机械原理课程设计(牛头刨床)

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《机械原理》课程设计_牛头刨床

《机械原理》课程设计_牛头刨床

牛头刨床设计一、工作原理牛头刨床是一种靠刀具的往复直线运动及工作台的间歇运动来完成工件的平面切削加工的机床。

图1为其参考示意。

电动机经过减速传动装置(带和齿轮传动)带动执行机构(导杆机构和凸轮机构),完成刨刀的往复运动和间歇移动。

刨床工作时,刨头6由曲柄2带动右行,刨刀进行切削,称为工作行程。

在切削行程H中,前、后各有一段0.05H的空刀距离,工作阻力F为常数;刨刀左行时,即为空回行程,此行程无工作阻力。

在刨刀空回行程时,凸轮8通过四杆机构带动棘轮机构,棘轮机构带动螺旋机构使工作台连同工件在垂直纸面方向上做一次进给运动,以便刨刀继续切削。

图1 牛头刨床二、设计要求电动机轴与曲柄轴2平行,刨刀刀刃点E与铰链点C的垂直距离为50mm,使用寿命10年,每日一班制工作,载荷有轻微冲击。

允许曲柄2转速偏差为土5%。

要求导杆机构的最大压力角应为最小值;凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内,摆动从动件9的升、回程运动规律均为等加速、等减速运动。

执行构件的传动效率按0.95计算,系统有过载保护。

按小批量生产规模设计。

三、设计数据表1 设计数据四、设计内容及工作量(1)根据牛头刨床的工作原理,拟定2~3个其他形式的执行机构(连杆机构),并对这些机构进行分析对比。

(2)根据给定的数据确定机构的运动尺寸。

要求用图解法设计,并将设计结果和步骤写在设计说明书中。

(3)导杆机构的运动分析。

将导杆机构放在直角坐标系下,建立数学模型。

(4)凸轮机构设计。

根据给定的已知参数,确定凸轮的基本尺寸(基圆半径r o、机架l o2o9和滚子半径r r)和实际轮廓,并将运算结果写在说明书中(可选)。

(5)编写设计计算说明书。

机械原理课程设计——牛头刨床.

机械原理课程设计——牛头刨床.

一:课程设计题目、内容及其目的课题:牛头刨床内容1.对机构进行运动分析已知:曲柄每分钟转数错误!未找到引用源。

,各构件尺寸及质心位置。

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1号图纸上。

2.对机构进行动态静力分析已知:各构件的重量G(曲柄1、滑块2、和连杆5的重量都可以忽略不计),导杆3的转动惯量错误!未找到引用源。

及切削力错误!未找到引用源。

变化规律如下图。

确定构件一个位置的各运动副反力及应加于曲柄上的平衡力矩。

3、用UG进行模拟运动仿真校核机构运动分析和动态静力分析的结果4、电动机功率的确定与型号的选择5、齿轮减速机构设计目的:1:学会机械运动见图设计的步骤和方法;2:巩固所学的理论知识,掌握机构分析与综合的基本方法;3:培养学生使用技术资料,计算作图及分析与综合能力;4:培养学生进行机械创新的能力。

二:牛头刨床简介和机构的要求1:牛头刨床简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床,如图1。

电动机经皮带和齿轮传动,经过减速机构减速从而带动曲柄1。

刨床工作时,由导杆3 经过连杆4 带动刨刀5 作往复运动。

刨头左行时,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,刨头右行时,刨刀不切削,称空行程,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。

刨刀每切削完一次,利用空回行程的时间,通过棘轮带动螺旋机构(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0.05H 的空刀距离),而空回行程中只有摩擦阻力。

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小电动机容量。

2:机构的要求牛头刨床的主传动的从动机构是刨头,在设计主传动机构时,要满足所设计的机构要能使牛头刨床正常的运转,同时设计的主传动机构的行程要有急回运动的特性,刨削速度尽可能为匀速运动,以及很好的动力特性。

机械原理课程设计——牛头刨床

机械原理课程设计——牛头刨床

机械能变化曲线:
飞轮设计:

