1、 機械原理課程設計說明書牛頭刨床設計說明書 目錄一 概論31、設計目的32、設計任務33. 扭頭刨床機構簡介及工作原理3二 導桿機構的運動分析41、刨頭位移線圖.112、速度分析6三 凸輪機構設計111、凸輪設計要求112、凸輪機構從動件位移、速度、加速度線圖13四 齒輪機構設計141、齒輪設計要求142、齒輪計算153、繪制齒輪嚙合區圖18五 課程設計評價與分析六 課程設計的心得體會18七 課程設計參考文獻.20一、概論1.1機械原理課程設計目的 機械原理課程設計是培養學生掌握機械系統運動方案設計能力的技術基礎課程，它是機械原理課程學習過程中的一個重要實踐環節。機械原理課程設計目的在于鞏固和

2、加深所學的理論知識，培養學生獨立解決有關本課程實際問題的能力，使學生對于常用機構（連桿機構、凸輪機構和齒輪機構）設計和運動分析有比較完整的認識，。以及熟悉機械系統設計的步驟及方法，其中包括選型、運動方案的確定、運動學和動力學的分析和整體設計等，進一步提高設計計算和解決工程技術問題的能力。1.2機械原理課程設計任務及要求機械原理課程設計任務是對主體機構進行設計和運動分析，并根據給定機器的工作要求，在此基礎上繪制凸輪、齒輪；或對各機構進行運動分析。要求：1、學生根據設計任務在規定時間內完成1# 設計圖一張，3# 設計圖兩張，設計說明書一份（20頁左右）。2、要求計算正確、作圖規范，圖面整潔，說明書

3、步驟清晰有條理，書寫端正。 1.3牛頭刨床機構簡介及工作原理1.3.1扭頭刨床簡介 牛頭刨床是刨削類機床中應用較廣的一種。它適合刨削長度不超過1000mm的中、小型零件。牛頭刨床的主運動為電動機變速機構搖桿機構滑枕往復運動；牛頭刨床的進給運動為電動機變速機構棘輪進給機構工作臺橫向進給運動。 1橫梁 2進刀機構 3變速機構 4擺桿機構 5床身 6滑枕 7刀架 8工作臺牛頭刨床的主要組成部份及作用如下：（1）床身 床身5用于支承和連接刨床的各部件，其頂面導軌供滑枕6作往復運動，側面導軌供橫梁1和工作臺8升降。床身內部裝有傳動機構。（2）滑枕 用于帶動刨刀作直線往復運動(即主運動)，其前端裝有刀架7

4、。（3）刀架 刀架用以夾持刨刀，并可作垂直或斜向進給。扳轉刀架手柄9時，滑板7即可沿轉盤6上的導軌帶動刨刀作垂直進給。滑板需斜向進給時，松開轉盤6上的螺母，將轉盤扳轉所需角度即可。滑板7上裝有可偏轉的刀座1，刀座中的抬刀板2可繞軸5向上轉動。刨刀安裝在刀夾3上。在返回行程時，刨刀繞軸5自由上抬，可減少刀具后刀面與工件的摩擦。1刀座 2抬刀板 3刀夾 4緊固螺釘 5軸 6刻度轉盤 7滑板 8刻度環 9手柄（4）工作臺 用于安裝工件，可隨橫梁上下調整，并可沿橫梁導軌橫向移動或橫向間歇進給。（5）橫梁：可帶動工作臺沿床身垂直導軌作升降運動，其空腔內裝有工作臺進給絲桿。1.3.2扭頭刨床工作原理圖一牛

5、頭刨床是一種用于平面切削加工的機床，如圖一，電動機經皮帶和齒輪傳動，帶動曲柄2 和固接在其上的凸輪8。刨床工作時，由導桿機構2-3-4-5-6帶動滑枕6和刨刀7作往復運動。要求工作行程時，滑枕6應速度較低，且近似等速移動，而空回行程時，滑枕具有較高速度，實現快速返回。另外，齒輪等速轉動時，通過四桿機構帶動棘輪G轉動。棘輪與絲桿相連，實現自動進刀。刨床機構在一個工作循環內，主軸速度波動很大，為此，常采用飛輪調整速度波動。 二、牛頭刨床導桿機構的運動分析2.1牛頭刨床導桿機構設計已知條件 符號 n2K  H Lo2o4LBC/LO4Br/min m

