机械基础实训2 牛头刨床的设计(样本).doc

1 《机械基础》综合实训班级姓名学号题号组员 2 课题二牛头刨床执行机构分析与设计设计要求与设计数据 1) 电动机轴与曲柄轴 2 平行,刨刀刀刃 E 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。 2) 为了提高工作效率,在空回程时刨刀快速退回,即要有急回运动,行程速比系数在 左右。为了提高刨刀的使用寿命和工件的表面加工质量,在工作行程时,刨刀要速度平稳, 切削阶段刨刀应近似匀速运动。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; 3) 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。 4) 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。 5) 曲柄转速在 6 0r/min ,刨刀的行程 H在 300mm 左右为好,具体数据见下表。( 从教材第 12 页表中选取) 已知条件题号 1 导杆机构运动分析机架 l O 2O4 380 工作行程 H 310 行程速比系数 K 连杆与导杆之比 l BC/l B O4 凸轮机构设计从动件最大摆角δ max 15° 从动件杆长 l O9D 125 许用压力角[α] 40° 推程运动角Φ 75° 远休止角Φs 10° 回程运动角Φ’ 75° [ 任务实施](以教材第 12 页表中题号 1 的数据为例。) 3 任务一平面机构的结构分析图 4-2 所示为牛头刨床的结构图, 已知滑枕6 的导轨高l h =1000mm , 大齿轮2 的中心高l h1 =540mm , 滑块销 3 的回转半径 r x =240mm 。绘制主体运动机构的运动简图,并通过自由度的计算,判断其运动的确定性。解:1、机构分析。牛头刨床主体运动机构由齿轮传动机构、导杆机构、凸轮机构、棘轮机构等组成,机构示意图如图 4-17 (a )所示。图 4-17 (a)牛头刨床主体运动机构示意图 2、为了简单地说明问题, 下面仅取导杆机构和凸轮机构这部分进行运动简图绘制和自由度计算。 1 )确定运动副类型。原动件曲柄与凸轮都固结在大齿轮 2 上,用轴通过轴承与机架 7 铰接成转动副 O 2; 凸轮 2 与滚子之间形成高副 G 1, 滑块 3 通过销子与大齿轮铰接成转动副 A; 滑块 3与导杆 4 用导轨联接为面接触成移动副 Y1 ;导杆分别与连杆 5 和机架铰接成转动副 B和O 4 ;连杆 5 与滑枕 6 铰接成转动副 C; 滑枕 6 与机架 1 用导轨联接以面接触成移动副 Y 2。推杆 7 分别与机架 1 和连杆 8 铰接成转动副 O 9和E, 摇杆 9 分别与连杆 8 和机架铰接成转动副 F和G。这里有 1 个高副、 9 个转动副和 2 个移动副共 12 个运动副。 2 )确实视图平面,以平行于凸轮运动平面作为视图平面。 3 )计算长度比例和图示长度。设图样最大尺寸为 50mm ,则长度比例尺 l?=hl /50= 1000mm / 50mm = 20 lhlh?/?= 1/ = 50mm lhlh?/ 11?==27mm lrlr?/?= =12mm 4) 绘制机构运动简图。①先绘制机架上的运动副铰链, 根据 h 值绘制滑枕的导路;②选