机械原理课程设计牛头刨床 吴春阳
浙江理工大学
机械原理课程设计计算说明书
设计题目：牛头刨床设计
专业：机械类11（3）_____
设计者：吴春阳
学号：2011330300323 指导教师：胡明
设计时间：2013-6-23到2013-6-30
机械与自动控制学院
机械原理课程设计任务书
姓名：吴春阳专业：机械类
班级：机械11（3）班学号：2011330300323 任务起至日期： 2013 年 6月 23日至 2012 年 6月 30日
课程设计题目：牛头刨床设计
已知技术参数和设计要求：
1.已知技术参数
图1 牛头刨床机构简图及阻力线图
表1 设计数据
导杆机构运动分析
2
n
24
O O
l
2
O A
l
4
O B
l
BC
l
44
O S
l
6
S
x
6
S
y
工作
行程
H
行程
速比
系数
K 47 390 110 540
0.33
4
O B
l
0.5
4
O B
l240 50 310 1.40
导杆机构
的动态静力分析
4
G
6
G p
p
y
4
S
J 260 800 4200 80 1.2
飞轮转动惯量的确定
'
O
n
1
z''
O
z
1'
z
2
O
J
1
O
J
''
O
J
'O
J 1440 10 20 40 0.5 0.3 0.2 0.2
凸轮机构的设计从动件最大摆角
max
ψ9O D
l[]α
推程
φ
远休止
S
φ回程'φ
15 126 41 65 10 65
齿轮机构的设计
'
O
d
''
O
d
12
m''
1'
O
mα100 600 3 3.5 20
工作量：
完成4张A2图纸，1份计算说明书
指导教师签字：_
年月日
目录
1.牛头刨床的工作原理和机构组成 (5)
2.导杆机构 (6)
2.1.导杆机构尺寸的确定 (6)
2.2.导杆机构的运动分析 (6)
2.3导杆机构的动态静力分析 (13)
3.凸轮机构的设计 (16)
4.齿轮机构的设计 (18)
5.飞轮机构的设计 (19)
6.设计小结 (20)
参考文献 (20)
1.牛头刨床的工作原理与机构组成
牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图。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，由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀7做往复运动。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，以减少电动机容量和提高切削质量；刨头左行时，刨刀不切削，称回行程，此时要求速度较低并且均匀，以提高生产效率。为此刨刀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，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），而空回行程中则没用切削阻力。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。
图1-1 牛头刨床机构简图及阻力曲线图
2.导杆机构
2.1.导杆机构尺寸的确定
表2-1 导杆设计数据导杆
机构运动分析
2
n
24
O O
l
2
O A
l
4
O B
l
BC
l
44
O S
l
6
S
x
6
S
y
工作
行程
H
行程
速比
系数
K
47 390 110 540 0.33
4
O B
l0.5
4
O B
l240 50 310 1.40
导杆机构的动态静力分析
4
G
6
G p
p
y
4
S
J 260 800 4200 80 1.2
2.2.导杆机构的运动分析
2.2.1.设计步骤
做机构的运动简图，并作机构两位置的速度、加速度多边形。以上内容画在1号图纸上。
曲柄位置图的作法为取1和8为工作形成起点和终点对应的曲柄位置，1′和8′为切削起点和终点所对应的位置，其余2，3…12等，是由位置1起顺时针方向将曲柄圆周作12等分的位置。
步骤：
1）设计导杆机构。按已知条件确定导杆机构的未知参数。其中滑块6的导路x-x的位置可根据连杆5传力给滑块6的最有利条件来确定，即x-x 应位于B点所画圆弧高的平分线上（见图1-1）。
2）作机构运动简图。选取比例尺l μ按表2－1所分配的两个曲柄位置 作出机构的运动简图，其中一个位置用粗线画出。曲柄位置的做法如图2－2；取滑块6在上极限时所对应的曲柄位置为起始位置1，按转向将曲柄圆周十二等分，得十二个曲柄位置，显然位置8对应于滑块6处于下极限的位置。再作出开始切削和中止切削所对应的1’和8’两位置。共计14个机构位置。
3）作速度，加速度多边形。选取速度比例尺v μ=0.1（mm
s
mm /）和加速度比例尺a μ=100（
mm
s mm 2/），用相对运动图解法作该两个位置的速度多边
形和加速度多边形. 2.2.2.分析步骤
1).选取长度比例尺μl ，作出机构在位置1 的运动简图。 如一号图纸所示，选取μl =l A O 2/O 2A （
mm
s mm 2/)进行作图，l A O 2表示构件
图2-2 曲柄位置图
的实际长度，O 2A 表示构件在图样上的尺寸。作图时，必须注意μl 的大小应选得适当，以保证对机构运动完整、准确、清楚的表达，另外应在图面上留下速度多边形、加速度多边形等其他相关分析图形的位置。 取曲柄位置“2”进行速度分析
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
υ
A4
= υ
A3
+ υ
A4A3
大小 ? √ ? 方向 ⊥O 4A ⊥O 2A ∥O 4B
取速度极点P ，速度比例尺μv =10
mm
s
mm /，作速度多边形。如图2-3。
图2-3 曲柄位置2速度多边形
则由图2-3知，υ
A4
=0.2525s m / υ
A4A3
=0.4786s m /
υB5=υB4=υA4·O 4B/ O 4A=0.3178s m /
取5构件为研究对象，列速度矢量方程，得
υ
C5
= υ
B5
+ υ
C5B5
大小 ? √ ? 方向 ∥XX ⊥O 4B ⊥BC
其速度多边形如图2-3所示，有υ
C5
=0.305s m /
A 2
P 1
A 4杆
P
V B
V CB V C
n A
a 3
t A a 4
k A A a 34
B a
t
CB
a c a
取曲柄位置“2”进行加速度分析.取曲柄构件3和4的重合点A 进行加速度分析.列加速度矢量方程,得
a
A4
= a A4n + a A4τ = a A3n + a A4A3k + a A4A3
大小 ? √ ? √ √ ?
