牛头刨床机构简介与设计数据(1)

1 牛头刨床机构简介与设计数据

1．1机构简介

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1(a)所示。电动机经过减速装置(图中只画出齿轮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。工作行程时，刨刀速度要平稳；空回行程时，刨刀要快速退回，即要有急回作用。切削阶段刨刀应近似匀速运动，以提高刨刀的使用寿命和工件的表面加工质量。刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴O2上的凸轮驱动摆动从动件O7D和其他有关机构(图中未画出)来完成的。为了减小机器的速度波动，在曲柄轴O2上安装一调速飞轮。切削阻力如图1(b)所示。

图1 牛头刨床机构简图及阻力线图

1．2设计数据

设计数据见表1。

表1 设计数据

1．3 设计内容

1．导杆机构的设计及运动分析

已知：曲柄每分钟转数n2，各构件尺寸及质心位置，且刨头导路J—J位于导杆端点B 所作圆弧高的平分线上，如图2所示。

图2 曲柄位置图

要求：设计导杆机构，作机构1～2个位置的速度多边形和加速度多边形，作滑块的运动线图，以上内容与后面动态静力分析一起画在3号图纸上。

2．导杆机构的动态静力分析

已知：各构件的重量G(曲柄2、滑决3和连杆5的重量都可忽略不计)，导杆4绕质心轴的转动惯量J S，及切削力F r的变化规律如图1(b)所示。

要求：确定机构1～2个位置的各运动副反力及应加于曲柄上的平衡力矩。作图部分画在运动分析的图纸上。

3．飞轮设计

已知：机器运转的速度不均匀系数δ，轴O2的转速n2，由动态静力分析所得的平衡力矩M b；驱动力矩M。为常数。

要求：用简易方法确定安装在轴O：上的飞轮转动惯量了，。等效力矩图和能量指示图

画在坐标纸上。

4．凸轮机构设计

已知：从动件9的最大摆角ψmax，许用压力角[α]，从动件的运动规律等，凸轮与曲柄共轴。

要求：按许用压力角[α]确定凸轮机构的基本尺寸，求出理论廓线外凸曲线的最小曲率半径ρmin，选取滚子半径r r，绘制从动件的运动线图，画出凸轮实际廓线。以上内容画在3号图纸上。

5．齿轮机构的设计

已知：齿数z1、z2，模数m，分度圆压力角α，齿轮为正常齿制，工作情况为开式传动，齿轮与曲柄共轴。

要求：选择变位系数，计算该对齿轮传动的各部分尺寸，以2号图纸绘制齿轮传动的啮合图。