机械原理牛头刨床课程设计

牛头刨床设计一、工作原理牛头刨床是一种靠刀具的往复直线运动及工作台的间歇运动来完成工件的平面切削加工的机床。

图1为其参考示意。

电动机经过减速传动装置（带和齿轮传动）带动执行机构（导杆机构和凸轮机构），完成刨刀的往复运动和间歇移动。

刨床工作时，刨头6由曲柄2带动右行，刨刀进行切削，称为工作行程。

在切削行程H中，前、后各有一段0.05H的空刀距离，工作阻力F为常数；刨刀左行时，即为空回行程，此行程无工作阻力。

在刨刀空回行程时，凸轮8通过四杆机构带动棘轮机构，棘轮机构带动螺旋机构使工作台连同工件在垂直纸面方向上做一次进给运动，以便刨刀继续切削。

图1 牛头刨床二、设计要求电动机轴与曲柄轴2平行，刨刀刀刃点E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。

允许曲柄2转速偏差为土5％。

要求导杆机构的最大压力角应为最小值；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。

执行构件的传动效率按0.95计算，系统有过载保护。

按小批量生产规模设计。

三、设计数据表1 设计数据四、设计内容及工作量（1）根据牛头刨床的工作原理，拟定2～3个其他形式的执行机构（连杆机构），并对这些机构进行分析对比。

（2）根据给定的数据确定机构的运动尺寸。

要求用图解法设计，并将设计结果和步骤写在设计说明书中。

（3）导杆机构的运动分析。

将导杆机构放在直角坐标系下，建立数学模型。

（4）凸轮机构设计。

根据给定的已知参数，确定凸轮的基本尺寸（基圆半径r o、机架l o2o9和滚子半径r r）和实际轮廓，并将运算结果写在说明书中（可选）。

（5）编写设计计算说明书。

机械原理课程设计题目：牛头刨床作者：***机械原理设计数据 (2)1、概述1.1 牛头刨床简介 (4)1.2 运动方案分析与选择 (5)2、导杆机构的运动分析2.1 位置2的速度分析 (6)2.4 位置2的加速度分析 (7)2.3 位置4的速度分析 (10)2.4 位置4的加速度分析 (11)3、导杆机构的动态静力分析3.1 位置2的惯性力计算 (12)3.2 杆组5,6的动态静力分析 (12)3.3 杆组3.4的动态静力分析 (13)3.4 平衡力矩的计算 (14)概述一、机构机械原理课程设计的目的：机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要实践环节。

其基本目的在于：（１）进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。

（２）使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。

（３）使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。

（４）通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。

二、机械原理课程设计的任务：机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构（连杆机构、凸轮机构、齿轮机构以及其他机构）进行设计和运动分析、动态静力分析，并根据给定机器的工作要求，在此基础上设计凸轮、齿轮；或对各机构进行运动分析。

要求学生根据设计任务，绘制必要的图纸，编写说明书。

三、械原理课程设计的方法：机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。

图解法几何概念较清晰、直观；解析法精度较高。

根据教学大纲的要求，本设计主要应用图解法进行设计。

牛头刨床的简介一．机构简介：机构简图如下所示：牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，主要由齿轮机构，导杆机构和凸轮机构等组成，如图所示。

电动机经过减速装置（图中只画出了齿轮z1，z2）使曲柄2转动，再通过导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀作往复切削运动。

目录第一章绪论 (1)§1.1 课程设计的目的 .........................................................................................§1.2 课程设计的任务 .........................................................................................§1.3 牛头刨床简介及原始数据......................................................................... 第二章运动方案分析与选择 .. (1)§2.1 方案1 (1)§2.2 方案2 (1)§2.3 方案3 (1)第三章运动分析 (11)§3.1 图解法之速度分析 .....................................................................................§3.2 图解法之加速度分析 .................................................................................§3.3 动态静力分析.............................................................................................. 第四章程序设计 . (1)§4.1 原动件子程序设计 .....................................................................................§4.2 RRP杆组子程序设计..................................................................................§4.3 RPR杆组子程序设计..................................................................................§4.2 主程序设计及程序封装............................................................................. 第五章凸轮设计 ......................................................................................................§5.1 凸轮基本尺寸参数的确定.........................................................................§5.2 凸轮轮廓线设计 ......................................................................................... 第六章ADAMS机构分析与设计 (2)§6.1 建立牛头刨床模型 .....................................................................................§5.1 凸轮基本尺寸参数的确定 ..........................................................................§5.1 凸轮基本尺寸参数的确定......................................................................... 第七章总结 (1)第一章绪论§1.1 课程设计的目的机械原理课程设计是我们经过一学期机械原理课程学习之后，第一次较全面的对机械运动学和动力学分析与设计的训练，具体内容涉及到机械运动方案分析、机构运动分析、动态静力分析等，在这些内容的训练中，有对图解法、解析法、程序设计及ADAMS软件的熟练应用。

