下载文档原格式
之阳早格格创做书籍院：河北大教班级：博业：体造教号：指挥教授：目录一、课程安排任务书籍21.处事本理及工艺动做历程22．本初数据及安排央供3二、安排证明书籍41．画机构的疏通简图42.对付位子4面举止速度分解战加速度分解63．对付位子9面举止速度分解战加速度分解9速度分解图：104.对付位子9面举止径背静力分解12心得感受15开辞16参照文件17一、课程安排任务书籍1.处事本理及工艺动做历程牛头刨床是一种用于仄里切削加工的机床.刨床处事时,如图(1-1）所示，由导杆机构2-3-4-5-6戴动刨头6战刨刀7做往复疏通.刨头左止时，刨刀举止切削，称处事路程，此时央供速度较矮而且匀称；刨头左止时，刨刀不切削，称空回路程，此时央供速度较下，以普及死产率.为此刨床采与有慢回效率的导杆机构.刨头正在处事路程中，受到很大的切削阻力，而空回路程中则不切削阻力.切削阻力如图(b）所示.(b)2．本初数据及安排央供Y图（1-1）已知直柄每分钟转数n2，各构件尺寸及沉心位子，且刨头导路x-x位于导杆端面B所做圆弧下的仄分线上.央供做机构的疏通简图，并做机构二个位子的速度、加速度多边形以及刨头的疏通线图.以上真质与后里动背静力分解所有画正在1号图纸上.二、安排证明书籍1．画机构的疏通简图1、以O4为本面定出坐标系，根据尺寸分别定出O2面，B面，C面.决定机构疏通时的安排极限位子.直柄位子图的做法为：与1战8’为处事路程起面战末面所对付应的直柄位子，1’战7’为切削起面战末面所对付应的直柄位子，其余2、3…12等，是由位子1起，顺ω2目标将直柄圆做12仄分的位子（如下图）.图1-2与第I规划的第4位子战第9位子（如下图1-3）.图 1-32. 对付位子4面举止速度分解战加速度分解（a ） 速度分解 与速度比率尺l μ=mmsm001.0对付A 面：4A V = 3A V + 34A A V 目标：4BO ⊥O 2⊥ //O 4 大小： ？ √ ？4A V =l μ⨯4pa =sm mm mm s m673239.0239.673001.0=⨯ 4ω=AO A l V 44=sr mm sm38431.1486334.0673239.0=34A A V =l μ43a a l =s m mm mm s m156326.0326.156001.0=⨯ V 5B = V 4B =4ω⨯B O l 4=sm 747530.0对付于C 面：C V = B V + CB V 目标： //'XX B O 4⊥BC ⊥ 大小： ？ √ ？C V =l μ⨯pc l =mms m001.0s m mm 749708.0708.749=⨯ CB V =l μ⨯bc l =mmsm001.0sm mm 0490895.00895.49=⨯ 5ω=bcl CBl u V =s r 363626.0 速度分解图：图 1-4(b)加速度分解 采用加速度比率尺为a μ=mmsm 2001.0对付于A 面：4A a = n A a 4 + t A a 4 = 3A a + k A A a 34 + 34r A A a 目标：A→4O B O 4⊥ A→2O B O 4⊥//B O 4大小： √ ？ √√ ?由于3A a =22ωA O l 2=234263.4smK A Aa 34=24ω34A A V =2432808.0s mn 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 =2549416.0sm ， r A A a 34=a μ''a k l =2298112.3s m .4A a =24ωB O l 4=2081866.1sm ,5ω=CB V /BC l s r .其余还可得出：B a =4A a ⨯AO B O l l 44=2201248.1s mn CBa =25ωBC l =201785.0s m对付于C 面C a =B a +n CBa + tCB a 目标：//XX B→4O C→B BC ⊥大小： ？√√ ？由nCBa =25ω⨯BC l = 201785.0sm ,B a =4A a ⨯AO 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 =2617683.0sm ，t CB a =a μ'''c n l =29942344.0s m加速度分解图：图 1-53．对付位子9面举止速度分解战加速度分解（a ） 速度分解 与速度比率尺l μ=mmsm001.0对付A 面：4A V = 3A V + 34A A V 目标：4BO ⊥O 2⊥ //O 4 大小： ？ √ ？4A V =l μ⨯4pa =sm mm mm s m3289949.09949.328001.0=⨯ 4ω=AO A l V 44=sr mmsm 044034.1315119.03289949.0= 34A A V =l μ43a a l =s m mm mm s m60782497.082497.607001.0=⨯ V 5B = V 4B =4ω⨯B O l 4=sm 56377824.0对付于C 面：C V = B V + CB V 目标： //'XX B O 4⊥BC ⊥大小： ？ √ ？C V =l μ⨯pc l =mms m001.0sm mm 5518355.08355.551=⨯ CB V =l μ⨯bc l =mmsm001.0s m mm 1436768.06768.143=⨯ 5ω=bcl CBl u V =s r 06427.1 速度分解图：图 1-6(b)加速度分解 采用加速度比率尺为a μ=mmsm 2001.0对付于A 面：4A a = n A a 4+ t A a 4 = 3A a + k A A a 34 + 34r A A a 目标： A→4O B O 4⊥ A→2O B O 4⊥ //B O 4大小： √ ？ √√ ?