1、. 課程設計說明書牛 頭 刨 床1. 機構簡介牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床。電動機經皮帶和齒輪傳動，帶動曲柄2和固結在其上的凸輪8。刨床工作時,由導桿機構2-3-4-5-6帶動刨頭6和刨刀7作往復運動。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，以提高生產率。為此刨床采用有急回作用的導桿機構。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1-9-10-11與棘輪帶動螺旋機構，使工作臺連同工件作一次進給運動，以便刨刀繼續切削。刨頭在工作行程中，受到很大的切削阻力，而空回行程

2、中則沒有切削阻力。因此刨頭在整個運動循環中，受力變化是很大的，這就影響了主軸的勻速運轉，故需安裝飛輪來減少主軸的速度波動，以提高切削質量和減少電動機容量。圖1-11導桿機構的運動分析 已知 曲柄每分鐘轉數n2，各構件尺寸及重心位置，且刨頭導路x-x位于導桿端點B所作圓弧高的平分線上。要求 作機構的運動簡圖，并作機構兩個位置的速度、加速度多邊形以及刨頭的運動線圖。以上內容與后面動態靜力分析一起畫在1號圖紙上。1.1 設計數據牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床。電動機經皮帶和齒輪傳動，帶動曲柄2和固結在其上的凸輪8。刨床工作時，由導桿機構2-3-4-5-6帶動刨頭6和刨刀7作往復運動。刨頭右行時

3、，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，以提高生產效率。為此刨床采用急回作用得導桿機構。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1-9-10-11與棘輪機構帶動螺旋機構，使工作臺連同工件作一次進給運動，以便刨刀繼續切削。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中，受力變化是很大的，這就影響了主軸的勻速運轉，故需裝飛輪來減小株洲的速度波動，以減少切削質量和電動機容量。設計內容導桿機構的運動分析符號n2LO2O4LO2ALo4BLBCLo

4、4s4xS6yS6單位r/minmm方案603801105400.25lo4B0.5 lo4B240501.2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的曲柄位置，1和7為切削起點和終點所對應的曲柄位置，其余2、312等，是由位置1起，順2方向將曲柄圓作12等分的位置（如下圖）。 圖1-2取第方案的第9位置和第3位置（如下圖）。1.3速度分析以速度比例尺µ=(0.01m/s)/mm和加速度比例尺µa=(0.05m/s²)/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，并將其結果列入表格（1-2） 表格

5、1-1位置未知量方程 3和9桿 VA4 A4=A3+A4A3大小 ? ?方向 O4A O2A O4BVC C5=B5+C5B5大小 ? ?方向 XX O4B BCaA aA4 = + aA4= aA3n + aA4A3K + aA4A3r大小: 42lO4A ? 24A4 A3 ?方向：BA O4B AO2 O4B（向左） O4B（沿導路） acac5= aB5+ ac5B5n+ a c5B5大小 ? ?方向 XX CB BC3號位置速度圖：如圖 由圖解得：Vc=0.6686416567m/s3號位置加速度圖： 有圖解得：ac=4.5795229205m/s29號位置速度圖由圖解得：VC=0.

6、6305476693m/s9號位置加速度圖由圖解得：ac=8.8240123081m/s2表格（1-2）位置要求圖解法結果3vc（m/s）0.6686416567ac(m/s²)0.512205519529vc（m/s）0.6305476693ac(m/s²)8.8240123081各點的速度，加速度分別列入表1-3，1-4中表1-3項目位置24VAVBVc36.7020643281.163226790.48692532720.6746715380.668641656796.7020643281.10791333630.32485684910.64258975080.630

7、5476693單位r/sr/sm/s表1-4項目位置34.042589970.5664045823.21416280814.522083790.5122055195294.0425899630.3599132444.53230669998.9935691978.8240123081單位1.4導桿機構的動態靜力分析設計數據導桿機構的動靜態分析G4G6PypJs4Nmmkg.m22208009000801.2已知 各構件的重量G（曲柄2、滑塊3和連桿5的重量都可忽略不計），導桿4繞重心的轉動慣量Js4及切削力P的變化規律。要求 求各運動副中反作用力及曲柄上所需要的平衡力矩。以上內容做在運動分析的同

8、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：2.1.1 5-6桿組示力體共受五個力，分別為P、G6、Fi6、R16、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= (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

9、=ac5=4.5795229205m/s2,那么我們可以計算FI6=- G6/g×ac =-800/10×4.5795229205 =-366.361834N 又F=P + G6 + FI6 + F45 + FRI6=0，方向 /x軸 BC 大小 9000 800 ？ ？作為多邊行如圖1-7所示圖1-7圖1-7力多邊形可得： F45=8634.49503048N N=950.05283516 N在圖1-6中，對c點取距，有 MC=-P·yP-G6XS6+ FR16·x-FI6·yS6=0 代入數據得x=1.11907557m 分離3,4構件進行

10、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u=10N/mm已知： F54=-F45=8634.49503048N，G4=220NaB4=aA4· lO4S4/lO4A=2.2610419m/s2 , S4=4=7.79669621rad/s2 由此可得： FI4=-G4/g×aS4 =-220/10×2.2610419N=-49.7429218N MS4=-JS4·aS4=-9.35603545 在圖1-8中，對O4點取矩得：MO4= Ms4 + FI4×x4 + F23×x23+ F54×x54 + G4×x4 = 0代入數據， 得MO4=-9.35603545-49.7429218×0.29+F23×0.41859878959+8634.49503048×0.57421702805+220×0.04401216867=0 故F23=11810.773N Fx + Fy + G4 + FI4 + F23 + F54 = 0方向： ？ ？ M4o4 大小： O4B 由圖解得：Fx=2991.6124744N Fy=1414.4052384N 方向豎直向下2.1.3 對曲柄分析，共受2個力，分別為R32,R12和一