牛头刨床机械原理课程设计
- 格式：pdf
- 大小：186.53 KB
- 文档页数：13
+
V CB
方向： // XX ' 大小： ？
⊥ O4B
√
⊥ BC
？
m
VC = µl × lpc = 0.001 s mm × 551.8355mm = 0.5518355 m s
m
V CB
=
µl
×
lbc
=
0.001
s mm ×143.6768mm = 0.1436768 m s
ω5 =
VCB ul lbc
FR23 =609.753093N。 作力的多边形如图 1-10 所示
图 1-10 由图 1-10 可得：
FRI 4 = 250.04 N 对曲柄 2 进行运动静力分析，作组力体图如图 1-11 所示，
图 1-11 FR32 作用于 O2 的距离为 h，其大小为 0.0523612m 所以曲柄上的平衡力矩为：
=1.06427
r
s
速度分析图：
图 1-6
m
(b)加速度分析
选取加速度比例尺为 µa = 0.001
s2 mm
对于 A 点：
= a A4
an A4
+
at A4
=
a A3
+
ak A4 A3
+ ar A4 A3
方向： A→ O4 ⊥ O4B
A→ O2
⊥ O4B
// O4B
大小： √
？
√
√
?
由于
a A3
加速度分析图：
图 1-7 4. 对位置 9 点进行动态静力分析
取“9”点为研究对象，分离 5、6 构件进行运动静力分析，作阻 力体如图 1─8 所示。
图 1-8 已知 G6=700N，又 ac=ac5=4.2475055m/s2,那么我们可以计算
FI6=- G6/g×ac = - (700/9.8×4.2475055)= - 303.393565N 设 FR45 与水平导轨的夹角为α ，可测得α 的大小为 2.6456785 �
= 3.298112 m s2
。
a A4
=
ω
2 4
lO4 B
=1.081866
m
s2
,
ω5 =VCB / lBC =0.363626 r s 。
另外还可得出： aB
= aA4
×
lO4 B lO4 A
=1.201248 m
s2
aCnB =ω52 lBC = 0.01785 m s2
对于 C 点
aC =
图 1-3
2. 对位置 4 点进行速度分析和加速度分析
（a） 速度分析
m
取速度比例尺 µl =
0.001
s mm
对 A 点： VA4 =
VA3
+
VA4 A3
方向： ⊥ BO4
⊥ O2 A
// O4B
大小： ？
√
？
m
VA4 = µl × pa4 = 0.001 s mm × 673.239mm = 0.673239 m s
= 2.4106178m
s2
a A4
=
ω
2 4
lO4 B
=
2.57293m
s2
另外还可得出： aB
= aA4
×
lO4 B lO4 A
= 4.4090669m
s2
aCnB =ω52 lBC = 0.152911m s2
对于 C 点
aC =
aB + aCnB + aCt B
方向：// XX ' B→ O4 C→B ⊥ BC
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 ω 2 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） 。
=
ω
2 2
lO2 A
=
4.34263 m
s2
an A4
=
ω
2 4
lO4 A
=
0.343.4818 m
s2
=2 a K A4 A3
ω V 4 A4 A3
=1.26918m s2
已知，
根据加速度图 1-7 可得：
at A4
=
µa
ln ' a '
=
2.5498973 m
s2
，
ar A4 A3
=
µa
l k 'a'
一、课程设计任务书
1. 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 ，
= 0.363626 r
s
速度分析图：
图 1-4
m
(b)加速度分析
选取加速度比例尺为 µa = 0.001
s2 mm
对于 A 点：
= a A4
an A4
+
at A4
=
a A3
+
ak A4 A3
+ ar A4 A3
方向： A→ O4 ⊥ O4B
A→ O2
⊥ O4B
// O4B
大小： √
？
√
√
?
由于
a A3
ω4 =
V A4 lO4 A
= 0.673239 m s
0.486334mm
= 1.38431
r
s
m
VA4A3 = µl la3a4 = 0.001 s mm ×156.326mm = 0.156326 m s
V= B5
V B4 = ω4 × lO4B = 0.747530 m s
对于 C 点： VC = VB
加速度分析图：
图 1-5
3．对位置 9 点进行速度分析和加速度分析
（a） 速度分析
m
取速度比例尺 µl =
0.001
s mm
对 A 点： VA4 =
VA3
+
VA4 A3
方向： ⊥ BO4
⊥ O2 A
// O4B
大小： ？
√
？
m
VA4 = µl × pa4 = 0.001 s mm × 328.9949mm = 0.3289949 m s
ω4
=
V A4 lO4 A
=
0.3289949 m
s
0.315119mm
=
1.044034
r
s
m
VA4A3 = µl la3a4 = 0.001 s mm × 607.82497mm = 0.60782497 m s
V= B5
V B4 = ω4 × lO4B = 0.56377824 m s
对于 C 点： VC = VB
2 O2
s3
7
YFr Fr
4
O4 x
图（1-1）
Fr
0.0 5 H H
(b)
0.0 5 H
x
、设计说明书
1．画机构的运动简图
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
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。
y
6
Xs6
sY6
s6
C
B
5 3
A
n2
M I 4 = −J S4 × α 4 = −1.1× 8.091855 = 8.901N / m
∑ 根据 M O4 = G4 × h1 + FI 4 × h2 + FR54 × h3 + M I 4 − FR23 × h4 = 0 ，
其中 h1 ， h2 ， h3 ， h4 分别为 G4 , FI 4 , FR54 , FR23 作用于 O4 的距离（其 大小可以测得），可以求得：
大小： ？
√
√
？
由 aCnB = ω52 × lBC =
0.152911m
s2
, aB
= aA4
×
lO4 B lO4 A
= 4.4090669m
s2
已知，
根据根据加速度图可得：
aC = µa lp'c' = 4.247506 m s2 ， aCt B = µa ln''c' = 0.5366925 m s2
∑ ∑ 由 FX = FI 6 − FR45 cosα = 0 , FY = FR6 + FR45 sinα − G6 = 0 可计算出
FR45 = 303.717328 , FR6 = 685.98071 分离 3,4 构件进行运动静力分析，杆组力体图如图 1-9 所示
图 1-9 已知： FR54=FR45=303.717328N，G4=200N 由此可得： FI4 = - G4/g × a4 = - 44.99051