由于3A a =22ωA O l 2=234263.4smKA A a 34=24ω34A A V =226918.1s mn A a 4=24ωA O l 4=24818.343.0s m 已知，根据加速度图1-7可得：t A a 4=a μ''a n l =25498973.2sm ， r A A a 34=a μ''a k l =24106178.2s m4A a =24ωB O l 4=257293.2s m其余还可得出：B a =4A a ⨯AO B O l l 44=24090669.4s mn CBa =25ωBC l =2152911.0s m对付于C 面C a = B a + n CBa + tCB a 目标：//XX B→4O C→B BC ⊥大小： ？ √√ ？由nCBa =25ω⨯BC l = 2152911.0sm ,B a =4A a ⨯AO B O l l 44=24090669.4s m 已知，根据根据加速度图可得：C a =a μ''c p l =2247506.4sm ，t CB a =a μ'''c n l =25366925.0s m加速度分解图：图 1-74. 对付位子9面举止径背静力分解与“9”面为钻研对付象，分散5、6构件举止疏通静力分解，做阻力体如图1─8所示.图 1-8已知G6=700N ，又ac=ac5=4.2475055m/s2,那么咱们不妨估计设45R F 与火仄导轨的夹角为α，可测得α的大小为2.6456785由0cos 456=-=∑αR I XF F F,∑=-+=0sin 6456G F F FR R Yα可估计出717328.30345=R F , 98071.6856=R F 分散3,4构件举止疏通静力分解，杆组力体图如图1-9所示图 1-9已知： FR54=FR45=303.717328N ，G4=200Nm N J M S I /901.8091855.81.1444=⨯-=⨯-=α根据∑=⨯-+⨯+⨯+⨯=0423435424144h F M h F h F h G MR I R I O ，其中1h ，2h ，3h ，4h 分别为4G ,4I F ,54R F ,23R F 效率于4O 的距离（其大小不妨测得），不妨供得：23R F =609.753093N.做力的多边形如图1-10所示图 1-10由图1-10可得：4I R F = 250.04 N对付直柄2举止疏通静力分解，做组力体图如图1-11所示，图 1-1132R F 效率于2O所以直柄上的仄稳力矩为：m N h F M R /0924.1332=⨯=，目标为顺时针.心得感受优好的花朵必须要通过勤劳的汗火灌溉.有启花才有截止,有付出才有支获.通过几天日日夜夜的搏斗，正在教授亲切天指挥下，正在共教们的稀切协共下，天然也有自己的全力战辛酸,那份课程安排毕竟完毕了,内心无比的下兴,果为那是咱们全力的结晶.正在那几天中，我有很多的感受，共时也有我也找到许多的毛病，仅便估计机辅帮画图而止，支配的便近近不敷流利，博业知识也不克不迭流利应用.然而是通过那次试验安排，我感触我有了很挨的普及.其次，通过那次安排我教会了查找一些相闭的工具书籍，并发端掌握了一些安排数据的估计要领；再次，自己的估计机画图火仄也有了一定的普及，并对付所教知识有了进一步的明黑.天然，动做自己的第一次安排，其中肯定有太多的缺累，期视正在以后的安排中，不妨得到改正，使自己日益臻于老练，博业知识日益深薄.我正在那次安排中感触了合做的力量，巩固了自己的团队粗神.那将使我受益末死.“功到自然成.”惟有通过不锻炼,自己才搞驱逐更大的挑拨战机逢,我疑赖我自己一定不妨正在锻炼发展.开辞本论文是正在李教授亲自指挥下完毕的.导师正在教业上给了我很大的帮闲，使我正在真验历程中预防了许多无为的处事.导师敷衍了事、宽紧认果然治教做风，粗益供粗、诲人不倦的教者风范，以及正直无公、磊降漂亮的下尚性格，更让我明黑许多搞人的讲理，正在此我对付教授表示忠心的感动！参照文件4.《板滞本理教程.》申永胜主编. 北京：浑华大教出版社， 19995.《板滞本理》邹慧君等主编，下等培养出版社，19996.《连杆机构》伏我默J主编，板滞工业出版社7.《机构分解与安排》华大年等主编，纺织工业出版社8.《板滞疏通规划安排脚册》邹慧君主编，上海接通大教出版社9.《板滞安排>>吴克脆，于晓黑，钱瑞明主编. . 北京：下等培养出版社，200310.《板滞安排>>.龙振宇主编. 北京：械工业出版社，200211. 《板滞安排前提（第四版）》杨可桢，程光蕴主编. . 北京：下等培养出版社，199912.《板滞安排前提（下册）》弛莹主编.. 北京：板滞工业出版社， 199713.《板滞安排（板滞安排前提Ⅱ）》周坐新主编. . 沉庆：沉庆大教出版社， 199614.《板滞系统安排》墨龙根，黄雨华主编. 北京：板滞工业出版社， 199015.《板滞安排教》黄靖近，龚剑霞，贾延林主编. 北京：板滞工业出版社， 199916.《板滞安排脚册》缓灏，第二版. 北京：板滞工业出版社， 200017.《安排要领教》黄杂颍主编，板滞工业出版社18.《板滞传动安排脚册》江耕华等主编，煤冰工业出版社19. 《板滞本理》（第六版）孙桓等主编下等培养出版社20.《板滞本理课程安排指挥书籍》罗洪田编著下等培养出版社21.《板滞本理教教大目》造定人弛枯江22. 板滞本理郑文经吴克脆等主编。
机械原理课程设计牛头刨床说明书一、引言本文为机械原理课程设计牛头刨床的说明书，旨在介绍牛头刨床的结构、原理、使用方法以及维护保养等方面的内容，希望能对使用者有所帮助。
二、牛头刨床的结构与原理牛头刨床是一种用于刨削板材表面的机床，主要由机床床身、工作台、电机、导轨以及滑块等部件组成。
其工作原理是通过工作台上的牛头将木材压住并将其通过旋转的铣刀刨削出所需的形状。
同时，导轨和滑块的设计能够确保工作台能够进行稳定的上下移动以及平移。
三、牛头刨床的使用方法在使用牛头刨床时，首先需要将待加工的木材放在工作台上。
接着，按照所需的形状设计好牛头，并将其固定在工作台的卡箍上。
然后，开启电机，调整刨床刀具的高度和位置，开始进行刨削加工。
