齐齐哈尔大学普通高等教育机械原理课程设计
题目题号：牛头刨床
学院：机电工程学院
专业班级：机电131班
学生姓名：迟涵威
指导教师：**
2015年6月21日
齐齐哈尔大学
机械电子工程专业
机械原理课程设计任务书一．设计题目：牛头刨床
给定数据及要求
二．应完成的工作
1画出机构的运动简图，并作机构两个位置的速度、加速度多边形。
2设计说明书一份。
目录
摘要 (4)
一、设计任务......................................................................................................5.
二、工作原理及工艺动作过程 (5)
三、导杆机构的运动分析 (7)
1、设计数据 (7)
2、机构运动简图 (7)
3、速度分析 (9)
4、加速度分析 (10)
5、动态静力分析 (15)
总结 (19)
参考文献 (20)
摘要
牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，本次课程设计的主要内容是牛头刨床导杆机构的运动分析和动态静力的分析以及对不同设计方案的施行自行设计。每组各自选择一个相互不同的位置，独立绘制运动简图，进行速度、位移以及机构受力分析，绘制相关运动曲线图，最后将上述各项内容绘制在图纸上，并完成课程设计说明书。
本次《机械原理》课程设计的主要特点是具有较高的工作独立性内容联系性，和能够通过此次课程设计将相关课程中的相关知识融会贯通，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。
一、设计任务
机械原理课程设计的任务是对机器的主体机构进行运动分析，并根据给定的机器的工作要求，在此基础上进行相关设计。任务为：按照第一方案设计各个主体机构的简单绘图，绘制必要的图纸和编写说明书等。
二、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。刨床工作时, 如图(1-1）所示，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；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。切削阻力如图(b）所示。
图（1-1）
(b)
三、导杆机构的运动分析
1、设计数据：
2、机构的运动简图
1、以O4为原点定出坐标系，根据尺寸分别定出O2
点，B点，C点。确定机构运动时的左右极限位置。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（如下图）。
图1-2
取第I方案的第4位置和第9位置（如下图1-3）。
图 1-3
3. 对位置4点进行速度分析和加速度分析
（a ） 速度分析 取速度比例尺l μ=
mm s m 001.0
对A 点： 4
A V =
3
A V +
3
4A A V
方向：4BO ⊥ A O 2⊥ //B O 4
大小： ？ √ ？
4
A V =l μ⨯4pa =s
m mm mm s m
673239.0239.673001.0=⨯
4ω=A
O A l V 4
4
=
s r mm
s
m
38431.1486334.0673239.0=
3
4A A V =l μ4
3a
a l =
s m
mm mm
s
m
156326.0326.156001
.0=⨯
V 5
B = V
4
B =4ω⨯B O l 4
=
s m 747530.0 对于C 点： C V = B V + CB V
方向： //'XX B O 4⊥ BC ⊥ 大小： ？ √ ？
C V =l μ⨯pc l =mm s
m
001
.0s m
mm 749708.0708.749=⨯
CB
V =l μ⨯bc l =mm
s
m
001.0s m
mm 0490895.00895.49=⨯
5ω=
bc
l CB l u V =
s r
363626.0
速度分析图：
图 1-4
4.加速度分析 选取加速度比例尺为a μ=mm s m
2
001
.0
对于A 点：
4
A a =
n A a 4
+
t A a 4
=
3
A a +
k A A a 3
4 +
3
4r A A a
方向： A →4O B O 4⊥ A →2O B O 4⊥
//B O 4
大小： √ ？ √ √ ? 由于
3
A a =22ωA
O
l 2=
2
34263.4s
m
K
A A a 3
4=24ω3
4A
A V =
2432808.0s m
n A a 4
=24ωA
O
l 4=
2931975.0s m
已知，
根据加速度图1-5可得：
t A a 4
=a μ'
'a
n l =
2
549416.0s
m ，
r
A A
a 3
4=a μ'
'a
k l =
2298112.3s m
。
4
A a =24ωB
O
l 4=
2081866.1s m
, 5ω=CB V /BC l =0.363626s r
。
另外还可得出：B a =4A a ⨯A
O B
O l l 44=
2201248.1s m
n CB
a =
25ωBC
l =
2
01785.0s m
对于C 点
C
a =
B a
+ n CB
a + t CB
a
方向：//'XX B →4O C →B
BC ⊥
大小： ？ √ √ ？ 由
n CB
a =
25ω⨯BC
l =
2
01785.0s m
,B a =4A a ⨯A
O B
O l l 44=
2201248.1s m
已知，
根据根据加速度图可得：
C
a =
a μ'
'c p l =
2
617683.0s
m
，
t CB
a =
a μ'
''c n l =
29942344.0s m
加速度分析图：
