牛头刨床主传动机构运动方案分析 (1)0001

《牛头刨床主传动机构运动方案分析 (1)0001》由会员分享，可在线阅读，更多相关《牛头刨床主传动机构运动方案分析 (1)0001（3页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、三、机构选型、方案分析及方案的确定方案一的运动分析及评价（1）运动是否具有确定的运动该机构中构件n=5。在各个构件构成的的运动副中Pl=6,Ph=1.凸轮和转子、2杆组成运动副中有一个局部自由度，即F=1。机构中不存在虚约束。.由以上条件可知：机构的自由度 F=3n-（2Pl+Ph-p）-F=1机构的原动件是凸轮机构，原动件的个数等于机构的自由度，所以机构具有确定的运动。（2）机构传动功能的实现在原动件凸轮1带动杆2会在一定的角度范围内摇动。通过连杆3推动滑块4运动，从而实现滑块（刨刀）的往复运动。（3）主传动机构的工作性能凸轮1的角速度恒定，推动2杆摇摆，在凸轮1随着角速度转动时，连杆3也随

2、着杆2的摇 动不断的改变角度，使滑块4的速度变化减缓，即滑块4的速度变化在切削时不是很快， 速度趋于匀速；在凸轮的回程时，只有惯性力和摩擦力，两者的作用都比较小，因此，机构 在传动时可以实现刨头的工作行程速度较低，而返程的速度较高的急回运动。传动过程中 会出现最小传动角的位置，设计过程中应注意增大基圆半径，以增大最小传动角。机构中存 在高副的传动，降低了传动的稳定性。（4）机构的传力性能要实现机构的往返运动，必须在凸轮1和转子间增加一个力，使其在回转时能够顺利的返回， 方法可以是几何封闭或者是力封闭。几何封闭为在凸轮和转子设计成齿轮形状，如共扼齿轮， 这样就可以实现其自由的返回。机构在连杆的作

3、用下可以有效的将凸轮1的作用力作用于滑块4。但是在切削过程中连杆3 和杆2也受到滑块4的作用反力。杆2回受到弯力，因此对于杆2的弯曲强度有较高的要求。 同时，转子与凸轮1的运动副为高副，受到的压强较大。所以该机构不适于承受较大的载荷， 只使用于切削一些硬度不高的高的小型工件。该机构在设计上不存在影响机构运转的死角，机构在运转过程中不会因为机构本身的问题而 突然停下。（5）机构的动力性能分析。由于凸轮的不平衡，在运转过程中，会引起整个机构的震动，会影响整个机构的寿命。所以 在设计使用的过程中应处理好机械的震动问题，可以增加飞轮减少机械的震动，以免造成不 必要的损失和危险。（6）机构的合理性此机构

4、使用凸轮和四连杆机构，设计简单，维修，检测都很方便。同时，机构的尺寸要把握 好，如杆2太长的话，弯曲变形就会很大，使杆2承受不了载荷而压断，如果太短的话，就 不能有效的传递凸轮1的作用力和速度。同时。凸轮具有不平衡性，在设计中尽量使凸轮的 重量小一些，减小因为凸轮引起的整个机构的不平衡和机器的震动。（7）机构的经济性该机构使用的连杆和凸轮都不是精密的结构，不需要特别的加工工艺，也不需要特别的材 料来制作，也不需要满足特别的工作环境，所以该机构具有好的经济效益，制作方便，实用。 不过机器的运转可能会造成一定的噪音污染；凸轮机构为高副机构，不宜承受较大的载荷。方案二的运动分析和评价（1）运动是否具

5、有确定的运动该机构由齿条、扇形齿轮3、滑块2和杆1组成，其中杆1为主动件。滑块2以移动副的方 式和扇形齿轮3连在一起。机构具有3个活动构件。机构中的运动副有原动件1的铰接，1 和2的转动副以及2和3的移动副。机构中的运动副全都是低副，且Pl=4.在该机构中没有 高副，也不存在局部自由度和虚约束。由此可知：F=3n-（2Pl+Ph-p）-F=1机构中有一个原动件，原动件的个数等于该机构的自由度。所以，该机构具有确定的运 动。（2）机构功能的实现根据机构图可知，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）机

6、构的工作性能该机构中原动件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

7、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。（5）机构的动力性能分析该机构的主传动机构采用导杆机构和扇形齿轮，齿条

8、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，使机构震动， 不过在低速运转情况下，影响不会很大。（6）机构的合理性该机构的设计简单，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。（7）机构的经济性能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。1.方案二:机构具有确定运动，自由度为F=

9、3n- （2P1+Ph） =3X5-（2X7+0）=1，曲柄为机构原动件;2. 通过曲柄带动摆动导杆机构和滑块机构使刨刀往复移动，实现切削功能，能 满足功能要求3. 工作性能，工作行程中，刨刀速度较慢，变化平缓符合切削要求，摆动导杆机构使其具有急回作用，可满足任意行程速比系数K的要求；4. 传递性能，机构传动角恒为90，传动性能好，能承受较大的载荷，机构运动链较长，传动间隙较大；5. 动力性能，传动平稳，冲击震动较小；6. 结构和理性，结构简单合理，尺寸和质量也较小，制造和维修也较容易；7. 经济性，无特殊工艺和设备要求，成本较低。 3.3、机构尺寸的计算与确定由已知数据经过计算得AC=400

10、mmAB=103.5mmCD=580mmh=570mmDE=150mm4.2运动曲线图人 五、心得体会通过这次课程设计我有了很多收获。首先，通过这一次的课程设计，我进一步巩固和加 深了所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养了自己分析和解决与本课程有关的具体机 械所涉及的实际问题的能力。对平面连杆机构有了更加深刻的理解，为后续课程的学习奠定 了坚实的基础。而且，这次课程设计过程中，与同学激烈讨论，团结合作，最终完美的实现 了预期的目的，大家都受益匪浅，也对这次经历难以忘怀。其次通过这次课程设计，对牛头刨床的工作原理及内部各传动机构及机构选型、运动方 案的确定以及对导杆机构运动分析有了初步详细精确的了解，这都将为我以后参加工作实践 有了很大的帮助。非常有成就感，培养了很深的学习兴趣。驴这次设计.埋到了%勺力量，增强了自己的团队精神。这将使我受益终生。K、参考文献马履中 机械原理与设计机械工业出版社2009.1马履中机械原理课程设计指导书江苏大学机械工程学院2008.2