在加工过程中，需要保持稳定的物料进给速度和足够的润滑，以保证刨削的精度和质量。
四、牛头刨床的维护保养为了确保牛头刨床的正常运行，需要定期进行维护与保养。
首先，每天需要清理机床内部和机械表面的灰尘和碎屑，以保持机床的清洁和卫生。
其次，每周需要检查牛头和铣刀的状态，并在需要时进行维修或更换。
另外，还应该保持机床的导轨和滑块润滑充足，确保加工精度和刨削质量。
五、注意事项在使用牛头刨床时，需要特别注意安全事项。
首先，要保持机床周围的环境整洁、明亮，防止伤害事故的发生。
其次，需要正确穿戴工作服和工作手套，防范手部伤害。
同时，加工时应该保持注意力集中，避免加工过程中的疏忽。
最后，在进行加工前必须确保机床的各项控制仪器如电源、导轨等功能齐全、可用。
以上为机械原理课程设计牛头刨床说明书的内容，希望能为使用者提供帮助和指导，促进机械制造领域的发展和进步。
1、课程标题与目的1.1．课程标题 ----------------牛头刨床机构的课程设计1.2．课程设计目的1、学会机械运动简图设计的步骤和方法。
2、巩固所学的理论知识，掌握机构分析与综合的基本方法。
3、培养学生使用技术资料，计算作图及分析与综合的能力。
4、培养学生进行机械创新设计的能力。
2、设计内容及要求2.1、设计内容平面刨削机床运动简图设计及分析，计算刨削机构在指定位置的速度、加速度、受力，绘制位移、速度、加速度曲线、平衡力矩曲线、等效阻力矩曲线以及等效驱动力矩曲线。
根据上述得到的数据，确定飞轮的转动惯量JF。
2.2、机器的工艺功能要求1、刨削尽可能为匀速，并要求刨刀有急回特性。
2、刨削时工件静止不动，刨刀空回程后期工件作横向进给，且每次横向进给量要求相同，横向进给量很小并且随工件的不同可调。
3、工件加工面被抛去一层后，刨刀能沿垂直工件加工面方向下移一个切削深度，然后工件能方便地作反方向间歇横向进给，且每次进给量仍然要求相同。
4、原动机采用电动机。
3、机器运动方案简图的拟定3.1、机器工艺动作分解及要求根据机器的工艺功能要求，其工艺动作分解如下：1、刨刀的切削运动：往复移动，近似均匀，具有急回特性。
2、工件的横向进给运功：间歇运动，每次移动量相同，在刨刀空回程后期完成移动，要求移动量小且调整容易。
工件刨去一层之后能方便地作反向间歇横向移动进给，同样要求反向进给量每次相同且易调整。
3、刨刀的垂直进给运动：间歇移动，工件刨去一层之后刨刀下移一次，移动量调整方便。
3.2、机器运动循环图图3-1 直线式工作循环图图3-2 圆周式工作循环图3.3三个执行机构的选型：3.3.1刨刀的切削运动按照原始条件，原动机采用电动机，电机转子的回转运动经过减速传动装置后再传给刨刀切削运动的执行机构，所以它应具备回转运动转换成双向移动的功能，常用于实现这一功能的执行机构有以下几种：1、移动从动件凸轮机构：一般凸轮作为主动件，做连续回转运动或平移运动，其轮廓曲线的形状取决于从动件的运动规律。
机械原理牛头刨床课程设计说明书一、设计目标本课程设计旨在通过设计和制作一个机械牛头刨床，使学生能够熟悉机械原理相关知识，并培养其机械设计和制造的能力。
二、设计要求1. 设计一个适用于木材刨削的牛头刨床，能够实现刨削操作。
2. 设计结构合理，刨削效果良好，安全可靠。
3. 刨削精度要求达到工业标准。
三、设计内容1. 刨床结构设计：a. 确定刨床的主要组成部分，包括床身、工作台、横梁、进给装置等。
b. 设计床身和工作台的结构，确定材料和尺寸。
c. 设计横梁的结构，确保刨床具有足够的强度和刚度。
d. 设计进给装置，以满足刨削的速度和精度要求。
2. 主动传动系统设计：a. 选择适当的传动方式，如皮带传动、齿轮传动等。
b. 设计传动比，以满足刨削速度要求。
c. 选取适当的传动元件，如电机、皮带轮、齿轮等。
3. 刨削工具设计：a. 选择适当的刨削刀具，如牛头刨刀。
b. 设计刨削刀头的结构和尺寸，以满足刨削要求。
4. 安全保护装置设计：a. 设计适当的安全装置，保证操作人员的安全。
b. 设计急停装置，以应对突发情况。
五、设计步骤1. 确定设计目标和要求，了解使用环境和条件。
2. 进行初步设计，包括结构设计、传动系统设计、刨削工具设计和安全保护装置设计。
3. 进行详细设计，确定各个零件的尺寸和形状。
4. 制作和加工零件，组装刨床。
5. 进行试验和调整，测试刨床的性能和刨削效果。
6. 完善设计和制作文档，撰写课程设计报告。
六、设计成果通过完成本课程设计，学生将获得一个机械牛头刨床的制作经验，并掌握机械原理相关知识。
同时，学生还将培养出良好的团队合作能力和工程实践能力。
机械原理课程设计牛头刨床说明书负责人：学院：机电工程学院班级：学号：日期： 2013年 7 月 11 日目录第1章设计任务1.1 设计任务 (3)1.2 原始参数 (4)第2章运动方案设计2.1 主机构方案（选型） (5)2.2 齿轮传动机构方案 (7)第3章电动机的选择3.1 电动机的功率 (8)3.2 电动机的型号 (8)第4章齿轮机构设计4.1 传动比的分配 (10)4.2 齿轮机构的设计 (10)第5章主机构的设计5.1 主机构运动分析 (12)5.2 主机构受力分析 (16)第6章速度波动调节w的计算 (26)6.1 Δmax6.2 飞轮的设计 (26)第7章总结7.1 体会心得 (30)7.2 参考文件 (32)第1章设计任务1.1 设计任务中小型牛头刨床的主运动(见机床)大多采用曲柄摇杆机构(见曲柄滑块机构)传动，故滑枕的移动速度是不均匀的。
大型牛头刨床多采用液压传动，滑枕基本上是匀速运动。
滑枕的返回行程速度大于工作行程速度。
由于采用单刃刨刀加工，且在滑枕回程时不切削，牛头刨床的生产率较低。
机床的主参数是最大刨削长度。
牛头刨床主要有普通牛头刨床、仿形牛头刨床和移动式牛头刨床等。
普通牛头刨床(见图)由滑枕带着刨刀作水平直线住复运动，刀架可在垂直面内回转一个角度，并可手动进给，工作台带着工件作间歇的横向或垂直进给运动，常用于加工平面、沟槽和燕尾面等。
仿形牛头刨床是在普通牛头刨床上增加一仿形机构，用于加工成形表面，如透平叶片。
