牛头刨床机构设计
西安科技大学高新学院课程设计报告
学院机电信息学院
课程机械原理课程设计
专业机械设计制造及其自动化
班级机单1101班
姓名刘亚娟
学号 1102060708
指导教师程安宁
日期2013年7月19日
任务书
姓名刘亚娟学号1102060708 专业班级机单1101班题目：牛头刨床的设计
完成时间：2013年7月19日
具体内容及进度要求：
具体内容：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。要求用图解法设计，并将设计结果和步骤写在设计说明书中。3）导杆机构的运动分析。将导杆机构放在直角坐标系下，建立参数化的数学模型，编程分析出刨头6的位移、速度、加速度及导杆4的角速度和角加速度，画出运动曲线，并打印上述各曲线图。要求将主程序编制过程详细地写在说明书中。4）导杆机构的动态静力分析。通过建立机构仿真模型，并给系统加力，编制程序，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r
o 、机架l o2o9和滚子半径r
r
），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，编制程序，求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。
进度要求： 7月8日查阅资料、熟悉题目 7月9,10日方案分析、比较
7月11,12日平面机构尺度综合、运动分析
7月15，16日平面动态静力分析
7月17,18日绘制方案图、整理设计说明书
7月19日答辩
指导教师程安宁 2013年 7 月 19 日
成绩教师
牛头刨床机构设计
牛头刨床是平面切削加工机
床，如图1。电动机经皮带和齿
轮驱动曲柄2和固结在其上的凸
轮8带动刨头6和刨刀7作往复
运动。切削，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，刨头左行时为空回
行程，要求有急回作用以图1牛头刨床结构及阻力线图提高生产率。回程时，
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
同工件作进给，以便刨刀继续切削。
刨头在工作行程H中，受到很大的
切削阻力，前后各有一段0.05H的空刀
距离，工作阻力F为常数；而空回行程
中则没有切削阻力。如图2，因此刨头图2牛头刨床工作阻力线图
在整个运动循环中，受力变化是
程时很大的，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。
一．牛头刨床执行机构
牛头刨床的执行机构由导杆机构
和凸轮机构组成，完成刨刀的往图3牛头刨床执行机构
复运动和间歇移动。如图3
刨床工作时，刨头6由曲柄2带动右行，刨刀切削。
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，其运动循环如图4。
图4 运动循环图二．执行机构方案选择
牛头刨床主机构的形态学矩阵
功能元局部解
标记
目
标
1 2 3 4 5 6 7
A
急
回加工
摆
动导杆
机构+
摇杆滑
块机构
凸
轮机构
+摇杆
滑块机
构
偏
置曲柄
滑块机
构
导
杆机构
+对心
曲柄滑
块机构
曲
柄摇杆
机构+
摇杆滑
块机构
双
曲柄机
构+曲
柄滑块
机构
摆
动导杆
机构+
齿轮齿
条机构
B
工
作台间
歇移动
曲
柄摇杆
机构+
棘齿条
机构
曲
柄摇杆
机构+
棘轮机
构+齿
轮齿条
不
完全齿
轮机构
+齿轮
齿条
槽
轮机构
+齿轮
齿条
凸
轮间歇
运动+
齿轮齿
条
方案一：
有两个四杆机构组成。使b＞a，构件1,2,3,6，便构成摆杆导杆机构，基本参数b/a=λ。构件
3,4,5,6，构成摇杆滑块机构。该方案结构简单，加工方便，能承受较大载荷，且具有急回特性，其形成速比系数k=（180+θ）/（180-θ），其中θ=2arcsin
（1/λ）。只要正确选择合适的摇杆CD长度，即可满足行程H的要求。导杆机构有较大的转动角，传动性能良好；机构横向与纵向运动尺寸都不太大，比较合理。工作行程中，刨刀的速度比较慢，而且变化平缓，符合要求。
方案二：
由凸轮机构和摇杆滑块机构组成。虽然该方案中
凸轮机构可使从动件获得任意的运动规律，但是凸轮
制造复杂、表面硬度要求高，因此加工和热处理费用较
大。方案采用了高副接触，只能承受较小载荷，且表面
磨损较快，磨损后凸轮的廓线形状即发生变化。由于滑
块具有急回运动性质，凸轮机构受到的冲击较大。滑块
的行程H比较大，调节比较困难，必然使凸轮机构的压
力角过大；而为了减小压力角，必须增大基圆半径，导
致凸轮和整个机构十分庞大。为保持凸轮和从动件始终接触，需用力封闭或几何封闭，结构复杂。
方案三：
为表中A3方案，为偏置曲柄滑块机构，机构的基本
尺寸a，b，e。该方案结构较第一种方案简单，也具有急
回特性，由于θ=arcos[e/（a+b）]-arccos[e/（b-a）]，增大
a和e或者减小b均使增大K。但是，增大e或减小b会
使滑块速度变化剧烈，最大速度、加速度和动载荷增加，
