牛头刨床 课程设计

目录
1、 ··································· 2、 ··································· 3、 机械原理课程设计任务书雨设计指导················· 4、 电机至大齿轮6之间的减速传都系统设计···············8 5、 主机构（即摆动导杆机构）的设计·················· 6、 ··································· 7、 ··································· 8、 ··································· 9、 解析法分析计算滑轮8的速度和加速度················· 10、 ··································· 11、 ··································· 12、 附图（A2一张，A3两张）······················
架）距滑枕轴线的距离 =+=+(—)=1079.76mm 2. 机架AB和曲柄BC的长度确定： 曲柄回转中心B的位置影响牛头刨床的力学性能 的优劣。 由经验可知，机架AB的长度应满足=0.5～0.7. 现取 = 0.5 =539.88mm 而对于曲柄的长度由上页图分析可知： =Sin=109.85mm 3. 用解析法分析计算滑枕8的速度和加速度， 具体方法及数据见目录所示。 4. 齿数分度圆直径的确定： 齿数模数由教材中标准模数系列表选取==5=， 齿数3与齿轮4按情况综合分析选取===5 故 =m=5×25=125mm = =5×100=500mm ==5×24=70mm ==5×66=330mm 易知齿轮6的齿顶圆半径= +=251mm且有 =251mm<==539.88mm 制要求，且有< 故=109.85mm，也符合结构限制要求。 六、凸轮机构的设计： 1. 凸轮转角的分配： 根据就投刨床的工作特点，在刨力（滑枕）工 作行程时工作台处于静止状态，但刨刀空回程时， 工作太才能进给，而且在刨刀回程结束之前，工作 台要完成进给。因此凸轮推程角必须满足<-，取富
调。故凸轮安装时，应使E与曲柄BC之间成+=的固定夹 角。 b.绘制凸轮时，应先画理论基圆（+），再画实际基圆 半径，从而得到理论凸轮廓线和实际凸轮廓线。 七、棘轮机构—螺旋机构的设计 1、棘轮齿数的确定： 由原始数据知，工作台最小进给量为0.18mm，为丝 杠导程，一般可在4—12mm范围内取为标准值（如：6、 8、9、10、12） 一般取棘轮直径比较小，这样易操作，棘轮齿数过 多虽然进给精确度提高了，但对操作不便。 故，取=9mm，而=0.18mm， 故棘轮的齿数==50（齿） 2、棘轮齿顶图直径d的确定： 棘轮的直径d在80—120之间选取。 取d=100mm 3、棘轮摆杆的最大摆角的确定： 通过棘轮遮板转动，可使棘爪往返摆动，一次拨过n —6n个齿，实现工作台的6级进给，此时n为自然数1. 故棘轮最大摆角（n取为1） =×=×6×=43.2 4、棘轮摆杆的长度确定： 由=（1-1.2）d 取=1.2d=120mm 八、四杆机构（连杆机构）的设计： 机架长度根据机床结构并依推荐使用=200-300mm， 取=250mm 则对于连杆和连架杆由图解法来确定：
如下页图作过程示： 先分别取干FG的两级位，夹角为=和杆KH的两极位， 夹角为=43.2，连接逆时针转动得，连接,并作其中垂线 在范围内取点H有无穷多个解，故可根据需要得数H点， 从而确定HK和GH长度。（取KH稍大于棘轮半径）。如下 页作用过程： HK等于图中=×27.5=55mm =×114=228mm 九、解析法分析计算滑枕8的速度和加速度。 如下图示：BC=r，AB=e，BC以y轴为起点转动，当转 至任意时，摆动，角，设BC的角速度为，杆的角速度 为，角加速度为： 由 两边移项得: 再求反函数: 再求导： 再求导： 其中，= 且=Vcos= 由e==481.9mm，r==137.11mm =984.12mm，= 对分别取、、、，结果如下表：
余转角=为完全可靠，取=--，远休止角、回程角、 近休止角三者之和应满足+ + =++。 故取=， 则== 远休止角== 满足++=++，如下表所示: 曲柄BC 刨力 工作台 凸轮转角 + 工作行程 停止 ++ 停止 空回行程 进给 停止
选择从动件运动规律： 2. 本次设计按给定的运动规律设计： 余弦加速度运动规律。 由资料易知此运动规律可以从动件的刚性冲 击，并有效地减小其柔性冲击。 3. 对余弦加速度运动规律： 由推荐使用的从动件摆杆11的摆角取，取＝， 而摆长取（1-2） a推程时： 由4＝（1-cos）,其中取为最大摆角，（为推程 角，为凸轮转角）另取＝对应4如下表计算结果： b回程时 与推程对称，由4＝［1＋cos（）］=120，同样取 =，，……，对应4如下表计算结果： 具体凸轮设计，绘制过程及绘图见附A3图。 4. 凸轮机构许用压力角【】：
十、参考资料： 郑文纬、吴克坚《机械原理》第七版，北京、北京高等教育出版 社，1997 孙桓、陈作模、葛文杰《机械原理》第七版，北京、北京高等教育 出版社，2006 罗洪田《机械原理课程设计指导书》，北京、北京高等教育出版 社，1986 朱家诚、王纯贤《机械设计基础》，合肥、合肥工业大学出版社， 2003 陆风仪《机械原理课程设计》，北京、北京机械工业出版社， 2002