牛头刨床机械原理课程设计c语言牛头刨床是一种常用的机械设备，用于加工木材表面，使其光滑平整。

在牛头刨床的设计中，机械原理起着重要作用。

本文将以牛头刨床机械原理的课程设计为主题，介绍牛头刨床的工作原理、设计要点和C语言实现方法。

一、工作原理牛头刨床的工作原理基于切削力和传动原理。

当木材放置在刨床上并固定好后，刨床上的刨刀通过电机带动旋转。

刨刀的旋转产生切削力，使木材表面不断被切削掉一小薄层，从而实现对木材表面的加工。

同时，刨床上的进给装置将木材逐渐向刨刀送进，确保切削过程的连续性和稳定性。

二、设计要点1. 刀具选择：刨床的刀具选择直接影响到切削效果和加工速度。

通常使用的刨刀有高速钢刨刀和硬质合金刨刀两种。

高速钢刨刀切削效果好，但耐磨性较差；硬质合金刨刀则耐磨性好，但切削效果略逊于高速钢刨刀。

2. 传动系统设计：牛头刨床的传动系统通常采用皮带传动或齿轮传动。

在设计中需要根据机床的功率和工作要求，选择合适的传动方式和传动比。

3. 机床结构设计：刨床的结构设计应考虑到机械刚性和稳定性。

对于大型刨床，需要采用坚固的机床床身和加强结构，以确保切削过程的稳定性和精度。

三、C语言实现在牛头刨床的机械原理课程设计中，可以使用C语言来实现机床的控制和运动。

以下是一个简单的C语言程序示例，用于控制牛头刨床的切削过程：```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main() {// 初始化刨床和刀具参数float feedRate = 0.5; // 进给速度（单位：mm/rev）float cuttingDepth = 0.1; // 切削深度（单位：mm）// 模拟刨床运动过程for (int i = 0; i < 10; i++) {// 模拟刨刀切削木材printf("正在切削木材，切削深度：%f mm\n", cuttingDepth);// 模拟木材进给printf("正在进给木材，进给速度：%f mm/rev\n", feedRate);// 更新切削深度cuttingDepth += 0.1;}// 切削完成printf("切削完成！\n");return 0;}```在这个示例程序中，通过循环模拟了刨床的切削过程和木材的进给过程。

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。

(完整版)机械原理课程设计说明书牛头刨床机械原理课程设计说明书牛头刨床一、设计背景随着工业化的发展，对于木材加工的需求越来越大。

牛头刨床作为一种常用的机械设备，用于将木材刨平、刨直，从而得到平整的木材表面。

本课程设计旨在设计一台具有稳定性、高效性和安全性的牛头刨床。

二、设计要求1. 刨床的工作台面积不小于500mm×300mm，且能承受一定的负荷；2. 刨床刨削深度可调节，最大刨削深度不小于8mm；3. 刨床的工作速度可调节，最大工作速度不小于8m/min；4. 刨床的刨刀具具有良好的刨削效果，并可更换；5. 刨床具有必要的保护装置，以确保操作者的安全；6. 刨床的整体结构紧凑、操作简便，外观美观。

三、设计思路1. 结构设计：(1) 床身结构：采用铸铁材质，以确保刨床的稳定性和刚性；(2) 工作台设计：采用铝合金材质，具有较好的耐磨性和导热性；(3) 刨刀具设计：采用高速钢材质，设计成可更换式，以提高使用寿命和刨削效果；(4) 传动系统设计：采用电动驱动方式，通过变频器调节工作速度和刨削深度。

2. 控制系统设计：(1) 刨床配备触摸屏控制面板，方便操作者实时监控工作状态；(2) 刨床配备紧急停止按钮和安全防护装置，以确保操作者的安全；(3) 刨床具备自动换刀功能，提高操作效率；(4) 刨床配备故障自诊断系统，能够快速判断故障并进行维修。

四、技术参数1. 工作台面积：600mm×400mm；2. 最大刨削深度：10mm；3. 最大工作速度：12m/min；4. 刨刀具材质：高速钢；5. 电源：交流220V，50Hz；6. 功率：2.2kW。

五、安全措施1. 刨床配备紧急停止按钮，操作者在发生紧急情况时，可以立即停止刨床的工作；2. 刨床工作过程中，操作者必须戴上防护手套和护目镜，以避免刨削过程中的飞溅伤害；3. 刨床的开关箱设有防护罩，以防止误碰开关引发事故；4. 刨床配备故障自诊断系统，能够及时发现故障并进行维修。