方向 ? A →O 4 ⊥O 4B A →O 2 ⊥O 4B （向左）∥O 4B （沿导路）
取加速度极点为P,加速度比例尺μa =200mm
s mm 2
/,作加速度多边形。如图
2-4所示
图2-4 曲柄位置2加速度多边形
由已知条件可求得：
a A3=ω22×l O2A4·μl =5.32542/s m a A4A3k =2ω1υ
A4A3
=1.1272/s m
a A4n =ω12×l O4A4·μl =0.29722/s m
用加速度影像法求得：
a A4t =3.52/s m a A4A3=2.42/s m
取5构件的研究对象，列加速度矢量方程，得
a C = a B5 n + a B5τ + a CB5n + a CB5τ
大小 ? √ √ √ ? 方向 ∥xx B →A ⊥AB C →B ⊥BC 其加速度多边形如图2-4所示，同理有 a C =5.952
/s m
n
A a
4
4a
3
4A A a n CB
a
V B
V C P 1 V CB
取曲柄位置“4”进行速度分析
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
υ
A4
= υ
A3
+ υ
A4A3
大小 ? √ ? 方向 ⊥O 4A ⊥O 2A ∥O 4B
取速度极点P1，速度比例尺μv =10
mm
s
mm /，作速度多边形如图2-5。
图2-5 曲柄位置4速度多边形
则由图2-5知，υ
A4
=0.5277 s m / υ
A4A3
=0.112 s m /
υB5=υB4=υA4·O 4B/ O 4A=0.5739 s m /
取5构件为研究对象，列速度矢量方程，得
υ
C5
= υ
B5
+ υ
C5B5
大小 ? √ ? 方向 ∥XX ⊥O 4B ⊥BC
根据其速度多边形如图2-5所示，有 υ
C5
= 0.58s m /
取曲柄位置“4”进行加速度分析.取曲柄构件3和4的重合点A 进行加速度分析.列加速度矢量方程,得
a A4 = a A4n + a A4τ = a A3n + a A4A3k + a A4A3
大小 ? √ ? √ √ ?
方向 ? A →O 4 ⊥O 4B A →O 2 ⊥O 4B （向左）∥O 4B （沿导路）
A 4
A 4杆
P
4a t A a 4
34A A a
n
A
a 3
k
A A a 34
n
CB
a t
CB
a C a
B a
取加速度极点为P,加速度比例尺μa =200mm
s mm 2
/,作加速度多边形图如图2-6
所示
图2-6 曲柄位置4 加速度多边形
由已知条件可求得：a A4n
=ω12
×l O4A4·μl =11.22/s m
a A3n =ω22×l O2A4·μl =5.32542/s m a A4A3k =2ω1υ
A4A3
=0.512/s m
取5构件的研究对象，列加速度矢量方程，得
a C = a B5 n + a B5τ + a CB5n + a CB5τ
大小 ? √ √ √ ? 方向 ∥xx B →A ⊥AB C →B ⊥BC 其加速度多边形如图2─6所示，同理有 a C =22/s m
取曲柄位置“ 6”进行速度分析
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
υ
A4
= υ
A3
+ υ
A4A3
大小 ? √ ? 方向 ⊥O 4A ⊥O 2A ∥O 4B
n A
a 4
P 1
A 4杆
A 6
P
V C
V CB
V B
取速度极点P1，速度比例尺μv =10
mm
s
mm /，作速度多边形如图2-7所示。
图2-7 曲柄位置6速度多边形
则由图2-7知，υ
A4
=0.4462s m / υ
A4A3
= 0.3062s m /
υB5=υB4=υA4·O 4B/ O 4A=0.5065s m /
取5构件为研究对象，列速度矢量方程，得
υ
C5
= υ
B5
+ υ
C5B5
大小 ? √ ? 方向 ∥XX ⊥O 4B ⊥BC
其速度多边形如图2-7所示，有υ
C5
= 0.5s m /
取曲柄位置“6”进行加速度分析.取曲柄构件3和4的重合点A 进行加速度分析.列加速度矢量方程,得
a A4 = a A4n + a A4τ= a A3n + a A4A3k + a A4A3
大小 ? √ ? √ √ ?
方向 ? A →O 4 ⊥O 4B A →O 2 ⊥O 4B （向右）∥O 4B （沿导路）
取加速度极点为P ,加速度比例尺μa =200mm
s mm 2/,作加速度多边形。如图
2-8所示。
4a
n A a 4
t A a 4
n A a 3
34A A a
k
A A a
3
4
C a
B a
n CB
a t CB
a
图2-8 曲柄位置6加速度多边形
由已知条件可求得： a A3=ω12×l O2A6·μl =53.22
/s m
a A4A3k =2ω1υ
A4A3
=11.52/s m
a A4n =ω12×l O4A ·μl =8.372/s m
用加速度影象法求得：a A4t
=1.92
/s m
a A4A3=2.92/s m
取5构件的研究对象，列加速度矢量方程，得
a C = a B5 n + a B5τ + a CB5n + a CB5τ
大小 ? √ √ √ ? 方向 ∥xx B →A ⊥AB C →B ⊥BC 其加速度多边形如图4-6所示，同理有a C =3.92
/s m
2.3.导杆机构的动态静力分析
已知：各构件的重量G （曲柄2、滑块3和连杆5的重量都可忽略不计），导杆4绕重心的转动惯量J S4及切削力P 的变化规律
要求：按表所分配的第二行的一个位置，求各运动副中反作用力及曲柄上所需的平衡力矩。以上内容在运动分析的同一张图纸上。 选取5位置导杆机构的动态静力分析
P
G 6
y
x
F R45
F RI6 P
F I6
G 6
F R45
F RI6
F R54
F R34
G 4 F R14
其阻力体如图2-9，选取力比例尺μ=100mm N /
图2-9 曲柄位置5阻力体示图、力多边形图
已知P=4200N ，G 6=800N ，又a c =32/s m ,那么我们可以计算 F I6=-m 6×a c =- G 6/g ×a c =-800/9.81×3N=-244.9N
又 ΣF = P + G 6 + F I6 + FR45 + FRI6 =0 方向： ∥x 轴 ∥y 轴 与a c 反向 ∥BC ∥y 轴 大小： 4200 800 -m 6a 6 ? ? 作力多边行如图2-9所示，选取力比例尺μN =100mm N /。 由图2-10力多边形可得：
FR45=CD ·μN =44.5×100N=4450N F y = AD ·μN =6×100N=600N 分离3,4构件进行运动静力分析，杆组力体图如图2-10所示。
