牛頭刨床機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)

1、EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書課題名稱：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 學(xué) 院：機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)：機(jī)械工程學(xué) 號(hào)：201430010308生：曾令平指導(dǎo)老師：王智輝摘要3一、設(shè)計(jì)任務(wù)5二、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析51、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)52、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖63、位移分析64、速度分析6三、凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)91、 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)9.2、 作擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓設(shè)計(jì) 9.四、齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 111、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)112、處理數(shù)據(jù)113、繪制嚙合圖12總結(jié)13參考文獻(xiàn)14，、設(shè)計(jì)任務(wù)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是對(duì)機(jī)器的主體機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，并根據(jù)給定的機(jī)器的工作要求，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行

2、相關(guān)設(shè)計(jì)。本組為第二組，安排的任務(wù)為：按照第一方案設(shè)計(jì)各個(gè)主體機(jī)構(gòu) 的簡(jiǎn)單繪圖，繪制必要的圖紙和編寫說明書等。機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機(jī)床。電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶和齒輪傳動(dòng)，帶動(dòng)曲柄2和固結(jié)在其上的凸輪 &刨床工作時(shí)，由 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)2-3-4-5-6 帶動(dòng)刨頭6和刨刀7作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。刨頭右行 時(shí)，刨刀進(jìn)行切削，稱工作切削。此時(shí)要求速度較低且均勻，以 減少電動(dòng)機(jī)容量和提高切削質(zhì)量；刨頭左行時(shí)，刨刀不切削，稱 空回行程，此時(shí)要求速度較高，以提高生產(chǎn)效率。為此刨床采用 急回作用得導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。刨刀每切削完一次，利用空回行程的時(shí)間， 凸輪8通過四桿機(jī)構(gòu)1-9-10-11與棘輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)，使

3、工 作臺(tái)連同工件作一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以便刨刀繼續(xù)切削。JK,Ta7電刈肌8lUlia3»K：4塾衲京桿機(jī)溝¥q y0宙肌忡K飢«】、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析1、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù):見表9-2設(shè)計(jì)內(nèi)容導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析符號(hào)n210204|02A|04BIbcI04S4XS6YS6單位r/mi nmm、-i-fr 萬(wàn)案I603801105400.25 lo4B0.5I04B24050II64350905800.30 I04B0.5I04B20050皿724301108100.36 I04B0.5I04B18040設(shè)計(jì)內(nèi)容導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析符號(hào)G4G6PYpJS4單位Nmm2kg m萬(wàn)案I

4、2007007000801.1II2208009000801.2皿22062080001001.22、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：（見圖紙）取曲柄位置“1”進(jìn)行速度分析、位移分析。3、位移分析：（尺測(cè)）（一）在推程過程中:（二）在回程過程中:S=15mmS=265mm4、速度分析：（一）在推程過程中：由于構(gòu)件2和構(gòu)件3在A處的轉(zhuǎn)動(dòng)副相連，故 “2=3,大小等于02 IA02,方向垂直于 AO 2線，指向與 32 致。uo2=2 nn 7ao2計(jì)算得：uo2=6.28Q11 m/s=0.69m/s（丄 A02）（1）取構(gòu)件3和4的重合點(diǎn)A進(jìn)行速度分析。列速度矢量方 程。得：U04（絕對(duì)）=UA02 （絕對(duì)）+

5、 UAO4AO2 （相對(duì)）大??？"?方向丄A04丄A02/ A04取速度極點(diǎn)P,速度比例尺 尸0.08，作速度多邊形（見圖紙）。由圖得：uO4=0.58m/s（丄A04 向右）因B與A同在導(dǎo)桿4上，根據(jù)比例關(guān)系：U/ U04 = Ib04/ Ia04計(jì)算得：u=o.69m/s（2）取5構(gòu)件作為研究對(duì)象，列速度矢量方程。得：U =U + UCB大?。?？V?方向：水平丄04B 丄BC取速度極點(diǎn)P,速度比例尺尸0.08（m/s）/mm，作速度多邊形（見圖紙）。由圖得:g=0.68m/s（水平向右）（二）在回程過程中：由于構(gòu)件2和構(gòu)件3在A處的轉(zhuǎn)動(dòng)副相連，故 02=3,大小 等于血人02,方

