牛头刨床机械原理课程设计

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1、机械原理学院：大连海事大学轮机工程学院专业：08级轮机工程（陆上）姓名：李兴，赵春龙，王青班级：2班指导老师：毕艳丽2010年7月14日目录课程题目与目的……………………………1.1设计的题目1.2设计的目的机构简介……………………………………设计内容……………………………………3.1导杆机构的运动分析3.2导杆机构的动态静力分析3.3程序设计，速度，加速度3.4飞轮的设计3.5凸轮的设计总结与体悟…………………………………1.1题目：牛头刨床机构的课程设计目的：此课程设计主要以牛头刨床为主要设计对象，并依据具体设计数据对机构进行动静态分析与总结。从中学到以下个知识与技能

2、。1.通过本次设计，综合运用所学的知识，理论联系实际去分析和解决与课程相关的工程问题，并进一步巩固和加深所学的理论知识2.得到拟定运动方案的训练，并且有初步的机械选型与组合及确定传动方案的能力，培养开发和创新机械产品的能力。1.掌握机械运动方案设计的内容，方法，步骤，并对运动分析与设计有一个较完整的概念2.进一步提高运算，绘图，表达及运用计算机和查阅有关技术资料的能力3.通过编写说明书，答辩与及课后思考，培养表达，归纳，总结和独立思考的能力4.通过以小组为单位，各人分工合作的路径，有效锻炼了集体意思及团队合作的能力。大大加深了对团队的理解与协作的理解2.1简介：牛头刨床是

3、一种用于平面切屑加工的机床，主要由齿轮机构，导杆机构和凸轮机构等组成（图1-1所示及为其实物简图）。如图1-2所示即为本次课程设计的机型。电动机通过减速装置（图中只画出齿轮Z1，Z2）使曲柄2转动，再通过导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6与刨刀作往复切屑运动。工作行程时，刨刀速度要稳定，空回行程时，刨刀要快速退回，即要有机会作用。切屑阶段刨刀应近似匀速运动，以提高刨刀的使用寿命和工件的表面加工质量。刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴O2上的凸轮驱动摆动从动件O7D和其他有关机构（图中未画出）来完成的。为了减小机械的速度波动，在曲柄轴O2上安装一调速飞轮。切屑阻力图

4、1-2中。此图为牛头刨床的实物简图1-1设计的牛头刨床的运动简图1-2：杆长LBC=135mm，摇杆摆动角度为33°，行程速比系数为K=1.44898，在运动分析中即以转过75°为例分析。图1-2设计数据牛头刨床的设计具体参数如1-3图所示：图1-3轮O1与轮O2为齿轮传动机构，其具体参数如下图：飞轮机构的具体参数如下图：以上数据即为本次设计的参数的具体数值大小，在以下的具体计算以及具体分析运动过程中均以具体数值为基本。3.1导杆机构的运动分析【当曲柄位置为75°】①速度分析由运动已知曲柄上A(A2，A3，A4)点开始，列两构件重合点间速度适量的方程，求构件4上A点的速度

5、vA4。因为vA2=vA3=ω2lO2A=2xπn2/60xlO2A=2xπx60/60x0.11m/s=0.6908m/svA4=vA3+vA4A3大小？√√方向⊥O4A⊥O2A∥O4A取极点p，按比例尺μv=0.005（m/s）/mm作速度图（与机构简图绘在同一图样上），如图所示，并求出构件4（3）的角速度ω4和构件4上B点的速度vB以及构件4与构件3上重合点A的相对速度vA4A3。因为vA4=μvPa4=0.005x124.11m/s=0.62m/sLo4A=483.65mmω4=vA4/lO4A=0.62/0.48365=1.283rad/svB=ω4lO4B=1

6、.283x0.54=0.69m/svA4A3=μa4a3=0.005x58.37m/s=0.29185m/s对构件5上B、C点，列同一构件两点间的速度矢量方程：vC=vB+vCB大小？√？方向∥xx√⊥BCvC=μvPc=0.005x137.72m/s=0.69m/sω5=vCB/lBC=0.005x16.72/0.135=0.62rad/s②加速度分析由速度已知曲柄上A(A2A3A4)点开始，列两构件重合点间加速度矢量方程，求构件4上A点的加速度aA4,因为：aA2=aA3=W2lo2A=(2πn2/60)Xlo2A=(2xπx60/60)x0.11m/s2=4.34m

7、/s2anA4=W24lo4A=1.2832x0.48365=0.796m/s2aKA4A3=2W3VA4A3=2x1.283x0.29185=0.75m/s2aNCB=W25lCB=0.622x0.135=0.0519m/s2aA4=aNA4+aTA4=aA3+aKA4A3+aRA4A3取极点P’,按比例尺0.01(m/s2)/mm做加速度图（与机构简图和速度分析矢量绘在同一样的图上）如下图所示，由影像原理求得构件4上B点和质心S4点的加速度aB和aS4,用构件4上的A点的切向加速度aTA4求构件4的角加速度度a4.aA4=