牛頭刨床課程1設(shè)計(jì)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目牛頭刨床設(shè)計(jì)學(xué)院（部）機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)機(jī)械051班學(xué)生姓名程陽(yáng)銳學(xué)號(hào)25指導(dǎo)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(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及動(dòng)態(tài)靜力分析第一章 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)1課程設(shè)計(jì)的目的：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是高等工業(yè)學(xué)校機(jī)械類學(xué)生第一次全而的機(jī) 械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析與設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，是本課程的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。起目的在于進(jìn) 一步加深學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立解決有關(guān)課程實(shí)際問(wèn)題的能力，使學(xué) 生對(duì)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析和設(shè)計(jì)冇一個(gè)比較完整的概念，具備計(jì)算，和使用 科技資料的能力。在次基礎(chǔ)上，初步掌握

2、電算程序的編制，并能使用電了計(jì)算機(jī)來(lái)解 決工程技術(shù)問(wèn)題。2課程設(shè)計(jì)的任務(wù)：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是對(duì)機(jī)器的主題機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。 動(dòng)態(tài)靜力分析，并根據(jù)給定的機(jī)器的工作要求，在次基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)；或?qū)Ω鱾€(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)。要求根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，繪制必要的圖紙，編制計(jì)算程序和編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)等。第二章、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的方法機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)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(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的基本要求1. 作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，再作機(jī)構(gòu)兩個(gè)位置的速度，加速度圖，列矢量運(yùn)動(dòng)方程；2. 作機(jī)構(gòu)兩位置之一的動(dòng)態(tài)靜力分析，列力矢量方程，再作力的矢量圖；3. 用描點(diǎn)法作

3、機(jī)構(gòu)的位移，速度，加速度與時(shí)間的曲線。第四章 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的已知條件設(shè)計(jì)數(shù)據(jù):設(shè)計(jì)內(nèi)容導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析符號(hào)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(shè)計(jì)方案1機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖第六章機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析

4、 1、曲柄位置“1”速度分析，加速度分析(列矢量方程，畫(huà)速度圖，加速度圖) 取曲柄位置“1”進(jìn)行速度分析。因構(gòu)件2和3在a處的轉(zhuǎn)動(dòng)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(gòu)件3和4的重合點(diǎn)a進(jìn)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(diǎn)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(gòu)件作為研究對(duì)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(diǎn)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(jìn)行加速度分析。因構(gòu)件2和3在a點(diǎn)處的轉(zhuǎn)動(dòng)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(gòu)件重合點(diǎn)a為研究對(duì)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(dǎo)路)取加速度極點(diǎn)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(gòu)件為研究對(duì)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(huà)速度圖，加速度圖) 取曲柄位置“6”進(jìn)行速度分析，其分析過(guò)程同曲柄位置“1”。取構(gòu)件3和4的重合點(diǎn)a進(jìn)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(diǎn)

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(gòu)件為研究對(duì)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(jìn)行加速度分析,分析過(guò)程同曲柄位置“3” 取曲柄構(gòu)件3和4的 重合點(diǎn)a進(jìn)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(dǎo)路)取加速度極點(diǎn)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(gòu)件的研究對(duì)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(jī)構(gòu)運(yùn)態(tài)靜力分析取“1”點(diǎn)為研究對(duì)象，分離5、6構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)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(jì)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(gòu)件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)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(duì)a點(diǎn)取矩得：xma=fr54cos8 1ab+ms4fs4cos60 ds4a-g4sinl3 1s4a+fo4t o4a=0frs4ff23圖1-8代入數(shù)據(jù)，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(duì)曲柄2進(jìn)行運(yùn)動(dòng)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(shí)間，速度與時(shí)間，加速度與時(shí)間曲線。系列1圖 111由以上三條曲線，位移與時(shí)間，速度與施加，加速度與時(shí)間曲線，可以看出牛頭刨 床的運(yùn)行