(西南大学)机械原理课程设计牛头刨床尾号7
牛头刨床机械原理课程设计1点和7'点
牛头刨床机构简图课程设计1.1设计数据导杆机构的运动分析设计内容Lo4B LBC Lo4s4 xS6 yS6 符号n2 LO2O4 LO2A单位r/min mm方60 380 110 540 0.25Lo4B 0.5 Lo4B 240 50案I1.2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I方案的第1位置和第7’位置（如下图1-3）。
图1-31.3速度分析以速度比例尺:(0.001m/s)/mm和加速度比例尺:(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1-4，1-5机械简图如图（1）由题知ω2=2πn2/60rad/sυA3=υA2=ω2·l O2A=0.69115m/s1:作速度分析，取比例尺0.001/vm smmμ=，由于构件3与4组成移动副，有υA4=υA3+υA4A3大小? √?方向⊥O4A⊥O2A∥O4Ba3p(b5,c6)1-4作速度多边形如图1-4所示，得υA4=0, ω4=υA4/ l O4A=0, υB4=0又有υC6=υB5+υC6B5大小? √?方向∥XX⊥O4B⊥BC得υC6=0，υC6B5=02:作加速度分析，取比例尺20.01(/)m smmαμ=，由（2）有a A4=a A4n+a A4t= a A3n +a A4A3k+a A4A3r大小0?√0?方向B→A⊥O4B A→O2⊥O4B（向右）∥O4B（沿导路）取加速度极点为P＇. 作加速度多边形图A3'(a A4')p'a B5'aC6' 1-5则由图1─5知a A4t=a A3n=4.34263 m/s2a B5 =a B4 = a A4 ×l O4B/l O4A= 6.44714m/s2取1构件的研究对象，列加速度矢量方程，得a C6= a B5+ a C6B5n+ a C6B5τ大小?√0?方向∥xx √ C→B ⊥BC作加速度多边形，如图（5）所示，得a C6 = 6.0108 m/s2 方向向右。
牛头刨床机械原理课程设计点和点
机械原理课程设计说明书设计题目牛头刨床课程设计说明书—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Ⅱ方案的第4位置和第10位置（如下图1-3）。
图1-3速度分析以速度比例尺:(0.01m/s)/mm和加速度比例尺:(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1-4，1-5，并将其结果列入表格（1-2）表格1-1各点的速度，加速度分别列入表1-3，1-4中表1-3表1-42 机构的动态静力分析.设计数据各构件的质量G（曲柄2、滑块3和连杆5的质量都可以忽略不计），导杆4绕重心的转动惯量J s4及切削力P的变化规律（图1-1，b）。
机械原理课程设计——牛头刨床
对于滑块中心D 点分析
Page 15
对摇杆进行分析
十二、飞轮转动惯量的计算
计算阻力距 确定等效力矩 确定最大盈亏功 估算飞轮转动惯量
Wmax 900 Wmax JF 2 2 2 213.7kg m2 (1 [ ]) π n1 [ ]
Page 16
Page
12
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
Page
13
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 工作台进给方案
Page 14
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
工作台横向进给运动 工作台垂直进给运动
十一、主机构受力分析
Page
3
三、三维模型示意图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ三维模型示意图
Page 4
四、设计内容
课题：牛头刨床
1．对导杆机构进行运动分析 设 计 内 容 2．对导杆机构进行动态静力分析
3. 用UG模拟仿真运动校核机构运动分析和动态静 力分析结果
4. 确定电动机功率与型号 5. 减速装置的设计
Page 5
五、机构方案的初步确定
方案一
方案三
方案二
Page 6
五、机构方案的初步确定
功能要求
方 案 对 比
可动性
传递性能 动力性能 制造工艺及经济性
Page
7
六、对方案二的性能分析
（1）机械功能分析
杆1、2、3、6为曲柄摇杆，曲柄1为原动件，作 周期往复运动，使滑块同时周期往复运动，带动导 杆摆动，从而使得滑块4上下往复运动带动刨刀在 水平轨道上来回运动。 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。
牛头刨床机械原理课程设计点和点
机械原理课程设计说明书设计题目牛头刨床课程设计说明书—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Ⅱ方案的第4位置和第10位置（如下图1-3）。
图1-31.3速度分析以速度比例尺:(0.01m/s)/mm和加速度比例尺:(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1-4，1-5，并将其结果列入表格（1-2）表格1-1图1-4图1-5表格（1-2）各点的速度，加速度分别列入表1-3，1-4中表1-3表1-42 机构的动态静力分析2.1.设计数据各构件的质量G（曲柄2、滑块3和连杆5的质量都可以忽略不计），导杆4绕重心的转动惯量J s4及切削力P的变化规律（图1-1，b）。