图2-10杆组力体图
F R34 F R54
G 4
F R14
M
F R32
F R12
已知：F R54= F R45=4450 N
取构件4为受力平衡体，对A 点取矩得：
ΣF = F R54 + F R34+ F R14+ G 4 = 0
方向: ∥BC ⊥O 4B ? 竖直向下 大小： √ ? ？ √ 作力的多边形如图2-10所示，选取力比例尺μN =100mm N /。
F R34*L O 4
A = F R54sin （7.2°）*L O 4
B +G 4 *sin （9.7°）*L O 4S 4
F R54=F R45=4450 N 解得：F R34=4780N
图2-11力多边形图
由图2-11得：
F R14=L GF ·μN =8×100N=800N
因为曲柄2滑块3的重量可忽略不计，有F R12= F R32 对曲柄2进行运动静力分析，作组力体图如图2-13示：
图2-13 曲柄2静力分析
曲柄2为受力平衡体，对O2点取矩得：F R12= F R32
ΣM O2= M- F R32 sin(78°)L O2 Aμl=0即M=514.31m
N
3.凸轮机构的设计
确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径，划出凸轮轮廓线。以上内容做在2
号图纸上。
设计过程
选取比例尺，作图μl=1.0mm
mm/。
推程角和回程角相等且φ0 =65°，凸轮角速度w=4.9
1)等加速推程阶段公式：
Ψ=2Ψmax * φ2/φ0 2
dΨ/dφ=4Ψmax * φ* w/φ0 2
dΨ2/dφ2=4Ψmax * w2/ φ02
从凸轮上1点开始分别取φ=0°，10°，20°,30°，32.5°带入上面三个公式，分别计算四个点的Ψ，dΨ/dφ，dΨ2/dφ2。这几个点分别记作点1、2、3,4，4′。
2)等减速推程阶段公式：
Ψ=Ψmax—2Ψmax *（φ0—φ）2/φ0 2
dΨ/dφ=4Ψmax * w（φ0–φ） /φ0 2
dΨ2/dφ2=—4Ψmax * w2/ φ02
从凸轮上1点开始分别取φ=40°，50°,60°，65°带入上面三个公式，分别计算出四个点的Ψ，dΨ/dφ，dΨ2/dφ2。这几个点分别记作点5、6、7 7′。点8在70°处，位于远休止角处。
3)等加速回程阶段公式：
Ψ=Ψmax—2Ψmax * φ2/φ0 2
dΨ/dφ=—4Ψmax * φ* w/φ0 2
dΨ2/dφ2=—4Ψmax * w2/ φ02
从凸轮上65°点开始分别取φ=10°，20°,30°，32.5°带入上面三个公式，
分别计算四个点的Ψ，dΨ/dφ，dΨ2/dφ2。这几个点分别记作点9、10、11、11′。
4)等减速回程阶段公式：
Ψ=2Ψmax *（φ0—φ）2/φ0 2
dΨ/dφ=—4Ψmax * w（φ0–φ） /φ0 2
dΨ2/dφ2=4Ψmax * w2/ φ02
从凸轮上65°点开始分别取φ=40°，50°,60°，65°带入上面三个公式，分别计算四个点的Ψ，dΨ/dφ，dΨ2/dφ2。这几个点分别记作点12、13、14、14′。
根据上面的一系列点，画摆角Ψ随着凸轮的转φ变化的图像图像（纵坐标比例尺μ2=0.00374mm
mm/），dΨ/dφ随着凸轮的转φ变化的图像纵坐标比例尺（μ2=0.0454mm
mm/），dΨ2/dφ2随着凸轮的转φ变化的图像（μ2=0.438mm
mm/），
确定基圆的半径和中心距；
以摆杆长为半径，以摆动中心为圆心，以最大摆角Ψmax角为圆心角作圆弧。自摆动中心作一系列辐射线按预定摆角分割Ψmax，所对应的弧，得到相应的分割点。在摆动中心相应辐射线上由各分割点分别向左或右截取各线段，线段所代表的实际长度就等于l O2O9*dΨ/dφ，截取方向根据D点速度方向顺着凸轮转向转过90o后所指的方向来确定。然后过各线段的末点作与相应辐射线的法线的夹角成为[α]（许用压力角）的直线，即一系列直线确定凸轮中心的安全区域，然后在安全中心确定凸轮中心，找到最小基圆半径ΨωμΨρ；分别取相应的凸轮基圆半径r0=60mm和中心距O2O9=154.5mm。
以O2为中心， r0 为半径，画出凸轮基圆
在凸轮基圆上面找一点D，以D点为圆心，以l O9D圆为半径画一段圆弧1。再以O2为圆心，以l O2O9为半径画一段圆弧2与圆弧1相交于点O9，则O9即为摆杆的中心。
连接点O9和D，O9D即为摆动从动件推程起始位置，再以逆时针方向旋转并在转轴圆上分别画出推程、远休、回程、近休，这四个阶段。再以10°对推程角前60°等分为6分，推程推程最后一段为5°、以10°对回程角前60°等分为6分，回程角最后一段为5°。将摆杆O9D对应的Ψmax =15°按照辐射线所分割出一系列的点，以O2为圆心，以O2到这些点的距离为半径分别做一系列圆弧。在这些圆弧对应的地方画出滚子圆，于是得到了滚子圆心所构成的一系列的点，这些点即为摆杆再反转过程中依次占据的点，再用光滑曲线把各个点连接起来即可得到凸轮的理论轮廓线。最后画出一条与各个滚子圆相切，这样就得到了凸轮的实际轮廓线。
4.齿轮机构的设计
4.1.计算步骤
确定Z1,Z2的齿数并根据图像法计算变位系数，根据渐开线的形成原理作图于A2纸上。
i o'o''=d o''/d o'=3;n o'=1440;n o''=480;n2=47
i o''o2=n o''/n2=z2z1'/z o''z1=10.21;z1'=40;z1=10;z o''=20?z2=51
根据计算得变位系数取X1=0.4 ; X2= -0.4
节圆：d
1'=z
1
m
12
=60; d
2'
=z
2
m
12
=306;
尺顶圆： ha1= 8.4， d
a1=d
1
+2h
a1
=76.8;
ha2= 3.8, d
a2=d
2
+2h
a2
=313.2;
基圆： d
基1=d
1
cosα=56.4; d基2= d2'cosα=287.5;
齿根圆：hf1=10.2 d
f1=d
1
-2h
f1
=49.8,
hf2=9.9 d
f2=d
2
-2h
f2
=286.2
S1= m12π/2+2m12x1tan20=11.17
S2= m12π/2+2m12x2tan20=7.68
4.2.绘制步骤
1.选取适当得比例后确定齿轮中心O1 O2。分别以O1O2为圆心做基圆、分度圆、节圆、齿根圆、齿顶圆。
2.画两齿轮基圆内的公切线，它与连心线O 1O 2的交点为节点P ，而P 点又为两圆的切点，基圆内公切线N 1N 2与过P 点的节圆切线间的夹角为啮合角α′。
3.过节点P 分别画出两齿轮在顶圆与根圆之间的齿廓曲线。
4.按已算得的齿厚s 和齿距p 计算对应的弦长s ′，p ′。 s ′= m π/2+2mxtan α P ′= m π/2-2mxtan α
