牛头刨床设计说明书

机械原理

课程设计(论文) 题目:牛头刨床

学生姓名

专业

学号

班级

指导教师

成绩_

工程技术学院

2013年7月

目录

0. 绪论………………………………………………………………………………………

1. 机构的选型………………………………………………………………………………

1.1 主执行机构的选型…………………………………………………………………

1.2 辅助执行机构的选型………………………………………………………………

2. 原动机的选用……………………………………………………………………………

3. 拟定传动系统方案………………………………………………………………………

3.1 传动系统的选择与设计……………………………………………………………

4. 绘制系统工作循环图……………………………………………………………………

5. 机构尺度参数确定………………………………………………………………………

6. 静力分析和初定各构件的质量参数.…………………………………………………

7. 主执行机构的运动分析………………………………………………………..

7.1 运动方程…………………………………………………………………….

7.2 主程序…………………………………………………………………………

7.3 子程序……………………………………………………………

8. 主执行机构的动态静力分析……………………………………………………………主执行机构的动态静力分析图解法………………………………………………9. 凸轮机构的曲线设计…………………………………………………………….

9.1 凸轮机构位移曲线的设计………………………………………………..

9.2 凸轮机构轮廓曲线的设计…………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………………

牛头刨床

大学工程技术学院，

0.绪论

0.1牛头刨床的简介

中小型牛头刨床的主运动大多采用曲柄摇杆机构(见曲柄滑块机构)传动，故滑枕的移动速度是不均匀的。大型牛头刨床多采用液压传动，滑枕基本上是匀速运动。滑枕的返回行程速度大于工作行程速度。由于采用单刃刨刀加工，且在滑枕回程时不切削，牛头刨床的生产率较低。机床的主参数是最大刨削长度。牛头刨床主要有普通牛头刨床、仿形牛头刨床和移动式牛头刨床等。普通牛头刨床(见图)由滑枕带着刨刀作水平直线住复运动，刀架可在垂直面内回转一个角度，并可手动进给，工作台带着工件作间歇的横向或垂直进给运动，常用于加工平面、沟槽和燕尾面等。仿形牛头刨床是在普通牛头刨床上增加一仿形机构，用于加工成形表面，如透平叶片。移动式牛头刨床的滑枕与滑座还能在床身(卧式)或立柱(立式)上移动，适用于刨削特大型工件的局部平面。牛头刨床一种刨床，利用住复运动的刀具切割已固定在机床工作平台上的工件〔一般用来加工较小工件)。机床的刀架状似牛头，故名。

1.机构的选型

1.1主执行机构的选型

牛头刨床的刨刀机构即为主执行机构，它是实现往复移动输出地机构。可供选择的主执行机构方案如图1所示。

二手房

方案1 方案2 方案3

参考方案中均为一自由度的能实现“将转动转换为往复移动”的六杆II级机构。但所列举的各个方案中，方案1是行程扩大机构，又具有急回特性要求，所以选择方案1为牛头刨床主执行机构。

1.2辅助执行机构选型：

辅助执行机构是指控制工件运动的机构，即牛头刨床的工作台进给机构。根据辅助执行机构的选型的以下要求：

1、与主执行机构有相同的工作周期。

2、辅助执行机构是“将连续转动转换成间歇运动”的机构。而“将连续转动转换成间歇运动”的机构有：

1.棘轮机构：它是由摆杆、棘爪、棘轮及机架所组成。摆杆机构带动棘爪往复摆动，棘轮作

2.单向间歇回转。

2.槽轮机构：它是由具有径向槽的槽轮和具有圆销的构件及机架组成。具有圆销的构件为主动件。

3.凸轮式间歇运动机构：它是由凸轮、转盘、及机架组成。凸轮为主动件。

4.不完全齿轮机构：它与普通齿轮机构不同之处是在主、从动件的节圆上没有布满轮齿。因此，当主动轮作连续回转运动时，从动轮作单向间歇转动。

考虑到进给量的调整方便性，选择齿式棘轮机构为最终辅助执行机构。

则机构运动如图2所示

当主动轮转动，通过滚子推动摆杆摆动，经连杆机构传动力和运动，连杆执行机构上

铰接棘爪推动棘轮间歇转动。凸轮转一周，棘轮转过2π/Z角度，其中Z为棘轮齿数。棘轮装配在传动蜗杆上，棘轮的间歇运动最终通过传过蜗杆转换成工作台的间歇进给。这样主动凸轮连续转动，可以得到工作台的间歇进给运动。同时曲柄带动导杆与连杆运动，最后带动刨刀运动。

2.原动机的选用

课程设计中的原动机是交流异步电动机。根据输出功率、效率计算确定电动机的型号。在确定电动机额定转速时要顾及到传动系统的设计中的总传动比及分配问题。牛头刨床的原动件运动形式为连续回转，可以选择的原动机为内燃机、液压马达、气动马达和电动机。电动机的功率/重量比大，输出刚度硬，单向回转，噪声小，初始成本低，运转费用是各种原动机中最低的，且维护要求较少，功率范围非常广。所以，综合各方面条件，确定选择电动机为原动件。

电动机又有各种类型，如交流异步电动机、直流电动机、交流变频变速电动机、伺服电动机、步进电动机和力矩电动机等。交流三相异步电动机结构简单、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。所以，综合考虑各方面条件，确定原动机为交流三相异步电动机型。

原动机转速确定为：根据所设计的主执行机构曲柄转速n1=55r/min和传动系统的设计，可选择出原动机转速为1000r/min-1500r/min之间为宜，可以选择1440r/min的。原动机类型确定为：Y型三相异步电动机转速为1400r/min的电动机型号为

Y2-100L1-4。其额定功率为2.2KW，额定电流为5.2A，效率为80%，噪声也比较低。

3.拟定传动系统方案

3.1传动系统的选择与设计

传动系统的作用通常是实现减速、增速和变速，有时也用作实现运动形式的转换，并且在传递运动的同时，将原动机的输出功率和转矩传递给执行机构。

通常要把原动机的输出运动传给执行机构，仅选用一种传动装置或机构的情况较少见，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布置，构成一个传动系统，才能实现预期的工作要求。在进行传动装置和机构的选择与设计时应注意以下问题：