牛頭刨床機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)

PAGE14PAGE1機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書課題名稱：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)：機(jī)械工程學(xué)號(hào)：201430010308學(xué)生：曾令平指導(dǎo)老師：王智輝目錄摘要3一、設(shè)計(jì)任務(wù)5二、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析51、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)52、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖63、位移分析64、速度分析6凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)91、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)92、作擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓設(shè)計(jì)9四、齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)111、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)112、處理數(shù)據(jù)113、繪制嚙合圖12總結(jié)13參考文獻(xiàn)14一、設(shè)計(jì)任務(wù)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是對(duì)機(jī)器的主體機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，并根據(jù)給定的機(jī)器的工作要求，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)。本組為第二組，安排的任務(wù)為：按照第一方案設(shè)計(jì)各個(gè)主體機(jī)構(gòu)的簡單繪圖，繪制必要的圖紙和編寫說明書等。機(jī)構(gòu)簡介牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機(jī)床。電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶和齒輪傳動(dòng)，帶動(dòng)曲柄2和固結(jié)在其上的凸輪8。刨床工作時(shí)，由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)2-3-4-5-6帶動(dòng)刨頭6和刨刀7作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。刨頭右行時(shí)，刨刀進(jìn)行切削，稱工作切削。此時(shí)要求速度較低且均勻，以減少電動(dòng)機(jī)容量和提高切削質(zhì)量；刨頭左行時(shí)，刨刀不切削，稱空回行程，此時(shí)要求速度較高，以提高生產(chǎn)效率。為此刨床采用急回作用得導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。刨刀每切削完一次，利用空回行程的時(shí)間，凸輪8通過四桿機(jī)構(gòu)1-9-10-11與棘輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)，使工作臺(tái)連同工件作一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以便刨刀繼續(xù)切削。二、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析1、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：見表9-2設(shè)計(jì)內(nèi)容導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析符號(hào)n2l0204l02Al04BlBCl04S4XS6YS6單位r/minmm方案Ⅰ603801105400.25l04B0.5l04B24050Ⅱ64350905800.30l04B0.5l04B20050Ⅲ724301108100.36l04B0.5l04B18040設(shè)計(jì)內(nèi)容導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析符號(hào)G4G6PYPJS4單位Nmmkg·m2方案Ⅰ2007007000801.1Ⅱ2208009000801.2Ⅲ22062080001001.22、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖:（見圖紙）取曲柄位置“1”進(jìn)行速度分析、位移分析。位移分析:（尺測(cè)）（一）在推程過程中：S=15mm（二）在回程過程中：S=265mm速度分析:（一）在推程過程中：由于構(gòu)件2和構(gòu)件3在A處的轉(zhuǎn)動(dòng)副相連，故VA2=VA3，大小等于ω2lAO2,方向垂直于AO2線，指向與ω2一致。υAO2=2πn1×lAO2計(jì)算得：υAO2=6.28×0.11m/s=0.69m/s（⊥AO2）（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：υAO4(絕對(duì))=υAO2(絕對(duì))+υAO4AO2(相對(duì))大小?