A4

A2 A4 A2
速度图解法:
V1A+V12=V 2A VF+VFB=V 2B V2B=βV 2A Β为常数比
加速度图解分析: a4An+a4Ar+a24Ar+ak24A =a2A 大小 方向
a4b+aF4Br=aF a4A=βV 4B
进给凸轮机构设计
主体机构设计
牛头刨床主体机构
主体结构设计
设计要求
(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,每人选取其中一组数据。 (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。具体数据如下:
主体机构
电机转速n(r/mi n)
切削力P(N)
75
许用传动角[γ]
H=150mm
4500N
45°
刨刀行程:H=150 速比系数:K=1.4
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:
在满足压力角条件确定基圆半径,摆杆中心间的中心距。
• 推程许用压力角为[α]= 38°; • 回程许用压力角为[α’]= 65°; • 试凑法:对照摆杆长度为L,赋值基圆半径, 中心距a=90,r0=50;经试验符合要求
滚子半径rf:rf<ρ mi n -3(mm)及rf<0.8ρ mi n(mm) 方法1用图解法确定凸轮理论廓线上某点A的曲率半径R: 以A点位圆心,任选较小的半径r 作圆交于廓线上,在圆A 两边分别以理论廓线上的B、C为圆心,以同样的半径r 画圆,三个小圆分别交于E、F、H、M四个点处。过E、 F H、M O点 O点近似为凸轮廓线上A OA。并且曲率中心肯定在曲线过A 点的法线上。可以通 过法线与直线EF或HM的交点求曲率中心。

牛头刨床(机械原理课程设计)完整版

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。

机械原理课程设计——牛头刨床

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。
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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
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。

机械原理课程设计牛头刨床设计

机械原理课程设计牛头刨床设计

机械原理课程设计牛头刨床设计机械原理课程设计牛头刨床设计随着科技不断的发展,机械英才的培养已受到各界的高度重视。

机械原理作为机械类专业的重点课程之一,对于学生的综合素质和能力的培养有着至关重要的作用。

为了提高学生的实践能力和专业技能,我在接受机械原理课程设计任务时,选择了一项具有挑战性和实用性的牛头刨床设计任务。

一、课程设计目标通过本次课程设计,主要目标如下:1.让学生了解牛头刨床的基本工作原理及其结构特点;2.提高学生的机械设计和制造能力;3.培养学生的合作精神和创新能力;4.促进学生的动手操作和实验能力的提高。

二、课程设计步骤1.课程设计前期准备在进行具体设计之前,我对牛头刨床的相关资料进行了大量的研究和归纳,学生们也需要认真学习刨床的相关知识。

同时,我还组织了互动的讲座和课堂讨论,以便于学生能够更加深入地理解牛头刨床的工作原理和结构特点。

2.机械设计在机械设计过程中,我们采取的是课堂授课和实际组装相结合的方法,进一步提高了学生的实践能力和设计能力。

课堂授课的内容主要包括刨床的设计思路、工作原理、传动方式等内容,通过实际操作和模拟实验,让学生从多个角度全面了解牛头刨床的结构和特点。

同时,我们还根据实际情况,对课程内容进行了针对性的调整和完善。

3.装配测试在机械设计完成后,我们对刨床进行了装配测试。

通过实际的组装和测试,提高了学生的实验能力和操作技能。

在测试过程中,我们严格按照安全操作规程进行操作,避免了误操作和安全事故的发生。

4.实践操作在实践操作中,我们对刨床的使用方法进行了详细的讲解和演示,让学生可以熟练地操作和使用刨床。

同时,我们组织了一些实践操作题目,让学生能够更好地理解和应用所学的知识。

三、收获通过本次课程设计,学生们都获得了很大的收获。

首先,他们对机械设计的基本原理和方法有了更深入的了解,同时也提高了他们的实践能力和实验能力。

其次,在团队协作方面,学生们也得到了很好的锻炼,提高了他们的合作精神和创新能力。

机械原理牛头刨床课程设计说明书

机械原理牛头刨床课程设计说明书

机械原理牛头刨床课程设计说明书【课程设计说明书】机械原理牛头刨床一、设计要求设计一台工业用牛头刨床,实现对工件的加工和修整。

具体要求如下:1. 切削平面尺度:500mm×300mm;2.设计应符合牛头刨床机床的常见设计规范,确保机床的稳定性和可靠性;3.确定合适的传动方式,保证工作台的运动平稳、精度高;4.配备适用于牛头刨床的刀具,并设计合理的刀具固定装置;5.设计合适的工作台升降装置,以便对工件进行修整和加工;6.需要制作完整的设计图纸,包括总装图、零件图、工艺图、总体尺寸图等。