且会使最小传动角γmin减小，传动性能变差。
方案四:
为表中A6方案，有两个四杆机构组成。构件1、2、3、4组成
双曲柄机构，构件3、4、5、6构成曲柄滑块机构。该方案具有急
回作用，由于β1=arctan(c/d)，而2β1=180-θ,因此K=(180-β1)/β1，
可见增大c或者减小d都能使K减小，而a与b的尺寸与K无
关。机构的横向与纵向尺寸均较大，且A与D传动轴均应悬臂
安装，否则机构运动时，轴与曲柄将发生干涉。作往复运动的滑
块6以及做平面复杂运动的连杆EF和BC动平衡困难。
比较上述刨刀急回加工方案可知，实现给定的刨刀运动要求以采用方案 一为宜。工作台间歇移动距离调整采用B1方案，即可调曲柄尺寸的曲柄摇杆机构+棘齿条机构，最后可得到系统解为A1+B1。如图5
图5 最终选择方案 三．尺寸选择 牛头刨床的原始数据:
刨削平均速度m V （mm/s ）=580；行程速度变化系数K=1.5； 刨刀冲程H （mm ）=400； 切削阻力r F （N ）=4000； 空行程摩擦阻力（N ）=200； 刨刀越程量S ?（mm ）=20； 刨头重量（N ）=620； 杆件比重（N/m ）=300； 机器运转速度许用不均匀系数[]δ=0.05；
机构的尺寸
θ 2BO L
2AO L
BC L
21O O L
H
36
647mm
120mm
162mm
389mm
400mm
错误！未找到引用源。=οο
361
1
180=+-K K s rad n /46.53012==πω
1601(1)
m
v n H K
=+=52.2r/min
四．主机构尺度综合及运动分析
机构位置划分简图
等分为12等分，取上述方案的第2位置和第7位置进行运动分析
1）、曲柄位置“2”做速度、加速度分析（列矢量方程、画速度图、加速度图）
“2”位置速度分析 “2”位置加速度分析
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。 有ω1=5.62 rad/s 其转向为逆时针方向。 a ） 速度分析 用速度影像法
对A 点： 4A V = 3A V + 34A A V （4-1） 方向： 4BO ⊥ A O 2⊥ //B O 4 大小： ？ √ ？ 式中： 4A V =l μ?4pa 4ω=
A
O A
l V
44
4
A V =0.6048m/s
4ω=0.887rad/s
34A A V =l μ43a a l V 4B =4ω?B
O l 4
3
4A A V =0.3902 m/s
V 4
B =0.5676 m/s
对于C 点： C V = B V + CB
V
（4-2）
方向： // 'XX B O 4⊥ BC ⊥ 大小： ？ √ ？
式中： C V =l μ?pc l CB V =l μ?
bc l C V =0.4789 m/s
5ω =
bc l CB
l u V
CB
V =0.1064 m/s
5ω=0.788rad/s
b) 加速度分析 用加速度影像法 对于A 点：
4A a = n A a 4+ t A a 4 = 3A a + k A A a 34 + 3
4r
A A a （4-3） 方向： A →4O
B O 4⊥ A →2O B O 4⊥ //B O 4
大小： √ ？ √ √ ?
式中： 3A a =22ωA O l 2 K
A A a 34=24ω3
4A A V 3A a =4.064m/s 2
n A a 4=24ωA O l 4 t A a 4=a μa n l K
A A a 34=0.830 m/s 2
r A A a 3
4=a μa k l n A
a 4
=0.346 m/s 2
B a =4A a ?A
O B O l l 44 n
CB a =25ωBC l t A a 4=2.190 m/s 2
B a =3.224
m/s 2
n
CB
a =0.084 m/s 2
r A A
a 3
4=3.065 m/s 2
对于C 点:
C a = B a + n CB a + t
CB a （4-4）
方向：//'XX B →4O C →B BC ⊥ 大小： ？ √ √ ？
式中： C a =a μ''c p l t
CB a =a μ'''c n l C a =3.139
m/s 2
（2）对位置7进行速度和加速度分析
“7”位置速度分析 “7”位置加速度分析
（a ） 速度分析 用速度影像法
对A 点： 4A V = 3A V + 34A A V （4—5） 方向：4BO ⊥ A O 2⊥ //B O 4 大小： ？ √ ？ 式中： 4A V =l μ?4pa 4ω =
A
O A
l V
44
4
A V =0.6048m/s
4ω=0.311rad/s
34A A V =l μ43a a l V B = V 4B =4ω?B
O l 4
3
4A A V =0.064m/s B V 5
=0.199m/s
对于C 点： C V = B V + CB
V
（4-6）
方向： //'XX B O 4⊥ BC ⊥ 大小： ？ √ ？
式中： C V =l μ?pc l CB V =l μ?