移动式牛头刨床的滑枕与滑座还能在床身(卧式)或立柱(立式)上移动，适用于刨削特大型工件的局部平面。
牛头刨床一种刨床，利用住复运动的刀具切割已固定在机床工作平台上的工件〔一般用来加工较小工件)。
机床的刀架状似牛头，故名。
1.2 原始参数牛头刨床传动装置原始参数：方案平均数度mv(mm/s)变化系数k刨刀冲程H(mm)切削阻力rF(N)空行程摩擦阻力'r F（N）IV580 1.50 400 4000 200方案越程量ΔS(mm)刨头重量（N）杆件线密度（kg/m）不均匀系数[δ]IV20 620 300 0.05 第2章运动方案设计2.1 主机构方案主机构方案图：主机构尺寸计算：11*180+-=K K θ (2-1)36=θ ABm w HV )(θπ+= (2-2) 30ABAB n w π=(2-3) s rad /47.5w AB =)/11(60K H v n mAB+=∴ (2-4) min /2.52r n AB =2sin2θH L CD =(2-5) mm L CD 21.647=CD ACL L 53= (2-6) mm L AC33.388=CD CF L L 96.0= (2-7) mm L CF 32.621=2sinθAC AB L L = (2-8) mm L AB 00.120=CD DEL L 41= (2-9) mm L DE80.161=2.2 齿轮传动机构方案电动机的转速大概是n=1440r/min ，而min /2.52n r AB = ,所以 总传动比大概是58.272.521440==总i ，所以采用三级减速装置，第一级采用皮带，后两级采用展开式二级圆柱齿轮减速器。
机械原理牛头刨床课程设计说明书【课程设计说明书】机械原理牛头刨床一、设计要求设计一台工业用牛头刨床，实现对工件的加工和修整。
具体要求如下：1. 切削平面尺度：500mm×300mm；2.设计应符合牛头刨床机床的常见设计规范，确保机床的稳定性和可靠性；3.确定合适的传动方式，保证工作台的运动平稳、精度高；4.配备适用于牛头刨床的刀具，并设计合理的刀具固定装置；5.设计合适的工作台升降装置，以便对工件进行修整和加工；6.需要制作完整的设计图纸，包括总装图、零件图、工艺图、总体尺寸图等。
二、设计方案1.结构设计：本设计采用C型床身结构，床身采用优质铸铁材料，具有足够的刚性和稳定性。
设计采用铸造床身而非焊接结构，以确保床身的牢固性和寿命。
2.传动方式：采用液压传动和滚珠丝杠传动相结合的方式，保证牛头刨床的刨削平稳性和精确度。
使用液压缸控制工作台的下行速度，滚珠丝杠传动确保工作台的升降精度。
3.刀具固定装置：设计使用可调节的夹具和刀架装置，以便进行不同尺寸工件的加工。
采用刀架的固定方式，提高切削精度和稳定性。
4.工作台调整装置：使用螺杆和手柄的组合进行工作台的调整和锁定，确保工作台的位置在切削过程中保持稳定。
三、关键技术分析1.床身结构设计：床身是整个牛头刨床的基础，需要具备足够的刚性和稳定性。
采用C型床身结构可以有效避免因切削过程中产生的振动对加工质量的影响。
2.传动系统设计：液压传动和滚珠丝杠传动结合，确保切削平稳和升降精度。
液压系统可根据切削要求调节下行速度，滚珠丝杠传动可以精确控制工作台的升降位置。
3.刀具固定方式设计：可调节的夹具和刀架结合，使得牛头刨床可以适应不同尺寸工件的加工。
刀架的固定方式可以提高切削精度和稳定性。
4.工作台调整装置设计：使用螺杆和手柄的组合进行工作台的调整和锁定，使得工作台的位置在切削过程中保持稳定。
确保工件加工精度和切削平面的平整。
四、设计结果经过详细设计和计算，本课程设计的机械原理牛头刨床满足设计要求，具备较高的稳定性、精确度和操作性。
中南大学CENTRAL SOUTH UNIVERSITY课程设计题目：牛头刨床的设计学生姓名： + + + 学院：机电工程学院专业班级：机械++++ 班完成时间： 7月10日指导老师： + + +目录一、设计步骤............................................................................................................. - 2 -二、课程设计的性质、目的和任务 .................................................................. - 2 -三、机械原理课程设计的内容和方法.............................................................. - 2 -四、设计任务分配 ................................................................................................... - 3 -五、设计原始数据 ................................................................................................... - 3 -六、设计内容............................................................................................................. - 4 -七、机构工艺动作分解及运动循环图.............................................................. - 5 -八、杆件机构的分析............................................................................................... - 6 -1.