牛頭刨床機械課程方案點和點

1、課程設(shè)計說明書一牛頭刨床1.機構(gòu)簡介牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床。電動機經(jīng)皮帶和齒輪傳動， 帶動曲柄2和固結(jié)在其上的凸輪8。刨床工作時，由導(dǎo)桿機構(gòu)2- 3- 4- 5- 6 帶動刨頭6和刨刀7作往復(fù)運動。刨頭右行時，刨刀進行切削，稱工作 行程，此時要求速度較低并且均勻，以減少電動機容量和提高切削質(zhì)量； 刨頭左行時，刨刀不切削，稱空回行程，此時要求速度較高，以提高生 產(chǎn)率。為此刨床采用有急回作用的導(dǎo)桿機構(gòu)。刨刀每次削完一次，利用 空回行程的時間，凸輪8通過四桿機構(gòu)1-9-10-11與棘輪帶動螺旋機構(gòu)， 使工作臺連同工件作一次進給運動，以便刨刀繼續(xù)切削。刨頭在工作行 程中，受到很大的切削阻

2、力，而空回行程中則沒有切削阻力。因此刨頭 在整個運動循環(huán)中，受力變化是很大的，這就影響了主軸的勻速運轉(zhuǎn)， 故需安裝飛輪來減少主軸的速度波動，以提高切削質(zhì)量和減少電動機容圖1-11.導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析已知 曲柄每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)n2,各構(gòu)件尺寸及重心位置，且刨頭導(dǎo)路x - x 位于導(dǎo)桿端點B所作圓弧高的平分線上。要求 作機構(gòu)的運動簡圖，并作機構(gòu)兩個位置的速度、加速度多邊形以 及刨頭的運動線圖。以上內(nèi)容與后面動態(tài)靜力分析一起畫在1號圖紙上。1. 1 設(shè)計數(shù)據(jù)牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床。電動機經(jīng)皮帶和齒輪傳動，帶動曲柄2和固結(jié)在其上的凸輪 8。刨床工作時，由導(dǎo)桿機構(gòu)2-3-4-5-6帶動刨頭6和刨

3、刀7作往復(fù)運動。刨頭右行時，刨刀進行切削，稱工作切削。此時要求速度較低且均勻，以減少電動機容量和提高切削質(zhì)量；刨頭左行時，刨刀不切削，稱空回行程，此時要求速度較高，以提高生產(chǎn)效率。為此刨床采用急回作用得導(dǎo)桿機構(gòu)。刨刀每切削完一次，利用空回行程的時間，凸輪8通過四桿機構(gòu)1-9-10-11與棘輪機構(gòu)帶動螺旋機構(gòu)，使工作臺連同工件作一次進給運動，以便刨刀繼續(xù)切削。刨頭在工作行程中，受到很大的切削阻力，而空回行程中則沒有切削阻力。因此刨頭在整個運動循環(huán)中，受力變化是很大的，這就影響設(shè) 計內(nèi) 容導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析導(dǎo)桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析符號n2L0204Lo2ALo4BLbcLo4S4Xs6YS6G4G6

4、PYpJs4單位r/mi nmmNmm2kgm方案I603801105400.25Lo4B0.5Lo4B240502007007000801.1II64350905800.3Lo4B0.5Lo4B200502208009000801.2皿724301108100.36Lo4B0.5Lo4B1804022062080001001.2設(shè)計數(shù)據(jù):設(shè)計內(nèi)容導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析符號n2Lo2O4Lo2ALo4BLbcLo4s4xSsySs單位r/minmm萬案64350905800.3L04B0.5 Io4B200501. 2曲柄位置的確定曲柄位置圖的作法為：取1和8 '為工作行程起點和終點所對應(yīng)

5、的曲柄 位置，1'和7 '為切削起點和終點所對應(yīng)的曲柄位置，其余2、312 等，是由位置1起，順3 2方向?qū)⑶鷪A作12等分的位置（如下圖）。網(wǎng)XI2o4£CD496CDB5CJ1CD取第方案的第3位置和第5位置（如下圖1-3 ）圖1-31. 3速度分析以速度比例尺（1=（ 0. 01 m/ s） / mm和加速度比例尺（ia = （ 0. 0 5m/ s 2） / mm用相對運動的圖解法作該兩個位置的速度多邊形和加速度多邊形如下圖1-4， 1-5，并將其結(jié)果列入表格（1-2）表格1 - 1位置未知量方程VA4u4= UA3+ UA4A3大小?V?3方向丄 O4A丄

