C V =l μ⨯pc l =mms m001.0sm mm 5518355.08355.551=⨯ CB V =l μ⨯bc l =mmsm001.0s m mm 1436768.06768.143=⨯ 5ω=bcl CBl u V =s r 06427.1 速度阐发图：图 1-6(b)加快度阐发 选取加快度比例尺为a μ=mmsm 2001.0对于A 点：4A a = n A a 4+ t A a 4 = 3A a + k A A a 34 + 34r A A a 标的目的： A→4O B O 4⊥ A→2O B O 4⊥ //B O 4大小： √ ？ √√ ?由于3A a =22ωA O l 2=234263.4smKA A a 34=24ω34A A V =226918.1s mn A a 4=24ωA O l 4=24818.343.0s m 已知，按照加快度图1-7可得：t A a 4=a μ''a n l =25498973.2sm ， r A A a 34=a μ''a k l =24106178.2s m4A a =24ωB O l 4=257293.2s m另外还可得出：B a =4A a ⨯AO B O l l 44=24090669.4s mn CBa =25ωBC l =2152911.0s m对于C 点C a = B a + n CBa + tCB a 标的目的：//'XX B→4O C→B BC ⊥大小： ？ √√ ？由nCBa =25ω⨯BC l = 2152911.0sm ,B a =4A a ⨯AO B O l l 44=24090669.4s m 已知，按照按照加快度图可得：C a =a μ''c p l =2247506.4sm ，t CB a =a μ'''c n l =25366925.0s m加快度阐发图：图 1-74. 对位置9点进步履态静力阐发取“9”点为研究对象，别离5、6构件进交运动静力阐发，作阻力体如图1─8所示.图 1-8已知G6=700N ，又ac=ac5=4.2475055m/s2,那么我们可以计较设45R F 与水平导轨的夹角为α，可测得α的大小为2.6456785由0cos 456=-=∑αR I XF F F,∑=-+=0sin 6456G F F FR R Yα可计较出717328.30345=R F , 98071.6856=R F 别离3,4构件进交运动静力阐发，杆组力体图如图1-9所示图 1-9已知： FR54=FR45=303.717328N ，G4=200Nm N J M S I /901.8091855.81.1444=⨯-=⨯-=α按照∑=⨯-+⨯+⨯+⨯=0423435424144h F M h F h F h G MR I R I O ，其中1h ，2h ，3h ，4h 辨别为4G ,4I F ,54R F ,23R F 作用于4O 的距离（其大小可以测得），可以求得：23R F =609.753093N.作力的多边形如图1-10所示图 1-10由图1-10可得：4I R F = 250.04 N对曲柄2进交运动静力阐发，作组力体图如图1-11所示，图 1-1132R F 作用于2O所以曲柄上的平衡力矩为：m N h F M R /0924.1332=⨯=，标的目的为逆时针.心得体会美丽的花朵必须要通过辛勤的汗水浇灌.有开花才有结果,有支出才有收获.通过几天日日夜夜的斗争，在老师亲切地指导下，在同学们的密切配合下，当然也有自己的努力和辛酸,这份课程设计终于完成了,心里无比的欢快,因为这是我们努力的结晶.在这几天中，我有良多的体验，同时也有我也找到许多的毛病，仅就计较机帮助画图而言，操纵的就远远不敷熟练，专业知识也不克不及熟练应用.但是通过这次实践设计，我觉得我有了很打的提高.其次，通过这次设计我学会了查找一些相关的东西书，并初步掌握了一些设计数据的计较办法；再次，自己的计较机画图水平也有了一定的提高，并对所学知识有了进一步的理解.当然，作为自己的第一次设计，其中肯定有太多的缺乏，希望在今后的设计中，能够得到更正，使自己日益臻于成熟，专业知识日益深厚.我在这次设计中感应了协作的力量，增强了自己的团队精神.这将使我受益终生.“功到自然成.”只有通过不锻炼,自己才干迎接更大的挑战和机会,我相信我自己一定能够在锻炼成长.谢辞本论文是在李老师亲自指导下完成的.导师在学业上给了我很大的帮忙，使我在实验进程中避免了许多无为的任务.