牛頭刨床課程1設計

1、機械原理課程設計計算說明書設計題目牛頭刨床設計學院（部）機械工程學院專業(yè)班級機械051班學生姓名程陽銳學號25指導教師（簽字）張艷7_h 16日至二月絲日2007 年_z 月 12 日牛頭刨床中導桿機構的運動分析及動態(tài)靜力分析第一章 機械原理課程設計的目的和任務1課程設計的目的：機械原理課程設計是高等工業(yè)學校機械類學生第一次全而的機 械運動學和動力學分析與設計的訓練，是本課程的一個重要教學環(huán)節(jié)。起目的在于進 一步加深學生所學的理論知識，培養(yǎng)學生的獨立解決有關課程實際問題的能力，使學 生對于機械運動學和動力學的分析和設計冇一個比較完整的概念，具備計算，和使用 科技資料的能力。在次基礎上，初步掌握

2、電算程序的編制，并能使用電了計算機來解 決工程技術問題。2課程設計的任務：機械原理課程設計的任務是對機器的主題機構進行運動分析。 動態(tài)靜力分析，并根據給定的機器的工作要求，在次基礎上設計；或對各個機構進行 運動設計。要求根據設計任務，繪制必要的圖紙，編制計算程序和編寫說明書等。第二章、機械原理課程設計的方法機械原理課程設計的方法大致可分為圖解法和解析法兩種。圖解法幾何概念比較 清晰、直觀；解析法精度較高。第三章、機械原理課程設計的基本要求1. 作機構的運動簡圖，再作機構兩個位置的速度，加速度圖，列矢量運動方程；2. 作機構兩位置之一的動態(tài)靜力分析，列力矢量方程，再作力的矢量圖；3. 用描點法作

3、機構的位移，速度，加速度與時間的曲線。第四章 機械原理課程設計的已知條件設計數據:設計內容導桿機構的運動分析導桿機構的動態(tài)靜力分析符號02lo2o4l02al()4blbcl()4s4xs6ys6g4g6pypjs4單位r/minmmnmmkgm2方i603801105400.25l()4b0.5l()4b240502007007000801.1案1164350905800.3l()4b0.5l()4b200502208009000801.2iii724301108100.36l()4b0.5l()4b1804022062080001001.2第五章選擇設計方案1機構運動簡圖第六章機構運動分析

4、 1、曲柄位置“1”速度分析，加速度分析(列矢量方程，畫速度圖，加速度圖) 取曲柄位置“1”進行速度分析。因構件2和3在a處的轉動副和連，故va2=va3, 其大小等t w21o2a，方向垂直t02a線，指向與0)2-致。32=2兀n2/60 rad/s=6.28rad/sva3=va2=(o2 1o2a=6.28x0. 11 m/s=0.69m/s (丄ca)取構件3和4的重合點a進行速度分析。列速度矢量方程，得ua4ta3+ua4a3大小 ？ j ?方向丄cma 丄02 a /7o4b取速度極點p,速度比例尺|liv=0.01(m/s)/mm，作速度多邊形如圖1-2圖1-2則 rfl 圖

5、1_2 知， x)a3= pci4(iv=69x0.01m/s=0.69 m/sua4a3=0 m/s用速度影響法求得，ub5=ub4=0 m/s又c04=i)a4/ 1o4a=0 rad/s取5構件作為研究對象，列速度矢量方程，得uc5=b5"h)c5b5大小 ？v?方向 xx丄o4b 丄bc取速度極點p,速度比例尺pv=0.01(m/s)/mm,作速度多邊行如圖12。則由圖 12 知，uc5= pc5 (iv=0m/sl)c5b5=0m/scocb=0 rad/s2.加速度分析：取曲柄位置“1”進行加速度分析。因構件2和3在a點處的轉動副相連, 故 d；2 = q：3 ，其大小等

6、于0)221o2a5a向由a指向。2。co2=6.28rad/s,= 6/l =c°22,lo2a=6.282x0. 11 m/s2=4.34m/s2取3、4構件重合點a為研究對象，列加速度矢量方程得:aa4" 丄 c j c naa4 +aa4 aa3k+ sa4a3 +aa4a3、大?。?？g)421o4a? v 2co4i)a4 a3?方向： ? b->a ±o4b ato2 ±o4b (向左)o4b (沿導路)取加速度極點為p，加速度比例尺ga=o. 1 (m/s2) /mm,作加速度多邊形如圖1-3所示.bzcz則由圖1-3知，aaa4 =