机械原理课程设计---牛头刨床设计1.设计目的本设计旨在设计一台能够切削各种金属材料的牛头刨床。

该牛头刨床应具备高效率、高稳定性、切削精度高的特点，便于操作和维护。

2.设计原理牛头刨床是一种高速旋转的加工设备。

其主要原理是通过旋转锯齿式的切削工具，将工件表面上的金属材料逐渐削除，使得工件表面变得更加平整，并且加工出所需的形状和尺寸。

牛头刨床是一种中等负荷，高精度的机床。

牛头刨床通常由牛头床身、床身导轨、剪刀手柄、剪刀架、加工刀具等组成。

牛头刨床的加工过程是由电机驱动削刀旋转，刀架在滑轨的带动下来回作直线摆动，使牛头刨床作工件表面直线切削运动，从而切出工件所需的形状和尺寸。

3.设计要求3.1工件加工精度应达到5μm。

3.2牛头刨床的加工速度应达到1000mm/min。

3.3牛头刨床的集成度要高，结构紧凑，使用方便，易于维护。

3.4牛头刨床应能满足加工各种金属材料的需求。

3.5牛头刨床应具有高稳定性，能够保证工件加工的精度和表面质量。

4.设计方案4.1结构设计根据以上的设计要求，本设计方案选择使用牛头床身、床身导轨、剪刀手柄、剪刀架、加工刀具等组成。

牛头床身是整个牛头刨床的主要支撑结构，可以承受切削力和副作用力，保持机床的稳定性。

床身导轨主要用于支撑剪刀架和平台，保证刀架的平直移动。

剪刀手柄和剪刀架负责牛头刨床的切削过程，加工刀具可根据需要更换。

4.2电气控制设计本设计方案使用单片机控制系统，实现对牛头刨床的控制。

单片机通过输入脉冲信号，控制螺旋传动装置，从而改变刀具的进给量，达到精确控制切削深度和速度的目的。

4.3软件设计本设计方案采用Unigraphics NX软件进行电脑辅助设计。

对机床各零件进行三维建模，并进行机床的装配和结构分析。

5.结论通过本次牛头刨床的设计，可以使得产生出一款结构紧凑、使用便捷、高效率和高精度的机床。

在未来的制造业中，牛头刨床的应用前景非常广阔。

机械原理课程设计实习报告一、设计任务二、牛头刨床简介及工作原理三、原始参数四、导杆机构的运动综合五、用解析法作导杆机构的运动分析六、导杆机构的动态静力分析七、Matlab编程并绘图八、行星轮系设计九、变位齿轮设计十、课程设计总结十一、参考文献十二、粉末成型压机方案设想一、设计任务1牛头刨床刀杆机构的运动综合、运动分析和动态静力分析； 2对牛头刨床传动装置中行星轮机构、齿轮机构进行综合。

二、牛头刨床简介及工作原理牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床，多用于单件或小批量生产。

为了适用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工，要求主执行构件—刨刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动，且切削时刨刀的移动速度低于空行程速度，即刨刀具有急回现象。

刨刀可随小刀架作不同进给量的垂直进给；安装工件的工作台应具有不同进给量的横向进给，以完成平面的加工，工作台还应具有升降功能，以适应不同高度的工件加工。

牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，电动机经行星轮系和齿轮Z 4、 Z 5减速带动曲柄2转动。

刨床工作时，由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头和刨刀作往复运动。

刨头向左时，刨刀进行切削，这个行程称工作行程，刨头受到较大的切削力。

刨头右行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产力。

图1牛头刨床外形图三、原始参数H ：刨头行程 ； K ：行程速比系数； Fc 切削阻力 ； m 4 m 5 m 6分别为导杆、连杆及刨头的质量；J 4、J 5分别分别为导杆4及导杆5绕各自质心的转动惯量；m 1、m H 分别为行星减速器中心轮及齿轮4、5的模数；Z 4，Z 5为齿轮4及5的齿数；n 1：电机转速；n 2：曲柄2及齿轮5的转速；k ：行星轮个数。

kg m 2四、导杆机构的运动综合设L O3B =L 3 L BF =L 4 L O3D =L '6 L O2A =L 1 L O3O2=L 6 L O3A =S 3 L DE =S E 1、导杆的摆角ψ K=1.8180k 51.43180-︒+ψ=⇒ψ=︒︒ψ2、导杆的长度L 33H/2H 600mm L 691.4mm sin /2=⇒==ψ3、连杆的长度L 443L 0.3L 207.4mm =⨯=4、刨头导路中心线xx 至O3点的垂直距离L '6O3E 3L L cos 2622.9mm =⨯ψ=根据已知xx 被认为通过圆弧BB ’的绕度ME 的中点D 知O E'33O3M DM 63L L L L L L 657.2mm 2-=-=-=5、曲柄的长度L 1616L 370mm L L sin /2160.5mm =⇒=⨯ψ=6、切削越程长度0.05H ，如图所示则切削越程长度为0.05H=0.05×600=30mm7、机构运动简图8、计算机构的自由度 F=3×5－2×7=1五、用解析法作导杆机构的运动分析如图所示，先建立一直角坐标系，并标出各杆矢量及其方位角。