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,办法能够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,这样就能轻松实现其自由的返回。
机构在连杆的作用下可以轻松又有效的将凸轮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。
1.4.1完成实现所要求功能的方案分析,至少提出三种方案,并绘制三种方案的机构运动简图,并对不同方案进行评价
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。
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,以此来实现滑块(刨刀)的往复运动。
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,机构在传动时能轻松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。
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。
(1)电机连续回转,而刨头往复移动,因此就需要将旋转运动转化为直线)电机的高速转动降低为刨头的较低速移动,需要减速;
(1)在工作行程时,要速度较低并且均匀,以减少电动机容量和提高切削质量;
为了适用不一样的材料和不一样的尺寸工件的粗、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一样进给量的横向进给,以完成平面的加工,工作台还应具有升降功能,以适应不一样高度的工件加工。
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-(2PlPh-p)-F=1
六、基于ADAMS的机构分析、飞轮转动惯量计算及凸轮设计…………………………………………24
最终提交:A1图纸1张,A3图纸1张,计算机源程序1份,设计说明书1份。
2.4最终方案………….………….……………..……………………………..7
如图1-1。电动机经皮带和齿轮传动,带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。刨床工作时,刨头6和刨刀7作往复运动。刨头右行时,刨刀进行切削,称工作行程,此时要求速度较低并且均匀,以减少电动机容量和提高切削质量。刨头左行时,刨刀切削,称空回行程。此时要求速度较高,以提高生产率。刨刀每切削完一次,利用空回行程的时间,凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮带动螺旋机构(图中未画),使工作台连同工件作一次进给运动,以便刨刀继续切削。刨头在工作行程中,受到很大的切削阻力(在切削的前后各有一段约 的空刀距离),而空回行程中则没有切削阻力。因此刨头在整个运动循环中,受力变化是很大的,这就影响了主轴的匀速运转.故需安装飞轮来减小主轴的速度波动,以提高切削质量和减少电动机容量。