bc l C
V =0.181m/s
CB
V =0.064m/s
5ω=
bc l CB
l u V
5ω=0.311rad/s
(b)加速度分析 用加速度影像法
对于A 点：
4A a = n A a 4 + t A a 4 = 3A a + k A A a 34 + 3
4r
A A a （4-7） 方向： A →4O
B O 4⊥ A →2O B O 4⊥ //B O 4 大小： √ ？ √ √ ?
式中 ：3A a =22ωA O l 2 K
A A a 3
4=24ω3
4A A V
3
A a =4.064 m/s 2
n A a 4=2
4ωA O l 4
t A a 4=a μa n l r A A a 34=a μa k l K A A a 3
4=0.368 m/s 2
n A
a 4
=0.038 m/s 2
t A a 4
=4.109 m/s 2
4A a =24
ωB O l 4
B a =4
A a ?A
O B O l l 44 n
CB a =25ωBC l 4
A a =4.064 m/s 2
n CB
a =0.064 m/s 2
对于C 点 ：
C a = B a + n CB a + t
CB a （4-8）
方向：//'XX B →4O C →B BC ⊥ 大小： ？ √ √ ？
式中： C a =a μ''c p l t CB a =a μ'''c n l C a =6.311
m/s 2
五.主机机构的动力分析
取上述方案一的第2位置和第7位置进行受力分析
“2”位置的力的多边形 “7”位置的力的多边形
1) 对“2”位置进行受力分析
取“2”点为研究对象，分离5、6构件进行运动静力分析： 已知： G 6=520N
F I6=-
G 6/g ×a c （1-1）
∑Fx= F I4+Fr- F R45=0 （1-2） 由此可得： F R45=4891.6N 由分离3,4构件进行运动静力分析： 已知： F R54=F R45
由此可得： F I4 = - G 4/g × a 4 （1-3）M S4=-J S4·αS4=-0.9984×3.35=21.74 N.m （1-4）
∑
=?-+?+?+?=04
23435424144h F M h F h F h G M R I R I O （1-5） 其中1h ，2h ，3h ，4h 分别为4G ,4I F ,54R F ,23R F 作用于4O 的距离（其大小可以测得），可以求得：23R F =6983.4N
由力的多边形可知：F ox =2169.7N, F oy =1286.06N
对曲柄2进行运动静力分析, 32R F 作用于2O 的距离为h ，其大小为0.15m 由此可得曲柄上的平衡力矩为： M=32R F ×h=401.55N.m （1-7） 方向为逆时针
2) 对位置“7”进行受力分析
取“7点为研究对象，分离5、6构件进行运动静力分析：
已知： G6=520N
F I6=-
G 6/g ×a c （1-8） 由此可得 ： F R45=256.93N
由分离3,4构件进行运动静力分析： 已知： F R54=F R45
由此可得： F I4 = - G 4/g × a 4 （1-9） M S4=-J S4·αS4=4.456N. m （1-10） 方向与α4运动方向相反（逆时针）
∑
=?-+?+?+?=04
23435424144h F M h F h F h G M R I R I O （1-11） 其中1h ，2h ，3h ，4h 分别为4G ,4I F ,54R F ,23R F 作用于4O 的距离（其大小可以测得），可以求得：23R F =281N
由力的多边形可知：F ox =444.765N, F oy =169.508N
对曲柄2进行运动静力分析，32R F 作用于2O 的距离为h ，其大小为0.08m 由此可得曲柄上的平衡力矩为：
M=32R F ×h=7.03N.m 方向为逆时针
六．求刨头的位移，速度和加速度曲线
位移与时间，速度与时间，加速度与时间曲线
a,位移图线
位移图线
01234567891011121314
t
S c
系列1
由以上三条曲线，位移与时间，速度与施加，加速度与时间曲线，可以看出牛头刨床的运行过程，c 点的运动情况。
九．心得与体会
机械原理课程设计是机械设计制造及其自动化专业教学活动中不可或缺的一个重要环节。作为 一名机械设计制造及其自动化大二的学生，我觉得有这样的实训是十分有意义的。在已经度过的一年半的生活里我们大多数接触的不是专业课或几门专业基础课。在课堂上掌握的仅仅是专业基础理论面，如何去面对现实中的各种机械设计？如何把我们所学的专业理论知识运用到实践
速度图线
01234567
8910111213t
V c
系列1
加速度图线
01234567891011121314
t
a
系列1
当中呢？我想这样的实训为我们提供了良好的实践平台。
