牛头刨床机械原理课程设计5、12点
机械原理课程设计——牛头刨床
机械原理课程设计——牛头刨床（1）待续2008-11-21 02:13目录一、概述§1.1、课程设计的题目---------------------------------------2§1.2.、课程设计的任务和目的-----------------------------2§1.3、课程设计的要求---------------------------------------3§1.4、课程设计的数据---------------------------------------3二、运动分析及程序§2.1、拆分杆组------------------------------------------------4§2.2、方案分析------------------------------------------------4§2.3、程序编写过程------------------------------------------5§2.4、程序说明------------------------------------------------6§2.5、C语言编程及结果------------------------------------6§2.6、位移，速度，加速度图------------------------------10三、各运动方案的分析与评价§3.1 方案一的运动分析和评价--------------------------12§3.2 方案二的运动分析和评价--------------------------13§3.3 方案三的运动分析和评价--------------------------15§3.4 方案四的运动分析和评价--------------------------16四、小结--------------------------------------- 19五、参考文献---------------------------------20一、概述§1.1．课程设计的题目此次课程设计的题目是：牛头刨床的主传动结构的设计.§1.2．课程设计的任务和目的1）任务：1 牛头刨床的机构选型、运动方案的确定；2 导杆机构进行运动分析；3 导杆机构进行动态静力分析；根据要求发挥自己的创新能力，设计4到5种牛头刨床的主传动机构，使其可以满足牛头刨床的传动需要。
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。
牛头刨床机械原理课程设计5、12点
课程设计说明书—牛头刨床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。
图1-11．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设计数据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，称工作切削。
此时要求速度较低且均匀，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，以提高生产效率。
为此刨床采用急回作用得导杆机构。
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与棘轮机构带动螺旋机构，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，故需装飞轮来减小株洲的速度波动，以减少切削质量和电动机容量。
牛头刨床机械原理课程设计5点和10点
牛头刨床机械原理课程设计5点和10点5点设计：1. 刨床的基本原理和结构：介绍牛头刨床的基本原理和结构，包括刨床的工作原理、组成部分和各部分的功能。
2. 机床主要零部件的设计：对牛头刨床的主要零部件进行设计，包括主轴、进给机构、工作台、导轨等部分，要考虑到零件的尺寸、材料、加工工艺等方面。
3. 机床的传动系统设计：设计刨床的传动系统，包括主轴传动、进给机构传动、液压系统传动等，要保证传动系统的可靠性和高效性。
4. 机床的控制系统设计：设计刨床的控制系统，包括数控系统、PLC控制系统等，要考虑到控制系统的稳定性、可靠性和操作性。
5. 刨床的实验验证和性能测试：对设计的刨床进行实验验证和性能测试，包括机床的加工精度、加工效率、运行稳定性等方面的测试。
10点设计：1. 刨床的基本原理和结构：详细介绍牛头刨床的基本原理和结构，包括刨床的工作原理、组成部分和各部分的功能，以及与其他刨床的比较分析。
2. 机床主要零部件的设计：对牛头刨床的主要零部件进行详细的设计，包括主轴、进给机构、工作台、导轨等部分，要考虑到零件的尺寸、材料、加工工艺等方面，并进行实际加工验证。
3. 机床的传动系统设计：设计刨床的传动系统，包括主轴传动、进给机构传动、液压系统传动等，要保证传动系统的可靠性和高效性，并进行实际运行验证。
4. 机床的控制系统设计：设计刨床的控制系统，包括数控系统、PLC控制系统等，要考虑到控制系统的稳定性、可靠性和操作性，并进行实际操作验证。
5. 刨床的结构优化设计：对刨床的结构进行优化设计，包括增加刨床的稳定性、降低噪音、提高加工精度等方面的优化。
6. 刨床的自动化设计：对刨床进行自动化设计，包括自动进给、自动换刀、自动测量等方面的设计，提高机床的自动化程度。
7. 刨床的CAD设计：对刨床进行CAD设计，包括三维模型设计、工艺分析、装配分析等方面的设计。
8. 刨床的加工工艺研究：对刨床的加工工艺进行研究，包括加工策略、刀具选择、工艺参数等方面的研究。
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。
机械原理课程设计报告牛头刨床说明书