按s ′和p ′在分度圆上截取弦长得A 、C 点，则AB=s ′，AC=s ′
5.齿轮O1的齿顶圆与基圆内公切线N 1N 2的焦点即为B 1，齿轮O 1的齿顶圆与基圆内公切线N 1N 2的焦点即为B 2，B 1B 2的长度即为齿轮黏合长度。
6.做出齿廓工作段。B 2为起始啮合点，以O 2为圆心、O 2B 1为半径做圆弧交齿轮2的齿廓于b 2点到齿顶圆上点a 2一段为齿廓工作段。同理可做出齿轮1的齿廓工作段。
5、飞轮机构的设计
已知 ：机器运转的速度不均匀系数δ，平衡力矩M ，飞轮安装在O2 处，驱动力矩Ma 为常数。
1、根据2所算出来的的12个点的反力矩M 绘制Mc （φ）和Ma （φ）的图像，数据如下：
2、根据图像Mc （φ），用积分法求一个循环中阻力功Ac=Ac （φ）的图像。
3、求最大动态剩余功[A ′]。将Aa=Aa （φ）图像与Ac=Ac （φ）图像的纵坐标想
减，即得到一个运动循环中的动态剩余功图像A ′= A ′（φ）。该线图的纵坐标最高点与最低点的距离，即表示最大动态剩余功[A ′]。
4、根据公式
J F =900[A ′]/(π2?n 22?δ)
阻力矩 1 2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
M /N ?m
0 253.8 416.4 434.6 493.3 430.4 287.8 31.1 198.5 572.4 72.2 -303.5
由图已知：
[A′]=342.4 n2=47
解得：
J F =900×342.4/(π2×472×0.15)=94.232
kg
/m
6.设计小结
将近一个星期的机械原理课程设计终于结束了，在这次实践的过程中我学到了上课无法领会的部分,并且领略到了室友在处理专业技能问题时显示出的优秀品质,更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制,最重要的还是自己能够提出一些问题然后解决它的快乐。
在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大,比如室友很有责任感,把这样一种事情当成是自己的重要任务,并为之付出了很大的努力,不断的思考自己所遇到的问题。而我相对于他来说就比较不独立，不理解的都去问他，这也让我感受到了友谊的重要性。其实在生活中这样的事情也是很多的,当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果。所以我们要端正自己的态度，有明确的目的，只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题.
在今后的学习中,我希望自己能够戒骄戒躁,端正,虚心认真，要永远的记住一句话:态度决定一切.
参考文献
[1] 孙桓，陈作模，葛文杰. 机械原理[M](第七版).北京：高等教育出版社，2006.
[2] 罗洪田. 机械原理课程设计指导书[M].北京：高等教育出版社，1986.
机械原理课程设计-牛头刨床(完整图纸)
机械原理课程设计说明书 系部名称: 机电系 专业班级: 04机制三班 姓名： 学号: 0405110057 目录
概述 (3) 设计项目...............................1．设计题目 (4) 2．机构简介 (4) 3．设计数据 (4) 设计内容...............................1．导杆机构的设计 (5) 2.凸轮机构的设计 (12) 3.齿轮机构的设计 (17) 设计体会 (20) 参考文献 (21) 附图····························· 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。 [设计名称]牛头刨床 一．机构简介： 机构简图如下所示：
牛头刨床课程设计心得
牛头刨床课程设计心得 篇一：牛头刨床的设计与分析 一、概述 、课程设计的任务 机械原理课程是高等学校机械类近机类专业本、专科学生较全面地运用已学过的知识，特别是机械原理部分已学过的知识的知识第一次较全面地对一项工程实际的应用问题从任务分析、调查研究、方案比较、方案确定、绘制出机构运动简图、进行机械运动和动力学分析与设计的基本训练，是该课程的一个重要实践环节。其目的在于运用已学过的知识培养学生创新能力，用创新思想确定出解决工程实际问题的方案及其有关尺寸，并学会将方案绘制出机构运动简图的能力。培养学生对确定的机构运动简图进行机构运动分析及动力分析，学会按任务进行调研、实验、查阅技术
资料、设计计算、制图等基本技能。、课程设计的任务 （1）按设计任务书要求调研、比较设计的可能方案，比较方案的优劣，最终确 定所选最优设计方案； （2）确定杆件尺寸； （3）绘制机构运动简图； （4）对机械行运动分析，求出相关点或相关构件的参数，如点的位移、速度、 加速度；构件的角位移、角速度、角加速度。列表，并绘制相应的机构运（5）根据给定机器的工作要求，在此基础上设计飞轮； （6）根据方案对各机构进行运动设计，如对连杆机构按行程速比系数进行设 计；对凸轮机构按从动件运动规律设计凸轮轮廓曲线；对齿轮机构按传动比要求设计齿轮减速机构，确定齿轮传动类型，传动比并进行齿轮几何尺
寸计算，绘制齿轮啮合图。按间歇运动要求设计间歇运动机等等； （7）要求学生根据设计任务，绘制必要的图纸； （8）编制设计计算程序及相应曲线、图形；编写设计说明书。 、课程设计的方法 （9）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，图解法的几 何概念气清晰、直观，但需逐个位置分别分析设计计算精度较低； 1速度分析： 1、曲柄位置“1”速度分析，（列矢量方程，画速度图，加速度图） 取曲柄位置“1”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W2lO2A，方向垂直于O2 A线，指向与ω2一致。 ω2=2πn2/60 rad/s=/s υA3=υA2=ω2·lO2A=×/s=/s（⊥O2A） 取构件3和4的重合点A进行速度
牛头刨床设计 机械原理课程设计
中南大学 机械原理课程设计 ——说明书 班级：机械1007 姓名：台永丰 学号：0806100904 指导老师：何竞飞 分组：Ⅵ方案 题目：牛头刨床
目录 第1章 1.1设计题目........................................ (3) 1.2机构简介 (3) 1.3设计任务 (4) 第2章 2.1电动机的选择 (5) 2.2齿轮变速装置设计 (5) 2.3导杆机构尺寸设计 (6) 2.4机构的运动分析 (7) 2.5机构的动态静力分析 (16) 2.6速度波动的调节与飞轮设计 (19) 第3章 3.1体会心得 (22) 参考文献 (23)