牛头刨床（机械原理课程设计）完整版
机械原理课程设计题目：牛头刨床作者：***机械原理设计数据 (2)1、概述1.1 牛头刨床简介 (4)1.2 运动方案分析与选择 (5)2、导杆机构的运动分析2.1 位置2的速度分析 (6)2.4 位置2的加速度分析 (7)2.3 位置4的速度分析 (10)2.4 位置4的加速度分析 (11)3、导杆机构的动态静力分析3.1 位置2的惯性力计算 (12)3.2 杆组5,6的动态静力分析 (12)3.3 杆组3.4的动态静力分析 (13)3.4 平衡力矩的计算 (14)概述一、机构机械原理课程设计的目的：机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要实践环节。
其基本目的在于：（１）进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。
（２）使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。
（３）使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。
（４）通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。
二、机械原理课程设计的任务：机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构（连杆机构、凸轮机构、齿轮机构以及其他机构）进行设计和运动分析、动态静力分析，并根据给定机器的工作要求，在此基础上设计凸轮、齿轮；或对各机构进行运动分析。
要求学生根据设计任务，绘制必要的图纸，编写说明书。
三、械原理课程设计的方法：机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。
图解法几何概念较清晰、直观；解析法精度较高。
根据教学大纲的要求，本设计主要应用图解法进行设计。
牛头刨床的简介一．机构简介：机构简图如下所示：牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，主要由齿轮机构，导杆机构和凸轮机构等组成，如图所示。
电动机经过减速装置（图中只画出了齿轮z1，z2）使曲柄2转动，再通过导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀作往复切削运动。
机械原理 牛头刨床课程设计
目录第一章绪论 (1)§1.1 课程设计的目的 .........................................................................................§1.2 课程设计的任务 .........................................................................................§1.3 牛头刨床简介及原始数据......................................................................... 第二章运动方案分析与选择 .. (1)§2.1 方案1 (1)§2.2 方案2 (1)§2.3 方案3 (1)第三章运动分析 (11)§3.1 图解法之速度分析 .....................................................................................§3.2 图解法之加速度分析 .................................................................................§3.3 动态静力分析.............................................................................................. 第四章程序设计 . (1)§4.1 原动件子程序设计 .....................................................................................§4.2 RRP杆组子程序设计..................................................................................§4.3 RPR杆组子程序设计..................................................................................§4.2 主程序设计及程序封装............................................................................. 第五章凸轮设计 ......................................................................................................