速度分析：........................................................................................ - 6 -2.加速度分析：.................................................................................... - 8 -3.导杆结构的力分析............................................................................ - 9 -九、小组成员数据及其绘制的曲线 ................................................................ - 11 -十、飞轮转动惯量的计算 ................................................................................... - 12 - 十一、电动机的选择与确定 ................................................................................... - 14 - 十二、凸轮机构的设计............................................................................................. - 17 - 十三、参考文献........................................................................................................... - 21 - 十四、心得体会........................................................................................................... - 21 -一、设计步骤（1）确定扭头刨床工作原理。
牛头刨床的课程设计说明书牛头刨床的课程设计说明书2011 年01 月05 日题目：牛头刨床的设计与分析系别专业班级学生姓名学号指导教师2011 年月日目录一、概述§1.1 、课程设计的目的§1.2 、课程设计的任务§1.3 、课程设计的方法二、牛头刨床的设计任务§2.1 、设计题目§2.2 、设计内容三、牛头刨床主传动机构的结构设计与分析§3.1 、设计数据§3.2 、机构选型、方案分析及方案的确定§3.3 、机构尺寸的计算与确定四、牛头刨床主传动机构的运动分析§4.1 、图解法运动分析§4.2 、运动曲线图五、心得体会六、参考文献一、概述§1.1 、课程设计的目的机械原理课程是高等学校机械类近机类专业本、专科学生较全面地运用已学过的知识，特别是机械原理部分已学过的知识的知识第一次较全面地对一项工程实际的应用问题从任务分析、调查研究、方案比较、方案确定、绘制出机构运动简图、进行机械运动和动力学分析与设计的基本训练，是该课程的一个重要实践环节。
其目的在于运用已学过的知识培养学生创新能力，用创新思想确定出解决工程实际问题的方案及其有关尺寸，并学会将方案绘制出机构运动简图的能力。
培养学生对确定的机构运动简图进行机构运动分析及动力分析，学会按任务进行调研、实验、查阅技术资料、设计计算、制图等基本技能。
在此基础上初步掌握计算机程序的编制，并能用计算机解决工程技术问题。
学会运用团队精神，集体解决技术难点的能力。
（1）小组成员按设计任务书要求想三个方案、小组讨论确定所选最优设计方案；（2）确定杆件尺寸；（3）绘制机构运动简图；（4）对机械行运动分析，求出相关点或相关构件的参数，如点的位移、速度。
列表，并绘制相应的机构运动线图如位移与原动件角曲线；速度与原动转角曲线；（5）根据方案对各机构进行运动设计，如对连杆机构按行程速比系数进行设计；对凸轮机构按从动件运动规律设计凸轮轮廓曲线；对齿轮机构按传动比要求设计齿轮减速机构，确定齿轮传动类型，传动比并进行齿轮几何尺寸计算，绘制齿轮啮合图。
机械原理课程设计说明书牛头刨床一、设计题目牛头刨床的机械原理设计二、设计目的本次课程设计的目的是通过对牛头刨床的设计，深入理解机械原理中机构的运动和动力传递，掌握机械设计的基本方法和步骤，提高分析和解决实际工程问题的能力。
三、原始数据及设计要求1、刨削行程长度：＿___mm2、刨削速度：＿___m/min3、行程速比系数：＿___4、刨刀工作行程时的平均切削力：＿___N5、刨刀空行程时的平均阻力：＿___N设计要求：1、绘制机构运动简图。
2、对机构进行运动分析和动力分析。
3、确定电动机的功率和转速。
4、设计主要零部件的结构尺寸。
四、机构的选择和工作原理牛头刨床通常采用曲柄摇杆机构来实现刨刀的往复直线运动。
其工作原理是：电动机通过皮带传动将动力传递给飞轮，飞轮带动曲柄旋转，曲柄通过连杆带动摇杆摆动，摇杆与滑枕相连，从而使滑枕带动刨刀作往复直线运动。
五、运动分析1、位移分析设曲柄长度为 r，连杆长度为 l，摇杆长度为 a，偏距为 e。
以曲柄转角φ 为自变量，根据几何关系可以得到摇杆的摆角θ 和滑枕的位移 s 的表达式。
2、速度分析对位移方程求导，可以得到摇杆的角速度ω 和滑枕的速度 v 的表达式。
3、加速度分析对速度方程求导，可以得到摇杆的角加速度ε 和滑枕的加速度 a 的表达式。
六、动力分析1、工作阻力分析根据刨削工艺要求，确定刨刀在工作行程和空行程中的阻力变化规律。
2、惯性力分析计算各构件的质量和转动惯量，根据加速度分析结果计算惯性力。
3、平衡分析考虑惯性力和工作阻力，对机构进行平衡分析，以减小振动和冲击。
七、电动机的选择1、计算工作功率根据刨削力和刨削速度，计算刨削工作所需的功率。
2、考虑传动效率考虑皮带传动、齿轮传动等的效率，计算电动机所需的输出功率。
3、选择电动机根据所需功率和转速，选择合适的电动机型号。
