牛头刨床课程设计方案Ⅰ的3点和9点.doc
【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流牛头刨床课程设计方案的3点和9点.精品文档. 目 录一、概述. 2二、机构简介与设计数据.3三、课程设计的内容和步骤 .4四、参考文献.11五、 设计小结12 一、概述1课程设计的题目 牛头刨床2课程设计的任务和目的 1)任务：a.导杆机构进行运动分析；b.导杆机构进行动态静力分析；c.齿轮机构设计；2）目的：机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技术基础课程，它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。其目的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统设计的步骤及方法，其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。.3课程设计的要求 牛头刨床的主传动的从动机构是刨头，在设计主传动机构时，要满足所设计的机构要能使牛头刨床正常的运转，同时设计的主传动机构的行程要有急回运动的特性，以及很好的动力特性。尽量是设计的结构简单，实用，能很好的 实现传动功能。二.机构简介与设计数据2.1机构简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。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，称工作切削。此时要求速度较低且均匀，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，以提高生产效率。为此刨床采用急回作用得导杆机构。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与棘轮机构带动螺旋机构，使工作台连同工件作一次进给运动，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，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，故需装飞轮来减小株洲的速度波动，以减少切削质量和电动机容量。2.2设计数据设计内容导杆机构的运动分析导杆机构的动静态分析符号n2lo2o4lo2Alo4BlBClo4s4xs6ys6G4G6PypJs4单位r/minmmNmmkg.m2方案603801105400.25lo4B0.5lo4B240502007007000801.1设计内容飞轮转动惯量的确定齿轮机构的设计符号dnoz1zo”z1”Jo2Jo1Jo”Jododo m12mo 1单位r/minkg.m2mm。方案0.1514401020400.50.30.20.210030063.520三.课程设计的内容和步骤3.1 导杆机构的运动分析已知 曲柄每分钟转数n2，各构件尺寸及重心位置，且刨头导路x-x位于导杆端B所作的圆弧高的平分线上。要求 做机构的运动简图，并作机构两位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图。以上内容与后面的动静力分析一起画在1号图纸上。曲柄位置图的作法为取1和89为工作形成起点和终点对应的曲柄位置，19和79为切削起点和终点所对应的位置，其余2，312等，是由位置1起顺v2方向将曲柄圆周作12等分的位置。设计过程：速度加速度多边形<一>机构在3点位置时： 1. 对3点位置进行速度分析 A4 = A3 + A4A3大小 ? ?方向 O4A O2A O4B2.以速度比例尺µ=(0.01m/s)/mm和加速度比例尺µa=(0.05m/s²)/mm用相对运动的图解法作该两个位置的速度多边形和加速度多边形2= 2 n=2rad/sVA3 =0.691m/s解出：VA4 =0.563m/sVA4A3 =0.398m/s= VA4/ l=1.21rad/s其转向为顺时针方向。=l=0.655 m/sB点速度为，方向与VA4同向.VB4= B5C5 = B5 + C5B5大小 ? ?方向 XX O4B BC通过作图，确定点速度为VC5B5 =0.118m/sV0.650m/s对3点位置进行加速度分析aA4 = + aA4= aA3n + aA4A3K + aA4A3r大小: 42lO4A ? 24A4 A3 ?方向： BA O4B AO2 O4B O4B aA3n =22lo2A=4.34 m/s=42lo4A=0.68 m/saA4A3K=24VA4A3=0.96m/s作图解出：aA4=3.50m/saB5=aB4=4.07m/sac5 = aB5 + ac5B5n + a c5B5大小 ? ?方向 XX CB BCac5B5n =V CB 2 /Lbc=0.1 m/s作图可解出：ac5=4.20 m/sa c5B5=0.30m/s<二>.机构在9点位置时： 1. 对9点位置进行速度分析 A4 = A3 + A4A3大小 ? ?方向 O4A O2A O4B2.