机械原理课程设计09102new

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1、机械原理课程设计说明书设计题目：牛头刨床机构学院：交通运输装备与海洋工程专业：机械设计制造及其自动化1班设计者：胡江（分析计算）柏博（程序编程）黄亚男（输入整理校验）指导教师：李成求2011年6月25日16目录一、设计题目及数据…………………………………（3）机构简介…………………………………………（3）设计数据…………………………………………（3）设计内容…………………………………………（4）设计要求…………………………………………（4）二、计算机构基本参数并绘制机构运动简图………（4）三、运动分析……………………………………………（5）图解法速

2、度分析…………………………………（5）图解法加速度分析………………………………（6）解析法速度分析…………………………………（7）解析法加速度分析………………………………（8）四、动态静力分析………………………………………（9）图解法……………………………………………（9）解析法……………………………………………（11）五、飞轮设计……………………………………………（12）附：解析法程序及运行结果……………………………（13）16一、设计题目：牛头刨床机构机构简介：牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，主要由齿轮机构、导杆机构和凸轮机构等组成,如下

3、图（a）。电动机经过减速装置（图中只画出齿轮z1、z2）使曲柄2转动，再通过导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀作往复切削运动。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。切削阶段刨刀应近似匀速运动，以提高刨刀的使用寿命和工件的表面加工质量。刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于O2上的凸轮驱动摆动从动件O7D和其他有关机构（图中未画出）来完成的。为了减少机器的速度波动，在曲柄轴O2上安装一调速飞轮。切削阻力如图（b）所示。1、设计数据内容导杆机构设计及运动分析导杆机构的动态静力分析及飞轮转动惯量确定符号n2lo2

4、o4lo2AlO4BlBClO4S4xS6yS6JS4G4G6FryF[δ]单位r/minmmKg·m2Nmm数值603801105400.25lo4B0.5lo4B240501.12007007000800.15162、设计内容（1）导杆机构的设计及运动分析；（2）导杆机构的动态静力分析；（3）飞轮设计；3、设计要求（1）作机构的运动简图，并用图解法作机构1～2个位置的速度多边形和加速度多边形及滑块的运动线图。（2）用图解法确定机构1～2个位置的各运动副反力及应加于曲柄上的平衡力矩。（3）用简易方法确定安装在轴O2上的飞轮转动惯量JF，机械的速度

5、不均与系数许用值[]二、计算机构基本参数并绘制机构运动简图经计算的机构的基本参数如下：杆长LBC=135mm；回程起始角106.8264°；回程结束角253.1736°（X轴正向为0）；回程角146.3472°；行程速比系数K=1.4599；导路到O4的距离为528.44mm（导路取在摆杆B点轨迹中部）。16三、运动分析Ⅰ）图解法（取曲柄对应滑块推程起点的位置为90°）1、速度分析由运动已知的曲柄上A点开始，列两构件重合点间的速度矢量方程，求构件4上A点的速度vA。因为vA2=vA3=ω2▪lO2A=2∏n2/60*lO2A=2∏*60/60*0.

6、11m/s=0.69m/s所以vA4=vA3+vA4A3大小？√？方向⊥O4A⊥O2A∥O4A取极点P，按比例尺µv=0.005（m/s）/mm作速度图（与机构简图画在同一图样上），如图所示，并求出构件4的角速度ω4和构件4上B点的速度vB以及构件4和构件3上重合点A的相对速度vA4A3，因为16VA4=µv▪pa4=0.005*132.09=0.66m/sω4=VA4/lO4A=0.66m/s/486.334mm=1.35rad/sVA4A3=0.005*39.95=0.20m/s对构件5上B、C两点，列同一构件两点间的速度矢量方程vC=vB+v

7、CB大小？√？方向∥xx√⊥BCvB=0.733m/s,vC=0.736m/s,vCB=0.0533m/sω5=vCB/LBC=0.3947rad/s2、加速度分析由运动已知的曲柄上A点开始，列两构件重合点间加速度矢量方程，求构件4上A点的加速度aA4。因为aA2=aA3=anA2=ω22▪lO2A=(2∏n2/60)2*lO2A=(2∏60/60)2*0.11=4.3426m/s2；anA4=ω42▪lO4A=1.3572*0.486334m/s=0.896m/s2；akA4A3=2ω3vA4A3=2*1.357*0.20m/s=0.5428m/

8、s2；anCB=ω52▪lCB=0.39472*0.135m/s=0.02103m/s2；aA4=anA4+atA4=aA