《机械原理课程设计说明书(牛头刨床导杆机构的运动分析动态静力分析》.doc

《 机械原理课程设计 》说明书 PAGE PAGE I 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 学 号： 学 生： 指导老师： 青岛理工大学琴岛学院教务处 年 月 日 《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 刘振国 学号 20080201149 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 摘 要 ——牛头刨床运动和动力分析 一、机构简介与设计数据 1、机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图1-1a。电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。刨床工作时，由导杆机构2 – 3 – 4 – 5 – 6 带动刨头6和刨刀7作往复运动。刨头右行时，刨刀进行切削，称工作行程，此时要求速度较低并且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量；刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生常率。为此刨床采用有急回作用的导杆机构。刨刀每切削完一次，利用空回行程的时间，凸轮8通过四杆机构1 – 9 – 10 – 11 与棘轮带动螺旋机构（图中未画），使工作台连同工件做一次进给运动，以便刨刀继续切削。刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力（在切削的前后各有一段约0.05H的空刀距离，图1-1b），而空回行程中则没有切削阻力。因此刨头在整个运动循环中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需安装飞轮来减小主轴的速度波动，以提高切削质量和减少电动机容量 a图 a图 b图 图1-1  目 录 TOC \o 1-2 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc270935605 摘 要 = 3 \* ROMAN III HYPERLINK \l _Toc270935606 1设计任务……………………………………………………………………… PAGEREF _Toc270935606 \h 1 HYPERLINK \l _Toc270935607 2 导杆机构的运动分析………………………………………………………… PAGEREF _Toc270935607 \h 2 导杆机构的动态静力分析……………………………………………………………………4 HYPERLINK \l _Toc270935609 3.1运动副反作用力分析 4 3.2力矩分析6 HYPERLINK \l _Toc270935611 4 方案比较……………………………………………………………………… PAGEREF _Toc270935611 \h 7 5总结10 6参考文献10 1设计任务 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，确定曲柄平衡力矩，并对不同法案进行比较，以确定最优方案。要求根据设计任务，绘制必要的图纸和编写说明书等。 2 导杆机构的运动分析 2.1 速度分析 取曲柄位置1’对其进行速度分析，因为2和3在以转动副相连，所以VA2=VA3，其大小等于ω2l02a 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 ∥O 选比例尺μv=0.004（m/s）/mm，做出速度矢量图（见图a） νA4=0.088m/s νA3=0.816m/s 取5构件作为研究对象，列速度矢量方程，得 υC5 = υB5 + υC5B5 大小 ? √ ? 方向 ∥XX ⊥O4B ⊥BC 取速度极点p，选比例尺μv=0.004（m/s）/mm，做出速度矢量图（见图a） νC5=0.16m/s νC5B5=0.044m/s 2.2 加速度分析 取曲柄位置“1” 故anA2=anA3,其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。 取3、4构件重合点A为研究