导师一丝不苟、严谨认真的治学态度，精益求精、诲人不倦的学者风采，以及正直无私、磊落大度的崇高品格，更让我明白许多做人的道理，在此我对老师暗示衷心的感激！参考文献4.《机械原理教程.》申永胜主编. 北京：清华大学出版社， 19995.《机械原理》邹慧君等主编，初等教育出版社，19996.《连杆机构》伏尔默J主编，机械产业出版社7.《机构阐发与设计》华大年等主编，纺织产业出版社8.《机械运动计划设计手册》邹慧君主编，上海交通大学出版社9.《机械设计>>吴克坚，于晓红，钱瑞明主编. . 北京：初等教育出版社，200310.《机械设计>>.龙振宇主编. 北京：械产业出版社，200211. 《机械设计根本（第四版）》杨可桢，程光蕴主编. . 北京：初等教育出版社，199912.《机械设计根本（下册）》张莹主编.. 北京：机械产业出版社， 199713.《机械设计（机械设计根本Ⅱ）》周立新主编. . 重庆：重庆大学出版社， 199614.《机械系统设计》朱龙根，黄雨华主编. 北京：机械产业出版社， 199015.《机械设计学》黄靖远，龚剑霞，贾延林主编. 北京：机械产业出版社， 199916.《机械设计手册》徐灏，第二版. 北京：机械产业出版社， 200017.《设计办法学》黄纯颍主编，机械产业出版社18.《机械传动设计手册》江耕华等主编，煤炭产业出版社19. 《机械原理》（第六版）孙桓等主编初等教育出版社20.《机械原理课程设计指导书》罗洪田编著初等教育出版社21.《机械原理教学大纲》制定人张荣江22. 机械原理郑文经吴克坚等主编。
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一、引言本文为机械原理课程设计牛头刨床的说明书，旨在介绍牛头刨床的结构、原理、使用方法以及维护保养等方面的内容，希望能对使用者有所帮助。
二、牛头刨床的结构与原理牛头刨床是一种用于刨削板材表面的机床，主要由机床床身、工作台、电机、导轨以及滑块等部件组成。
其工作原理是通过工作台上的牛头将木材压住并将其通过旋转的铣刀刨削出所需的形状。
同时，导轨和滑块的设计能够确保工作台能够进行稳定的上下移动以及平移。
三、牛头刨床的使用方法在使用牛头刨床时，首先需要将待加工的木材放在工作台上。
接着，按照所需的形状设计好牛头，并将其固定在工作台的卡箍上。
然后，开启电机，调整刨床刀具的高度和位置，开始进行刨削加工。
在加工过程中，需要保持稳定的物料进给速度和足够的润滑，以保证刨削的精度和质量。
四、牛头刨床的维护保养为了确保牛头刨床的正常运行，需要定期进行维护与保养。
首先，每天需要清理机床内部和机械表面的灰尘和碎屑，以保持机床的清洁和卫生。
其次，每周需要检查牛头和铣刀的状态，并在需要时进行维修或更换。
另外，还应该保持机床的导轨和滑块润滑充足，确保加工精度和刨削质量。
五、注意事项在使用牛头刨床时，需要特别注意安全事项。
首先，要保持机床周围的环境整洁、明亮，防止伤害事故的发生。
其次，需要正确穿戴工作服和工作手套，防范手部伤害。
同时，加工时应该保持注意力集中，避免加工过程中的疏忽。
最后，在进行加工前必须确保机床的各项控制仪器如电源、导轨等功能齐全、可用。
以上为机械原理课程设计牛头刨床说明书的内容，希望能为使用者提供帮助和指导，促进机械制造领域的发展和进步。
5_1牛头刨床_说明书_方案1_位置8p
机械原理课程设计设计题目：牛头刨床综合及其运动学与动力学分析第 1方案，第 8’位置一、牛头刨床的基本参数计算已知： 24370O O l mm = 650H mm = 160K =. 4030BC O B l l :=. 1.计算极位夹角θ及杆摆角ψ000116011801804153811601K K θ-.-ψ===⨯=.+.+2.求2O A l224415383701312022O AO O l l sin sin mm ψ.===.3.求4O B l 、BC l441538226509165122O B H l mm sin sin ψ.===.40300309165127495BC O B l l mm =.=.⨯.=.4.求导路到4O 的距离34O O l当滑块6的导路y-y 通过铰链中心B 的摆动弧·BB"'的扰度中点时，可使机构在整个行程中都能取得较小的压力角，故得：3441141538(1)91651(1)886732222O O O B l l cos cos mm ψ.=+=⨯.⨯+=.二、牛头刨床的速度分析选取合适的长度比例尺0005ml mm μ=., 按指定的作业位置，正确地作出机构的运动简图。