二、设计方案1.结构设计:本设计采用C型床身结构,床身采用优质铸铁材料,具有足够的刚性和稳定性。

设计采用铸造床身而非焊接结构,以确保床身的牢固性和寿命。

2.传动方式:采用液压传动和滚珠丝杠传动相结合的方式,保证牛头刨床的刨削平稳性和精确度。

使用液压缸控制工作台的下行速度,滚珠丝杠传动确保工作台的升降精度。

3.刀具固定装置:设计使用可调节的夹具和刀架装置,以便进行不同尺寸工件的加工。

采用刀架的固定方式,提高切削精度和稳定性。

4.工作台调整装置:使用螺杆和手柄的组合进行工作台的调整和锁定,确保工作台的位置在切削过程中保持稳定。

三、关键技术分析1.床身结构设计:床身是整个牛头刨床的基础,需要具备足够的刚性和稳定性。

采用C型床身结构可以有效避免因切削过程中产生的振动对加工质量的影响。

2.传动系统设计:液压传动和滚珠丝杠传动结合,确保切削平稳和升降精度。

液压系统可根据切削要求调节下行速度,滚珠丝杠传动可以精确控制工作台的升降位置。

3.刀具固定方式设计:可调节的夹具和刀架结合,使得牛头刨床可以适应不同尺寸工件的加工。

刀架的固定方式可以提高切削精度和稳定性。

4.工作台调整装置设计:使用螺杆和手柄的组合进行工作台的调整和锁定,使得工作台的位置在切削过程中保持稳定。

确保工件加工精度和切削平面的平整。

四、设计结果经过详细设计和计算,本课程设计的机械原理牛头刨床满足设计要求,具备较高的稳定性、精确度和操作性。

机械原理牛头刨床课程设计

机械原理牛头刨床课程设计

机械原理牛头刨床课程设计牛头刨床课程设计本课程的目的是使学生理解牛头刨床的原理,掌握正确的操作方法,安全而且高效的操作机床,为以后的实验、制作做准备。

一、总述牛头刨床,是用来进行切铣或者刨削加工的机床,主要用于打凹槽、打丁、刨槽、切断、挤出、切透等工作。

由于它精度高,准确性好,可以用来在机械加工行业中制作同样形状的零件,因此十分流行。

二、物理原理牛头刨床是一种摩擦式加工机床,其工作原理是将工件把其用牛头刨刃进行切削,产生摩擦动力发生滑动现象,从而实现对工件的加工加工非常有效率。

它特点体现在机床的构造,通常由一个垂直的刨花杆,一个活动的刨刃和一个垂直的工件夹紧装置组成。

三、机床结构牛头刨床,基本包括:主轴系统,分度齿轮系统,臂节系统,工件夹紧系统,床身系统和润滑系统等结构。

主轴系统由主轴、轴夹等组成,分度齿轮系统由主齿轮、主动齿轮、位移齿轮和分度齿轮组成,臂节系统由夹紧臂、轨道臂、杠杆调整臂、弹簧臂和臂轮组成,工件夹紧系统由夹紧框、夹紧杆、紧固螺栓及液压夹紧装置组成,润滑系统由油箱、油泵和油管组成。

四、机床操作1、在夹紧上就好紧固螺丝杆调整压力,根据工艺要求选择合适锥度的刨刃,按照顺序从大到小的刨;2、翻转夹件夹紧装置夹紧工件,使其与机床的定位位置一致;3、调整切削深度,即调整刨刃夹紧臂的位置,当刨刃完全进入工件时,开机进行加工;4、加工中要注意机床及工件的热量,使其保持在一定范围内;5、加工完成后,去除刨刃,清理刨花,进行刀具检查,并更换新的刀具。

五、课程内容1、讲解物理原理及机床结构;2、讨论加工工艺;3、实操演示加工技术;4、实验室测试本课程学习的技能;5、指导并完成机床制作机械部件的实际操作。

六、学习成果1、理解牛头刨床的原理,掌握机床的结构及各部件;2、熟悉牛头刨床内所有工艺加工流程及其步骤;3、掌握各种加工技术,能够正确熟练地操作机床;4、能够正确配置工艺,以满足加工的要求。

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机械原理课程设计学生姓名:xxx指导教师:xxx学院:xxx专业班级:xxx学号xxx2018年1月前言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。

