1、 机械原理课程设计 说 明 书 设计题目：牛头刨床导杆机构设计 学 院：机电工程学院 专 业：机械设计制造及自动化 班 级：12 级机制四班 课 程 设 计 说 明 书课 程 设 计 说 明 书 牛牛 头头 刨刨 床床 1 . 1 . 机 构 简 介机 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
2、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
3、 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 1 导 杆 机 构 的 运 动 分 析 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
4、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
5、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 内 容 导 杆 机 构 的 运 动 分 析 导杆机构的动态静力分析 符号 n
6、2 L0204 L02A L04B LBC L04S4 XS6 YS6 G4 G6 P YP JS4 单位 r/min mm N mm kgm2 方 案 60 380 110 540 0.25 L04B 0.5 L04B 240 50 200 700 7000 80 1.1 64 350 90 580 0.3 L04B 0.5 L04B 200 50 220 800 9000 80 1.2 72 430 110 810 0.36 L04B 0.5 L04B 180 40 220 620 8000 100 1.2 图 1-2 2、选择表中方案 取 第 方 案 的 第 7位 置 和 第 12位 置 （ 如 下 图 1-3）。 图 1-3 2、曲柄位置“7”速度分析，加速度分析（列矢量方程，画速度图，加速度图） 取曲柄位置“7”进行速度分析，其分析过程同曲柄位置“1” 。 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 A4=A3+A4A3 大小 ? ? 方向