第1章 1.1设计题目 牛头刨床 1.2机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图1-1 a。电动机经一级带传动和二级齿轮传动驱动执行机构，使刨头6和刨刀7作往复直线运动。刨头右行时，刨刀进行切削加工，称为工作行程，要求速度较低并且均匀。刨头左行时，刨刀不进行切削，称为空回行程，要求速度快以节省时间。因此刨头在整个运动循环中受力变化大，对主轴（曲柄2）匀速运转有很大影响，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功率。同时，要求刨刀不进行切削的过程中，工件随工作台实现自动进给运动。 图1-1
1.3设计任务 （1）电动机的选择； （2）设计齿轮变速装置； （3）设计导杆机构； （4）设计刨程及其位置的调节方法； （5）机构运动分析； （6）机构的动态静力分析； （7）速度波动的调节与飞轮设计。 图1-2
第2章2.1电动机的选择 电动机转速选择1440r.p.m 2.2齿轮变速装置设计 如图1-2 i13H=n1?n H n3?n5=?z2z3 z1z2 ……………………………………[2-1] * 式中i——转速比 n——转速 z——齿数 i45=n4 n3=?z5 z4 …………………………………………[2-2] i67=n6 n7=?z7 z6 …………………………………………[2-3] 联立以上各式，并令n1n H n H n7 =24，可选取z1=50,z2=50,z3=150,z4=55,z5=78 可得各齿轮数据
机械原理课程设计说明书牛头刨床
机械原理课程设计说明书 系部名称: 机电工程学院 专业班级: 机自093 姓名： 学号:
目录 概述 (3) 设计项目...............................1．设计题目 (4) 2．机构简介 (4) 3．设计数据 (4) 设计内容...............................1．导杆机构的设计 (5) 2.凸轮机构的设计 (12) 3.齿轮机构的设计 (17) 设计体会 (20) 参考文献 (21) 附图·····························
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。
机械原理课程设计——牛头刨床
机械原理课程设计——牛头刨床（1）待续 2008-11-21 02:13 目录 一、概述 §1.1、课程设计的题目---------------------------------------2 §1.2.、课程设计的任务和目的-----------------------------2 §1.3、课程设计的要求---------------------------------------3 §1.4、课程设计的数据---------------------------------------3 二、运动分析及程序 §2.1、拆分杆组------------------------------------------------4 §2.2、方案分析------------------------------------------------4 §2.3、程序编写过程------------------------------------------5 §2.4、程序说明------------------------------------------------6 §2.5、C语言编程及结果------------------------------------6 §2.6、位移，速度，加速度图------------------------------10 三、各运动方案的分析与评价 §3.1 方案一的运动分析和评价--------------------------12 §3.2 方案二的运动分析和评价--------------------------13 §3.3 方案三的运动分析和评价--------------------------15 §3.4 方案四的运动分析和评价--------------------------16 四、小结--------------------------------------- 19 五、参考文献---------------------------------20 一、概述 §1.1．课程设计的题目 此次课程设计的题目是：牛头刨床的主传动结构的设计. §1.2．课程设计的任务和目的 1）任务： 1 牛头刨床的机构选型、运动方案的确定； 2 导杆机构进行运动分析； 3 导杆机构进行动态静力分析； 根据要求发挥自己的创新能力，设计4到5种牛头刨床的主传动机构，使其可以满足牛头刨床的传动需要。 2）目的：机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技术基础课程，它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。其目的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统设计的步骤及方法，其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。 §1.3．课程设计的要求 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，以及很好的动力特性。尽量是设计的结构简单，实用，能很好的实现传动功能。 §1.4．课程设计的数据 方案导杆机构的运动分析导杆机构的动态静力分析
机械原理牛头刨床课程设计
目录 一绪论 (1) 1.牛头刨床机构工作原理 (1) 2. 设计目的 (2) 3. 设计任务 (3) 二设计计算过程及说明 (3) 1. 牛头刨床机构示意图及原始数 据.............................................................. ..3 2.齿轮机构基本参 数…….…..........................................…........... (4) 3.连杆设计和运动分析 (5) 4. 编写的计算源程序................................................................... .. (7) 5. 电算的源程序和结果....................................................…............