是培养学生机械运动方案设计、创新设计以及应用计算机对工程实际中各种机构进行分析和设计能力的一门课程。

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。

(5)培养学生综合运用所学知识,理论联系实际,独立思考与分析问题能力和创新能力。

机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构(连杆机构、飞轮机构凸轮机构)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、飞轮等。

目录1、课程设计任务书 (3)(1)工作原理及工艺动作过程 (3)(2)原始数据及设计要求 (4)2、设计(计算)说明书 (5)(1)画机构的运动简图 (5)(2)机构运动分析 (7)对位置120°点进行速度分析和加速度分析 (7)(3)对位置120°点进行动态静力分析 (11)3、摆动滚子从动件盘形凸轮机构的设计 (14)4、齿轮的设计 (17)5、参考文献 (18)6、心得体会 (19)7、附件 (19)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。

Y图(1-1)(b)2.原始数据及设计要求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。

二、设计说明书(详情见A2图纸)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(如下图)。

取第Ⅱ方案的120°位置(如下图)。

2、机构运动分析(1)曲柄位置“120°”速度分析,加速度分析(列矢量方程,画速度图,加速度图)取曲柄位置“120°”进行速度分析。

因构件2和3在A处的转动副相连,故V A2=V A3,其大小等于W2l O2A,方向垂直于O2 A线,指向与ω2一致。

ω2=2πn2/60 rad/s=6.702rad/sυA3=υA2=ω2·l O2A=6.702×0.09m/s=0.603m/s(⊥O2A)取构件3和4的重合点A进行速度分析。

列速度矢量方程,得υA4=υA3+υA4A3大小? √?方向⊥O4B⊥O2A ∥O4B取速度极点P,速度比例尺µv=0.02(m/s)/mm ,作速度多边形如图1-2图1-2取5构件作为研究对象,列速度矢量方程,得υC=υB+υCB大小? √?方向∥XX(向左)⊥O4B ⊥BC取速度极点P,速度比例尺μv=0.02(m/s)/mm, 作速度多边形如图1-2。

Pb=P a4·O4B/ O4A=14.5 mm则由图1-2知,υC=PC·μv=0.28m/s加速度分析:取曲柄位置“120°”进行加速度分析。

因构件2和3在A点处的转动副相连,故a n A2=a n A3,其大小等于ω22l O2A,方向由A指向O2。

ω2=6.702rad/s, a n A3=a n A2=ω22·l O2A=6.7022×0.09 m/s2=4.04 m/s2取3、4构件重合点A为研究对象,列加速度矢量方程得:a A4 =a n A4+ a A4τ=a A3n + a A4A3K + a A4A3v大小:? ω42l O4A? √ 2ω4υA4A3?方向:? B→A ⊥O4B A→O2⊥O4B(向右)∥O4B(沿导路)取加速度极点为P',加速度比例尺µa=0.10(m/s2)/mm,a n A4=ω42l O4A=0.5082×0.3148 m/s2=0.08 m/s2a A4A3K=2ω4υA4A3=0.59 m/s2a A3n=4.04 m/s2作加速度多边形如图1-3所示,则由比例得a A4=4.48m/s2a B=8.25m/s2α4=a A4÷l O4A×1000=14.23rad/s2(逆)图1—3则由图1-3知, 取5构件为研究对象,列加速度矢量方程,得a c=a B+a cB n+a cBτ大小? √√?方向∥导轨√ C→B ⊥BC由其加速度多边形如图1─3所示,有a c =p c·μa =8.13m/s23、机构动态静力分析取“120°”点为研究对象,F14=-(G4/g)×a S4 =-(220/9.8)×4.13=-92.714NM14=α4J S4=14.23×1.2=17.076N·mL h4=M14÷F14=184mm取5、6基本杆组进行运动静力分析,作示力体如图1─4所示。

图1—4已知G6=800N,又a c= 8.13m/s2,可以计算F16=-(G6/g)×a c =-(800/9.8)×8.13=-663.673N又ΣF=F R16+ F16+ G6+ F R56=0大小? √√?方向⊥xx ∥xx ⊥xx ∥BC作为多边行如图1-5所示,µN=100N/mm。