八、主要零部件的设计1、曲柄和连杆的设计根据受力情况和运动要求，确定曲柄和连杆的材料、尺寸和结构形式。
机械原理课程设计--牛头刨床设计说明书机械原理课程设计说明书牛头刨床设计说明书班级：学号:姓名:组别:指导老师：目录一概论 (3)1、设计目的 (3)2、设计任务 (3)3. 扭头刨床机构简介及工作原理 (3)二导杆机构的运动分析 (4)1、刨头位移线图 (11)2、速度分析 (6)三凸轮机构设计 (11)1、凸轮设计要求 (11)2、凸轮机构从动件位移、速度、加速度线图 (13)四齿轮机构设计 (14)1、齿轮设计要求 (14)2、齿轮计算 (15)3、绘制齿轮啮合区图 (18)五课程设计评价与分析六课程设计的心得体会 (18)七课程设计参考文献 (20)一、概论1.1机械原理课程设计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。
机械原理课程设计目的在于巩固和加深所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力，使学生对于常用机构（连杆机构、凸轮机构和齿轮机构）设计和运动分析有比较完整的认识，。
以及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，进一步提高设计计算和解决工程技术问题的能力。
1.2机械原理课程设计任务及要求机械原理课程设计任务是对主体机构进行设计和运动分析，并根据给定机器的工作要求，在此基础上绘制凸轮、齿轮；或对各机构进行运动分析。
要求：1、学生根据设计任务在规定时间内完成1# 设计图一张，3# 设计图两张，设计说明书一份（20页左右）。
2、要求计算正确、作图规范，图面整洁，说明书步骤清晰有条理，书写端正。
1.3牛头刨床机构简介及工作原理1.3.1扭头刨床简介牛头刨床是刨削类机床中应用较广的一种。
它适合刨削长度不超过1000mm的中、小型零件。
牛头刨床的主运动为电动机→变速机构→摇杆机构→滑枕往复运动；牛头刨床的进给运动为电动机→变速机构→棘轮进给机构→工作台横向进给运动。
目录❖ 1 : 机械原理课程设计内容及要求 1 ❖ 2 ：牛头刨床机构简介及原始数据 1 2-1：牛头刨床简介 1 2-2：机构的要求 1 2-3：牛头刨床设计原始数据 2 ❖ 3 ：机构方案的初步确定 2 3-1：曲柄滑块机构与摆动导杆机构 23-2：曲柄滑块机构与扇形齿轮齿条机构 43-3：综合评定确定方案 6 ❖ 4 ：机构工艺动作分解及运动循环图 7 ❖ 5 ：主机构尺度综合及运动特性评定 8 5-1：2号位置动态静力学分析 8 5-2：7号位置动态静力学分析 11 ❖ 6 ：电动机功率与型号的确定 13 ❖ 7 : 主机构受力分析 14 7-1：2号受力分析 14 7-2：7号受力分析 15 ❖ 8 ：飞轮转动惯量的计算 16 ❖ 9 ：减速机构以及工作台进给机构的确定 19 9-1：减速机构的确定 209-2：工作台进给方案的确定 20 ❖ 10 ：设计心得与体会 22 ❖ 11 ：参考文献 24一：课程设计题目、内容及其目的题目：牛头刨床内容：平面刨削机床运动简图设计及分析，计算刨削机构在指定位置的速度、加速度、受力、绘制位移、速度、加速度曲线、平衡力矩曲线、等效阻力矩曲线以及等效驱动力曲线。
根据上述得到的数据，确定飞轮转动惯量。
目的：1：学会机械运动见图设计的步骤和方法；2：巩固所学的理论知识，掌握机构分析与综合的基本方法；3：培养学生使用技术资料，计算作图及分析与综和能力；4：培养学生进行机械创新设计的能力。
二：牛头刨床简介,机构的要求及原始数据1：牛头刨床简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图1。
电动机经皮带和齿轮传动，经过减速机构减速从而带动曲柄1。
刨床工作时，由导杆3经过连杆4带动刨刀5作往复运动。
刨头左行时，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，刨头右行时，刨刀不切削，称空行程，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（图中未画），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2，b），而空回行程中只有摩擦阻力。
因此刨头在整个运动循环中，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小电动机容量。
2：机构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，刨削速度尽可能为匀速运动，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。
3：牛头刨床设计原始数据表2-3 原始数据(b)三：机构方案的初步确定1：曲柄滑块机构与摆动导杆机构（1）机构简图如下图图3-1（2）机械功能分析该构件中完成主运动的是由杆1、2、3、6组成的四连杆机构，杆4带动该构件中与其铰接的5杆完成刨床的刨削运动。
在由杆1、2、3、6所组成的曲柄摇杆机构中，曲柄1在原动机的带动下做周期性往复运动，从而连杆4带动滑块5作周期性往复运动实现切削运动的不断进行。
（3）工作性能分析从机构简图中可以看出，该机构得主动件1和连杆4的长度相差很大，这就是的机构在刨削的过程中刨刀的速度相对较低，刨削质量比较好。
杆1和杆4 在长度上的差别还是的刨刀在空行程的急回中，有较快的急回速度，缩短了机械的运转周期，提高了机械的效率。
（4）传递性能和动力性能分析杆1、2、3、6所组成的曲柄摇杆机构中其传动角是不断变化传动性能最好的时候出现在A，B，C，D四点共线与机构处于极位时两者传动角相等该机构中不存在高副，只有回转副和滑动副，故能承受较大的载荷，有较强的承载能力，可以传动较大的载荷。
当其最小传动角和最大传动角相差不大时，该机构的运转就很平稳，不论是震动还是冲击都不会很大。