7、p a4z -|ia =4.3m/s 用加速度影象法求得ab5 = ab4 =6.38 m/s2取5構件為研究對彖，列加速度矢量方程，得ac5= ab5+ ac5b5“+ ac5b5t 大小 ？ j j?方向 xx v c-*b 丄 bc 其加速度多邊形如圖13所示，有 ac5 -p c5pa=0.58 m/s?2、曲柄位置“6”速度分析，加速度分析(列矢量方程，畫速度圖，加速度圖) 取曲柄位置“6”進行速度分析，其分析過程同曲柄位置“1”。取構件3和4的重合點a進行速度分析。列速度矢量方程，得ua4=ua3+ua4a3 大小 ？ v ? 方向丄 04 a ±02a/04b取速度極點

8、p,速度比例尺,=0.01(m/s)/mm,作速度多邊形如圖1-4。圖1 4則由圖 1-4 知,1)a4=p4 |iv=6 1x0.01 =0.61 m/sua4a3=a3a4 |iv=3 4 x 0.01 m/s=o. 3 4 m/sub5=vb4=va4o4b/ c)4a=081 m/s取5構件為研究對象，列速度矢量方程，得uc5=ub5+uc5b5大小 ？>/?方向xx丄o4b 丄bc其速度多邊形如圖1-4所示，有uc5= pc5 |iv=79x0.01=0.79 m/s取曲柄位置“6”進行加速度分析,分析過程同曲柄位置“3” 取曲柄構件3和4的 重合點a進行加速度分析.列加速度矢

9、量方程,得a4= a a4n + ha4=aa3n + aa4a3* + aa4a3，大??？ cd421o4a ?v2(a)4ua4 a3?方向 ？ b->a丄o4ba->02丄o4b (向右)04b (沿導路)取加速度極點為p'，加速度比例尺山二0.05 (m/s2) /mm作加速度多邊形圖1-5110:1圖1-5則由圖15知,aa4t= a4ra4 -|ia =24><0.05 m/s2 =1.2m/s2a4 = aa4mo4a = 21x0.05 m/s"1.05 m/s2f22aa4 = p<a4r-(ia = 33x0.05 m/s =

10、1.65 m/s用加速度影象法求得b5 b4 a4 x1o4b/1o4a=°125 m/s?取5構件的研究對彖，列加速度矢量方程，得ccchetac5= &b5+ ac5b5 + ac5b5大小 ？ v v ?方向xx v cb丄bc其加速度多邊形如圖15所示，有ac5b5c5 c5 |a 23 x0.05 m/s 1.15 m/s? ac5 = p'c5 m =41x0.05m/s2 =2.05 m/s2第七章.機構運態(tài)靜力分析取“1”點為研究對象，分離5、6構件進行運動靜力分析，作阻力體如圖1一6 所示。fi6s6g6 ifr45圖16已知g6=700n,又ac=

11、ac5=0.58m/s2,那么我們可以計算fs6=- g6/gxac =-700/10x0.58=-40.6n乂工f=p+g6+fs6+fp45+fri6=0,作為多邊行如圖 1-7 所示，=wn/mm.ffg6ff45g6fl6圖1-7由圖1-7力多邊形可得：f r45=af r45 jin=40 x 1 on-400nfr6= fs6 fri6 |n=4.06x 1 on40.6n分離3, 4構件進行運動靜力分析，桿組力體圖如圖1-8所示，已知：fr54=fr45=400n, g4=200n由此口j 得：f s4=gt4/g x s4 =20x43=86nms4二js4as4= 1x4.3

12、/0.3637 n-m= -1 l.n-8m在圖1-8中，對a點取矩得：xma=fr54cos8 1ab+ms4fs4cos60 ds4a-g4sinl3 1s4a+fo4t o4a=0frs4ff23圖1-8代入數據，得fo4-170.6n又 sf=fr54+fr32+fs4t+g4+fo4n+fo4-05作力的多邊形如圖 1-9 所示,|in=10n/mmofri4 , fr23圖1-9由圖1-9可得：fr23=fo4tfr32*hn=66.97><10n=669.7nfcmafof 卩 n=4.9x 10n=49n對曲柄2進行運動靜力分析，作組力體圖如圖1-10所示，)lil=10n/mofri2fr32圖 1-10f32=669.7n第八章求刨頭的位移，速度和加速度曲線 位移與時間，速度與時間，加速度與時間曲線。系列1圖 111由以上三條曲線，位移與時間，速度與施加，加速度與時間曲線，可以看出牛頭刨 床的運行