机械课程设计：牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析

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1、《机械原理课程设计》说明书青岛理工大学琴岛学院课程设计说明书课题名称：机械原理课程设计学院：机电工程系专业班级：机械设计制造及其自动化11-21班学号：20110271023学生：宋文超指导老师：张红丽青岛理工大学琴岛学院教务处2011年12月16日13《机械原理课程设计》说明书《机械原理课程设计》评阅书题目牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析学生姓名宋文超学号20110271023指导教师评语及成绩指导教师签名：年月日答辩评语及成绩答辩教师签名：年月日教研室意见总成绩：室主任签名：年月日13《机械原理

2、课程设计》说明书摘要选取方案一，利用图解法对6点状态时牛头刨床导杆机构进行运动分析、动态静力分析，并汇总本方案所得各位置点的速度、加速度、机构受力数据绘制曲线图。进行方案比较，确定最佳方案。将一个班级分为3组，每组12人左右，一组选择一个备选方案进行如下分析工作：课程设计内容：牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析；（1）绘制机构运动简图（两个位置）；（2）速度分析、加速度分析；（3）机构受力分析（求平衡力矩）；（4）绘制运动线图。（上述四项作在一张0号图纸上13《机械原理课程设计》说明书目录青岛理工大学

3、琴岛学院1课程设计说明书1摘要31设计任务52导杆机构的运动分析63导杆机构的动态静力分析95总结126参考文献1313《机械原理课程设计》说明书1设计任务一、课程设计的性质、目的和任务1．课程设计的目的：机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要教学环节。其意义和目的在于：以机械系统运动方案设计为结合点，把机械原理课程设计的各章理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深学生所学的理论知识；培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力，使学生对

4、于机械运动学和动力学的分析和设计有一个较完整的概念，具备计算、制图和使用技术资料的能力。2．课程设计的任务：机械原理课程设计的任务是对机器的主题机构进行运动分析。动态静力分析，并根据给定的机器的工作要求，在次基础上设计；或对各个机构进行运动设计。要求根据设计任务，绘制必要的图纸，编制计算程序和编写说明书等。二、机械原理课程设计的方法机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。图解法几何概念比较清晰、直观；解析法精度较高。三、机械原理课程设计的基本要求1．作机构的运动简图，再作机构两个位置的速度，加速

5、度图，列矢量运动方程；2．作机构两位置之一的动态静力分析，列力矢量方程，再作力的矢量图；3．用描点法作机构的位移，速度，加速度与时间的曲线。四、机械原理课程设计的已知条件设计数据：设计内容导杆机构的运动分析导杆机构的动态静力分析符号n2L0204L02AL04BLBCL04S4XS6YS6G4G6PYPJS4单位r/minmmNmmkgm2方案Ι64350905800.30.5200502208009000801.113《机械原理课程设计》说明书图1-1方案一，六点所示位置机构简图。2导杆机构的运动分析2.

6、1速度分析取曲柄位置位置6速度分析。取曲柄位置“1'”进行速度分析。因构件2和3在A处的转动副相连，故VA3=VA2，，其大小等于w2·lO2A，方向垂直于O2A线，指向与w2一致。w2=2πn2/60rad/s=5.02rad/sVA3=VA2=w2·lO2A=7.536×0.11m/s=0.54m/s（⊥O2A）lO4A=0.243m曲柄位置“6”速度分析，加速度分析（列矢量方程，画速度图，加速度图）取曲柄位置“6”进行速度分析，其分析过程同曲柄位置“1”。取构件3和4的重合点A进行速度分析。列速度矢量

7、方程，得VA4=VA3+VA4A3大小?√?方向⊥O4A⊥O2A∥O4BA点的速度分析图：µv=0.05(m/s)/mm，13《机械原理课程设计》说明书图2A点的速度分析则由图1-4知，VA4=·μv=0.54m/sVA4A3=a3a4·μv=36×0.02m/s=0.14m/sw4=VA4∕lO4A=1.071rad/sＣ点的速度分析：µv=0.05(m/s)/mm，取5构件为研究对象，列速度矢量方程，得VC=VB+VCB其速度多边形如图3所示，图3C点的速度分析有VC=·μv=0.525m/sVCB=L

8、cb·μv=0.045m/sw5=VCB∕Lcb=0.335rad/s13《机械原理课程设计》说明书2.2加速度分析取曲柄位置“1'”进行加速度分析,分析过程同曲柄位置“6”.取曲柄构件3和4的重合点A进行加速度分析.列加速度矢量方程,得aA4=aA4n+aA4τ=aA3n+aA4A3k+aA4A3γ大小w42lO4A?w22lO2A2w4VA4A3?方向B→A⊥O4BA→O2⊥O4B（向左）∥O4B（沿导路）取