对于机构的位置，可先确定曲柄2的位置，然后依次画出导杆4，连杆5和滑块6的相应位置。
已知：220n r min =/(1)求3A v222202606020944n rad s ππω⨯===./ 方向：顺时针32201312020944002750A O A v r l m s ωω=⋅=⋅=.⨯.=./(2)求4A v滑块3——动参考系，4A ——动点4A V u u u u u u r = 3A V u u u u u u r + 43A A V u u u u u u u u u u r方向： ⊥4O A ⊥2O A //4O A 大小： ? 22O A l ω ?选取速度比例尺0005m sv mm μ/=.，作速度图34pa a 进而可得4A v 的大小为44000500A v v pa μ=⋅=.⨯=4ω的大小为4440345960A O A vl ω.=== 43A A v 的大小为4334000555002750A A v v a a m s μ=⋅=.⨯.=./方向：34a a →(3)求B 的速度影像b 及B v由影像原理知，在速度图上，b 点应位于4pa 的延长线上且4491654346000O BO Al l pb pa ..==⨯= 000500B v v pb μ=⋅=.⨯=(4)求C vB ——基点，C ——动点C V u u u u r = B V u u u u r + CB V u u u u u u r方向： 水平 ⊥4O B ⊥BC 大小： ? 44O B l ω ?根据上述方程，继续在速度图34pa a 上作出C 点的速度影像c 进而可得C v 的大小为 000500C v v pc μ=⋅=.⨯= CB v 的大小为000500CB v v bc μ=⋅=.⨯= 5ω的大小为050274950CBBC v l ω.===(5)求4S v由影像原理知，在速度图上，4s 点位于pb 的中点 44000500S v v ps μ=⋅=.⨯=(6)速度综合302750A v m s =./ 40A v = 4302750A A v m s =./ 0B v = 0C v = 0CB v = 40S v =220944rad s ω=./ (顺时针) 40ω= 50ω=三、牛头刨床的加速度分析 (1)求4A a4A a u u u u u u r= 4n A a u u u u u u r+ 4t A a u u u u u u r = 3A a u u u u u u r+ 43k A A a u u u u u u u u u u r+ 43rA A a u u u u u u u u u u r方向： 4A O → 4O A ⊥ 2A O → 4O A ⊥ //4O A大小： 244O A l ω ? 222O A l ω 4432A A v ω ? 其中：4n A a 的大小为2244400345960n A AO a l ω=⋅=⨯.= 3A a 的大小为222322209440131200576A O A a l m s ω=⋅=.⨯.=./ 43k A A a 的大小为43443220027500k A A A A a v ω==⨯⨯.=选取加速度比例尺2002m s a mm μ/=.，作加速度图34πa a '' 进而可得4t A a 的大小为24440022880576t A a a a"m s a μ=⋅=.⨯.=./' 方向：44a"a →' 4α的大小为442057640345961665tA AO a l rad s α..===./ 方向：逆时针(2)求B 的加速度影像b’及B a由影像原理知，在加速度图上，b’点应位于4a π'的延长线上，且44916543460288762O BO Al l b mm a ππ..'==⨯.=.' 2π0027621524B a a b m s μ'=⋅=.⨯.=./ 方向：πb '→(3)求C aC a u u u u r= B a u u u u r+ n CB a u u u u u u r + t CBa u u u u u u r方向： 水平 √ C B → ⊥BC 大小： ? √ 25BC l ω ?其中：nCB a 的大小为22500274950nCBBC a l ω=⋅=⨯.= 根据上述方程，继续在加速度图34a a π''上求得C 点的加速度影像c’。