(9) 6. 设计图解法的图纸................................................................... (13) 三设计小结 (13) 1. 对设计结果的分析讨 论 (13) 四参考文献 (13) 1. 列出主要参考资 料........................................................…... (13) 一. 绪论 牛头刨床机构工作原理 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。电动机经过减速传动装置（皮带和齿轮传动）带动执行机构（导杆机构）完成刨刀的往复运动和间歇移动。 牛头刨床的滑枕的直线运动不能说是偏心轮的作用。牛头刨床的动力，经过减速后，在大齿轮的一面有一个固定短轴，短轴和齿轮中心有一定距离，装一个方形滑块。在齿轮的下方，有一个轴承座，安装了一个长摇杆，齿轮上的方形滑块始终在长杆上滑动。摇杆的上端，有滑枕的方形滑块，也是在杆上滑动，摇杆就使得滑枕前后运动。这两个滑块都是能够转动的。当大齿轮转动时，由滑块带动摇杆前后扇形摆动。滑块位置在中心下面时，同等的转动圆心角，摇杆可以运动较大的角度，带动滑枕快速后退。当大齿轮滑块在上方时，同样的圆心角，摇杆的运动就慢得多，这样滑枕就能够有较大的切削力。调整大齿轮滑块的中心距，就能够调整滑枕行程。滑枕是慢进快退，这样符合工作要求。 本实验以牛头刨床刀具运动的主传动机构为设计对象，通过对具有急回特性的机构的设计，掌握
牛头刨床课程设计报告
牛头刨床课程设计报告
1题目要求 如下图所示牛头刨床的功能简图。刨刀水平作往复直线运动，切削安装在工作台上的工件。刨刀每切削一次，工作台沿着刨刀运动的水平垂直方向进给0.3，0.4，0.5mm/次，分3档 2题目解答 2.1工艺动作分析 由设计题中牛头刨床的功能可得，牛头刨床加工平面（槽）时由两个工艺动作协调完成。即刨刀每刨削一次，工作台沿着刨刀运动水平垂直方向（上下垂直方向）进给一定的距离，为了避免两个动作发生干涉，工作台沿着刨刀运动的水平垂直方向（上下垂直方向）移动，必须在刨刀切削运动完成后在退刀运动时进行；为了避免工作台的进给与退刀时刀具产生干涉，刀具装有自动弹起装置。据此，可以画出牛头刨床的运动循环图。 刨刀工作行程（切削）空回行程 工作台停止进给停止 2.2运动功能分析及运动功能系统图 ①动机及其运动形式分析
一般情况下，牛头刨床是在工厂车间使用。在工厂车间里的设备大多是电动机，具有连续回转的运动特点。由题知电动机转速n=1420r/min，因此牛头刨床原动机的运动功能单元符号表达如图。 ②机械传动部分及其运动形式分析 根据牛头刨床使用功能描述，牛头刨床每分钟切削102,126,158次，一般原动机转速要远大于这个值。因此需要减速，即传动比i>1，也就是说，机械传动部分应具有传动缩小功能，把一个转速较大的输入传动转换为转速较小的输出运动，其运动功能单元符号如图。
③ 过载保护及其分析 金属加工机床的原动机与传动部分之间通常会加载一个过载保护单元，以便在过载时保护机床免于损坏。多数情况下，这一过载保护单元同时还有减速功能，表达符号如图。 ④ 滑移齿轮变速机构及其分析 在过载保护与机械传动输出之间 ，要实现牛头刨床每分钟切削102，126，158次，要采用有级变速。由于电机转速为1420r/min 。为了输出转速达到要求的值则传动比为： 99 .8158142027 .11126142092.131021420 321====== z z z i i i 过载保护系统的传动比为3.21，让传动比为 92.13102 1420 == 总i ，经过过载保护后，33.421 .392 .13=='i ，机械传动部分采用两个变速齿轮使其转速降至102r/min 。得：
牛头刨床机构设计.
机械原理设计说明书 设计题目：牛头刨床机构设计 学生：汪在福 班级：铁车二班 学号：20116473 指导老师：何俊
机械原理设计说明书 设计题目：牛头刨床机构设计 学生姓名汪在福 班级铁车二班 学号20116473 一、设计题目简介 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—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。刨刀可随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 二、设计数据与要求
电动机轴与曲柄轴2平行，刨刀刀刃D点与铰链点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±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 回 6 三、设计任务 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。并将设计结果和步骤写在设计说明书中。 3、用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。。 4、导杆机构的动态静力分析。通过参数化的建模，细化机构仿真模型，并给系统加力，写出外加力的参数化函数语句，打印外加力的曲线，并求出最大平衡力矩和功率。 5、凸轮机构设计。根据所给定的已知参数，确定凸轮的基本尺寸（基圆半径ro、机架lO2O9和滚子半径rr），并将运算结果写在说明书中。将凸轮机构放在直角坐标系下，在软件中建模，画出凸轮机构的实际廓线，打印出从动件运动规律和凸轮机构仿真模型。 6、编写设计说明书一份。应包括设计任务、设计参数、设计计算过程等。 四.设计过程 （一）方案选择与确定 方案一：如图（1）采用双曲柄六杆机构ABCD，曲柄AB和CD不等长。
机械原理大作业-牛头刨床运动分析(附图)
机械原理大作业 ——10A 班级：姓名：学号： 位置方程 利用两个封闭图形ABDEA 和EDCGE ，建立两个封闭矢量方程，由此可得： ? ??+=++=+' s l l s l l l l 56431 643(1)
把(1)式分别向x 轴、y 轴投影得： ??? ? ? ??=+=++=++=+ h l l s l l l h s l l h s l 334 45 334411133441 123344sin sin cos cos sin sin sin cos cos cos θθθθθθθθθθ(2) 在（2）式中包含3s 、5s 、3θ、4θ四个未知数，消去其中三个可得到只含4θ一个未知数 方程： [][]{}[ ] [] sin sin sin 2sin cos cos sin sin 2 441112 3 442 4 2242 441122 44111 =-+--+-++-+θθθθθθθθl l h l hl h l l l h l l h (3) 当1θ取不同值时，用牛顿迭代法解(3)式，可以求出每个4θ的值，再根据方程组(2)可以求出其他杆件的位置参数3s 、5s 、3θ的值： ? ?? ? ???-+=+=-= 3 4 41113334453 4 43sin sin sin cos cos )sin arcsin( θθθθθθθl l h s l l s l l h (4) 速度方程 对(2)式对时间求一次导数并把结果写成矩阵的形式得： ????????????-=????????????? ???????? ??? ? ?-----00cos sin 0 cos cos 01sin sin 00cos cos sin 0sin sin cos 11 111 434 43344334 43334 4333θθωωωθθθθθθθθθθl l v v l l l l l s l s C e B (5) 其中C v 为刨刀的水平速度，v e B 为滑块2相对于杆3的速度。由于每个1θ对应的3s 、3θ、 4θ已求出，方程组式（5）的系数矩阵均为常数，采用按列选主元的高斯消去法可求解（式 5）可解得角速度ω3、ω4、e B v 、 C v 加速度方程 把（5）对时间求导得矩阵式：
牛头刨床课程设计7点11点汇总
机械原理课程设计 说明书 设计题目：牛头刨床设计 学校：广西科技大学 院（系）：汽车与交通学院 班级：车辆131班 姓名： M J 学号： 指导教师： 时间：
1、机械原理课程设计的目的和任务 1、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学生第一次全 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教学环节。起 目的在于进一步加深学生所学的理论知识，培养学生的独立解决有关课程实际问 题的能力，使学生对于机械运动学和动力学的分析和设计有一个比较完整的概 念，具备计算，和使用科技资料的能力。在次基础上，初步掌握电算程序的编制， 并能使用电子计算机来解决工程技术问题。 2、课程设计的任务：机械原理课程设计的任务是对机器的主题机构进行运 动分析。动态静力分析，并根据给定的机器的工作要求，在次基础上设计；或对 各个机构进行运动设计。要求根据设计任务，绘制必要的图纸，编制计算程序和 编写说明书等。 2、机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 比较清晰、直观；解析法精度较高。 3、机械原理课程设计的基本要求 1．作机构的运动简图，再作机构两个位置的速度，加速度图，列矢量运动方程； 2．作机构两位置之一的动态静力分析，列力矢量方程，再作力的矢量图； 3.用描点法作机构的位移，速度，加速度与时间的曲线。 4、设计数据 设计 内容 导杆机构的运动分析导杆机构的动态静力分析符号n2 L0204 L02A L04B L BC L04S4 X S6 Y S6 G4 G6 P Y P J S4 单位r/min mm N mm kgm2 方案Ⅰ60 380 110 540 0.25 L04B 0.5 L04B 240 50 200 700 7000 80 1.1 Ⅱ64 350 90 580 0.3 L04B 0.5 L04B 200 50 220 800 9000 80 1.2 Ⅲ72 430 110 810 0.36 L04B 0.5 L04B 180 40 220 620 8000 100 1.2 表1-1