目录一、课程设计任务书21.工作原理及工艺动作过程22．原始数据及设计要求4二、设计说明书51．画机构的运动简图52.对位置4点进展速度分析和加速度分析63．对位置9点进展速度分析和加速度分析9速度分析图：104.对位置9点进展动态静力分析12心得体会16谢辞17参考文献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，刨刀进展切削，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，而空回行程中那么没有切削阻力。
切削阻力如图(b〕所示。
Y图〔1-1〕(b)2．原始数据及设计要求曲柄每分钟转数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〔如下列图〕。
图1-2取第I 方案的第4位置和第9位置〔如下列图1-3〕。
图 1-32. 对位置4点进展速度分析和加速度分析〔a 〕 速度分析 取速度比例尺l μ=mm s m001.0对A 点：4A V = 3A V + 34A A V方向：4BO ⊥A O 2⊥ //B O 4大小： ？ √ ？4A V =l μ⨯4pa =sm mm mmsm673239.0239.673001.0=⨯ 4ω=AO A l V 44=sr mmsm38431.1486334.0673239.0= 34A A V =l μ43a a l =sm mm mmsm156326.0326.156001.0=⨯ V 5B = V 4B =4ω⨯B O l 4=s m 747530.0对于C 点：C V = B V + CB V 方向： //'XX B O 4⊥BC ⊥大小： ？ √ ？C V =l μ⨯pc l =mm sm001.0sm 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 速度分析图：图 1-4(b)加速度分析 选取加速度比例尺为a μ=mm s m2001.0对于A 点：4A a = n A a 4 + t A a 4 = 3A a + k A A a 34 + 34rA A a 方向：A →4OB 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 =2432808.0s mnA a 4=24ωA O l 4=2931975.0s m ，根据加速度图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 =2298112.3sm 。
牛头刨床机械原理课程设计5点和7‘点
牛头刨床机械原理课程设计5点和7‘点1. 引言牛头刨床是一种常用的机床，用于木材的刨削加工，广泛应用于家具制造、装饰材料加工等领域。
本文将围绕牛头刨床的机械原理进行课程设计，主要研究和探究牛头刨床在工作过程中的5点和7‘点，以进一步加深学生对机械原理的理解。
2. 机械原理在开始研究牛头刨床的5点和7‘点之前，我们先来了解一下牛头刨床的基本机械原理。
牛头刨床主要由床身、工作台、主轴、进给装置和刀具等组成。
通过主轴的旋转，刀具对工件进行削减，不断进给工件以获得所需的加工结果。
3. 5点3.1 传动机构5点是指牛头刨床的传动机构。
传动机构是牛头刨床中非常关键的部分，其作用是将电机输出的转速和转矩传递给主轴。
常见的传动机构有带轮传动、链传动、齿轮传动等。
不同的传动机构可以实现不同的转速和转矩变换，以适应不同的加工需求。
3.2 主轴主轴是牛头刨床中的主要工作部件，其直接安装刀具，并负责将刀具旋转起来。
主轴通常通过传动装置连接到电机，由电机提供动力。
主轴的材料和结构对刨削工作的质量和效率有很大影响，需要选择合适的材料和加工工艺进行设计和制造。
3.3 进给装置进给装置是牛头刨床中控制工件进给的部分。
进给装置的设计和工作性能直接影响到加工效果的好坏。
进给装置通常由电机、传动装置和导轨等组成，能够实现工件的稳定进给，确保刨削过程中的加工精度和表面质量。
3.4 刀具刀具是牛头刨床中用于切削工件的重要组成部分。
合理选择刀具的材料、结构和刃口形状，能够有效提高加工效率和刨削质量。
常见的刀具有硬质合金刀具、高速钢刀具等，根据具体的加工需求选择合适的刀具。
3.5 刨削工艺刨削工艺是指牛头刨床在实际加工中的切削参数和工作流程。
合理的刨削工艺可以提高刨削效率和加工精度，减少过剩材料的产生，提高工作效率。
刨削工艺需要根据具体的工件材料、形状和加工要求进行调整和优化。
4. 7‘点4.1 控制系统7‘点是指牛头刨床的控制系统。
控制系统是牛头刨床中的核心部分，通过电气元件和传感器等实现对牛头刨床的控制和监测。
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课程设计说明书—牛头刨床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。
图1-11．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设计数据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，称工作切削。
此时要求速度较低且均匀，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，以提高生产效率。
为此刨床采用急回作用得导杆机构。
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与棘轮机构带动螺旋机构，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，故需装飞轮来减小株洲的速度波动，以减少切削质量和电动机容量。
设计内容导杆机构的运动分析符号n2L O2O4L O2A L o4B L BC L o4s4xS6yS6单位r/min mm方案Ⅲ60 380 110 540 0.25l o4B0.5 l o4B240 50 1.2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（如下图）。