从而使机械又一定的稳定性和精确度。
（5）结构的合理性和经济性分析该机构多以杆件为主，抗破坏能力较差，对于较大载荷时对杆件的刚度和强度要求较高。
会使的机构的有效空间白白浪费。
并且由于四连杆机构的运动规律并不能按照所要求的运动精确的运行只能以近似的规律进行运动。
2：曲柄滑块机构与扇形齿轮齿条机构（1）机构简图如下图图3-2（2）机械功能分析根据机构图可知，整个机构的运转是由原动件1带动的。
杆1通过滑块2带动扇形齿轮3的运动。
扇形齿轮3和与刨头连接的齿条啮合。
从而实现刨刀的往复运动。
（3）工作性能分析该机构中原动件1对滑块2的压力角一直在改变。
但是原动件1的长度较小，扇形齿轮的半径较大，即原动件1的变化速度对于扇形齿轮3的影响不是很大，同时机构是在转速不大的情况下运转的，也就是说，在扇形齿轮作用下的齿条的速度在切削过程中变化不大，趋于匀速运行。
原动件1在滑块2上的速度始终不变，但是随着原动件1的运转，在一个周期里，BC的长度由小到大，再变小。
而BC的长度是扇形齿轮3的回转半径，也就是说，在机构的运行过程中，推程的速度趋于稳定，在刨头回程时，由于扇形齿轮受到齿条的反作用力减小。
`还有扇形齿轮3的回转半径减小，使扇形齿轮的回程速度远大于推程时的速度。
即可以达到刨床在切削时速度较低，但是在回程时有速度较高的急回运动的要求。
在刨头往返运动的过程中，避免加减速度的突变的产生。
（4）机构的传递性能动力性能分析该机构中除了有扇形齿轮和齿条接触的两个高副外，所有的运动副都是低副，齿轮接触的运动副对于载荷的承受能力较强，所以，该机构对于载荷的承受能力较强，适于加工一定硬度的工件。
同时。
扇形齿轮是比较大的工件，强度比较高，不需要担心因为载荷的过大而出现机构的断裂。
在整个机构的运转过程中，原动件1是一个曲柄，扇形齿轮3只是在一定的范围内活动，对于杆的活动影响不大，机构的是设计上不存在运转的死角，机构可以正常的往复运行。
该机构的主传动机构采用导杆机构和扇形齿轮，齿条机构。
齿条固结于刨头的下方。
扇形齿轮的重量较大，运转时产生的惯量也比较大，会对机构产生一定的冲击，使机构产生震动。
（5）机构的合理性与经济性能分析该机构的设计简单，尺寸可以根据机器的需要而进行选择，不宜过高或过低。
同时，扇形齿轮的重量有助于保持整个机构的平衡。
使其重心稳定。
由于该机构的设计较为简单。
所以维修方便。
，除了齿轮的啮合需要很高的精确度外没有什么需要特别设计的工件，具有较好的合理性。
该机构中扇形齿轮与齿条的加工的精度要求很高，在工艺上需要比较麻烦的工艺过程，制作起来不是很容易。
此方案经济成本较高。
3: 综合评定确定方案1 机构功能的实现两种机构均可以很好的实现切削功能。
2 工作性能第一种方案在刨削的过程中刨刀的速度相对较低，刨削质量比较好，可以很好的满足急回特性；第二种方案切削速度近似均匀且变化缓和平稳,摆动导杆机构也可使其满足急回特性。
3 传递性能第一种方案适合于低速轻载的工作情况；第二情况由于滑块和导杆压力角恒为90度,齿轮和齿条传动时压力角不变,且可承受较大载荷，所以重载情况也适用。
4 动力性能第一种方案冲击震动较大；第二种方案齿轮和齿条传动平稳,冲击震动较小。
5 结构合理性第一种方案均由杆件构成尺寸比较大，重量轻，制造简单，维修方便；第二种方案扇形齿轮尺寸和重量大, 齿轮和齿条制造复杂,磨损后不宜维修。
6 经济性根据实际工况中刨刀一般为低速轻载。
所以第一种方案比较适合于量产，经济效益比较好；而第二种方案扇形齿轮要求一定的精度,工艺难度大,且扇形齿轮和齿条中心距要求较高，所以不适合推广。
综上所述应选择第一种方案。
主机构尺寸确定：错误!未找到引用源。
=οο3611180=+-K K s rad n /46.53012==πω 1601(1)m v n H K=+=52.2r/min 四：机构工艺动作分解及运动循环图（1）机构工艺工作：牛头刨床的主运动为电动机→变速机构→摇杆机构→滑枕往复运动；牛头刨床的进给运动为电动机→变速机构→棘轮进给机构→工作台横向进给运动。
（2）机构运动循环图图4-1五：主机构尺度综合及运动特性评定机构位置划分简图图5-1等分为12等分，取上述方案的第2位置和第7位置进行运动分析（1）曲柄位置“2”做速度、加速度分析（列矢量方程、画速度图、加速度图）取曲柄位置“4”进行速度分析。
取构件3和4的重合点A进行速度分析。
=5.62 rad/s 其转向为逆时针方向。
有ω1（a）速度分析用速度影像法对A 点： 4A V = 3A V + 34A A V （3-1）方向： 4BO ⊥ A O 2⊥ //B O 4 大小： ？ √ ？式中： 4A V =l μ⨯4pa 4ω=AO Al V444A V =0.6048m/s4ω=0.887rad/s34A A V =l μ43a a l V 4B =4ω⨯BO l 434A A V =0.3902 m/sV 4B =0.5676 m/s对于C 点： C V = B V + CBV（3-2）方向： // 'XX B O 4⊥ BC ⊥ 大小： ？ √ ？式中： C V =l μ⨯pc l CB V =l μ⨯bc l C V =0.4789 m/s 5ω= bc l CBl u VCBV =0.1064 m/s5ω=0.788rad/s图4-2 “2”位置速度分析(b)加速度分析 用加速度影像法对于A 点：4A a = n A a 4+ t A a 4 = 3A a + k A A a 34 + 34rA A a （3-3） 方向： A →4OB O 4⊥ A →2O B O 4⊥ //B O 4大小： √ ？ √ √ ?