牛头刨床-机械原理
摘要 机械原理课程是高等学校机械类近机类专业本、专科学生较全面地运用已学过的知识，特别是机械原理部分已学过的知识的知识第一次较全面地对一项工程实际的应用问题从任务分析、调查研究、方案比较、方案确定、绘制出机构运动简图、进行机械运动和动力学分析与设计的基本训练，是该课程的一个重要实践环节。其目的在于运用已学过的知识培养学生创新能力，用创新思想确定出解决工程实际问题的方案及其有关尺寸，并学会将方案绘制出机构运动简图的能力。培养学生对确定的机构运动简图进行机构运动分析及动力分析，学会按任务进行调研、实验、查阅技术资料、设计计算、制图等基本技能。并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力，学会运用团队精神，集体解决技术难点的能力。
目录 一、设计任务 (1) 1.1、牛头刨床的机构简介 (1) 1.2、原始数据及设计要求 (2) 1.3、设计内容 (3) 1.4、画机构的运动简图 (3) 二、导杆机构的运动分析 (4) 2.1、速度分析 (4) 2.2、加速度分析 (5) 三、导杆机构的动态静力分析 (7) 3.1、运动副反作用力分析 (7) 3.2、曲柄平衡力矩分析 (7) 总结 (8) 参考文献 (9)
一、设计任务 1.1、牛头刨床的机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图所示。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，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，以减少电动机容量和提高切削质量，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，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，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小电动机容量。
机械原理课程设计牛头刨床导杆机构
牛头刨床导杆机构的运动分析 目录 1设计任务及要求…………………………… 2 数学模型的建立…………………………… 3 程序框图…………………………………… 4 程序清单及运行结果……………………… 5 设计总结…………………………………… 6 参考文献……………………………………
机械原理课程设计任务书（一） 姓名郭娜专业机械工程及自动化班级机械08-3班学号0807100305 五、要求： 1）作机构的运动简图（A4或A3图纸）。 2）用C语言编写主程序调用子程序，对机构进行运动分析，并打印出程序及计算结果。 3）画出导轨4的角位移?，角速度? ，角加速度? 的曲线。 4）编写设计计算说明书。 指导教师： 开始日期：2010年7月10 日完成日期：2010 年7月16日
1. 设计任务及要求 要求 （1）作机构的运动简图。 （2）用C语言编写主程序调用子程序，对机构进行运动分析，动态显示，并打印程序及运算结果。 （3）画出导轨的角位移Ψ，角速度Ψ’，角加速度Ψ”。 （4）编写设计计算说明书。 二、数学模型
如图四个向量组成封闭四边形，于是有 0321=+-Z Z Z 按复数式可以写成 a （cos α+isin α）-b(cos β+isin β)+d(cos θ3+isin θ3)=0 （1） 由于θ3=90o，上式可化简为 a （cos α+isin α）-b(cos β+isin β)+id=0 （2）
根据（2）式中实部、虚部分别相等得 acos α-bcos β=0 (3) asin α-bsin β+d=0 (4) (3)(4)联立解得 β=arctan acosa asina d + (5) b= 2adsina d a 22++ (6) 将（2）对时间求一阶导数得 ω2=β’= b a ω1cos(α-β) (7) υc =b ’=-a ω1sin(α-β) (8) 将（2）对时间求二阶导数得 ε3=β”= b 1[a ε1cos(α-β)- a ω2 1sin(α-β)-2υc ω2] （9) a c = b ”=-a ε1sin(α-β)-a ω2 1cos(α-β)+b ω2 2 (10) a c 即滑块沿杆方向的加速度，通常曲柄可近似看作均角速转动，则
机械原理牛头刨床课程设计说明书
目录 一、设计题目与原始数据 ..................................... - 1 - 二、牛头刨床示意图......................................... - 2 - 三、导杆机构设计........................................... - 2 - 四、机构的运动分析......................................... - 4 - 五、机构动态静力分析....................................... - 9 - 六、飞轮设计.............................................. - 13 - 七、设计凸轮轮廓曲线...................................... - 15 - 八、齿轮设计及绘制啮合图 .................................. - 15 - 九、解析法................................................ - 16 -1．导杆机构设计 (16) 2．机构运动分析 (17) 3．凸轮轮廓曲线设计 (19) 4.齿轮机构设计 (22) 十、本设计的思想体会...................................... - 22 -参考文献.................................................. - 22 -附录.................................................. - 23 -
牛头刨床机械原理课程设计5、12点
课程设计说明书—牛头刨床 1. 机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。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,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，以减少电动机容量和提高切削质量；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。刨刀每次削完一次，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，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，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，故需安装飞轮来减少主轴的速度波动，以提高切削质量和减少电动机容量。 图1-1 1．导杆机构的运动分析 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。 1.1设计数据
牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。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，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，称工作切削。此时要求速度较低且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量；刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产效率。为此刨床采用急回作用得导杆机构。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与棘轮机构带动螺旋机构，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，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，故需装飞轮来减小株洲的速度波动，以减少切削质量和电动机容量。 设计 导杆机构的运动分析 内容 符号n2L O2O4L O2A L o4B L BC L o4s4xS6yS6 mm 单位r/mi n 方案 60 380 110 540 0.25l o4B0.5 l o4B240 50 Ⅲ 1.2曲柄位置的确定
牛头刨床机械原理课程设计 全是受力图
齐齐哈尔大学普通高等教育机械原理课程设计 题目题号：牛头刨床 学院：机电工程学院 专业班级：机电131班 学生姓名：迟涵威 指导教师：包丽 2015年6月21日
齐齐哈尔大学 机械电子工程专业 机械原理课程设计任务书一．设计题目：牛头刨床 给定数据及要求
二．应完成的工作 1画出机构的运动简图，并作机构两个位置的速度、加速度多边形。 2设计说明书一份。
目录 摘要 (4) 一、设计任务......................................................................................................5. 二、工作原理及工艺动作过程 (5) 三、导杆机构的运动分析 (7) 1、设计数据 (7) 2、机构运动简图 (7) 3、速度分析 (9) 4、加速度分析 (10) 5、动态静力分析 (15) 总结 (19) 参考文献 (20)
