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题目牛头刨床主传动机构的分析与设计院系：信息工程学院班级：10机械2班学号：姓名：指导教师：完成时间：2012年6月24日2目录1,任务书.....................................32,摘要.......................................143，工艺原理分析..............................154，工艺动作分析..............................155，机械运动循环图............................166，机构选型方案评价..........................177，机械运动简图绘制..........................228，运动分析，尺度综合........................229，动静态力分析..............................2410，飞轮设计.................................2611，传动系统分析.............................2612，参考文献.................................283机械原理课程设计任务书一、冲压式蜂窝煤成型机设计1、设计题目：冲压式蜂窝煤成型机设计2、已知技术参数和设计要求（1）工作原理及工艺动作过程冲压式蜂窝煤成型机是我国城镇蜂窝煤（通常又称煤饼）生产厂的主要生产设备，这种设备由于具有结构合理、质量可靠、成型性能好、经久耐用、维修方便等优点而被广泛采用。冲压式蜂窝煤成型机的功能是将粉煤加入转盘的模筒内，经冲头冲压成蜂窝煤。为了实现蜂窝煤冲压成型，冲压式蜂窝煤成型机必须完成五个动作:（1）粉煤加料；（2）冲头将蜂窝煤压制成型；（3）请出冲头和出煤盘积屑的扫屑运动；（4）将在模筒内冲压后的蜂窝煤脱模；（5）将冲压成型的蜂窝煤输出。（2）设计要求蜂窝煤成型机的设计要求如下：（1）蜂窝煤成型机的生产能力为30次/min。（2）图1表示冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘的相互位置情况。实际上冲头与脱模盘都与上下移动的滑梁连城一片，当滑梁下冲时，冲头将粉煤冲压成蜂窝煤、脱模盘将已压成的蜂窝煤脱模。在滑梁上升的过程中，扫屑刷将扫除冲头和脱模盘上粘着的粉煤。模筒转盘上均布了模筒，转盘的间歇运动使加料后的模筒进入冲压位置，成型后模筒进入脱模位置，空的模筒进入加料位置。4图1.冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘位置示意图1-模筒转盘；2-滑梁；3-冲头；4-扫屑刷；5-脱模盘（3）为了改善蜂窝煤冲压成型的质量，希望冲压机构在冲压后有一定保压时间。（4）由于同时冲两只煤饼时的冲头压力较大，最大可达50000N，其压力变化近似认为在冲程的一半进入冲压，压力呈线性变化，由零值至最大值。因此，希望冲压机构具有增力功能，以减小机器的速度波动、减小原动机的功率。（5）驱动电动机可采用Y180L-8，其功率P=11KW，转速n=730r/min（6）机械运动方案应力求简单。3、设计内容及工作量（1）根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图（2）机械传动系统的方案设计（3）三个执行机构的方案设计（4）机械传动系统及执行机构的尺度设计及动力学计算（5）绘制机械运动方案示意图、零件图（6）编制设计说明书54、工作计划根据专业的教学计划安排采用集中和分散相结合的方式进行，时间为1.5周。时间安排内容安排第1天布置题目、学生选题第2天方案讨论第3天运动方案的制定、评价、选择第4天确定各传动机构的尺寸、参数、机构设计第5天机构设计、相关量的计算第6天校核第7天整理前期所有工作第8天撰写设计说明书第9天上交成果、答辩二、牛头刨床主传动机构分析与设计1、设计题目：牛头刨床主传动机构分析与设计2、已知技术参数和设计要求（1）工作原理及工艺动作过程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。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。工作行程时，刨刀速度要平稳；空回行程时。刨刀要快速退回，即要有急回作用。（2）设计要求电动机轴与曲柄轴平行，刨刀刀刃点E和铰链点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的转速偏差为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6应在许用值之内，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。（可选择）c5滑块6连杆导杆A3滑块34O416DO991011E工件7工作台882曲柄O2（3）技术参数设计数据如下表所示12345678910导杆机构运动分析转速2n（r/min）48495052504847556056机架24ool/mm380350430360370400390410380370工作行程H/mm310300400330380250390310310320行程速比系数K1.461.401.401.441.531.341.501.371.461.48连杆与导杆之比4/BCoBll0.250.300.360.330.300.320.330.250.280.26导工作阻力45046038004004105204204006005507杆机构动态静力分析maxF/N000000000导杆质量4m20202220222426282622滑块质量6m70708080809080708060导杆4质心转动惯量24()sJkgm1.11.11.21.21.21.31.21.11.21.2凸轮机构设计从动件最大摆角max15151515151515151515从动件杆长9oDl125135130122123124126128130132许用压力角40384245434441404245推程运动角075706560707565607274远休止角s10101010101010101010回程运动角0757065607075656072743、设计内容及工作量（1）根据牛头刨床的工作原理，拟定其执行机构，可拟定多种机构并对这些机构作对比分析，绘制机械运动方案示意图。