√?方向⊥AO4⊥AO2∥AO4取速度極點(diǎn)P，速度比例尺μ=0.08，作速度多邊形（見圖紙）。由圖得：υAO4=0.58m/s(⊥AO4向右)因B與A同在導(dǎo)桿4上，根據(jù)比例關(guān)系：υB/υAO4=lBO4/lAO4計(jì)算得：υB=0.69m/s（2）取5構(gòu)件作為研究對(duì)象，列速度矢量方程。得：υC=υB+υCB大?。?√?方向：水平⊥O4B⊥BC取速度極點(diǎn)P，速度比例尺μ=0.08(m/s)/mm，作速度多邊形（見圖紙）。由圖得：υC=0.68m/s(水平向右)在回程過程中：由于構(gòu)件2和構(gòu)件3在A處的轉(zhuǎn)動(dòng)副相連，故VA2=VA3，大小等于ω2lAO2,方向垂直于AO2線，指向與ω2一致。υAO2=2πn1×lAO2計(jì)算得：υAO2=6.28×0.11m/s=0.69m/s（⊥AO2）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：υAO4(絕對(duì))=υAO2(絕對(duì))+υAO4AO2(相對(duì))大小?√?方向⊥AO4⊥AO2∥AO4取速度極點(diǎn)P，速度比例尺μ=0.08(m/s)/mm，作速度多邊形（見圖紙）。由圖得：υAO4=0.58m/s(⊥AO4向左)因B與A同在導(dǎo)桿4上，根據(jù)比例關(guān)系：υB/υAO4=lBO4/lAO4計(jì)算得：υB=0.56m/s（2）取5構(gòu)件作為研究對(duì)象，列速度矢量方程。得：υC=υB+υCB大?。?√?方向：水平⊥O4B⊥BC取速度極點(diǎn)P，速度比例尺μ=0.08(m/s)/mm，作速度多邊形（見圖紙）。由圖得：υC=0.54m/s(水平向左)三、凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：符號(hào)ψmaxlO7D[a]ΦoΦo1Φo'Φo2單位（°）mm數(shù)據(jù)15.1254061157510在推程過程中（由ψ－Φ曲線得）ψ（°）Φ（°）00100.6202.1304.5408.15011.46013.57515依據(jù)上述運(yùn)動(dòng)方程繪制角位移ψ、Φ的關(guān)系曲線（見圖紙）2、作擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓設(shè)計(jì)：⑴設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)凸輪輪廓依據(jù)反轉(zhuǎn)法原理。即在整個(gè)機(jī)構(gòu)加上公共角速度（－ω）（ω為原凸輪旋轉(zhuǎn)角速度）后，將凸輪固定不動(dòng)，而從動(dòng)件連同機(jī)架將以（－ω）繞凸輪軸心逆時(shí)針方向反轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，從動(dòng)件將按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律繞其軸心相對(duì)機(jī)架擺動(dòng)，則從動(dòng)件的尖頂在復(fù)合運(yùn)動(dòng)中的軌跡就是要設(shè)計(jì)的凸輪輪廓。在回程過程中（由ψ－Φ曲線得）ψ（°）Φ（°）851510013.511011.41208.11304.51402.11500.61600⑵設(shè)計(jì)凸輪輪廓：將ψ－Φ曲線圖（見圖紙）的推程運(yùn)動(dòng)角和回程運(yùn)動(dòng)角個(gè)分成不均等的8份，按式求個(gè)該分點(diǎn)對(duì)應(yīng)的角位移值。（見右表）選取適當(dāng)?shù)拈L度比例尺μ定出O2和O7的位置（選取μ=2:1）。以O(shè)2為圓心，以60mm為半徑作基圓。以O(shè)2為圓心，以lO2O7/μ為半徑，作圓。則O2O7便是從動(dòng)件的起始位置，注意，要求從動(dòng)件7按照（右圖的數(shù)據(jù)）順時(shí)針擺動(dòng)相應(yīng)的角度佐出凸輪輪廓。③依次取推程運(yùn)動(dòng)角Φ0=75°，遠(yuǎn)休止角Φs=10°，回程運(yùn)動(dòng)角Φo’=75和近休止角Φs’=200°,并將推程和回程運(yùn)動(dòng)角各分成不均等的8份,得到不同的16個(gè)點(diǎn)。它們便是逆時(shí)針方向反轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)體軸心的各個(gè)位置。⑤最后將各個(gè)點(diǎn)連成光滑曲線。連成的光滑曲線便是凸輪的理論輪廓，亦即為滾子軸心的輪廓軌跡。B、繪制凸輪的實(shí)際輪廓：在上述求得的理論輪廓線上，分別以該輪廓線上的點(diǎn)為圓心，以滾子半徑為半徑，作一系列滾子圓。作該系列圓的內(nèi)包絡(luò)線，即為凸輪的實(shí)際輪廓。C、校核輪廓的最小曲率半徑ρmin：在設(shè)計(jì)滾子從動(dòng)件凸輪的工作輪廓時(shí)，若滾子半徑rt過大，則會(huì)導(dǎo)致工作輪廓變尖或交叉。齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：符號(hào)Z1Z2ma單位mm（°）數(shù)據(jù)10406202、處理數(shù)據(jù)：(ha*=1,c*=0.25)(10)(40)分度圓直徑Φd60240基圓直徑Φdb56.4225.6齒頂圓直徑Φda72252齒根圓直徑Φdf45225分度圓齒厚S9.42分度圓齒槽寬e9.42分度圓齒距P18.84中心距a1503、繪制嚙合圖(μ=2:1)齒輪嚙合圖是將齒輪各部分按比例尺(μ=2:1)畫出齒輪嚙合關(guān)系的一種圖形.