牛头刨床课程设计报告说明书.docx
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1、机械原理课程设计设计计算说明书设计题目:牛头刨床主传动机构设计设计者:指导教师:年月日目录一、设计任务书.41.1 设计题目.41.2 设计要求.41.3 设计参数错误!未定义书签。1.4 设计任务错误!未定义书签。二、机构运动方案的提出与评价错误!未定义书签。1.1 方案一错误!未定义书签。1.2 2方案二错误!未定义书签。1.3 方案三错误!未定义书签。2. 4最终方案.错误!未定义书签。三、用图解法对给定点进展运动分析力分析102.1 机构运动简图错误!未定义书签。3. 2导杆机构运动分析错误!未定义书签。4. 3动态静力分析错误!未定义书签。四、解析法实现机构的运动学分析错误!未定义书
2、签。4.1源程序错误!未定义书签。4.2数据欠理错误!未定义书签。五、图解法设计凸轮机构错误!未定义书签。六、基于ADAMS的机构分析、飞轮转动惯量计算及凸轮设计错误!未定义书签。6.1 机构分析错误!未定义书签。6.2 飞轮转动惯量计算错误!未定义书签。人、参考文献错误!未定义书签。一、设计任务书1.l设计题目设计的题目:牛头刨床的主传动构造的设计。(a)(b)图I-Ia牛头刨床主传动机构牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床,多用于单件或小批量生产。为了适用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工,要求主执行构件一刨刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动,且切
3、削时刨刀的移动速度低于空行程速度,即刨刀具有急回现象。刨刀可l小刀架作不同进给量的垂直进给;安装工件的工作台应具有不同进给量的横向进给,以完成平面的加工,工作台还应具有升降功能,以适应不同高度的工件加工。如图IT。电动机经皮带和齿轮传动,带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。刨床工作时,刨头6和刨刀7作往复运动。刨头右行时,刨刀进展切削,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。刨头左行时,刨刀切削,称空回行程。此时要求速度较高,以提高生产率。刨刀每切削完一次,利用空回行程的时间,凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮带动螺旋机构(图中未画),使工作台连同工件作一次进
4、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0.05”的空刀距离),而空回行程中则没有切削阻力。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少电动机容量。1.2设计要求功能上要求:(1)电机连续回转,而刨头往复移动,因此需要将旋转运动转化为直线运动;(2)电机的高速转动降低为刨头的较低速移动,需要减速;(3)在刨头工作过程中,切削阻力变化较大,需要调节速度波动;(4)刨头切削时还需要实现进给运动。性能上要求:(1)在工作行程时,要速度较低并且均匀,以减少电动机容量和提高切削质量
5、;(2)在回程时速度要高,提高生产率。因此需要有一定的急回运动。另外要求机构传动性能良好,构造紧凑。1.3设计参数由于按照规定,我个人应选取第二组参数,即:表IT设计参数a表1-2设计参数b1.4设计任务完成实现所要求功能的方案分析,至少提出三种方案,并绘制三种方案的机构运动简图,并对不同方案进展评价用图解法对给定的位置实现运动分析和力分析用解析法实现机构的运动学分析用图解法设计凸轮机构用ADAMS进展机构分析、飞轮转动惯量计算、凸轮设计最终提交:AI图纸1,A3图纸1,计算机源程序1份,设计说明书1份。二、机构运动方案的提出与评价2.1方案一方案一设计图图2-1方案一由图2-1可以看出,方案
6、一是由摇杆滑块机构与凸轮机构串联而成方案一的运动分析及评价1运动是否具有确定的运动该机构中构件n=5在各个构件构成的的运动副中Pl=6,Ph=I.凸轮和转子、2杆组成运动副中有一个局部自由度,即F,=l。机构中不存在虚约束。.由以上条件可知:机构的自由度F=3n-(2Pl+Ph-p,)-F,=1机构的原动件是凸轮机构,原动件的个数等于机构的自由度,所以机构具有确定的运动。2机构传动功能的实现在原动件凸轮1带动杆2会在一定的角度围摇动。通过连杆3推动滑块4运动,从而实现滑块(刨刀)的往复运动。3主传动机构的工作性能凸轮1的角速度恒定,推动2杆摇摆,在凸轮1随着角速度转动时,连杆3也l着杆2的摇动
7、不断的改变角度,使滑块4的速度变化减缓,即滑块4的速度变化在切削时不是很快,速度趋于匀速;在凸轮的回程时,只有惯性力和摩擦力,两者的作用都比拟小,因此,机构在传动时可以实现刨头的工作行程速度较低,而返程的速度较高的急回运动。传动过程中会出现最小传动角的位置,设计过程中应注意增大基圆半径,以增大最小传动角。机构中存在高副的传动,降低了传动的稳定性。4机构的传力性能要实现机构的往返运动,必须在凸轮1和转子间增加一个力,使其在回转时能够顺利的返回,方法可以是几何封闭或者是力封闭。几何封闭为在凸轮和转子设计成齿轮形状,如共扼齿轮,这样就可以实现其自由的返回。机构在连杆的作用下可以有效的将凸轮1的作用力
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