6、mmm 1601.54805500.252.2導桿機構設計要求導桿機構設計應根據連桿5傳力給滑枕的最有利條件確定擺動導桿長度和滑枕導路XX的位置，即曲柄和擺桿轉動副連線應垂直于導路XX，且XX應位于擺桿端點所畫圓弧高的平分線上。作機構運動位置圖。以滑枕6的左極限位置時曲柄 的位置作為起始點1，每隔30°取一個位置，共12個位置。每個小組的每一個人分配liang個位置（特殊位置除外）作運動分析，繪速度多邊形.以刨頭左極限點為基點，收集12個位置測量出的位移，繪出刨頭位移線圖。分析連桿機構的結構組成（拆分桿組），并說明該機構的級別。 2.2.3（1） 選取曲柄特定的位置(xxx

7、)作機構運動簡圖（2）拆分桿組 該六桿機構可看成由一個級基本桿組、兩個I級基本桿組組成的，即可將機構分解成圖示三部分。2.4測得各個位置刨頭位移如下表所示，并繪出刨頭位移線圖位置123456789101112位移02484165285342441474452345171362.5速度分析（1）確定各桿件的長度：=6.28rad/s LO2A=170.0mmL04B=776.7mmLBC=194.2mm（2）速度分析：選取速度比例尺=0.05（ms）mm大小：1.66 ？ ？方向：O2A O4A O4BVA2=1.66*sin6.7=0.194m/sW2=VA2/O4A=0.65rad/sVB=

8、W2*O4B=0.534m/s VC=VB+VCB大小： ？ 0.534 ？方向：水平 O4B CB量得VC=0.45m/s三、凸輪機構設計3.1凸輪機構設計已知條件本組選擇第一種方案3.2凸輪設計要求 1根據牛頭刨床導桿機構結構選定凸輪軸徑（2540mm）；2凸輪基圓直徑大于或等于軸徑的（1.62）倍；3凸輪滾子半徑等于基圓半徑的（0.10.5）倍；4繪制凸機構從動件位移、速度、加速度線圖5根據反轉法原理繪制凸輪輪廓。根據設計要求，本小組取軸徑為30mm，基圓直徑為軸徑的2倍，凸輪滾子半徑為基圓半徑的0.1倍。3.3、根據以上數據及運動規律得運動方程如下=h(0) -sin(20)( 2)每

9、隔十度進行角位移求解帶入得1=20°(10120) -sin(2×10120)( 2) 2=20°(20120) -sin(2×20120)( 2) 3.4、（1）繪制凸輪廓線圖（2）繪制凸輪機構從動件位移線圖 （3）、繪制凸輪機構從動件速度線圖（4）、繪制凸輪機構從動件加速度線圖四 齒輪機構設計4.1 齒輪機構設計已知條件方案 參數Z1Z2 m() (°)1156010204.2齒輪設計要求要求齒輪不根切，且實際中心距的尾數取為0或5，設計該傳動并完成計算和驗算；繪制齒輪嚙合區圖（可以不繪制齒廓形狀），標出基圓、齒頂圓、節圓、嚙合角、嚙合起始

10、點B2、B1和嚙合極限點N1、N2，并注明單齒嚙合區和雙齒嚙合區；用圖上量取的實際嚙合線段B2B1確定重合度，并與公式計算值進行比較。4.3齒輪數據計算及校核計算過程：已知：Z1=15 Z2=60 m=10 =20° ha*=1 c*=0.25分度圓：d1=mz1=150mm d2=mz2=600mm標準中心距: a=m(z1+z2)/2=375mm實際中心距：a=375mm嚙合角：=20°變位系數：x1+x2=0 x1=(17-z1)/17=0.118 x2=-0.118中心距變動系數： y=(-)/m=0齒頂高降低系數： y=(x1+x2)+y=0節圓： d1=d1co

11、s/ cos=150mm d2=d2cos/ cos=600mm齒頂圓：da1=d1+2ha*= d1+2(ha*+x1-y)m=172.36mm da2=d2+2ha*= d2+2(ha*+x2-y)m=617.64mm齒根圓：df1=d1-2hf1=d1-2(ha*+c*-x1)m=127.36mm df2=d2-2hf2=d2-2(ha*+c*-x2)m=572.64mm基圓： db1= d1cos=61.21mm db2= d2cos=244.84mm a1=arcos(r1cos/ra1)=35.14°a2=arcos(r2cos/ra2)=24.10°S1=(/