牛头刨床课程设计说明书
机械原理课程设计（一）设计计算说明书设计题目: 牛头刨床主传动机构设计设计者：指导教师：年月日一、设计任务书1.1设计题目设计的题目：牛头刨床的主传动结构的设计。
(a) (b)图1-1a牛头刨床主传动机构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工。
如图1-1。
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，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，刨刀切削，称空回行程。
此时要求速度较高，以提高生产率。
刨刀每切削完一次，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(图中未画)，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(在切削的前后各有一段约的空刀距离)，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．故需安装飞轮来减小主轴的速度波动，以提高切削质量和减少电动机容量。
1.2设计要求1.2.1功能上要求:(1)电机连续回转，而刨头往复移动，因此需要将旋转运动转化为直线运动；(2)电机的高速转动降低为刨头的较低速移动，需要减速；(3)在刨头工作过程中，切削阻力变化较大，需要调节速度波动；(4)刨头切削时还需要实现进给运动。
1.2.2性能上要求:(1)在工作行程时，要速度较低并且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量；(2)在回程时速度要高，提高生产率。
牛头刨床说明书
油时，自底座的放油孔放出旧油，洗净油池及机床内部积污，再灌入新油。
滤油器应定期清洗，去除附着于滤油网外的杂物。
各部滚动轴承及电动机的轴承用钙基润滑脂润滑，可按实际需要更换新的润
滑脂。
滑枕导轨的供油情况可由床身操作侧的油窗观察。
一般情况下，机床
出厂时，各部润滑油量均已调整适宜，在使用中欲作个别的油量增减，可以
调整装于床身后部的分油器。
分油器油量调节阀所控制的各部油路如下图所示。
机床其他部位的润滑，可按下图所示润滑点位置，以N46机械油润滑，油量及次数按实际使用情况确定，横梁、工作台导轨及各进给丝杠等处，也应按实际情况
山东奥钻数控机床有限公司
BC6063 型牛头刨床合格证明书
山东奥钻数控机床有限公司BC6063
型牛头刨床
装箱单
BC6063/BC6066牛头刨床
使
用
说
明
书
最大刨销长度：
出厂编号：
山东奥钻数控机床有限公司
滕州市东环工业园区。
机械原理课程设计——牛头刨床主体机构
主体机构
电机转速n(r/mi n)
H=150mm
切削力P(N)
4500N
刨刀行程：H=150 速比系数：K=1.4
75
许用传动角[γ]
45°
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：
1、导杆的摆角ψ K=1.4则：Ψ=180°﹙K-1﹚／﹙K+1﹚=30°
VF(i)=K(1);
W4(i)=K(2);
W5(i)=K(3);
Vr(i)=K(4); end%求解结束 figure(2);%画图
plot(theta2,VF,'-');grid on;
%plot(theta2,VF,'g*',theta2,W4,'r+',theta2,W5,'b>',theta2,Vr,'c-');grid on; %分别求出其他机组速度关系 xlabel('曲柄转过角度theta2');
凸轮设计原理
• 凸轮轮廓曲线设计所依据的基本原理是反转法原理。设想给整个凸轮
机构加上一个公共角速度-w
O转动。这是凸轮于推杆之
其机架O点以角速度-w绕轴心O
O点作匀加
r
切削时不可以进给
• 刨头右行时，刨刀进行切削，称工作行程,刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程,刨刀 每切削完一次，利用空回行程的时间，凸轮8通过四杆机构0-4-5-6与棘轮带动螺旋机构 （图中未画），使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削（凸轮推程时， 4杆顺时针转，从而使6杆顺时针转，6杆的上部分就会推动棘轮顺时针转动一齿，棘轮 带动螺旋机构从而使工作台进给，凸轮在回程和近，远休止时工作台不运动）。