它可以直觀的的表達(dá)一對(duì)齒輪的嚙合特性和嚙合參數(shù),并可借助圖形做必要的分析。漸開線的繪制:漸開線齒廓按漸開線的形成原理繪制,如圖以齒輪輪廓線為例，其步驟如下:按齒輪幾何尺寸計(jì)算公式計(jì)算出各圓直徑，畫出各相應(yīng)圓,因?yàn)橐笫菢?biāo)準(zhǔn)齒輪嚙合,故節(jié)圓與分度圓重合.連心線與分度圓(節(jié)圓)的叫點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)P,過節(jié)點(diǎn)P作基圓切線,與基圓相切與N2,則即為理論嚙合線的一段，也是漸開線發(fā)生線的一段．以線段為半徑，作出大齒輪的一條漸開線齒廓，并以P點(diǎn)為始點(diǎn)在分度圓上量出齒槽寬e的距離，記作A點(diǎn)。并過A點(diǎn)作出該分度圓的切線，記作B點(diǎn)，以線段作為半徑作出另一條漸開線齒廓。再以P點(diǎn)為始點(diǎn)在分度圓上劃出分度圓齒距P的距離，記作C點(diǎn)，過C點(diǎn)作出該基圓的切線，記作D點(diǎn)。并以為半徑，作出另一個(gè)齒的一條漸開線齒廓。如此類推，即可。⑤而小齒輪的畫法也是如此，不過齒根那兩邊則將原來的曲線作成鏡像即可。總結(jié)通過本次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)的分析與設(shè)計(jì)有了一個(gè)比較完整的概念，同時(shí)，也培養(yǎng)了我表達(dá)，歸納總結(jié)的能力。此外，通過此次設(shè)計(jì)我也更加明確了自己所學(xué)知識(shí)的用途，這為以后的學(xué)習(xí)指明了方向，讓我在以后的學(xué)習(xí)中更加思路清晰，明確重點(diǎn)，從而向更好的方向努力。同時(shí)在設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中葉發(fā)現(xiàn)了自己的很多的缺點(diǎn)，眼高手低，細(xì)節(jié)問題注意程度不夠，在處理關(guān)鍵的數(shù)據(jù)時(shí)往往要重復(fù)的計(jì)算好幾遍，漏掉一個(gè)小數(shù)點(diǎn)就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差很大。另外在設(shè)計(jì)的過程中，我將不斷培養(yǎng)自己的合作能力。自從第一天開始我們?nèi)M同學(xué)就積極投入到學(xué)習(xí)中去，完成各自的數(shù)據(jù)計(jì)算，基本草圖的繪制，數(shù)據(jù)的簡單處理，為了不影響全組同學(xué)的最后數(shù)據(jù)的計(jì)算和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，我每天都呆在繪圖室里五六個(gè)小時(shí)，盡快完成當(dāng)天的工作，為本組成員提供參考和數(shù)據(jù)的分析等等。我認(rèn)為大家積極與他人交流，討論設(shè)計(jì)過程遇到的難題，一起去解決。這種學(xué)習(xí)的方法也是值得借鑒的，在討論中學(xué)習(xí)，而且這種由同學(xué)自己得到的東西，同學(xué)們記得會(huì)更加的深刻，另外在討論學(xué)習(xí)過程中同學(xué)們之間的關(guān)系會(huì)更加密切，非常有利于增進(jìn)同學(xué)之間的友誼。通過本次課程設(shè)計(jì)使我明白了自己知識(shí)還比較欠缺，需要學(xué)習(xí)的東西好有很多，以前總認(rèn)為自己掌握很好的東西，其實(shí)差的還很遠(yuǎn)，尤其是在機(jī)械這個(gè)大行業(yè)里面，學(xué)了那么一丁點(diǎn)的東西，根本拿不出手，要想真正的在這個(gè)行業(yè)中有所建樹，付出是你必須的，而且是不遺余力的去努力學(xué)習(xí)。最后感謝指導(dǎo)老師張金明對(duì)我們的悉心指導(dǎo)以及各位同學(xué)的幫助，順利的完成了本次的課程設(shè)計(jì)，努力改正自己的缺點(diǎn)與不足，為以后的工作道路打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1、《機(jī)械原理》/孫恒、陳作模、葛文杰主編——第七版基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用MSP430單片機(jī)在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用單片機(jī)在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機(jī)的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計(jì)基于MSP430單片機(jī)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與回放功能的嵌入式電子血壓計(jì)的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的氨分解率檢測(cè)系統(tǒng)的研究與開發(fā)鍋爐的單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)控制的電磁振動(dòng)式播種控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)技術(shù)的WDR-01型聚氨酯導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀的研制HYPERLINK"/detail.h