两周的机械原理课程设计就这样结束了，在这次实践的过程中学到了很多东西，既巩固了上课时所学的知识，又学到了一些课堂内学不到的东西，还领略到了别人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，最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化。
其中在创新设计时感觉到自己的思维有一条线发散出了很多线，想到很多能够达到要求的执行机构，虽然有些设计由于制造工艺要求高等因素难以用于实际，但自己很欣慰能够想到独特之处。这个过程也锻炼了自己运用所学知识对设计的简单评价的技能；而手工画图时认识到了一件事情中的每个环节的认真都是重要的，哪怕是一个数的马虎或粗略那都会给以后的任务带来更大的误差甚至错误，所以作为一个设计人员来说细心是最重要的，之后才可以谈其他；当用TB设计时让自己熟悉了一种新的软件，为以后的设计打下了基础；用CAD画机构运动简图、速度图、加速度图、力分析图时不仅要求准确无误的画出来，还要根据每步的画图来算出下一个结果，虽然这个工程量比较大，花的时间最多，但这对我来说也是一个考验与检验，其中用到了自己课外学习CAD的很多知识，并且对其进行了巩固，让自己水平和速度更上一层楼。除了自己的个人提高，团队的合作是最重要的。
在社会这样一个大群体里面，沟通自然是为人处世的基本，如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会。在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大，有些人很有责任感，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。而有些人则不以为然，总觉得自己的弱势……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。很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态，而不是看我们过去的能力到底有多强，那是一种态度的端正和目的的明确，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。
在这种相互协调合作的过程中，口角的斗争在所难免，关键是我们如何的处理遇到的分歧，而不是一味的计较和埋怨，当然其中表达能力是最重要的。这不仅仅是在类似于这样的协调当中，生活中的很多事情都需要我们有这样的
处理能力，面对分歧大家要消除误解、相互理解、增进了解、达到谅解……也许很多问题没有想象中的那么复杂，关键还是看我们的心态，那种处理和解决分歧的心态，因为毕竟我们的出发点都是很好的。通过这次实训，学到的很多，当然也认识到了自己的不足，比如一些知识并不是太扎实，一些知识还需要问老师，毕竟以后没有老师在旁边指点你，像pro-e等一些立体制图软件自己并不熟悉，这些还需要自己在今后的课余生活中强加练习，为以后的发展铺下道路。
十．参考文献
1.《机械原理课程设计手册》邹慧君主编，高等教育出版社，1998
2.《机械原理课程设计》曲继方主编，机械工业出版社
3.《机械原理>>黄茂林，秦伟主编.北京：机械工业出版社，2002
4.《机械原理教程.》申永胜主编.北京：清华大学出版社，1999
5.《机械原理》邹慧君等主编，高等教育出版社，1999
6.《连杆机构》伏尔默 J主编，机械工业出版社
7.《机构分析与设计》华大年等主编，纺织工业出版社
8.《机械运动方案设计手册》邹慧君主编，上海交通大学出版社
9. 《机械设计>>吴克坚，于晓红，钱瑞明主编.北京：高等教育出版社，2003 10．《机械设计>>.龙振宇主编.北京：械工业出版社，2002
11.《机械设计基础（第四版）》杨可桢，程光蕴主编.北京：高等教育出社
12.《机械设计基础（下册）》张莹主编.北京：机械工业出版社，1997
13. 《机械设计（机械设计基础Ⅱ）》周立新主编.重庆：重庆大学出版社
14.《机械系统设计》朱龙根，黄雨华主编.北京：机械工业出版社，1990
15.《机械设计学》黄靖远，龚剑霞，贾延林主编.北京：机械工业出版社
16.《机械设计手册》徐灏，第二版.北京：机械工业出版社，2000
17.《设计方法学》黄纯颍主编，机械工业出版社
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。
机械原理课程设计牛头刨床凸轮机构
机械原理课程设计任务书（二） 姓名柳柏魁专业液压传动与控制班级液压09-1 学号0907240110 五、要求： 1）计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图。 2）确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮实际廓线，并按比例绘出机构运动简图。以上内容作在A2或A3图纸上。 3）编写出计算说明书。 指导教师： 开始日期：2011 年 6 月26 日完成日期：2011 年7 月 1 日