§5.1 凸轮基本尺寸参数的确定.........................................................................§5.2 凸轮轮廓线设计 ......................................................................................... 第六章ADAMS机构分析与设计 (2)§6.1 建立牛头刨床模型 .....................................................................................§5.1 凸轮基本尺寸参数的确定 ..........................................................................§5.1 凸轮基本尺寸参数的确定......................................................................... 第七章总结 (1)第一章绪论§1.1 课程设计的目的机械原理课程设计是我们经过一学期机械原理课程学习之后，第一次较全面的对机械运动学和动力学分析与设计的训练，具体内容涉及到机械运动方案分析、机构运动分析、动态静力分析等，在这些内容的训练中，有对图解法、解析法、程序设计及ADAMS软件的熟练应用。
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
Page 11
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。
Page 12
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
Page 13
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
Page 14
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。
Page 8
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。
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。
牛头刨床机械原理课程设计 12点
课程设计报告课题名称：机械原理课程设计学院：专业班级：学号：学生：指导老师：2011年06月30日目录1、机构简介 (3)2、选择设计方案 (4)1、设计说明书 (4)2、导杆机构的动态静力分析 (5)3、设计数据 (6)3、机构运动分析 (6)4、存在问题 (14)5、总结 (15)1、机构简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图4-1a。
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，以提高生常率。
为此刨床采用有急回作用的导杆机构。
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 与棘轮带动螺旋机构（图中未画），使工作台连同工件做一次进给运动，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0.05H 的空刀距离，图4-1b），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2、选择设计方案1、设计说明书1、导杆机构的运动分析n，各构件尺寸及中心位置，且刨头导路x – x 位于已知曲柄每分钟转数2导杆端点B所作圆弧高的平分线上，如图1-2。
要求作机构的运动简图。
并作机构一到两个位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图。
以上内容与后面的动态静力分析一起画在一张0号图纸上。
（其中，机构的速度、加速度分析每人独立分析，运动线图需综合一个小组的数据作图。
）曲柄位置图的做法如图1-2。
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、…10等，是由 方向将曲柄圆周作10等分（例，或者可以据运动情况分点）的位置1起，顺2位置。
牛头刨床机械原理课程设计方案二7和11
结构组成：介绍牛 头刨床的结构组成 ，包括床身、工作 台、刀具、传动部 件等方面的内容。
第二周：介绍牛头刨床的工作过程和特点
切削过程：介绍牛头刨床的 切削方式、切削速度和切削 深度等方面的内容
切削参数：介绍牛头刨床的 切削参数设置、调整方法和
注意事项
工作过程：介绍牛头刨床的 工作原理、操作步骤和注意 事项
教学课件：提供有关牛头刨床的教学课件，包括基本原理、结构、工作过程、调整和使用方法 等方面的内容。
教学案例：提供有关牛头刨床的教学案例，包括基本原理、结构、工作过程、调整和使用方法 等方面的内容。
教学实验：提供有关牛头刨床的教学实验，包括基本原理、结构、工作过程、调整和使用方法 等方面的内容。
案例等
对重点难点进 行讲解和复习， 包括对重点难 点的深入讲解、 对典型案例的 分析和解答等