图1-2取第方案的第5位置和第12位置（如下图1-3）。
C 1B 1B 2AAO 2C 2O 46543图1-3 1.5速度分析以速度比例尺µ=(0.01m /s )/m m 和加速度比例µa =(0.05m /s ²)/m m 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1-4，1-5，并将其结果列入表格（1-2）表格 1-1 位置 未知量 方程V A 4υA4=υA3+υA4A3大小 ? √ ? 方向 ⊥O 4A ⊥O 2A ∥O 4B5和12VCυC5=υB5+υC5B5大小? √?方向∥XX⊥O4B⊥BCaAa A4 =a nA4+ a A4τ= a A3n + a A4A3K + a A4A3r 大小:ω42l O4A? √2ω4υA4A3?方向：B→A⊥O4B A→O2⊥O4B（向左）∥O4B（沿导路）aca c5= a B5+ a c5B5n+ a c5B5τ大小? √√?方向∥XX √ C→B ⊥BC5号位置速度图：如图1-4PP1:100由图解得：Vc=0.7796588803m/s图1-45号位置加速度图：如图PP1:100图1-5由图解的：a C=0.6700434555m/s212号位置速度图：如图1-61:100PP图1-6由图解得：V c=0.6230007022m/s12号位置加速度图：如1-7P1:100P 1:100图1-7有图解得：a c=9.05895656m/s2表格（1-2）位置要求图解法结果5v c（m/s）0.7796588803a c(m/s²)0.670043455512v c（m/s）0.6230007022a c(m/s²)9.05895656各点的速度，加速度分别列入表1-3，1-4中表1-3项目位置ω2ω4VA VB Vc5 6.702064328 1.099911090.5899439270.7820588970.7796588812 6.702064328 1.348377410.32280025120.6379484350.623000702单位r/s r/s m/s 表1-4项目位置3Aa nAa4tAa4nBa tBa C a5 4.042589970.7954670660.47085474940.01010219751.01920609540.6700443455512 4.042589970.3550515754.5683517290.1186032741.27793490119.05895656单位2/sm1.4导杆机构的动态静力分析设计数据导杆机构的动静态分析G4G6P y p J s4N mm kg m2220 800 9000 80 1.2 已知各构件的重量G（曲柄2、滑块3和连杆5的重量都可忽略不计），导杆4绕重心的转动惯量Js4及切削力P的变化规律。
要求求各运动副中反作用力及曲柄上所需要的平衡力矩。
以上内容做在运动分析的同一张图纸上。
首先按杆组分解实力体，用力多边形法决定各运动副中的作用反力和加于曲柄上的平衡力矩。
参考图1-3，将其分解为5-6杆组示力体，3-4杆组示力体和曲柄。
图2-12.1矢量图解法：取12号位置为研究对象：yF I6N G8F45x2.1.15-6杆组示力体共受五个力，分别为P、G6、F i6、R16、R45,其中R45和R16方向已知，大小未知，切削力P沿X轴方向，指向刀架，重力G6和支座反力F16均垂直于质心，R45沿杆方向由C指向B，惯性力Fi6大小可由运动分析求得，方向水平向左。
选取比例尺μ= (10N)/mm，作力的多边形。
将方程列入表2-1。
U=10N/mm已知P=9000N，G6=800N，又a c=a c5=4.5795229205m/s2,那么我们可以计算F I6=- G6/g×a c =-800/10×4.5795229205=-366.361834N又ΣF=P+ G6 + F I6 + F45 + F RI6=0，方向//x轴↓←B→C ↑大小9000 800 √？？作为多边行如图1-7所示PG6NF I6F45图1-7图1-7力多边形可得：F45=8634.49503048NN=950.05283516 N在图1-6中，对c点取距，有ΣM C=-P·y P-G6X S6+ F R16·x-F I6·y S6=0代入数据得x=1.11907557m分离3,4构件进行运动静力分析，杆组力体图如图1-8所示，2.1.2对3-4杆组示力体分析u=10N/mm已知：F54=-F45=8634.49503048N，G4=220Na B4=a A4· l O4S4/l O4A=2.2610419m/s2 ,a S4=a4=？？？？？？？？？rad/s2由此可得：F I4=-G4/g×a S4 =-220/10×2.2610419N=-49.7429218NM S4=-J S4·B S4=？？？？？？？在图1-8中，对O4点取矩得：M O4=F54×l h1+F I4×l h2+G4×l h3-F R34l o4A+M=0代入数据，得M O4=467.98292×0.53871848-69.06674986×0.24694178+200×0.33 36747- F R34×0.27761537+12.61028309=0 故F R34=916.1573602N2.1.3G4F I4F23F54F xF y对曲柄分析，共受2个力，分别为R32,R12和一个力偶M，由于滑块3为二力杆，所以R32=R34，方向相反，因为曲柄2只受两个力和一个力偶，所以F R12与F R32等大反力，由此可以求得:32MF12h2=99.471635mm,则，对曲柄列平行方程有，ΣM O2=M-F42·h2=0 即M-916.1573602×99.471635×10-3=0，即M=91.1316705 N·M。