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--------------------------------------
1设计任务与要求 已知摆杆9为等加速等减速运动规律，其推程运动角φ=75，远休止角φs =10，回程运动角φ?=70，摆杆长度l 09D =135,最大摆角φmax =15，许用压力角[α]=42，凸轮与曲线共轴。 要求： （1） 计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图（用方格纸绘制）， 也可做动态显示。 （2） 确定凸轮的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮的实际廓线， 并按比例绘出机构运动简图。 （3） 编写计算说明书。 2数学模型 （1） 推程等加速区 当2/0?δ≤≤时 22max /21?δ?=m （角位移） 2max /4?δ?ω=（角速度） 2max /4??ε=（角加速度） （2） 推程等减速区 当?δ?≤<2/时 22max max /)(21?δ???--=m （角位移） 2max /)(4?δ??ω-=（角速度） 2max /4??ε-=（角加速度） （3） 远休止区
牛头刨床主传动机构设计
目录 一、牛头刨床主传动机构设计 二、机械系统运动方案的拟定 三、所选机构的运动分析与设计 四、所选机构的动力分析与设计 五、设计原理说明 六、参考文献 七、心得体会
一课程设计题目 1题目：牛头刨床主传动机构设计 2设计数据： 内容导杆机构的运动分析 符号n2L O2O4L O2A L o4B L BC L o4s4xS6yS6单位r/min mm 方案Ⅱ64 350 90 580 0.3L o4B0.5 L o4B200 50 3课程设计要求 牛头刨床主传动机构的设计，要求将电动机 输出的旋转运动动转换为刨刀的直线运动。整个 行程中，工作行程要求速度较低，以提高切削质量。工作行程结束后，为提高工作效率，需要有 急回运动，整个机构要求简洁实用。 二机械系统运动方案的拟定 方案一： 电动机输出转速经变速箱变速到达齿轮带 动齿轮转动，同时通过齿轮轴带动圆弧齿轮转动，工作行程结束或由附属的弹簧机构将刨刀迅速拉 回工作开始位置。
评价：该机构为齿轮传动机构，传动精确稳定，机会性较好，但工作冲击较大，且圆弧齿轮与齿条初始咬合时，冲击较大因而机构寿命短，维修保养费用高。 方案二： 电动机带曲柄，曲柄带动连杆，连杆带动滑块直线运动。 评价：该方案机构设计简单，传动性能价差，不宜承受较大的工作阻力，急回性能不够好，效率较低不宜选用。 方案三： 电动机带动曲柄，曲柄带动滑块移动滑块带
动摇杆摆动，摇杆带动另一滑块直线运动。 评价：该方案的工作性能相当好，无论从传动性还是急回性。精确性上相比较，都很合适。 三所选机构的运动分析与设计
取1和8为工作行程起点和终点所对应的曲柄位置，1’和7’为切削起点和终点所对应的曲柄位置，其余2、3…12等，是由位置1起，顺ω2方向将曲柄圆作12等分的位置（如上图）。 取第Ⅱ方案的第4位置和第10位置（如上图）速度分析 以速度比例尺:(0.01m/s)/mm和加速度比例尺:( 0.01m/s2)/mm用相对运动的图解法作该两个位 的置的速度多边形和加速度多边形如下图，
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-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
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
设计牛头刨床中的凸轮机构
导杆机构的设计 52邹加利：三维零件绘图，凸轮所需的计算，35% 22劳毅麟；组装，尺寸修改，导杆机构制作35% 18黄伟宗：凸轮CAD制作·Pro/E制作15% 23梁永豪：凸轮CAD制作，凸轮机构的计算，检查，修改15% 一、尺寸参数确定依据及过程： 行程速比系数或压力角确定。尺度综合过程如下： ⑴由K=1.5求得极位夹角θ； ⑵由导杆机构特性知道，导杆摆角等于极位夹角，即ψmax=θ； ⑶由行程H和θ可求出导杆长l BO4； ⑷由刨刀的行程H和θ可求出曲柄长l AO2； ⑸由连杆与导杆之比l BC/l B O4=0.2~0.3可求出连杆长L BC； ⑹为使杆组的压力角较小，滑块C的导路x-x位于导杆端点 。 B所作的圆弧高的平分线上，以此确定导路的高度y CO4 二、确定传动机构的尺寸 已知条件：机架l O2O4=390 mm，刨刀的行程H=390 mm，；行程速比系数K=1.5；连杆与导杆之比l BC/l B O4=0.33