总结和回顾机 械原理课程的 学习过程，包 括学习心得、 学习方法、学 习效果等方面 的总结和回顾。
汇报人：
牛头刨床的特点
牛头刨床的应用 领域
牛头刨床的操作 方法
掌握牛头刨床的调整和使用方法
学习牛头刨床的结构和工作原理 掌握牛头刨床的调整方法和技巧 学会使用牛头刨床进行加工操作 掌握牛头刨床的安全操作规程和注意事项
牛头刨床的基本原理和结构
牛头刨床的工作原理：通过刨刀的往复运动，对工件进行刨削加工
牛头刨床的结构：主要包括床身、工作台、刨刀架、传动机构等
实践教学：通过实验、操作、演示等方式，使学生掌握 牛头刨床的调整和使用方法。
实验教学：通过实际操作，让学生掌握牛头刨床的调整和使用方法。
操作教学：通过实际操作，让学生掌握牛头刨床的调整和使用方法。
演示教学：通过演示，让学生掌握牛头刨床的调整和使用方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4 拟定传动系统方案 传动系统的作用是实现增速、减速和变速，有时也用作实现运动形式的转换，并
且在传递运动的同时，将原动件的输出功率和转矩传递给执行机构。大多数情况是选 择若干种传动装置或机构合理地加以组合配置，构成一个传动系统，才能实现预期的 工作要求。
传动类型选择原则 1) 执行系统的工况和工作要求与原动机的机械特性相匹配 2) 考虑工作要求传递的功率和运转速度 3) 有利于提高传递效率 4) 尽可能结构简单的单级传动装置 5) 考虑结构布置 6) 考虑经济性 7) 考虑机械安全运转条件
原动机的转速为 nd =940r/min，执行机构原动件的设计转速为 nr =47r/min，则传 动装置系统的总传动比为
22
20
22
24
26
28
26
22
JS3(kgm2)
1.1 1.1 1.2 1.2 1.2 1.3 1.2 1.1 1.2 1.2
滑块质量 m5(kg) 70 70 80 80 80 90 80 70 80 60
从动件最大摆角 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15
凸轮从动件杆长
进
执 连杆与导杆之比
行
LDE/LCD
0.25 0.28 0.30 0.27 0.30 0.28 0.27 0.25 0.28 0.26
机 工作阻力 F(N) 4500 4600 4700 4000 4100 5200 4200 4000 6000 5000
构
导杆质量 m3(kg) 导杆转动惯量
20
20
（2）位置调节：用螺旋机构即可调节两个构件的相对位置。
3 原动机的选用 原动机类型
三相异步电动机 同步电动机
直流电动机 控制电动机
内燃机 液压马达
气动马达
表 1 常用原动机的类型及主要特点
主要特点 结构简单、价格便宜、体积小、运行可靠、维护方便、坚固 耐用；能保持恒速运行及经受较频繁的启动、反转及制动； 但启动转矩小，调速困难。一般机械系统中应用最多。 能在功率因子 cos 1 的状态下运行，不从电网吸收无功 功率，运行可靠，保持恒速运行；但结构较异步电动机复杂， 造价较高，转速不能调节。适用于大功率离心式水泵和通风 机等。 能在恒功率下进行调速，调速性能好，调速范围宽，启动转 矩大；但结构较复杂、维护工作量较大、价格较高；机械特 性较软、需直流电源。 能精密控制系统位置和角度、体积小、重量轻；具有宽广而 平滑的调速范围和快速响应能力，其理想的机械特性和调速 特性均为直线。广泛用于工业控制、军事、航空航天等领域。 功率范围宽、操作简便、启动迅速；但对燃油要求高、排气 污染环境、噪声大、结构复杂。多用于工程机械、农业机械、 船舶、车辆等。 可获得很大的动力和转矩，运动速度和输出动力、转矩调整 控制方便，易实现复杂工艺过程的动作要求；但需要有高压 油的供给系统，油温变化较大时，影响工作稳定性；密封不 良时，污染工作环境；液压系统制造装配要求高。 工作介质为空气，易远距离输送、无污染，能适应恶劣环境、 动作速度快；但工作稳定性较差，噪声大；输出转矩不大， 传动时速度较难控制。适用于小型轻载的工作机械。
-1-
学生姓名 设计题目：
西南大学工程技术学院课程设计(论文)
机械原理课程设计任务书
专业年级
牛头刨床
2012 级 机械类
图1
设计要求及设计参数
要求主执行机构工作行程切削平稳、压力角较小。进给机构压力角不超过许用值。设计参
数如表 1 所示。
表 1 牛头刨床设计参数
题号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
-6-
西南大学工程技术学院课程设计(论文)
（2）辅助执行机构是“将连续转动转换成间歇运动”机构。间歇运动时《机械 原理》中“其他常用机构”章节的内容。间歇运动机构有：间歇滚轮传动机构、棘轮 机构、推勾式送料机构。 2.2.2 调节机构的选型
（1）行程调节：行程调节机构是完成“执行构件行程能在一定范围内人工无级 调整”这一功能的机构。理论上，“将连续转动转换成往复运动”的四杆机构都可以 “通过适当调节杆长来改变输出构件的行程”。用螺旋机构就能改变杆长。有些构建 杆长的变化对输出运动范围的影响极其显著，比如曲柄。
2.1 主执行机构的选型 .……………………………………………………………… 2.2 辅助执行机构的选型……………………………………………………………... 3. 原动机的选用……………………………………………………………………………..