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图2牛头刨床的主体结构
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
给定条件：刨头的最大行程H=500mm，行程速比系数k=2，各滑块的长度均为100mm，要求合理确定主体机构的其它尺度参数。
3）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iiθ,(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
设摆杆3的质心在其中点处，质量为40kg，摆杆3对质心的转动惯量为3kg.m2；滑枕5的质量为50kg，质心在E点处；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，作用点在滑枕下方100mm 处。
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。
表1
表2
2、刨削主体机构构型的比较选取
方案2虽有急回特性，但由于机构运动时候，导杆带动的滑动机构会受力不均，短时间工作影响不大，对于生产生活机构不是很合适的。
方案3导杆一端都用的曲柄连接，根据K 值得计算是不具有急回特性的，但是由于生产的需要，急回特性会在工作是工作时间缩短。
方案1机构具有确定运动，自由度为F=3n-(2P1+Ph)=3×5-(2×7+0)=1,曲柄为机构原动件；通过曲柄带动摆动导杆机构和滑块机构使刨刀往复移动，实现切削功能，能满足功能要求；工作性能，工作行程中，刨刀速度较慢，变化平缓符合切削要求，摆动导杆机构使其具有急回作用，可满足任意行程比系数K 的要求，传递性能，机构传动角恒为90度，传动性能好，能够承受较大的载荷，机构运动链较长，传动间隙较大；传动平稳，冲击震动较小；结构简单，尺寸和质量也较小，制造和维修也较容易；无特殊工艺和设备要求，成本较低。
方案确定：
综上所述，所以选择方案1。
3、刨削主体机构的尺寸参数设计
由表知道转速n 2=50r/min ，机架L o2o4=370mm ，工作行程H=380mm,行程速比系数K=1.53，连杆与导杆之比L BC /L o4B =0.3,
可计算得出数据：
极位夹角 ︒=+⨯=+71.371
53.11-53.11801K 1-K ×180=θ
导杆长度 92.587855.18sin 123802
sin 12H L 4BO =⨯=⨯=θmm 连杆长度 376.17692.5873.0L 3.0L 4BO BC =⨯==mm
曲柄长度 57.119855.18sin 3702sin L L 42O 2AO =⨯=⨯=θ
O mm 计算得出刨床导轨与铰链O4的安装距离至少为587.92×cos18.855=556.3719mm,为使整个过程最大压力角最小，刨床导轨位于导杆端点B 所作圆弧高的平分线上，所以选取580mm 。
刨床导轨上的滑块的行程为587.92×2sin18.855=380mm 。
4、刨削主体机构的虚拟仿真分析
在一个工作周期内刨头的速度曲线图如下所示
图1
速度曲线图
由图可知速度的最大值V max =13.79m/s
图2
位移曲线
加速度曲线图
由图可知加速度的最大值为a max=7.57m2/s
在一个工作周期内曲柄的平衡力矩如下图所示切削阻力设置
图3
曲柄平衡力矩图
5、刨削主体机构的拼接0.25
6、设计小结
这次课程设计对于我来说有着深刻的意义。
这种意义不仅仅是挑战新的知识，还有就是需要很大的耐性，在建模到装配的过程中，由于
对滑块机构配合不熟悉，在Motion分析时一直提示我装配冗余，后来通过找网上教程，终于解决这个问题。
通过这次作业，使我发现自己所掌握的知识是如此的缺乏，这就是为什么理论需要实践相结合才能更好地收获知识，并且一点一滴地解决问题，在解决问题的过程中，自己的能力在快速地提升，我明白这都是一些比较简单的专业知识的运用，如果想在今后步入社会，参加工作后胜任自己期望的工作，就应该在现在的日常学习生活中，尤其是专业方面更努力。
7、参考文献。