1）.根据所给数据确定机构尺寸 极位夹角：οθ361 5.115.118011180=+-=+-=??k k 导杆长度：41390165022sin18sin 2 BO H l mm θ === 连杆长度：BC l =0.33 4BO l =214.5mm 曲柄长度：224sin 390*sin181172AO O O l l mm θ === 已知刨头导路x-x 位于导杆端点B 所作的圆弧高的平分线上。 （这样才能保证机构运动过程的最大压力角具有最小值，使机构 在运动过程中具有良好的传动力特性）所以， ()444111cos 650*6501cos18633.75222CO BO BO y L l mm θ??=--=--= ?? ? 即导轨滑块C 到O4的垂直距离为633.75mm 。
牛头刨床机械设计
牛头刨床机械设计文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
太原理工大学阳泉学院机械原理课程设计说明书 设计题目：牛头刨床设计 班级： 13级机制专升本 姓名：原朝 学号： 指导教师：张立仁 2014年 1 月 10 日 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。是培养学生机械运动方案设计、创新设计以及应用计算机对工程实际中各种机构进行分析和设计能力的一门课程。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。
（5）培养学生综合运用所学知识，理论联系实际，独立思考与分析问题能力和创新能力。 机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构（连杆机构、飞轮机构凸轮机构）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；或对各机构进行运动分析。 目录
一、工作原理 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，经过减速机构减速从而带动曲柄2。刨床工作时，由导杆4经过连杆5带动刨刀6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作一次进给运动，以便刨刀继续切削。 二、设计要求 电动机轴与曲柄轴2平行，刨刀刀刃点与铰链点的垂直距离为50，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计算，系统有过载保护。按小批量生产规模设计。 三、设计数据 其设计数据如表1所示。 本组选择第三组数据
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。
牛头刨床机构设计方案
牛头刨床机构设计方案 一、机械原理课程设计的目的与任务 1、课程设计的目的 机械原理课程设计是继机械原理课程之后独立的设计课程。其目的是进一步加深学生对所学知识的理解。使学生对于机构分析与综合的基本理论、基本方法有一个系统的完整的概念，培养学生综合运用所学知识独立解决机构设计问题的能力和使用计算机解决工程技术问题的能力。同时培养学生的创新精神。 2、课程设计题目 牛头刨床机构设计或其他自选题目 3、课程设计的任务 课程设计的任务是根据要求拟定和论证机器的主体机构的设计方案，并对选定方案进行运动分析，确定飞轮转动惯量，对齿轮机构进行设计计算，最后完成设计图纸，设计说明书（A4纸）（如果在计算过程中借助计算机计算，则需要打印源程序和计算结果、图表结果）。设计说明书统一按《北京林业大学本科毕业论文》（教务处网站下载专区里有下载）的格式要求撰写。 课程设计包括，主体机构设计，齿轮机构设计两个部分。主体机构由学生自定设计方案，齿轮机构采用统一设计方案。 4、课程设计的准备和注意事项 在课程设计前要阅读指导书，复习有关课程内容，拟定主体机构的设计方案前要查阅有关资料，观看录像片，了解各种机构及其使用场合。
图1 切削力图2 牛头刨床机构 二、主体机构设计 主体机构是指实现刨刀往复运动（主运动）的传动机构，设计方案由学生在作方案比较和论证的基础上自选。 1、主体运动的运动要求和动力要求 （1）刨刀工作行程要求速度比较平稳，空回行程时刨刀快速退回，机构行程速比系数在1.2左右。 （2）刨刀行程H=300mm或H=150mm。曲柄转速、切削力、许用传动角等见表1。（3）切削力P大小及变化规律如图1所示，在切削行程的两端留出一点空程。 2、设计要求 在满足运动要求和动力要求的条件下，每组拟出1个设计方案（可自己设计，也可从3的建议中选取），对选定的方案用图解法作一个一般位置的运动分析，包括机构运动简图，速度，加速度图（要保留作图痕迹）。
机械原理课程设计 牛头刨床凸轮机构
机械原理课程设计任务书（二） 柳柏魁专业液压传动与控制班级液压09-1 学号0907240110 五、要求： 1）计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图。 2）确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮实际廓线，并按比例绘出机构运动简图。以上容作在A2或A3图纸上。 3）编写出计算说明书。 指导教师： . .