4. 拟定传动系统方案………………………………………………………………………. 5. 绘制系统工作循环图…………………………………………………………………… 6. 机构尺度参数确定………………………………………………………………………. 7. 主执行机构的运动分析（计算机编程）…………………………………………… 8. 主执行机构的运动分析及动态静力分析（作图法）………………………………
i= nd =940/47=20 nr
传动装置或机构的传动比有 i= i1 · i2 · i3 …… in
且系统为减速传动时，宜使 i1 ＜ i2 …… in ，并使相邻两级传动比相差不要太大。 故选择两级直齿圆柱齿轮传动，传动比分别为 4 和 5，即 i= i1 · i2 =4×5。
5.绘制系统工作循环图 1）选择定标构件。由于两执行构件的工作循环的周期是相同的，即在导杆机构
我们在课程设计中选择的原动机是三相交流异步电动机。根据传动系统的设计中
-7-
西南大学工程技术学院课程设计(论文)
的总传动比及分配问题，还有输出功率、效率计算确定电机的型号为 Y2-112M-6。 Y2-112M-6 电机额定功率 2.2kW,额定电流 5.6A，转速 940r/min，效率 79%，转
机械原理 课程设计(论文)
题 目:
牛头刨床课程设计
学生姓名 专 业_ 学号 班级 指导教师 成 绩_
工程技术学院
2015 年 7 月
西南大学工程技术学院课程设计(论文)
目
录
1.引言 ………………………………………………………………………………………. 2. 机构的选型 ………………………………………………………………………………
曲柄转速 n1
48 49 50 52 50 48 47 55 60 56
机架 LAC
380 350 430 360 370 400 390 410 380 370
主
刨刀行程 H
310 300 400 330 380 350 390 310 310 320
行程速比系数 K 1.46 1.40 1.40 1.44 1.53 1.34 1.50 1.37 1.46 1.48
方案一
方案二
方案三
方案四
方案五 图 1 主执行机构选型
方案六
所选择的机构要满足以下要求： 1、工作行程大：要求机构是行程扩大机构； 2、工作阻力较大：要求机构在具体较大的力增益的区间工作； 3、正向运动的大部分时间有工作阻力：要求机构在具有急回特性； 4、正向运动的极短时间有工作阻力：要求机构在具有较大的力增益的区间工作。 根据设计任务书要求，对牛头刨床的行程急回特性、受力以及运动规律等方面要 求进行综合考虑，主执行机构型式应该选择方案一较合理。 2.2 辅助执行机构的选型 辅助执行机构的指控制工件运动的机构（如工作台进给机构、送料机构）和调节 机构（如行程调节机构和位置调节机构）。 2.2.1 控制工件运动的辅助执行机构的选型 课程设计中控制工件运动的辅助执行机构的选型应该考虑一下几点： （1）与主执行机构有着相同的工作周期。这就要求辅助执行机构与主执行机构 的运动严格协调，这就意味着辅助执行机构与主执行机构尽量用同一个原动件。
刀具半径 rc(mm) 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
刨刀阻力曲线如图 2 所示。刨刀在切入、退出工件时均有 0.05H 的空载行程。
-2-
西南大学工程技术学院课程设计(论文)
F Fmax
S
0.05H
0.05H
H
图 2 刨刀阻力曲线
-8-
西南大学工程技术学院课程设计(论文)
的曲柄旋转 360°的时间内完成一个工作循环。并且导杆机构的曲柄既是切削运动的 执行机构的原动件又是工作台组合部分的运动源头，故选择曲柄作定标构件，显然是 恰当的。
设计任务
1）完成各执行机构的选型与主执行机构设计计算，选择原动机，拟定机械传动方案，确 定各级传动比，画出主执行机构的机构运动简图。
2）按工艺要求进行执行系统协调设计，画出执行机构的工作循环图； 3）对主执行机构用解析法进行运动分析，用相对运动图解法对其中的一个位置加以验证， 并根据计算机计算结果画出刨刀位移线图，速度线图和加速度线图； 4）用图解法对主执行机构的一个位置进行动态静力分析； 5）用图解法绘制控制工作台横向进给的凸轮机构的位移曲线及凸轮轮廓曲线； 6）根据机电液一体化策略和现代控制（包括计算机控制）理论，大胆提出一种或一种以 上与该机现有传统设计不同的创新设计方案。(选做)
-3-
西南大学工程技术学院课程设计(论文)
牛头刨床设计
西南大学工程技术学院，重庆 400716
1. 引言： 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。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 则 没 有 切 削 阻 力 。 切削阻力 如图(b）所示。