1设计题目：牛头刨床。
1. ）为了提高工作效率，在空回程时刨刀快速退回，即要有急会运动，行程速比系数在1.4左右。
2. ）为了提高刨刀的使用寿命和工件的表面加工质量，在工作行程时，刨刀要速度平稳，切削阶段刨刀应近似匀速运动。
3. ）曲柄转速在60r/min,刨刀的行程h在300mm左右为好，切削阻力约为7000n，其变化规律如图所示。
2、牛头刨床机构简介。
牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图4-1。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，由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头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，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产率。为此刨床采用有急回作用的导杆机构。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5h的空刀距离，见图4-1，b），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小电动机容量。
3、机构简介与设计数据
3.1.机构简介。
牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。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，由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀7作往复运动。
刨头右行时，刨刀进行切削，称工作切削。此时要求速度较低且均匀，以减少电动机容。
量和提高切削质量；刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提。
高生产效率。为此刨床采用急回作用得导杆机构。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与棘轮机构带动螺旋机构，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，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，故需装飞轮来减小株洲的速度波动，以减少切削质量和电动机容量。
3.2设计数据。
表3-3 牛头刨床刨刀的往复运动机构设计数据。
4、设计内容。
4.1. 导杆机构的运动分析（见图例1）
已知曲柄每分钟转数n2，各构件尺寸及重心位置，且刨头导路x-x位于导杆端点b
所作的圆弧高的平分线上。
要求做机构的运动简图，并作机构两位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图。以上内容与后面的动静力分析一起画在1号图纸上。
曲柄位置图的作法为取2和6为摆杆两个极限位置对应的曲柄位置，1和7为切削起点和终点所对应的位置，其余2，3…12等，是由位置1起顺2方向将曲柄圆周作12等分的位置。
步骤：1）设计导杆机构。 按已知条件确定导杆机构的未知参数。
其中滑块6的导路x-x的位置可根据连杆5传力给滑块6的最有利条件来确定，即x-x应位于b点所画圆弧高的平分线上（见图例1）。
2）作机构运动简图。选取比例尺=3mm/mm按要求所分配的两个曲柄位置作出机构的运动简图，其中一个位置用粗线画出。取曲柄水平时为起始位置1，按转向将曲柄圆周十二等分，得十二个曲柄位置。
再作出开始切削和中止切削所对应的1’和7’两位置。共计16个机构位置。
3）作速度，加速度多边形。选取速度比例尺=0.02（）和加速度比例尺=0.6（），用相对运**解法作该两个位置的速度多边形和加速度多边形，并将起结果列入表。
4)作滑块的运动线图。根据机构的各个位置，找出滑块6上c点的各对应位置，以位置1为起始点，量取滑块的相应位移，取位移比例尺=0.006（），作（t）线图。
为了能直接从机构运动简图上量取滑块位移。然后根据（t）线图用**微风法（弦线法）作出滑块的速度（t）线图，并将结果与其相对运**解法的结果比较。
5）绘制滑块的加速度线图（见图1）
导杆机构的运动分析。
1).选取长度比例尺，作出机构在位置8的运动简图。
如一号图纸所示，选取=3/oa（m/mm)进行作图，l表示构件的实际长度，oa表示构件在图样上的尺寸。作图时，必须注意的大小应选得适当，以保证对机构运动完整、准确、清楚的表达，另外应在图面上留下速度多边形、加速度多边形等其他相关分析图形的位置。
2.)求原动件上运动副中心a的v＇和a
v=ωl ＝2.16m/s
式中v——b点速度（m/s） 方向丄ao
a=ω l=38.88m/s
式中a——a点加速度（m/s）,方向a →o
3.解待求点的速度及其相关构件的角速度。
由原动件出发向远离原动件方向依次取各构件为分离体，利用绝对运动与牵连运动和相对运动关系矢量方程式，作图求解。
1）列出ob杆a点的速度矢量方程根据平面运动的构件两点间速度的关系。
绝对速度=牵连速度+相对速度。
先列出构件上瞬时重合点ａ（ａ的方程，未知数为两个，其速度方程：
v ＝ v + v
方向：丄丄ao ∥ａ
大小： ？l ？
２）定出速度比例尺在图纸中，取p为速度极点，取矢量pa代表v,则速度比例尺（m s/mm）
=0.02 ms/mm
３）作速度多边形，求出ω、ω根据矢量方程式作出速度多边形的pd部分，则v (m/s)为。
v=pa=2.16m/s
= v/ l=3.239rad/s
其转向为顺时针方向。
=ωl=1.94 m/s
b点速度为ｖ，方向垂直于o4b
４）列出c点速度矢量方程，作图求解v、v
vv方向： /xx 丄bｏ /bc
大小：？ l ？
通过作图，确定ｃ点速度为。
vcb =bc=0.398m/s
v＝pc=1.9m/s
式中vcb 方向丄bc
式中v——ｃ点速度，方向为p→c。
．解待求点的加速度及其相关构件的角加速度。
１）列出ｃ点加速度矢量方程式牵连速度为移动时。
绝对加速度＝牵连加速度＋相对加速度。
牵连运动为转动时，（由于牵连运动与相对运动相互影响）
绝对加速度＝牵连加速度＋相对加速度＋柯氏加速度。
要求ｃ点加速度，得先求出ｂ点加速度，a= a+ a = a a2ar + a
方向丄ａｂ a指向o2丄ａｂ
大小：？ l ？ l2ω3v
2)定出加速度比例尺在一号图纸中取p为加速度极点，去矢量pa’代表a，则加速度比例尺（ms/mm）
=0.6 m/s/mm
3)作加速度多边形，求出a、a、a根据矢量方程图的pa’nka部分，则 a=48.5x0.6=29.1 m/s
a=pn=4.8m/s
a=50.1x0.6=30.06m/s 方向为p指向a4
ab =64.2x0.6=38.52 m/s
4)列出c点加速度矢量方程，作图求解a 、a、 a
a = a+ a + ab
方向： /xx ∥bc 丄bc 由图知
大小： ？v/ll
由上式可得：
a=21.1x0.6=12.66m/s
a=59.2x0.6=35.52m/s
确定构件4的角加速度a4由理论力学可知，点a4的绝对加速度与其重合点a3的绝对加速度之间的关系为。
方向：⊥o4b ∥o4b ∥ o4b ⊥o4a ∥o2a
大小： ？lo2a24va4a3 lo2a
其中a法向和切向加速度。a为科氏加速度。
从任意极点o连续作矢量o和k’代表aa3和科氏加速度，其加速度比例尺1:0.219；再过点o作矢量oa4”代表a，然后过点k’作直线k’a’4平行于线段oa4”代表相对加速度的方向线，并过点a4’’作直线a4’’a4’垂直与线段k’a’4，代表a的方向线，它们相交于a4’，则矢量oa4’便代表a4。
构件3的角加速度为a/lo4a
将代表a的矢量k’a’4平移到机构图上的点a4，可知4的方向为逆时针方向。
同理，可以做出位置3的运动简图，各点速度、加速度分析和位置8相似。
4. 根据以上方法同样可以求出位置九的速度和加速度。
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