机械原理课程设计牛头刨床主传动机构设计课件.ppt

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1、《机械原理》课程设计郑州大学机械工程学院一、机械原理课程设计概述目的巩固理论知识，培养实践能力，建立工程观念，初步具备机械运动方案设计的能力任务根据题目进行机械运动方案分析、运动分析、动态静力分析，并对机构进行运动设计。最终提交：图纸、计算程序及设计说明书。方法进行机械运动方案设计，绘出相应的机构运动简图，综合运用教材中各有关章节的分析方法。设计题目：刨床主传动机构设计注意：在工作行程的前5％和后5％两个阶段是没有切削力的。设计要求功能上要求:(1)电机连续回转，而刨头往复移动，因此需要将旋转运动转化为直线运动；(2)电机

2、的高速转动降低为刨头的较低速移动，需要减速；(3)在刨头工作过程中，切削阻力变化较大，需要调节速度波动；(4)刨头切削时还需要实现进给运动。性能上要求:(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；(2)在回程时速度要高，提高生产率。因此需要有一定的急回运动。另外要求机构传动性能良好，结构紧凑。设计参数方案导杆机构的运动分析导杆机构的动态静力分析n2lO2O4lO2AlO4BlBClO4S4xS6yS6G4G6PypJS4r/minmmNmmkg.m21603801105400.25lO4B0.5

3、lO4B240502007007000801.1264350905800.3lO4B0.5lO4B200502208009000801.23724301108100.36lO4B0.5lO4B1804022062080001001.2方案飞轮转动惯量的确定凸轮机构设计δnO’z1zO’z1’JO2JO1JO"JO’ψmaxlO9D[α]ФФsФ’r/minKg.m2ommo10.1514401020400.50.30.20.2151254075107520.1514401316400.50.40.250.215135387

4、0107030.1614401519500.50.30.20.21513042751065表3-1设计的相关参数设计任务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用图解法对给定的位置实现运动分析和力分析用解析法实现机构的运动学分析用图解法设计凸轮机构提交：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。任务1：方案分析运动是否具有确定的运动机构传动功能的实现主传动机构的工作性能机构的传力性能机构的动力性能分析机构的合理性机构的经济性任务2：运动分析之机构

5、运动简图运动分析之速度分析(图解法)以第一组数据第6个分析位置为例，计算得A点速度为：vA=2l2=0.69m/s，取速度比例尺v=0.023m/s/mm。有如下矢量方程成立：量得lpC=28.49mm,可得C点速度为vC=vlpC＝0.655m/s运动分析之加速度分析(图解法)计算得A点加速度为：aA=22l2=4.343m/s2，取加速度比例尺a=0.1m/s2/mm。有如下矢量方程成立：量得lpC=17.5mm,可得C点加速度为aC=alpC＝-1.75m/s2BC动态静力分析(图解法,不考虑摩擦)计算刨

6、头惯性力为：F=-Ga=70×1.75=122.5N，取力比例尺F=50N/mm。按基本杆组分析如下动态静力分析(RRP杆组)对于该杆组，对杆4对5的拉力FR45，刨头的惯性力FI6，床身对刨头的支持力N，刨头的重力G6，切削阻力P，且满足由图量得lFR45＝142.5mm，即拉力FR45＝7125N。6645+++GPFFIR+N=0动态静力分析(RPR杆组)对于该杆组，对杆5对4的拉力FR54=FR45，杆2对滑块3的作用力FR23，杆4的惯性力FI4，惯性力矩为M4，机架对4的作用力可分解为FR14x和FR14y，

7、其中将惯性力矩等效到惯性力上，偏距h=184mm。在上述力的作用下，RPR杆组保持动态静力平衡，可作出其受力图。动态静力分析(RPR杆组)如下图，对O4点取矩，可计算出FR23由左图可求得FR23＝N，由右图可得出驱动力矩Mb=FR32×l1=N.m任务3：运动分析之程序设计要点首先对机构的杆组进行分析，可知该机构是由一个原动件加两个二级组RPR和RRP构成对原动件和二级组进行运动分析，并写出子程序(在设计指导书中已提供)将各子程序进行拼装后调试，来获得机构在各个位置的运动参数(主程序，需自己完成)主要搞清楚程序应用时各构

8、件和运动副编号在程序中的意义程序设计语言不限主程序基本格式Voidmain(){…%基本变量定义程序段%for(ii=0;ii<=DivPt;ii++)%DivPt是计算点数%{F[1]=AddAngle[Index]*p1+ii*(-30)*p1;%计算起始角度%Mcrank(1,1,1,2,0);%