【正文】 安徽理工大學機械 原理 課程設計 1 目 錄 一、設計題目 ……………………………………………… 2 牛頭刨床的機構運動簡圖……………………………… 2 工作原理………………………………………………… 2 二、 原始數(shù)據(jù) ……………………………………… ……… 3 三、機構的設計與分析 ……………………………… … 4 齒輪機構 的設計 ……………………………………… … 4 凸輪機構 的設計 ……………………………………… … 10 導桿機構 的設計 ……………………………………… … 16 四 、設計過程中用到的方法和原理 ………………… 26 設計過程中用 到的方法………………………………… 26 設計過程中用到的原理………………………………… 26 五 、 參考文獻 …… ……………………………………… … 27 六 、 小結…… ……………………………………………… 28 安徽理工大學機械 原理 課程設計 2 一、設 計 題 目 —— 牛頭刨床傳動機構 牛頭刨床的機構運動簡圖 工作原理 牛頭刨床是對工件進行平面切削加工的一種通用機床，其傳動部分由電動機經(jīng)帶傳動和齒輪傳動 z0— z z — z2，帶動曲柄 2 作等角速回轉。刨床工作時，由導桿機構 6 帶動刨刀作往復運動，刨頭右行時，刨 刀進行切削，稱為工作行程；刨頭左行時，刨刀不進行切削，稱為空回行程，刨刀每切削完一次，利用空回行程的時間，固結在曲柄 O2軸上的凸輪 7 通過四桿機構 10 與棘輪 11 和棘爪 12 帶動螺旋機構（圖中未畫），使工作臺連同工件作一次進給運動，以便刨刀繼續(xù)切削。 安徽理工大學機械 原理 課程設計 3 二、原 始 數(shù) 據(jù) 設計數(shù)據(jù)分別見表 表 表 3. 表 1 齒輪機構設計數(shù)據(jù) 設計內容 齒輪機構設計 符號 n01 d01 d02 z0 z1 z1’ m01 m1’ 2 n2 單位 r/min mm mm mm mm r/min 方案Ⅰ 1440 100 300 20 40 10 8 60 方案Ⅱ 1440 100 300 16 40 13 4 10 64 方案Ⅲ 1440 100 300 19 50 15 8 72 表 2 凸輪機構設計數(shù)據(jù) 設計內容 凸輪機構設計 符號 LO2O4 LO4D φ [α ] δ 02 δ 0 δ 01 δ 0/ r0 rr 擺桿運動規(guī)律 單位 mm mm 176。 176。 176。 176。 176。 176。 mm mm 方案Ⅰ 150 130 18 45 205 75 10 70 85 15 等加速等減 速 方案Ⅱ 165 150 15 45 210 70 10 70 95 20 余弦加速度 方案Ⅲ 160 140 18 45 215 75 0 70 90 18 正弦加速度 方案Ⅳ 155 135 20 45 205 70 10 75 90 20 五次多項式 表 3 導桿機構設計數(shù)據(jù) 設計內容 導桿機構尺度綜合和運動分析 符號 K n2 LO2A H LBC 單位 r/min mm 方案Ⅰ 60 110 320 方案Ⅱ 64 90 290 方案 Ⅲ 72 115 410 表 4 機構位置分配表 位置號 位置組號 學生號 A B C D 1 1 3 6 8/ 10 2 5 8 10 7/ 1/ 4 7 8 10 1 5 7/ 9 12 2 1/ 4 7 8 11 1 3 6 8/ 11 2 5 7/ 9 11 1/ 3 6 8/ 11 3 2 5 7/ 9 12 1/ 4 7 9 12 1 3 6 8/ 12 2 4 7 8 10 安徽理工大學機械 原理 課程設計 4 三、機構的設計與分析 齒輪機構 的 設計 已知條件 設計內容 齒 輪 機 構 設 計 符號 01n 01d 02d 0z 1z 39。1z 01m 239。1m 2n 單位 minr mm mm mm mm minr 方案Ⅱ 1440 100 300 16 40 13 4 10 64 設計內容與步驟 （ 1）計算齒輪 2z 的齒數(shù) 由020139。12010102 nnzzzzddi ???? （ 1~1） 得 396440300 131610014 40nzd zzdnz210239。