式中： 3A a =22ωA O l 2 KA A a 34=24ω34A A V 3A a =4.064m/s 2n A a 4=24ωA O l 4 t A a 4=a μa n l KA A a 34=0.830 m/s 2r A A a 34=a μa k ln Aa 4=0.346 m/s2B a =4A a ⨯AO B O l l 44 nCBa =25ωBC l t A a 4=2.190 m/s 2r A Aa 34=3.065 m/s 2B a =3.224m/s 2n CB a =0.084 m/s 2对于C 点:C a = B a + n CB a + tCB a （3-4）方向：//'XX B →4O C →B BC ⊥ 大小： ？ √ √ ？式中： C a =a μ''c p l tCB a =a μ'''c n l C a =3.139m/s 2图4-3（2）对位置7进行速度和加速度分析 （a ） 速度分析 用速度影像法对A 点： 4A V = 3A V + 34A A V （3—5） 方向：4BO ⊥ A O 2⊥ //B O 4 大小： ？ √ ？ 式中： 4A V =l μ⨯4pa 4ω =AO Al V444A V =0.6048m/s4ω=0.311rad/s34A A V =l μ43a a l V B = V 4B =4ω⨯BO l 4 34A A V =0.064m/sB V 5=0.199m/s对于C 点： C V = B V + CBV（3-6）方向： //'XX B O 4⊥ BC ⊥ 大小： ？ √ ？式中： C V =l μ⨯pc l CB V =l μ⨯bc l C V =0.181m/s CB V =0.064m/s5ω=bc l CBl u V5ω=0.311rad/s图4-4 “7”位置速度分析(b)加速度分析 用加速度影像法对于A 点：4A a = n A a 4 + t A a 4 = 3A a + k A A a 34 + 34rA A a （3-7） 方向： A →4OB O 4⊥ A →2O B O 4⊥ //B O 4 大小： √ ？ √ √ ?式中 ：3A a =22ωA O l 2 KA A a 34=24ω34A A V 3A a =4.064 m/s 2n A a 4=24ωA O l 4t A a 4=a μa n l r A A a 34=a μa k l K A A a 34=0.368 m/s 2nAa 4=0.038 m/s 2t A a 4=4.109 m/s 24A a =24ωBO l 4 B a =4A a ⨯AO B O l l 44 nCB a =25ωBC l B a =6.656 m/s 24A a =4.064nCBa =0.064 m/s 2对于C 点 ：C a = B a + n CBa + t CB a （3-8） 方向：//'XX B →4O C →B BC ⊥ 大小： ？ √ √ ？式中： C a =a μ''c p l tCB a =a μ'''c n l C a =6.311m/s 2图4-5 “7”位置加速度分析六：电动机功率与型号的确定由3011n M w MP dd π==刨刀刨削运动的功率为1470. 2W ，考虑到机械摩擦损失及共建横向进给运动所需功率，按照P P d 2.1==1.7kW ，查资料可知转速应为中等转速比较好，减速机构齿轮齿数不会太大，根据牛头刨床的工况为低速轻载，速度比较稳定，具有飞轮调速，冲击较小等特点，初步定为六级三相异步交流电动机由以上数据可得应选型号为Y 2-112M-6的电动机，其额定功率为2,2KW ，转速为940r/s ，符合基本要求七: 主机构受力分析取上述方案一的第2位置和第7位置进行受力分析 对“2”位置进行受力分析取“2”点为研究对象，分离5、6构件进行运动静力分析：已知： G 6=520NF I6=-G 6/g×a c （6-1）∑Fx= F I4+Fr- F R45=0 （6-2）由此可得： F R45=4891.6N由分离3,4构件进行运动静力分析：已知： F R54=F R45由此可得： F I4 = - G 4/g × a 4 （6-3）M S4=-J S4·αS4=-0.9984×3.35=21.74 N.m （6-4）∑=⨯-+⨯+⨯+⨯=0423435424144h F M h F h F h G M R I R I O （6-5） 其中1h ，2h ，3h ，4h 分别为4G ,4I F ,54R F ,23R F 作用于4O 的距离（其大小可以测得），可以求得：23R F =6983.4N图6-1 “2”位置的力的多边形由力的多边形可知：F ox =2169.7N, F oy =1286.06N对曲柄2进行运动静力分析, 32R F 作用于2O 的距离为h ，其大小为0.15m由此可得曲柄上的平衡力矩为：M=32R F ×h=401.55N.m （6-7） 方向为逆时针对位置“7”进行受力分析取“7点为研究对象，分离5、6构件进行运动静力分析：已知： G6=520NF I6=-G 6/g×a c （6-8）由此可得 ： F R45=256.93N 由分离3,4构件进行运动静力分析：已知： F R54=F R45由此可得： F I4 = - G 4/g × a 4 （6-9） M S4=-J S4·αS4=4.456N. m（6-10）方向与α4运动方向相反（逆时针）∑=⨯-+⨯+⨯+⨯=0423435424144h F M h F h F h G M R I R I O （6-11）其中1h ，2h ，3h ，4h 分别为4G ,4I F ,54R F ,23R F 作用于4O 的距离（其大小可以测得），可以求得：23R F =281N图6-2 “7”位置的力的多边形由力的多边形可知：F ox =444.765N, F oy =169.508N对曲柄2进行运动静力分析，32R F 作用于2O 的距离为h ，其大小为0.08m由此可得曲柄上的平衡力矩为：M=32R F ×h=7.03N.m （6-12） 方向为逆时针八：飞轮转动惯量的计算1 环取取曲柄AB 为等效构件，根据机构位置和切削阻力Fr 确定一个运动循的等效阻力矩Mr （ϕ）根据Mr （ϕ）值，采用数值积分中的梯形法，计算曲柄处于各个位置时Mr （ϕ）的功⎰ϕϕϕ0)d （Mr 。