（2）根据给定的数据确定机构的运动尺寸，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。选取运动中某一位置作为分析的重点，要求进行速度、加速度分析，并确定速度、加速度、角加速度、角速度等参量的数值。并将分析结果和步骤写在设计说明书中。（4）导杆机构的动态静力分析。确定某一位置各运动副反力的数值。并将分析结果和步骤写在设计说明书中。8（5）传动系统的机构设计。设计传动系统的传递路线及拟采用的传动机构，并进行尺寸计算及零件图绘制。（6）编写设计说明书一份，包括设计任务，设计参数，设计计算过程等。4、工作计划根据专业的教学计划安排采用集中和分散相结合的方式进行，时间为1.5周。时间安排内容安排第1天布置题目、学生选题第2天方案讨论第3天运动方案的制定、评价、选择第4天确定各传动机构的尺寸、参数、机构设计第5天机构设计、相关量的计算第6天校核第7天整理前期所有工作第8天撰写设计说明书第9天上交成果、答辩9三、单级直齿圆柱齿轮减速器设计1、设计题目：单级直齿圆柱齿轮减速器设计2、已知技术参数和设计要求（1）设计要求设计带式输送机上的单级圆柱齿轮减速器。运输机两班制连续工作，工作时有轻微振动。每年按300天计算，工作寿命15年，轴承寿命为齿轮寿命的三分之一以上。带式输送机工作平稳，转向不变。（2）已知技术参数齿轮箱传动简图1—电动机；2，6—联轴器；3—减速器；4，5—齿轮传动名目原始数据输入功率1P(KW)10KW小齿轮转速1n(r/min)960r/min齿数比3.23.设计内容及工作量（1）选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（2）按齿面接触强度设计10（3）按齿根弯曲强度设计（4）几何尺寸计算（5）校核验算（6）结构设计及绘制齿轮零件图（7）编制设计说明书4、工作计划根据专业的教学计划安排采用集中和分散相结合的方式进行，时间为1.5周。时间安排内容安排第1天布置题目、学生选题第2天方案讨论第3天运动方案的制定、评价、选择第4天确定各传动机构的尺寸、参数、机构设计第5天机构设计、相关量的计算第6天校核第7天整理前期所有工作第8天撰写设计说明书第9天上交成果、答辩四、单级斜齿圆柱齿轮减速器设计1、设计题目：单级斜齿圆柱齿轮减速器设计2、已知技术参数和设计要求（1）设计要求设计带式输送机上的单级圆柱齿轮减速器。运输机两班制连续工作，工作时有轻微振动。每年按300天计算，工作寿命15年，轴承寿命为齿轮寿命的三分之一以上。带式输送机工作平稳，转向不变。（2）已知技术参数名目原始数据输入功率1P(KW)10KW11小齿轮转速1n(r/min)960r/min齿数比3.23.设计内容及工作量（1）选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（选择斜齿轮的螺旋角）（2）按齿面接触强度设计（3）按齿根弯曲强度设计（4）几何尺寸计算（5）校核验算（6）结构设计及绘制齿轮零件图（7）编制设计说明书4、工作计划根据专业的教学计划安排采用集中和分散相结合的方式进行，时间为1.5周。时间安排内容安排第1天布置题目、学生选题第2天方案讨论第3天运动方案的制定、评价、选择第4天确定各传动机构的尺寸、参数、机构设计第5天机构设计、相关量的计算第6天校核第7天整理前期所有工作第8天撰写设计说明书第9天上交成果、答辩12五、闭式蜗杆减速器传动系统设计1、设计题目：闭式蜗杆减速器传动系统设计2、已知技术参数和设计要求（1）设计要求设计搅拌机用的闭式蜗杆减速器中的普通圆柱蜗杆传动。搅拌机为大批量生产，传动不反向，工作载荷较稳定，有不大的冲击，要求寿命为12000h。（2）已知技术参数名目原始数据输入功率1P(KW)9KW蜗杆转速1n(r/min)1450r/min传动比203.设计内容及工作量（1）选择蜗杆传动类型（2）选择材料（3）按齿面接触疲劳强度进行设计（4）蜗轮与蜗杆的主要参数及几何尺寸计算（5）校核齿根弯曲疲劳强度（6）结构设计及绘制零件图（7）编制设计说明书4、工作计划根据专业的教学计划安排采用集中和分散相结合的方式进行，时间为1.5周。时间安排内容安排第1天布置题目、学生选题第2天方案讨论13第3天运动方案的制定、评价、选择第4天确定各传动机构的尺寸、参数、机构设计第5天机构设计、相关量的计算第6天校核第7天整理前期所有工作第8天撰写设计说明书第9天上交成果、答辩5、指导教师与教研室主任意见指导教师意见可以按照上述任务书的要求向学生布置任务，开始课程设计。指导教师签名：教研室主任意见同意教研室主任签名：14摘要牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，本次课程设计的主要内容是牛头刨床导杆机构的运动分析和动态静力的分析以及不同设计方案的比较。绘制运动简图，进行速度、加速度以及受力分析，并完成课程设计说明书。通过这次课程设计能够让同学们将与课程设计有关的知识进行融会贯通，进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关课程实际问题的能力，使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一个比较完整的概念。【关键词】牛头刨床；导杆机构；运动分析15一，工艺原理分析牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，牛头刨床的主传动的从动机构是刨头在设计主传动机构时，要满足所设计的机构要能使牛头刨床正常的运转，同时设计的主传动机构的行程要有急回运动的特性，刨削速度尽可能为匀速运动，以及很好的动力特性。尽量是设计的结构简单，实用，能很好的实现传动功能。2，工艺动作分析电动机经皮带和齿轮传动，经过减速机构减速从而带动曲柄1。刨床工作时，由导杆3经过连杆4带动刨刀5作往复运动。刨头左行时，刨刀进行切削，称工作行程，此时要求速度较低并且均匀，以减少电动机