牛头刨床刨刀往复运动机构的分析与设计

机械工程学院

机械原理课程设计说明书

设 计 专 班 姓 指 导

题 目：牛头刨床刨刀往复运动机构的分析与设计 业：机械设计制造及其自动化 级：13级 名： 学 号

教 师：侍红岩 2016年 1 月 4 日

目 录

目 录

1 设计任务 .............................................. 1

1.1 设计题目 ........................................................................................................... 1 1.2 工作原理及工艺动作过程 ............................................................................. 1 1.3 原始数据及设计要求 ...................................................................................... 1 1.4 设计任务 ........................................................................................................... 2

2 系统传动方案设计 ..................................... 3

2.1 曲柄滑块机构与摆动导杆机构 .................................................................... 3 2.2 齿轮和摆动导杆机构 ...................................................................................... 4 2.3 执行机构方案的比较 ...................................................................................... 5 2.4 执行机构方案的确定 ...................................................................................... 5

3 机构运动简图及数据分析 ............................... 7

3.1 机械结构简图 ................................................................................................... 7 3.2 牛头刨床数据分析 .............................................................................................. 8

4 机构运动分解 ......................................... 10 5 主机构受力分析 ...................................... 11

5.1 各运动副反力 ................................................................................................. 11 5.2 曲柄机构平衡力矩 ........................................................................................ 14

参考文献 ................................................ 16

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1 设计任务

1.1 设计题目

牛头刨床刨刀往复运动机构的分析与设计。

1.2 工作原理及工艺动作过程

牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，整个机构的运转是由原动件1带动杆2的，通过连杆3推动滑块4运动；从而实现刨刀的往复运动。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；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。

1.3 原始数据及设计要求

图 1-1

已知行程比系数K=1.4原动件曲柄1转速n1=60r/min，刨刀5行程H=400mm，其它参数为，L4=220mm，L5=180mm，L6=350mm，L=L3/2，H1=100mm，H2尺寸应满足传动角尽可能大；故刨刀5移动导路位于D点圆弧轨迹弦高一半处；构件重量分别为G2=200N，G5=700N，质心位于S3、S5处；构件3绕质心转动惯量J S3=1.1kg.m2,回程阻力为零，其它忽略不计。刨刀工作阻力如图1-1所示，回程阻力为零，其它条

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件忽略不计。

表 1 已知数据 n1 60r/mi400mm n G2 200N

G5 700N JS3 1.1 kg.m2 1.4 220mm 180mm 350mm 100mm H K L? L? L? H? 1.4 设计任务

（1）绘制机构运动简图。

（2）作机构运动分析，求出各个运动副中的反力。

（3）用图解法作机构动态静分析；并求作用在原动件1上的平衡力矩。

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