机械原理课程设计---牛头刨床主体机构的分析与综合
1 课程设计的目的和任务
牛头刨床是常见的一种金属加工机床如图1所示。其主体机构的机构运动简图有多种形式，图2所示的是常用的五种主体机构的示意图。
图 1 牛头刨床
图2 牛头刨床的主体结构机构运动简图
课程设计的内容包括：
1）牛头刨床主传动系统总体传动方案的设计
构思一个合理的传动系统。它可将电机的高速转动（1440 转/分）变换为安装有刨刀的滑枕5 的低速往复移动（要求有三挡速度：60，95，150 次/分）。其中，将转动变为移动的装置（主体机构）采用图2 所示的连杆机构。在构思机构传动方案时，能做到思路清晰，各部分的传动比分配合理，最后在计算机上绘出主传动机构的原理示意图。
2）牛头刨床主体机构的尺度综合
已知数据如表1所示图中的参数如图3所示。
图3参数表达形式
表1 项目 方案1 方案2 方案3
序号 名称 代号 计算式
1 行程长度 H（mm） 600 600 600
2 机架高度 O2O4（mm） 360 350 380
3 行程速比系数 K 1.6 1.8 1.6
4 连杆长度 BC（mm） 0.3 BO4
5 摆动导杆长度 BO4（mm） H/2/ H/2/ H/2/
6 曲柄长度 AO2（mm） O2O4
7 曲柄转速 n（rpm） 50 30 40
3）牛头刨床主体机构的运动分析 sin2sin2sin2sin2根据已定出的主体机构的尺度参数，按曲柄处于最低转速、滑枕处于最大行程的工况对主体机构进行运动分析。设各具有旋转运动的构件对x 轴的转角分别为i i θ , ( 为旋转构件的标号），相应的角速度和角加速度分别为ωi ,ε i ；用解析法求出当曲柄转角θ1 从刨刀处于最右侧时起，沿逆时针方向转动每隔100 计算一组运动参数，其中包括：各杆的角位置、角速度、角加速度及刨刀的位置刀s （以最右点为零点）、速度刀v 和加速度刀a ，应用计算机在同一幅图中绘出刨刀的位移曲线、速度曲线和加速度曲线，并分析计算结果的合理性。
课程设计说明书—牛 头 刨 床
第一章、绪论
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，现在要求速度较低而且均匀，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，现在要求速度较高，以提高生产率。为此刨床采纳有急回作用的导杆机构。刨刀每次削完一次，利用空回行程的时刻，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，受到专门大的切削阻力，而空回行程中那么没有切削阻力。因此刨头在整个运动循环中，受力转变是专门大的，这就阻碍了主轴的匀速运转，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。
第二章、机构运动分析
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、加速度多边形和刨头的运动线图。以上内容与后面动态静力分析一路画在1号图纸上。
曲柄位置的确信
曲柄位置图的作法为：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，其余二、3…12等，是由位置1起，顺ω2方向将曲柄圆作12等分的位置。
设计数据
2.机构运动简图
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 LBC L04S4 XS6 YS6 G4 G6 P YP JS4
单位 r/min mm N mm kgm2
方案 Ⅰ 60 380 110 540
L04B
L04B 240 50 200 700 7000 80
目录
一、概述
1、课程设计的题目
2.、课程设计的任务和目的
3、课程设计的要求
4、课程设计的数据
二、机构简介与设计数据
三.课程设计的内容和步骤
§2.1、拆分杆组
§2.2、方案分析
§2.3、程序编写过程
§2.4、程序说明
§2.5、C语言编程及结果
§2.6、位移，速度，加速度图
三、小结
四、参考文献
一、概述
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.
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；
4.凸轮机构设计。
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。
.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。
二.机构简介与设计数据
1， 机构简介
牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图4-1。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，以提高生产效率。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8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮带动螺旋机构（图中没有画出），使工作台连同工件一次进级运动，以便刨刀继续切削。刨头在工作行程过程中，受到很大的切削阻力（在切削的前后各有一段约0.05H的空刀距离，见图4-1，b）而空回行程中则没有切削阻力。因此刨头在整个循环运动中，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。
牛头刨床课程设计
牛头刨床是一种常见的木工机械，用于加工木材表面，使其平整光滑。在木工行业中，牛头刨床是必不可少的工具之一。本文将介绍牛头刨床的基本原理、结构和使用方法，并提供一些课程设计的思路。
一、牛头刨床的基本原理
牛头刨床的基本原理是利用刨刀在木材表面切削，使其表面平整光滑。刨刀是由刨刀架和刨刀组成的，刨刀架固定在刨床上，刨刀则通过刨刀架与刨床相连。当刨床启动时，刨刀开始旋转，同时向前推进，切削木材表面，使其平整光滑。
二、牛头刨床的结构
牛头刨床的结构主要由以下几个部分组成：
1.床身：床身是牛头刨床的主体部分，通常由铸铁或钢板制成。床身上有一条长槽，用于固定刨刀架。
2.刨刀架：刨刀架是用于固定刨刀的部件，通常由铸铁或钢板制成。刨刀架上有一个或多个刨刀槽，用于固定刨刀。
3.刨刀：刨刀是用于切削木材表面的部件，通常由高速钢制成。刨刀有不同的形状和尺寸，可根据不同的加工需求进行选择。
4.进给机构：进给机构是用于控制刨刀前进速度的部件，通常由电机、减速器和传动装置组成。进给机构的速度可根据加工需求进行调整。
5.调整机构：调整机构是用于调整刨刀高度和角度的部件，通常由手轮、螺杆和导轨组成。调整机构的精度和稳定性对加工质量有重要影响。
三、牛头刨床的使用方法
使用牛头刨床时，需要注意以下几点：
1.选择合适的刨刀：根据加工需求选择合适的刨刀，刨刀的形状和尺寸应与木材的形状和尺寸相匹配。
2.调整刨刀高度和角度：根据加工需求调整刨刀高度和角度，确保刨刀与木材表面接触的角度和深度正确。
3.调整进给速度：根据加工需求调整进给速度，确保刨刀前进速度适当，不过快或过慢都会影响加工质量。
4.保持刨床清洁：定期清理刨床上的木屑和灰尘，保持刨床清洁，以免影响加工质量。
四、课程设计思路
针对牛头刨床的课程设计，可以从以下几个方面入手：
1.设计一个简单的木工制品，如木制书架或木制餐桌，要求学生使用牛头刨床进行加工。
