机械原理课程设计--牛头刨床的运动分析与设计

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1、机械原理课程设计计算说明书设计题目：牛头刨床的运动分析与设计学生姓名：冯龙飞学号：专业：机械设计制造及其自动化班级：机自1021指导教师：李永刚2012年6月25日16目录1、前言﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍2、课程设计任务书﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍3、牛头刨床各机构的运动分析与评价﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍4、小结﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍16前言此次课程设计是针对牛头刨床的运动分析与设计，设计中涉及导杆机构、凸轮机构和双摇杆机构，以及它们各自的运动分析。此课程设计应完成如下主要内容：1、为提高工件的表面加工质量刨刀的使用寿

2、命，刨削时刨刀应为匀速或近似匀速的运动；2、为提高生产率，刨刀应快速返回，以减少非工段时间，即要求有急回特性，其行程速比系数应满足给定的值（K≈1.4）；3、刨刀行程H要达到所须的长度（约在300mm左右），刨刀每刨削一刀后返回时，工作台作横向进给，每次横向进给量应相同；4、绘制该机构各部分的运动简图以及各部分的运动分析；5、完成该机构（牛头刨床的运动分析与设计）的设计说明书。16一、导杆机构的运动分析（一）已知条件、要求及设计数据1、已知：曲柄每分钟转速ｎ2。各构件尺寸,刨头移动导路ｘ－ｘ的位置位于导杆端点Ｂ所作圆弧高的平分线上。2、要求：作机构运动简

3、图，作机构两个位置的速度、加速度多边形，并做出刨头一个运动循环的运动线图。3、设计数据：设计内容符号数据单位导杆机构的运动分析n264r/minl0204350mml02A90mml04B580mmlBC0.3l04Bmm（二）设计过程（1）作机构运动简图选尺寸比例尺μl=0.02mm/mm，做出12和5两个曲柄位置的机构运动简图。16（2）作速度分析根据已知条件，速度分析应由A点开始，并取重合点及进行求解。已知点的速度其方向垂直于指向与转向一致。为了求，需先求得构件4上任意一点的速度，因构件3和构件4组成移动副，故可由两构件上重合点间的速度关系来求解。

4、由运动合成原理可知，重合点有：方向：大小：？？式中仅有两个未知量。取速度比例尺μv=0.02(m/s/mm)，并取点p作为速度图极点，作其速度图如图所示图216所以则由运动合成原理可知，滑块6上C点的运动可认为是随基点B作平动与绕基点B作相对转动的合成。故有：方向：大小：？？其中，式中仅有两个未知量，并取速度点p作为速度图极点，作其速度图如下图所示，于是得：（3）作加速度分析加速度分析的步骤与速度分析相同，也应从点A开始且已知A点仅有法向加速度，即：，其方向沿AO2，并由A指向O2，点A4的加速度aA4由两构件16上重合点间的加速度关系可知，有：方向：A

5、O4大小：P？PP？式中，为A4点相对于A3的科氏加速度，其大小为：方向为将相对速度vA3A4沿牵连构件4的角速度的方向转过之后的方向。而的大小为：式中仅有两个未知量，故可用作图法求解，选取加速度比例尺μa=0.1(m/s/mm)并取为加速度图极点，作其加速度图如图所示。12点加速度多边形16于是得：滑块6上C点的运动可认为是随基点B作平动的与绕B作相对转动的合成，故有：方向：大小：？PPP？式中，的大小和方向可用加速度投影定理求解。因构件4上A、O4两点的加速度已知，如图3所示。当做出后，由即可求得b’点位置和aB大小，取点为加速度图极点，依次作其及加

6、速度图，如下图所示，于是得：16按照上述步骤，绘制5点的速度、加速度多边形图，如下图所示：5点的速度多边形方向：大小：？？所以则下图滑块的速度多边形16方向：大小：？？其中5点的加速度多边形方向：AO4大小：P？PP？式中，为A4点相对于A3的科氏加速度，其大小为：16滑块的加速度的多边形方向：大小：？PPP？16综上速度、加速度值表如下：大小方向大小方向126.690.602880.340.671.180逆时针4.040.4019.4616.32逆时针56.690.602880.610.81.39顺时针4.040.8350.81.15顺时针单位l/sm

7、/sl/sm/s2rad/s（4）计算机构的行程速比系数，由机构运动简图可得，所以图6图7（5）如图7所示左极限位置的传动角最小，由图得此处的压力角为3°，所以图8二、摆动滚子从动件盘形凸轮机构的设计（一）已知条件、要求及设计数据1、已知：摆杆９为等加速等减速运动规律，其推程运动角Φ，远休止角Φs，回程运动角Φ'，如图8所示，摆杆长度lO9D，最大摆角ψmax，许用压力角〔α〕（见下表）；凸轮与曲柄共轴。162、要求：确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径ｒT，画出凸轮实际廓线。3、设计数据：设计内容符号数据单位凸轮机构设计ψmax15°lOqD125mm

8、[α]40°Ф75°ФS10°Ф’75°r045mmlO2O9145mm（二）设