牛头刨床的设计与分析.doc

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1、机械原理课程设计一、概述§1.1、课程设计的任务机械原理课程是高等学校机械类近机类专业本、专科学生较全面地运用已学过的知识，特别是机械原理部分已学过的知识的知识第一次较全面地对一项工程实际的应用问题从任务分析、调查研究、方案比较、方案确定、绘制出机构运动简图、进行机械运动和动力学分析与设计的基本训练，是该课程的一个重要实践环节。其目的在于运用已学过的知识培养学生创新能力，用创新思想确定出解决工程实际问题的方案及其有关尺寸，并学会将方案绘制出机构运动简图的能力。培养学生对确定的机构运动简图进行机构运动分析及动力分析，学会按任务进行调研、实验、查阅技术资料、设计计算、制图等基

2、本技能。§1.2、课程设计的任务（1）按设计任务书要求调研、比较设计的可能方案，比较方案的优劣，最终确定所选最优设计方案；（2）确定杆件尺寸；（3）绘制机构运动简图；（4）对机械行运动分析，求出相关点或相关构件的参数，如点的位移、速度、加速度；构件的角位移、角速度、角加速度。列表，并绘制相应的机构运（5）根据给定机器的工作要求，在此基础上设计飞轮；（6）82012年1月机械原理课程设计根据方案对各机构进行运动设计，如对连杆机构按行程速比系数进行设计；对凸轮机构按从动件运动规律设计凸轮轮廓曲线；对齿轮机构按传动比要求设计齿轮减速机构，确定齿轮传动类型，传动比并进行齿轮几何尺

3、寸计算，绘制齿轮啮合图。按间歇运动要求设计间歇运动机等等；（1）要求学生根据设计任务，绘制必要的图纸；（2）编制设计计算程序及相应曲线、图形；编写设计说明书。§1.3、课程设计的方法（3）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，图解法的几何概念气清晰、直观，但需逐个位置分别分析设计计算精度较低；82012年1月机械原理课程设计1速度分析：1、曲柄位置“1”速度分析，（列矢量方程，画速度图，加速度图）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VA2=VA3，其大小等于W2lO2A，方向垂直于O2A线，指向与ω2一致。ω2=2πn2/60r

4、ad/s=6.28rad/sυA3=υA2=ω2·lO2A=6.28×0.11m/s=0.69m/s（⊥O2A）取构件3和4的重合点A进行速度分析。列速度矢量方程，得υA4=υA3+υA4A3大小?√?方向⊥O4A⊥O2A∥O4B取速度极点P，速度比例尺µv=0.01(m/s)/mm,作速度多边形如图1-2图1-2则由图1-2知，υA3=·μv=69×0.01m/s=0.69m/sυA4A3=2.2346m/sυA4=0.6624m/s用速度影响法求得，82012年1月机械原理课程设计υB5=υB4=1.3068m/s又ω4=υA4/lO4A=2.42rad/s取5构件作

5、为研究对象，列速度矢量方程，得υC5=υB5+υC5B5大小?√?方向∥XX⊥O4B⊥BC取速度极点P，速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm,作速度多边行如图1-2。则由图1-2知，υC5=·μv=0m/sυC5B5=0.13068m/sωCB=1.3329rad/s2.加速度分析：取曲柄位置“1”进行加速度分析。因构件2和3在A点处的转动副相连，故=,其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。ω2=6.28rad/s,==ω22·LO2A=6.282×0.11m/s2=4.34m/s282012年1月机械原理课程设计取3、4构件重合点A为研究对象，列加速度矢量方程

6、得：aA4=+aA4τ=aA3n+aA4A3K+aA4A3v大小:?ω42lO4A?√2ω4υA4A3?方向：?B→A⊥O4BA→O2⊥O4B（向左）∥O4B（沿导路）取加速度极点为P＇,加速度比例尺µa=0.1（m/s2）/mm,作加速度多边形如图1-3所示.图１—3则由图1-3知,aA4=P´a4´·μa=2.8m/s2用加速度影象法求得aB5=aB4=5.4m/s2取5构件为研究对象,列加速度矢量方程,得ac5=aB5+ac5B5n+ac5B5τ大小?√√?方向∥XX√C→B⊥BC其加速度多边形如图1─3所示,有ac5=p´c5´·μa=0.9m/s2机构运态静力分

7、析步骤:1）选取阻力比例尺=100。2）根据个构件的重心的加速度即角加速度，确定各构件的惯性力和惯性力偶矩，并将其合为一力，求出该力至重心的距离。3）按杆组分解为示力体，用力多边形法决定各运动副中的反作用力合加于曲柄上的平衡力矩。82012年1月机械原理课程设计动态静力分析过程：4)在分析动态静力的过程中可以分为刨头，摇杆滑块，曲柄三个部分。已知G6=700N，又ac=ac5=0.9m/s2,那么我们可以计算FS6=G6/g×ac=700/10×0.9=63N又ΣF=G6+FS6+FN+FR16=0得FN=65NFR16=39