凸轮机构最大工作压力角max<[] []一般推程为30-40，回程可达70-。 求最大压力角max·需先确定、。 凸轮基圆半径满足<。 可考虑在（-）之间选取，滚子半径根据结构而定， 取（0.1-0.13） 故，=-（+）=270-1.25×6=262.5mm ==87.5mm =0.2=17.5mm 摆杆取：=1.5=131.25mm 如图所示： Sin=sin===运用诺模图 可知该凸轮最大压力角max 故符合设计要求。 5.凸轮安装及绘制时的注意事项： a.由于棘轮机构在摆动带动 下，回程时2工作台将不 动，只有推程中才带动工作 台进给，故如 图示w方向为 凸轮转速，用相对静止法 . 当C点转至E点时，用反转法 相当于E转到C点，此过程中 为回程，到家为工作行程。 接下来C和E各经过的富余转 角，之后刀架已在回程，而 E摆动带动棘轮进给，在E到 达N时，C 到M点时，即在开始工作行程前角时进给完成，形成协
i=33
=3 =2.75 =4
=100mm =300mm
0.18-1.08 凸轮机构 从动 件运动规 律 余弦加速 度运动规 律
=24 =66 =100
四、电机至大齿轮6之间的减速传动系统（见图1）设计 1. 确定总传动比 由原始数据可知：6齿轮的转速=63转/分 电机的转速=1440转/分 故可知总传动比i==960/32=33 2. 分配各级传动比 a. 带传动：一般带传动比约3左右，若i过 大，带轮的轮廓尺寸很大，运动时惯性 大，产生的刚性冲击、易损坏带轮和轴， 故可取==3 = b. 齿轮传动：依推荐=一般取2～5， =一般 取3～6，且由总传动比i=••综合分析取 =2.75，=4. 3. 带轮直径的确定： 小带轮的基准直径由查阅带轮直径的标准系列 来确定为=100mm，则大带轮2的基准直径 =1071.44m =•=300mm，查表核对在标准系列。 4. 齿轮齿数的确定： 由原始数据知道小齿轮5的齿数=18（齿），所
二、牛头刨床机构运动 电机 带轮 齿轮 如结构图所示： 图中1、2为带轮，1与电机固定，、、、为传动齿 轮，BC为曲柄（与齿轮6固结），CD为滑块、7为摆杆 AD，8、9为带刀架之滑枕，10为盘型凸轮（与齿轮6固 结），电动机经带传动将运动和动力传至齿轮，驱动齿 轮和曲柄转动；曲柄回转经滑块C带动摆杆7，再经过滑 块D带动滑枕8，使刀架往复移动完成刨削运动。另外， 盘型凸轮10与曲柄同时转动，推动带有滚子的摆杆11经 四杆机构拨动棘轮14转动，而棘轮与进给丝杠15相连， 通过螺母推动工作台（6完成自动进给运动）。 三、原图设计数据 速度（次/ 分） 63 电机转速 1440 行程（H） 300 小齿轮数 18 行程速比 系数（K） 1.27 经给量(6 级)
如图示：由原始数据知滑枕8的行程 为750mm，即图中对应的两级位之间 的水平距离。又知行程速比系数 K=1.50。 故极为夹角=•=由几何关系转换可知 极为摆杆和的夹角= 故由图示关系应有： ===H=220mm 由Sin==1081.08mm 在直角三角形内 =COS=1078.44mm 根据滑枕8的轴线位置分析要求，知点A（机
十一、设计总结 美丽的花朵必须要通过辛勤的汗水浇灌.有开花才有结果,有付出 才有收获. 通过几天日日夜夜的奋斗，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 无比的高兴,因为这是我们 努力的结晶. 在这几天中，我有很多的体验，同时也有我也找到许多的毛病， 仅就计算机辅助绘图而言，操作的就远远不够熟练，专业知识也不能熟 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工具书，并初步掌握了一 些设计数据的计算方法； 再次，自己的计算机绘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，其中肯定有太多的不足，希望在 今后的设计中，能够得到改正，使自己日益臻于成熟，专业知识日益深 厚。 我在这次设计中感到了合作的力量，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,自己才能迎接更大的挑战和机 遇,我相信我自己一定能够在锻炼成长
： cos τ 0 1 0.5669 0 0.5669 0
0.2222 0.9924 0.5354 -0.2909 0.5313 -0.2887 0.4444 0.9731 0.4302 -0.6823 0.4186 -0.6639 0.6667 0.9533 0.2149 -1.3068 0.2049 -1.2458 0.8889 0.9508 -0.1745 -2.2318 -0.1659 -2.1219 1.1111 0.9770 -0.7432 -2.5997 -0.7261 -2.5399 1.3333 1.0000 -1.0926 -0.0000 -1.0926 -0.0000 1.5556 0.9770 -0.7432 2.5997 -0.7261 2.5399 1.7778 0.9508 -0.1745 2.2318 -0.1659 2.1219 2.0000 0.9533 0.2149 1.3068 0.2049 1.2458 2.2222 0.9731 0.4302 0.6823 0.4186 0.6639 2.4444 0.9924 0.5354 0.2909 0.5313 0.2887 2.6667 1.0000 0.5669 0.0000 0.5669 0.0000 其中，、即为滑枕8的速度‘加速度 故滑枕8的速度‘加速度运动线图见附图（图）