摘要 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，本次课程设计的主要内容是牛头刨床导杆机构的运动分析和动态静力的分析以及对不同设计方案的施行自行设计。每组各自选择一个相互不同的位置，独立绘制运动简图，进行速度、位移以及机构受力分析，绘制相关运动曲线图，最后将上述各项内容绘制在图纸上，并完成课程设计说明书。 本次《机械原理》课程设计的主要特点是具有较高的工作独立性内容联系性，和能够通过此次课程设计将相关课程中的相关知识融会贯通，进一步加深学生所学的理论知识，培养学生的独立解决有关课程实际问题的能力，使学生对于机械运动学和动力学的分析和设计有一个比较完整的概念。
牛头刨床机械原理课程设计方案一位置和位置
牛头刨床机械原理课程设 计方案一位置和位置 Last updated on the afternoon of January 3, 2021
课程设计说明书 学院:_________xxxxxxxxxxxxxxx__ 班级:xxxxxxxxxxxxx 学生姓名: xxx 学号:xxxxxxxxxxx 设计地点（单位）___________xxxxxxxxxxxxxxxxxx ____________ 设计题目:_____________牛头刨床__________________________ 完成日期： 2015年 7 月 10日 成绩(五级记分制):______ __________ 教师签名:_________________________ 年月日 设计数据 (2) 1、概述 牛头刨床简介 (3) 运动方案分析与选择 (4) 2、导杆机构的运动分析 位置4的速度分析 (6) 位置4的加速度分析 (7) 位置9的速度分析 (11) 位置9的加速度分析 (12) 3、导杆机构的动态静力分析 位置4的惯性力计算 (15) 杆组5,6的动态静力分析 (15) 杆组的动态静力分析 (16)
平衡力矩的计算 (17) 4、飞轮机构设计 驱动力矩 (19) 等效转动惯量 (19) 飞轮转动惯量 (20) 5、凸轮机构设计 (22) 6、齿轮机构设计 (26) 1.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：
牛头刨床课程设计定稿版
牛头刨床课程设计精编 W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
目录工作原理............................................................ 一.设计任务......................................................... 二.设计数据......................................................... 三.设计要求......................................................... 1、运动方案设计................................................. 2、确定执行机构的运动尺寸....................................... 3、进行导杆机构的运动分析....................................... 4、对导杆机构进行动态静力分析................................... 四.设计方案选定..................................................... 五.机构的运动分析................................................... 2.加速度分析.................................................... 2.加速度分析.................................................... 七.数据总汇并绘图................................................... 九.参考文献.........................................................
牛头刨床机构运动分析 课程设计.
江苏师范大学机电工程学院 课程设计说明书 题目：牛头刨床机构设计及运动分析 系别 专业班级 学生姓名 学号 指导教师 2014年1月8日 目录 一、概述
1.1、课程设计的目的——————————————— 2 1.2、工作原理—————————————————— 2 1.3、设计要求—————————————————— 3 1.4、设计数据—————————————————— 4 1.5、创新设计内容及工作量———————————— 4 二、牛头刨床主传动机构的结构设计与分析 2.1、方案分析—————————————————— 5 2.2、主传动机构尺寸的综合与确定————————— 5 2.2、杆组拆分—————————————————— 6 2.4、绘制刀头位移曲线图————————————— 7 三、牛头刨床主传动机构的运动分析及程序 3.1、解析法进行运动分析————————————— 8 3.2、程序编写过程（计算机C语言程序）—————— 10 3.3、计算数据结果——————————————— 12 3.4、位移、速度和加速度运动曲线图与分析————— 13 四、小结 心得体会——————————————————— 18五、 参考文献 参考文献——————————————————— 19 一、概述 1.1、课程设计的目的
目的： 机械课程创新设计是培养学生机械系统方案设计能力的技术基础课程，他是机制专业课程学习过程中的一个重要实践环节。其目的是以机制专业课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本专业课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统设计的步骤及方法，其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，并进一步提高计算、分析、计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。 1.2、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为其参考示意图。电动机经过减速传动装置（皮带和齿轮传动）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。
(完整版)机械原理牛头刨床设计
牛头刨床设计 一、设计题目 (a) (b) 图 3-18 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图3－18a 。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H 05.0的空刀距离，见图3-18b )，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。 二、设计数据，见表3-1和表3-2 表3-1 方案 导杆机构的运动分析 导杆机构的动态静力分析 n 2 l O2O4 l O2A l O4B l BC l O4S4 x S6 y S6 G 4 G 6 P y p J S4 r/min mm N mm kg.m 2 1 60 380 110 540 0.25 l O4B 0.5l O4B 240 50 200 700 7000 80 1.1 2 64 350 90 580 0. 3 l O4B 0.5l O4B 200 50 220 800 9000 80 1.2 3 72 430 110 810 0.36 l O4B 0.5l O4B 180 40 220 620 8000 100 1.2 表3-2 方 飞轮转动惯量的确定 凸轮机构设计 齿轮机构的设计
机械原理课程设计--牛头刨床设计的分析与综合
设计题目牛头刨床及减速 机构 机电系机械设计专业08机械一班 2010年6月26日
目录 一、课程设计的目的和任务 二．牛头刨床工作原理与结构组成 三．原动机的选择与比较 四．减速机构的选择与比较 五．执行机构的选择与比较 六．机械运动系统方案的确定并绘制机构运动简图 七．确定机构尺寸、参数、运动分析及参数计算 八. 收获体会 九．主要参考资料
牛头刨床设计的分析与综合 一、课程设计的目的和任务 1、目的 机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技术基础课程，它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。其目的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统设计的步骤及方法，其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。 2、任务 本课程设计的任务是对牛头刨床的机构选型、运动方案的确定；对导杆机构进行运动分析和动态静力分析。 二、牛头刨床工作原理与结构组成 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—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。刨刀可随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。三．原动机的选择与比较 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。