6、向垂直于AO2線，指向與02 致。uo2=2 nn 7ao2計(jì)算得：uo2=6.28011m/s=0.69m/s（丄 A02）（1）取構(gòu)件3和4的重合點(diǎn)A進(jìn)行速度分析。列速度矢量方 程。得：U04 （絕對(duì)）=U02 （絕對(duì) ）+ UAO4AO2 （相對(duì)）大小 ？"?方向丄A04丄A02/ A04取速度極點(diǎn)P,速度比例尺u=0.08（m/s）/mm，作速度多邊形 （見圖紙）。由圖得：uo4=0.58m/s（丄A04 向左）因B與A同在導(dǎo)桿4上，根據(jù)比例關(guān)系：U/ U04 = 1B04/ 1A04計(jì)算得：u=0.56m/s（2）取5構(gòu)件作為研究對(duì)象，列速度矢量方程。得:bC = U +

7、UB大?。?? V?方向：水平丄04B 丄BC取速度極點(diǎn)P,速度比例尺尸0.08（m/s）/mm，作速度多邊形 （見圖紙）。由圖得：uc=0.54m/s(水平向左)三、凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù):符號(hào)書maxl 07Da oo1o 'o2單位(° )mm數(shù)據(jù)15.1254061157510在推程過程中（由® 曲線得）( °)（°）00100.6202.1304.5408.15011.4依據(jù)上述運(yùn)動(dòng)方程繪制角位移書、的關(guān)系曲線（見圖紙）6013.575152、作擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)凸輪輪廓依據(jù)反轉(zhuǎn)法原理。即在整個(gè)機(jī)構(gòu)加上公共角速

8、度（一3）（3為原凸輪旋轉(zhuǎn)角速度）后，將凸輪固定不動(dòng)，而從 動(dòng)件連同機(jī)架將以（一3）繞凸輪軸心逆時(shí)針方向反轉(zhuǎn)，與此同 時(shí)，從動(dòng)件將按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律繞其軸心相對(duì) 機(jī)架擺動(dòng)，則從動(dòng)件的尖頂在復(fù)合運(yùn)動(dòng)中的軌 跡就是要設(shè)計(jì)的凸輪輪廓。設(shè)計(jì)凸輪輪廓： 將書一 曲線圖（見圖紙）的推程運(yùn)動(dòng)角 和回程運(yùn)動(dòng)角個(gè)分成不均等的 8份，按式求個(gè) 該分點(diǎn)對(duì)應(yīng)的角位移值。（見右表）在回程過程中（由® 曲線得）( °)（°）851510013.511011.41208.11304.51402.11500.61600 選取適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度比例尺卩定出 02和07的 位置（選取卩=2:1 ）。以02為圓

9、心，以60mm 為半徑作基圓。以02為圓心，以l 0207/ 為半 徑，作圓。則0207便是從動(dòng)件的起始位置，注意，要求從動(dòng)件 7按照（右圖的數(shù)據(jù)）順時(shí)針擺動(dòng)相應(yīng)的角度佐出凸輪輪廓。 依次取推程運(yùn)動(dòng)角0=75 °，遠(yuǎn)休止角s=10 °，回程運(yùn)動(dòng) 角。'75和近休止角s'200° ,并將推程和回程運(yùn)動(dòng)角各分成 不均等的8份，得到不同的16個(gè)點(diǎn)。它們便是逆時(shí)針方向反轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)體軸心的各個(gè)位置。 最后將各個(gè)點(diǎn)連成光滑曲線。連成的光滑曲線便是凸輪的理 論輪廓，亦即為滾子軸心的輪廓軌跡。B、繪制凸輪的實(shí)際輪廓： 在上述求得的理論輪廓線上，分別以該輪廓線上的點(diǎn)

10、為圓心， 以滾子半徑為半徑，作一系列滾子圓。 作該系列圓的內(nèi)包絡(luò)線，即為凸輪的實(shí)際輪廓。C、校核輪廓的最小曲率半徑p min :在設(shè)計(jì)滾子從動(dòng)件凸輪的工作輪廓時(shí)，若滾子半徑rt過大，則會(huì)導(dǎo)致工作輪廓變尖或交叉。四、齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù):符號(hào)Z1Z2ma單位mm(°)數(shù)據(jù)10406202、處理數(shù)據(jù)：(ha*=1,c*=0.25)乙(10)乙(40)分度圓直徑d60240基圓直徑db56.4225.6齒頂圓直徑da72252齒根圓直徑df45225分度圓齒厚S9.42分度圓齒槽寬e9.42分度圓齒距P18.84中心距a1503、繪制嚙合圖(卩=2:1)齒輪嚙合圖是將齒輪各部分按比例

