机械原理课程设计——牛头刨床.doc

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1、机械原理课程设计说明书设计题目牛头刨床系别机械工程系专业班级机制学生姓名学号指导教师日期:年月日目录：1、课程设计任务书…………………………………………………2(1)工作原理及工艺动作过程……………………………2(2)原始数据及设计要求…………………………………………32、设计（计算）说明书……………………………………………4（1）画机构的运动简图…………………………………………4（2）对位置4点进行速度分析和加速度分析……………………5（3）对位置9点进行速度分析和加速度分析……………………8（4）对位置9点进行动态静力分析………………………………113、参考文献……………

2、……………………………………………154、附件………………………………………………………………16一、课程设计任务书1.工作原理及工艺动作过程牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。刨床工作时,如图(1-1）所示，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；刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产率。为此刨床采用有急回作用的导杆机构。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。切削阻力如图(b）所示。O2AO4xys6s3Xs6CBYs6234567n2F

3、rYFr图（1-1）2．原始数据及设计要求设计内容导杆机构的运动分析符号n2单位r/minmm方案I603801105400.250.524050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位于导杆端点B所作圆弧高的平分线上。要求作机构的运动简图，并作机构两个位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图。以上内容与后面动态静力分析一起画在1号图纸上。二、设计说明书1．画机构的运动简图1、以O4为原点定出坐标系，根据尺寸分别定出O2点，B点，C点。确定机构运动时的左右极限位置。曲柄位置图的作法为：取1和8’为工作行程起点和终点所对应的曲柄位置，1’和7’为切削起

4、点和终点所对应的曲柄位置，其余2、3…12等，是由位置1起，顺ω2方向将曲柄圆作12等分的位置（如下图）。图1-2取第I方案的第4位置和第9位置（如下图1-3）。图1-32.对位置4点进行速度分析和加速度分析（a）速度分析取速度比例尺=对A点：=+方向：//大小：？√？======V=V==对于C点：=+方向：//大小：？√？======速度分析图：图1-4(b)加速度分析选取加速度比例尺为=对于A点：=+=++方向：A→A→//大小：√？√√?由于===2===已知，根据加速度图1-5可得：==，==。==,=/=0.363626。另外还可得出：====对于C点=++方向：

5、//B→C→B大小：？√√？由==,==已知，根据根据加速度图可得：==，==加速度分析图：图1-53．对位置9点进行速度分析和加速度分析（a）速度分析取速度比例尺=对A点：=+方向：//大小：？√？======V=V==对于C点：=+方向：//大小：？√？======速度分析图：图1-6(b)加速度分析选取加速度比例尺为=对于A点：=+=++方向：A→A→//大小：√？√√?由于===2===已知，根据加速度图1-7可得：==，====另外还可得出：====对于C点=++方向：//B→C→B大小：？√√？由==,==已知，根据根据加速度图可得：==，==加速度分析图：图1-

6、74.对位置9点进行动态静力分析取“9”点为研究对象，分离5、6构件进行运动静力分析，作阻力体如图1─8所示。图1-8已知G6=700N，又ac=ac5=4.2475055m/s2,那么我们可以计算FI6=-G6/g×ac=-(700/9.8×4.2475055)=-303.393565N设与水平导轨的夹角为，可测得的大小为由,可计算出,分离3,4构件进行运动静力分析，杆组力体图如图1-9所示图1-9已知：FR54=FR45=303.717328N，G4=200N由此可得：FI4=-G4/g×a4=-44.99051根据，其中，，，分别为,,,作用于的距离（其大小可以测得），

7、可以求得：=609.753093N。作力的多边形如图1-10所示图1-10由图1-10可得：=250.04N对曲柄2进行运动静力分析，作组力体图如图1-11所示，图1-11作用于的距离为h，其大小为0.0523612m所以曲柄上的平衡力矩为：，方向为逆时针。参考文献1、机械原理/孙恒，陈作模，葛文杰主编——六版——北京2006.52、理论力学Ⅰ/哈尔滨工业大学理论力学研究室编——六版——北京2002.83、机械原理课程设计指导书/罗洪田主编——北京1986.10四、附件1、设计图纸共1张2、电子文档（1