开始日期：2011 年 6 月26 日完成日期：2011 年7 月 1 日 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-------------------------------------- . .
. . 1设计任务与要求 已知摆杆9为等加速等减速运动规律，其推程运动角φ=75，远休止角φs =10，回程运动角φ?=70，摆杆长度l 09D =135,最大摆角φmax =15，许用压力角[α]=42，凸轮与曲线共轴。 要求： （1） 计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图（用方格纸绘制）， 也可做动态显示。 （2） 确定凸轮的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮的实际廓线， 并按比例绘出机构运动简图。 （3） 编写计算说明书。 2数学模型 （1） 推程等加速区 当2/0?δ≤≤时 22max /21?δ?=m （角位移） 2max /4?δ?ω=（角速度） 2max /4??ε=（角加速度） （2） 推程等减速区
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 方案 飞轮转动惯量的确定 凸轮机构设计 齿轮机构的设计 δ n O’ z 1 z O ’ z 1’ J O2 J O1 J O" J O ’ ψmax l O9D [α] Ф Фs Ф’ d O ’ d O" m 12 m O"1’ α r/min Kg.m 2 o mm o mm o 1 0.15 1440 10 20 40 0.5 0.3 0. 2 0.2 15 125 40 75 10 75 100 300 6 3.5 20 2 0.15 1440 1 3 16 40 0.5 0. 4 0.2 5 0.2 15 135 38 70 10 70 100 300 6 4 20
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 -
牛头刨床机构课程设计
目录 一．课程设计的目的和任务 二．工作原理与结构组成 三．设计方案确定 四．拟订传动系统方案 五．确定机构尺寸参数 六．运动分析及参数计算 七.对整机设计的结果分析,本机的优缺 点和改进意见 八.收获体会和建议 九．参考文献 牛头刨床机构的分析与综合 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。并在此基础上确定飞轮转惯量，设计牛头刨床上的凸轮机构和齿轮机构。 二、工作原理与结构组成 牛头刨床的简介 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工。 三、设计方案的确定 方案（a）采用偏置曲柄滑块机构。结构最为简单，能承受较大载荷，但其存在有较大的缺点。一是由于执行件行程较大，则要求有较长的曲柄，从而带来机构所需活动空间较大；二是机构随着行程速比系数K的增大，压力角也增大，使传力特性变坏。
牛头刨床机械原理课程设计方案一位置和位置
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 1.1 牛头刨床简介 (3) 1.2 运动方案分析与选择 (4) 2、导杆机构的运动分析 2.1 位置4的速度分析 (6) 2.4 位置4的加速度分析 (7) 2.3 位置9的速度分析 (11) 2.4 位置9的加速度分析 (12) 3、导杆机构的动态静力分析 3.1 位置4的惯性力计算 (15) 3.2 杆组5,6的动态静力分析 (15) 3.3 杆组3.4的动态静力分析 (16)
3.4 平衡力矩的计算 (17) 4、飞轮机构设计 4.1 驱动力矩 (19) 4.2 等效转动惯量 (19) 4.3 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： 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。 1.1牛头刨床的简介 一．机构简介： 机构简图如下所示：
牛头刨床刨刀的往复运动机构
牛头刨床刨刀的往复运 动机构 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
机械原理课程设计 计算说明书 课题名称：牛头刨床刨刀的往复运动机构 姓名： 院别：工学院 学号： 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机设1201 指导教师： 2014年6月7日 工学院课程设计评审表
目录 一．设计任务书 (4) 设计题目 (4) 牛头刨床简介 (4) 牛头刨床工作原理 (4) 设计要求及设计参数 (6) 设计任务 (7) 二．导杆机构的设计及运动分析 (8) 机构运动简图 (8) 机构运动速度多边形 (9)