1001012 ??? ????? （ 2）選擇傳動類型 ① ? ? ? ?40z~16z 10 ：按滿足不根切、重迭系數(shù) .21?? 、齒頂圓齒厚 ? 、節(jié)點位于單齒嚙合區(qū) 4 個條件從封閉圖中選擇變位系數(shù) ? ?? 01 5 5 0 10 ????? （ 1~2）故 ? ? ? ?40z~16z 10 采用正傳動。 ② ? ? ? ?39z~13z 239。1 ：按滿足不根切、重迭系數(shù) .21?? 、齒頂圓齒厚 ? 、節(jié)點位于單齒嚙合區(qū) 4 個條件從封閉圖中選擇變位系數(shù) 39。1 ? ?? 239。1 ?????? （ 1~3）故 ? ? ? ?39z~13z 239。1 采用負傳動 。 （ 3）驗算不根切最小變位系數(shù) ① 10 z~z ： ? ? ? ? 1617117 z17hx 0am in0 ??????? （ 1~4） 0 ?? 不會發(fā)生根切 ? ? ? ? 4017117 z17hx 1am in1 ??????? ? （ 1~5） 1 ???? 不會發(fā)生根切 安徽理工大學機械 原理 課程設計 5 ② 239。1 z~z ： ? ? ? ? 17 1317117 z17hx 39。1a39。 m in1 ?????? ? （ 1~6） 39。1 ?? 不會發(fā)生根切 ? ? ? ? 3917117 z17hx 2am in2 ??????? ? （ 1~7） 2 9 0 2 ???? 不會發(fā)生根切 （ 4）計算中心距變動系數(shù)（ y）和齒頂高降低系數(shù)（△ y） ① 10 z~z ：由無側隙嚙合方程 ? ? ? ? ??????? i n vzzxxt a n2i n v 101039。 （ 1~8） 得 39。 ?? 由表得 0 1 6 7 1 v 39。 ?? ， 0 1 6 9 2 v 39。 ?? ，則插值： 45205020 39。39。39。39。 ?????? ??? （ 1~9） 得 ?? 39。39。 ??? 標準中心距為 ? ? mm1122 zzma 10 ???? （ 1~10） 實際中心距為 os 20c os112c osc osaa ?????? ????? （ 1~11） 中心距變動系數(shù)為 aay ?????? （ 1~12） 齒頂高降低系數(shù)為 ? ? 0 0 4 5 ??????? yxxy （ 1~13） ② 21~zz? ：由無側隙嚙合方程 ? ? ? ? ????????? i n vzzxxt a n2i n v 212139。 （ 1~14） 得 39。 ?? 由表 得 0 1 3 4 1 v ??? ， 0 1 3 5 9 v ??? ，則插值 02195219 ? ?????? ????? ? （ 1~15） 得 ?????? 39。 標準中心距為 ? ? mm2602 zzma 21 ????? （ 1~16） 安徽理工大學機械 原理 課程設計 6 實際中心距為 os 20c os260c osc osaa ?????? ????? （ 1~17） 中心距變動系數(shù)為 10 aay ??????? （ 1~18） 齒頂高降低系數(shù)為 ? ? ? ? 21 ?????????? （ 1~19） （ 5）計算齒輪的幾何尺寸 ① 10 z~z 小齒輪（ mm） 大齒輪（ mm） 64mzd 01 ?? 160mzd 12 ?? ? ? 0a1a ????? ? ? ? 1a2a ????? ? ? ? 0a1f ???? ?? ? ? 6mxchh 1a2f ???? ?? 1a11a ??? 2a22a ??? 1f11f ??? 1 4 8h2dd 2f22f ??? o s11 ?? ?dd b o sdd 22b ??? 01 ??????? ???? 12 ??????? ???? 01 ??????? ???? 12 ??????? ???? 111 ??? 222 ??? o s/c o sdd 11 ?? ???? o s/c o sdd 22 ?? ???? 表 31 ② 21 z~z? ： 小齒輪（ mm） 大齒輪（ mm） 130