6、O2A/ O4BVcUC5= U5+ UC5B5和大小方向?V?/ XX丄O4B 丄BC5aA4n=Qa4 + aA4tnK=aA3十a(chǎn)A4A3十raA4A3aA大?。?W4 1 O4A?V2 34 U4 A3?占八、方向：BA丄 O4B AO 2 丄 O4B （向左）/ O4B （沿導(dǎo)路）nac5= aB5+ ac5B5 + a c5B5T大小?VV?ac方向/ XX V C B丄 BC3號位置速度圖：如下圖a4p 由圖解得：V c=0.6686416567m/sa'a'33號位置加速度圖：如下圖c'P 遼 ' _ _ _ _ 一 一一 T_b' b&

7、quot;有圖解得：ac=4.5795229205m/s5號位置速度圖：如圖P &D 由圖解得：Vc=0.6258608591m/s5桿加速度圖：如圖由圖解的：ac=3.7140764218m/s表格(1-2)位置要求圖解法結(jié)果5Vc ( m/s )0. 637948435ac( m/s2 )3. 714076421 83vc ( m/s)0. 668641 6567ac(m/s 2)4. 5795229205各點的速度，加速度分別列入表1-3 ,1-4中表1-3'項目323 4VaVbVc位置、36. 702064321. 1 64893130. 6031 85780. 67

8、461 1 530. 6578040989388856. 702064321. 379807910. 6031 85780. 6285321 30. 635277128938231 3單位1/ s1/ sm/ s表1-4'項目 位置、aA3naA4taA4naBtaBac30. 02433620. 02381 591. 0. 004890. 75684870. 371245526799694364750783191. 2253993850. 05726540. 32129770. 32585940. 26907500. 082823. 7140758225355478289422016

9、26421 8單位m/s21.4導(dǎo)桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析 設(shè)計數(shù)據(jù)導(dǎo)桿機構(gòu)的動靜態(tài)分析G4G6PypJs4Nmm. 2 kg m2208009000801.2已知 各構(gòu)件的重量 G （曲柄2、滑塊3和連桿5的重量都可忽略不計），導(dǎo)桿4繞重心的轉(zhuǎn)動慣量 Js4及切削力P的變化規(guī)律。要求求各運動副中反作用力及曲柄上所需要的平衡力矩。以上內(nèi)容做在運動分析的同一張圖紙上。首先按桿組分解實力體，用力多邊形法決定各運動副中的作用反力和 加于曲柄上的平衡力矩。參考圖1-3，將其分解為5-6桿組示力體， 3- 4桿組示力體和曲柄。圖2-12. 1矢量圖解法：取3號位置為研究對象：Fl6N2. 1. 1 5-6桿

10、組示力體共受五個力，分別為P、G、 Fi 6、Rl 6、R45, 其中R45和R16方向已知，大小未知，切削力p沿x軸方向，指 向刀架， 重力G6和支座反力F16均垂直于質(zhì)心，R45沿桿方向由C指向B,慣 性力Fi6大小可由運動分析求得，方向水平向左。選取比例尺卩= (10N)/mm ,作力的多邊形。將方程列入表2-1。U=10N/mm已知 P=9000N , G6=800N ,又ac=ac5=4.5795229205m/s2,那么我們可以計算F|6=- G6/g 觀=-800/10 45795229205=-366.361834N又藝 F=P +G6 +FI6+ F45 +FrI6=0 ,方

11、向/x軸BCf大小9000800V?作為多邊行如圖1-7所示PGFis圖1-7 圖1-7力多邊形可得：F45=8634.49503048 NN=950.05283516 N在圖1-6中，對c點取距，有XM c=-P P-G6X S6+ FR16 X-F I6 yS6=°代入數(shù)據(jù)得x=1.11907557m分離3,4構(gòu)件進行運動靜力分析，桿組力體圖如圖 1-8所示,2. 1. 2對3- 4桿組示力體分析F54F23FxFyu=10N/mm已知：F54二-F45=8634.49503048 N , G4=220N2aB4=aA4 lo4S4/lo4A=2.2610419m/s , as4

12、=a4=2.2610419rad/s由此可得：F|4=-G4/g 泊S4 =-220/10 22610419N=-49.7429218NMs4=-Js4 aS4=-2.71325028在圖1-8中，對O4點取矩得:M O4= M S4 + F|4*X 4 + F23*x 23+ F54*X 54 + G4*X 4 = 0 代入數(shù)據(jù)，得M04=-2.71325028-49.7429218T.11907557+F 23*0.41859878959+8634.49503048*0.57421702805+220*1.11907557=0故 F23=12293.1349NFx +Fy +G4 +F|4+F23 +F 54 = 0方向：？?VM 4O4VV大小：VVV丄O4BVG后4F4F3由圖解得：Fx=20834.1175759NFy=2263.2094628N2. 1. 3 對曲柄分析，共受2個