12、2+2x1tana)m=16.6mmS2=(/2+2x2tana)m14.84mmSa1=s1*ra1/r1-2ra1(invaa1-inva)=5.62mmSa2=s2*ra2/r2-2ra2(invaa2-inva)=8.03mmSa1>0.4m=4mmSa2>0.4m=4mm所以齒輪合格。理論重合度： XXX=z1(tana1-tan)+Z2(tana2-tan) =1.67由作圖得： B1B2=44.8mm Pb=Pcos=mcos=29.4mm =B1B2/ Pb=1.52>1相對誤差=|-|/=8.9%綜上，齒輪矯正合格。4.4繪制齒輪嚙合圖 五、課程設計分析及其

13、評價 1，機構具有確定運動，F=3*5-(2*7+1)=1,曲柄為機構原動件。2,通過曲柄帶動擺動導桿機構和滑塊機構使刨刀往復移動,實現切削功能，能滿足功能要求.且滑塊行程可以根據桿長任意調整；3,工作性能, 工作行程中，刨刀速度較慢，變化平緩符合切削要求, 擺動導桿機構使其具有急回作用，可滿足任意行程速比系數K的要求；4,傳遞性能, 機構傳動角恒為90度，傳動性能好，能承受較大的載荷，機構運動鏈較長，傳動間隙較大；5,動力性能 ,傳動平穩，沖擊震動較小.6,結構合理性,結構簡單合理,尺寸和重量也較小,制造和維修也較易.7,經濟性，無特殊工藝和設備要求,成本較低.六課程設計心得體會 通過一段時

14、間的設計，讓我對所學知識得到了更深的理解，也學會了運用各種資料、工具，體會到了同伴之間的密切合作的重要性等等。同時這之間的種種工作也離不開老師的熱情指導，在此表示深深的謝意。 首先,對機械原理這門課程有了更深入的了解.平時的只停留在一個初等的感性認識水平,沒有真正的理解透所學的具體原理的應用問題,但在自己做設計過程中老在問為什么,如何解決,通過這樣的想法,是自己對自己所學的理論有了深入的理解.在設計過程中,如何才能把所學的理論運用到實際中,這才是我們學以所獲,學以致用的真正宗旨,這也是當我們從這個專業畢業后所必需具有的能力,這也更是從學到時間的過程,才能為自己在以后的工作中游刃有余,才能為機械

15、工業的發展盡綿薄之力.其次對所學的專業課產生了很大的興趣.在做設計的過程中,發現機械的很多東西滲透在我們生活的方方面面,小到鐘表,大到航天器，都用到了機械的相關內容。這也給自己很大的學習范圍和任務，更給了自己很大的發展空間和興趣的培養。 同時，我也深深體會到，過而能改，善莫大焉。在課程設計過程中，我們不斷發現錯誤，不斷改正，不斷領悟，不斷獲取。最終的檢測調試環節，本身就是在踐行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設計終于順利完成了，在設計中遇到了很多問題，最后在老師的指導下，終于游逆而解。在今后社會的發展和學習實踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發現問題所

16、在，然后一一進行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠不可能得到社會及他人對你的認可！課程設計誠然是一門專業課，給我很多專業知識以及專業技能上的提升，同時又是一門講道課，一門辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間。同時，設計讓我感觸很深。使我對抽象的理論有了具體的認識。最后對團隊的合作有了更深的體會。每個人不可能方方面面都會，這就需要團隊組員各自發揮自己的優點，說出各自的想法，取長補短，這樣才能從別人身上學到自己所缺的能力和品質，在現代的企業合作中，團隊合作精神是很重要的，各個產品的開發都需要很多人傾注心血，這樣才能是企業有長遠的發展。團結就是力量，只有互相之間默契融洽的配合才能換來最終完美的結果。此次設計也讓我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及時請教或上網查詢，只要認真鉆研，動腦思考，動手實踐，就沒有弄不懂的知識，收獲頗豐。雖然這次設計已告一段落，但是我知道學海無涯、學無止境，這是一個結尾，同時也只是一個開始。今后，我會以更飽滿的熱情投入到今后的學習生活中，做一個不斷探索，勇于創新的大學