11、尺(卩=2:1)畫出齒輪嚙合關(guān)系的一種圖形.它可以直觀的的表達(dá)一對(duì)齒輪的嚙合特性和嚙 合參數(shù),并可借助圖形做必要的分析。(1)漸開線的繪制:漸開線齒廓按漸開線的形成原理繪制，如圖以齒輪輪廓線為例，其步驟如下:按齒輪幾何尺寸計(jì)算公式計(jì)算出各圓直徑，畫出各相應(yīng)圓，因?yàn)橐笫菢?biāo)準(zhǔn)齒輪嚙合，故節(jié)圓與分度圓重合. 連心線與分度圓（節(jié)圓）的叫點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)P過節(jié)點(diǎn)P作基圓 切線與基圓相切與N2,則N2P即為理論嚙合線的一段，也是漸開 線發(fā)生線的一段. 以NP線段為半徑，作出大齒輪的一條漸開線齒廓，并以P點(diǎn)為始點(diǎn)在分度圓上量出齒槽寬 e的距離，記作A點(diǎn)。 并過A點(diǎn)作出該分度圓的切線，記作 B點(diǎn)，以AB線段作為半

12、徑作出另一條漸開線齒廓。 再以P點(diǎn)為始點(diǎn)在分度圓上劃出分度圓齒距 P的距離， 記作C點(diǎn)，過C點(diǎn)作出該基圓的切線，記作 D點(diǎn)。并以CD為 半徑，作出另一個(gè)齒的一條漸開線齒廓。如此類推，即可。 而小齒輪的畫法也是如此，不過齒根那兩邊則將原來(lái)的曲 線作成鏡像即可?？偨Y(jié)通過本次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)的分析與設(shè) 計(jì)有了一個(gè)比較完整的概念，同時(shí)，也培養(yǎng)了我表達(dá)，歸納總結(jié) 的能力。此外，通過此次設(shè)計(jì)我也更加明確了自己所學(xué)知識(shí)的用 途，這為以后的學(xué)習(xí)指明了方向，讓我在以后的學(xué)習(xí)中更加思路 清晰，明確重點(diǎn)，從而向更好的方向努力。同時(shí)在設(shè)計(jì)的整個(gè)過 程中葉發(fā)現(xiàn)了自己的很多的缺點(diǎn)， 眼高手低，細(xì)節(jié)問題注

13、意程度 不夠，在處理關(guān)鍵的數(shù)據(jù)時(shí)往往要重復(fù)的計(jì)算好幾遍，漏掉一個(gè) 小數(shù)點(diǎn)就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差很大。另外在設(shè)計(jì)的過程中，我將不斷培養(yǎng)自己的合作能力。 自從 第一天開始我們?nèi)M同學(xué)就積極投入到學(xué)習(xí)中去， 完成各自的數(shù) 據(jù)計(jì)算，基本草圖的繪制，數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單處理，為了不影響全組同 學(xué)的最后數(shù)據(jù)的計(jì)算和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，我每天都呆在繪圖室里五六 個(gè)小時(shí)，盡快完成當(dāng)天的工作，為本組成員提供參考和數(shù)據(jù)的分 析等等。我認(rèn)為大家積極與他人交流，討論設(shè)計(jì)過程遇到的難題， 一起去解決。這種學(xué)習(xí)的方法也是值得借鑒的，在討論中學(xué)習(xí)， 而且這種由同學(xué)自己得到的東西， 同學(xué)們記得會(huì)更加的深刻， 另 外在討論學(xué)習(xí)過程中同學(xué)們之間的關(guān)系會(huì)更加密切，非常有利于增進(jìn)同學(xué)之間的友誼。通過本次課程設(shè)計(jì)使我明白了自己知識(shí)還比較欠缺，需要 學(xué)習(xí)