机构运动加速度多边形 (11) 三．导杆机构动态静力分析 (14) 静态图 (14) 惯性力及惯性力偶矩 (14) 杆组拆分及用力多边形和力矩平衡求各运动反力和曲柄平衡力 (15) 心得与体会 (21) 参考文献 (22) 一、设计任务书 设计题目：牛头刨床刨刀的往复运动机构 牛头刨床简介： 牛头刨床是用 牛头刨床外形图 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。 牛头刨床工作原理： 牛头刨床是一种刨削式加工平面的机床，图1所示为较常见的一种机械运动的牛头刨床。电动机经皮带传动和两对齿轮传动，带动曲柄2和曲柄相固结的凸轮转动，由曲柄2驱动导杆2－3－4－5－6，最后带动刨头和刨刀作往复运动。当刨头右行时，刨刀进行切削，称为工作行程。当刨头左行时，刨刀不切削，称为空回行程。当刨头在工作行程时，为减少电动机容量和提高切削质量，要求刨削速度较低，且接近于匀速切削。在空回行程中，为节约时间和提高生产效率，采用了具有急回运动特性的导杆机构。此外，当刨刀每完成一次刨削后，要求刨床能利用空回行程的时间，使工作台连同工件作一次进给运动，以便于刨刀下一次切削。为此，该刨床采用凸轮机构，双摇杆机构经棘轮机构和螺旋机构（图中未示出），带动工作台作横向进给运动。
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
牛头刨床凸轮机构设计
机械原理课程设计 设计题目：牛头刨床凸轮机构设计
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--------------------------------------
1设计任务与要求 已知摆杆为等加速等减速运动规律，其推程运动角φ=70，远休止角φs =10，回程运动角φ?=70，摆杆长度l 09D =135,最大摆角φmax =15，许用压力角[α]=38，凸轮与曲线共轴。 要求： （1） 计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图（用方格纸绘制）， 也可做动态显示。 （2） 确定凸轮的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮的实际廓线， 并按比例绘出机构运动简图。 （3） 编写计算说明书。 2数学模型 （1） 推程等加速区 当2/0?δ≤≤时，22max /21?δ?=m （角位移），2max /4?δ?ω=（角速度） 2max /4??ε=（角加速度） （2） 推程等减速区 当?δ?≤<2/时，22max max /)(21?δ???--=m （角位移） 2max /)(4?δ??ω-=（角速度），2max /4??ε-=（角加速度） （3） 远休止区 当s ??δ?+≤<时 max 1?=m （角位移），0=ω （角速度） 0=ε（角加速度） （4） 回程等加速区
牛头刨床机构设计说明书
机械原理课程设计（普通高等教育） 论文题目牛头刨床机构设计说明书 学院工学院 专业名称机械设计及其自动化 班级机械11-4班 学号111014416 姓名李鹏 小组成员 指导教师康峰 第- 1 - 页共6 页
第 2 页 共 6 页 机械原理课程设计实验指导书 一、机械原理课程设计的目的与任务 1、课程设计的目的 机械原理课程设计是继机械原理课程之后独立的设计课程。其目的是进一步加深学生对所学知识的理解。使学生对于机构分析与综合的基本理论、基本方法有一个系统的完整的概念，培养学生综合运用所学知识独立解决机构设计问题的能力和使用计算机解决工程技术问题的能力。同时培养学生的创新精神。 2、课程设计题目：牛头刨床机构设计或其他自选题目 3、课程设计的任务 课程设计的任务是根据要求拟定和论证机器的主体机构的设计方案，并对选定方案进行运动分析，确定飞轮转动惯量，对齿轮机构进行设计计算，最后完成设计图纸，设计说明书（A4纸）（如果在计算过程中借助计算机计算，则需要打印源程序和计算结果、图表结果）。 课程设计包括，主体机构设计，齿轮机构设计两个部分。主体机构由学生自定设计方案，齿轮机构采用统一设计方案。 4、课程设计的准备和注意事项 在课程设计前要阅读指导书，复习有关课程内容，拟定主体机构的设计方案前要查阅有关资料，观看录像片，了解各种机构及其使用场合。
图1 切削力图2 牛头刨床机构 二、主体机构设计 主体机构是指实现刨刀往复运动（主运动）的传动机构，设计方案由学生在作方案比较和论证的基础上自选。 1、主体运动的运动要求和动力要求 （1）刨刀工作行程要求速度比较平稳，空回行程时刨刀快速退回，机构行程速比系数在1.4左右。 （2）刨刀行程H=300mm或H=150mm。曲柄转速、切削力、许用传动角等见表1。 （3）切削力P大小及变化规律如图1所示，在切削行程的两端留出一点空程。 2、设计要求 在满足运动要求和动力要求的条件下，每组拟出1个设计方案（可自己设计，也可从3的建议中选取），对选定的方案用图解法作一个一般位置的运动分析，包括机构运动简图，速度，加速度图。 3、主体机构设计方案选择 A、摆动导杆机构与摇杆滑块机构组合 B、转动导杆机构与对心曲柄滑块机构组合 C、偏置曲柄滑块机构 D、曲柄摇杆机构与摇杆滑块机构组合 E、双曲柄机构与对心曲柄滑块机构组合 F、摆动导杆机构与齿轮齿条机构组合 G、摆动从动件凸轮机构与摇杆滑块机构组合 第 3 页共6 页