图1-5由图1-7力多边形可得:F R16 =768.279NF R56 =664.431N取构件3、4基本杆组为示力体(如图1-6所示)ΣM O4=0F R54×l h1+F14×(l h2+l h4)+G4×l h3-F R34×l O2A=0FR34=(664.4*567.35+92.714*(289.95+184)+220*71.80)÷314.80 =1387.23NΣF=0 F R54+G4+F14+F R34+F R14=0F R14=594.33N图1-6作力的多边形如图1-7所示,µN=100N/mm。

图1-7对曲柄2进行运动静力分析,作曲柄平衡力矩如图1-8所示,图1-8ΣM O2=0 F R32×l h-M b=0M b=1387.29×24.30÷1000N·m=33.71N·m三、摆动滚子从动件盘形凸轮机构的设计(详情见A2图纸)1.由方案二数据得知:摆杆长度l O9D为135mm,最大摆角Ψmax为15°,许用压力角[α]为38°,推程运动角Φ为70°,远休止角ΦS,回程运动角Φ’为70°,近休止角ΦS’为210°。

摆杆9为等加速等减速规律,所以加速度为常数,所以位移是角度的二次函数。

2.运动的划分:设升程为摆杆摆动15°末端滑块运动的弧长h=l O9D ∙2π·15°360°=35.34mm按照等加速等减速运动规律,摆杆前7.5°作匀加速运动,后7.5°作匀减速运动,将整个行程分为10段,每段运动时间占总时间的十分之一。

3.基圆半径的确定:当凸轮转过70°时,滚子中心以等加速等减速规律经过的弧长为35.34mm,限定最大压力角αmax=[α]=38°,所以将凸轮转角70°对应上半圆周的点与最大压力角38°对应下半圆周的点以直线相连,交等加速等减速运动标尺于0.7处,于是根据诺模图,h/r0≈0.7;由于h=35.34mm,所以基圆半径r0≈50.5mm。

图1 诺模图4.理论轮廓线的绘制:1)设凸轮角度为0°时的压力角为20°,测量出l O9O2=159.50mm2)以O2为圆心,l O9O2为半径画圆,此圆即为摆杆支座O9相对于凸轮中心的运动轨迹3)以O2为起点作射线,设此射线为y轴,对应凸轮的0°,以顺时针方向为正方向,每隔7°作一条射线,一共十一条射线4)在每条射线上分别取一个点D i,在O9轨迹圆上取其对应点O9i使两点距离始终为135mm5)此两点连线D i O9i与O9i O2之间夹角∠O2O9i D i的大小位于上表中第五行,于是可确定D i在各条射线上的径向位置6)将各D i连接成平滑曲线即凸轮的理论轮廓线5.滚子半径的确定:实际轮廓线则根据滚子的大小确定,为了避免摆杆与凸轮发生运动干涉,取滚子半径为7mm6.实际轮廓线的绘制:1)以各个D’为圆心画滚子,滚子靠近凸轮一侧的包络线即为升程的实际轮廓线2)以l D11O2为远休止圆半径,远休止角为10°画圆弧3)回程理论轮廓线与升程对称4)近休止圆半径为基圆半径减去滚子半径等于43.50mm,近休止角为210°7.压力角的校核:当凸轮转过的角度约为35°时达到最大压力角αm ax≈30°<[α]=38°,所以符合要求。

图2 凸轮实际轮廓线四、齿轮的设计(详情见A2图纸)齿数的确定:总传动比io’o2=1440/64=22.5io’o2=(do”z1’z2)/(do’zo”z1)22.5=300×40×z2/(100×16×13)得z2=39因为zo”=16<17,z1=13<17,为了防止根切,对两对齿轮进行变位,小齿轮正变位,大齿轮负变位,采用等变位。

变位系数的运用公式x min=ha*(z min-z)/z min(其中z min=17)来选择,以下是表格:五、参考文献1、机械原理/孙恒,陈作模,葛文杰主编——8版——北京2013.42、理论力学Ⅰ/哈尔滨工业大学理论力学研究室编——7版——北京2009.73、机械原理课程设计实例与题目/中南大学机电工程学院机械学教研室——2004.54、刘毅. 机械原理课程设计[M]. 3版. 武汉:华中科技大学出版社,2017.5、机械原理课程设计(牛头刨床)/百度文库六、心得体会通过本次课程设计,加深了我对机械原理这门课程的理解,同时我也对机械运动学和动力学的分析与设计有了一个较完整的概念,培养了我的表达,归纳总结的能力。

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