以速度比例尺µ=(0.01m/s)/mm和加速度比例尺µa=(0.05m/s²)/mm用相对运动的图解法作该两个位置的速度多边形和加速度多边形2= 2 n=2rad/sVA3 =0.691m/s解出：VA4 =0.35m/sVA4A3 =0.60m/s= VA4/ l=1.21rad/s其转向为顺时针方向。=l=0.60 m/sB点速度为，方向与VA4同向.VB4= B5C5 = B5 + C5B5大小 ? ?方向 XX O4B BC通过作图，确定点速度为VC5B5 =0.16m/sV0.625m/s对9点位置进行加速度分析aA4 = + aA4= aA3n + aA4A3K + aA4A3r大小: 42lO4A ? 24A4 A3 ?方向： BA O4B AO2 O4B O4B aA3n =22lo2A=4.34 m/s=42lo4A=0.39 m/saA4A3K=24VA4A3=1.33m/s作图解出：aA4=4.98m/saB5=aB4=8.56m/sac5 = aB5 + ac5B5n + a c5B5大小 ? ?方向 XX CB BCac5B5n =V CB 2 /Lbc=0.19 m/s作图可解出：ac5=8.32 m/sa c5B5=1.45m/s3、8位置的速度分析表项目位置v2vA3VCBvCVA4A3 VB4vaA3aKA4A3anA4anCBac大小方向36.280.6910.1180.6500.3980.6551.21顺时针4.340.960.680.14.296.280.6910.1600.6250.600.601.21顺时针4.341.330.390.198.323. 2 导杆机构的动态静力分析已知 各构件的重量G（曲柄2、滑块3和连杆5的重量都可忽略不计），导杆4绕重心的转动惯量Js4及切削力P的变化规律。要求 求各运动副中反作用力及曲柄上所需要的平衡力矩。以上内容做在运动分析的同一张图纸上。选取比例尺= (50N)/mm，作力的多边形。已知P=7000N，G6=700N，又ac=ac5=4.2m/s2,那么我们可以计算FI6=- G6/g×ac =-700/10×4.2 =-294N 又F=P + G6 + FI6 + F45 + FRI6=0，方向 /x轴 BC 大小 7000 700 ？ ？图1-7力多边形可得： F45=6725N N=550N已知： F54=-F45=6725N，G4=200NaB4=aA4· lO4S4/lO4A=2.0m/s2 , S4=4=7.4rad/s2由此可得： FI4=-G4/g×aS4 =-200/10×2.0N=-40N MS4=-JS4·aS4=-8.14 在图1-8中，对O4点取矩得：MO4= Ms4 + FI4×x4 + F23×x23+ F54×x54 + G4×x4 = 0代入数据， 得MO4=-8.14-40×0.27+F23×0.464+6725×0.536+200×0.046=0 故F23=7747.5N Fx + Fy + G4 + FI4 + F23 + F54 = 0方向： ？ ？ M4o4 大小： O4B 由图解得：Fx=850N Fy=960N 对曲柄分析，共受2个力，分别为R32,R12和一个力偶M，由于滑块3为二力杆，所以R32= R34，方向相反，因为曲柄2只受两个力和一个力偶，所以FR12与FR32等大反力，由此可以求得h2=42mm,则，对曲柄列平行方程有，MO2=M-F32·h2=0 即M-0.042*7747=0， 即M=325.3N·M3.3. 齿轮机构的设计已知 电动机、曲柄的转速n、n，皮带轮直径d、d，某些齿轮的齿数z，模数m。分度圆压力角；齿轮为正常齿制，工作情况为开式传动。要求 计算齿轮z的齿数，选择齿轮副z- z的变位系数，计算这对齿轮的各部分尺寸，用2号图纸绘制齿轮传动的啮合图。设计过程：1.首先根据已知的条件求出z的齿数。n2/no=z1/z2 no/no” =zo”/z1 no/no”=do”/do得出：z=40经分析计算取变位系数X=X=0.52.再根据齿轮各部分尺寸相关计算公式得到齿轮的基本参数如下：d= m×Z=6×1060mmd=m×Z=6×40=240mmr=r×=28.2mmr= r×=112.8mmh=(h+x) m=(1+0.5) ×6=9mmh=(h-x) m=(1-0.5) ×6=3mmh=( h+c-x)m=(1+0.25-0.5) ×6=4.5mmh=( h+c+x)m=(1+0.25+0.5) ×6=10.5mmr= r+ h=30+9=39mmr= r+ h=120+3=123mmr= r- h=30-4.5=25.5mmr= r-h=120-10.5=109.5mms= m/2+2 mx=11.6mms= m/2+2 m (-x)=7.2 mm四、参考文献1、理论力学/哈尔滨工业大学理论力学研究室编7版2、机械原理课程设计指导书/罗洪田主编北京3、机械原理/东南大学机械学学科组 郑文纬 吴克坚主编北京四、设计小结在这几天中，我有很多的体验，同时也有我也找到许多的毛病，比如：专业知识的不能熟练应用，作图时不图不是太合理。但是通过这次实践设计，我觉得我的能力有了很大的提高。比如：通过这次设计我学会了查找一些相关的工具书，并且巩固复习了一些设计数据的计算方法自己的第一次设计，其中肯定有很多的不足，希望在今后的设计中，能够得到正真的提升，使自己的设计能力进一步趋向成熟。当然我也会努力学习让自己的专业知识日益深厚。 10农机(1)班 张顺 2012年5月25日
