機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)牛頭刨床設(shè)計(jì)樣本

《機(jī)械原理》課程設(shè)計(jì)闡明書(shū)專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自化班級(jí)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師目錄1題目及原始數(shù)據(jù)……………12設(shè)計(jì)原理及辦法……………23設(shè)計(jì)計(jì)算……………………53.1程序算法流程圖……93.2程序清單(最佳打印)…………………123.3程序中符號(hào)含義……153.4計(jì)算成果列表…………183.5圖解法計(jì)算成果………213.6解析法與圖解法成果比較…………264課程設(shè)計(jì)心得………………315參照文獻(xiàn)……………………41牛頭刨床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其運(yùn)動(dòng)分析題目及原始數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)示意圖：該機(jī)構(gòu)由齒輪1驅(qū)動(dòng)齒輪2，在齒輪2上鉸鏈有滑塊A，再由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)刨刀滑枕切屑運(yùn)動(dòng)。原始數(shù)據(jù)：（壓力角α=20°，齒頂高系數(shù)ha*=1，徑向間隙系數(shù)c*=0.25）方案號(hào)三n1r/min模數(shù)mmm齒輪齒數(shù)z1齒輪齒數(shù)z2距離L1滑枕沖程Hmm速比系數(shù)K距離L2中心距離O2O3260614561754501.5420360二．設(shè)計(jì)原理及辦法（一）齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)分析1.基本規(guī)定（1）、按給定原始數(shù)據(jù),擬定機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比i,進(jìn)而擬定齒輪基本幾何參數(shù),并擬定齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)類(lèi)型。（2）、擬定齒輪其她參數(shù),如變位系數(shù)x,中心距分離系數(shù)y,齒頂高變化系數(shù)△y等,計(jì)算齒輪副幾何尺寸:中心距a,分度圓直徑d,齒頂圓直徑da,齒根圓直徑df和基圓直徑db。（3）、計(jì)算機(jī)構(gòu)重疊度ε,并驗(yàn)證小齒輪齒頂圓齒厚Sa。2.齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比4（2）齒輪變位系數(shù)選取由于齒輪1齒數(shù)為14，不大于原則齒輪不發(fā)生根切至少齒數(shù)17，因而需要變位。?。?）齒輪基本參數(shù)計(jì)算嚙合角原則中心距實(shí)際中心距中心距變位系數(shù)基圓半徑分度圓齒厚齒頂圓半徑齒根圓半徑齒頂圓上壓力角重疊度齒輪參數(shù)列表如下：參數(shù)齒輪1齒輪2齒數(shù)z1456變位系數(shù)x中心距分高系數(shù)y原則中心距a實(shí)際中心距a’齒輪分度圓直徑dmm齒頂圓直徑da齒根圓直徑df基圓直徑db機(jī)構(gòu)重疊系數(shù)ε齒頂圓齒厚Sa由上述計(jì)算可得到齒輪嚙合傳動(dòng)重疊不不大于1，滿(mǎn)足持續(xù)傳動(dòng)規(guī)定（二）．導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)分析1.基本規(guī)定（1）按給定原始數(shù)據(jù),擬定機(jī)構(gòu)各桿尺寸,采用解析法計(jì)算時(shí)需列出計(jì)算過(guò)程和公式。（2）用解析法分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng),列出機(jī)構(gòu)位置方程,位移分析,速度和速度分析運(yùn)動(dòng)方程。（3）編寫(xiě)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析計(jì)算機(jī)計(jì)算通用源程序,及原始數(shù)據(jù)文獻(xiàn)。上機(jī)運(yùn)算,并打印源程序和成果。（4）用圖解法分析構(gòu)造三個(gè)瞬時(shí)位置(普通是輸出構(gòu)件二個(gè)極限位置和一種任意位置)運(yùn)動(dòng),作出相應(yīng)機(jī)構(gòu)位置圖,速度和加速度圖。2.導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)分析如圖3所示導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，取坐標(biāo)系原點(diǎn)與曲柄回轉(zhuǎn)中心重疊。通過(guò)位移分析得xx432By111AC3S圖3導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析寫(xiě)成復(fù)數(shù)形式：，寫(xiě)成復(fù)數(shù)形式：，經(jīng)速度分析得于是有于是有經(jīng)加速度分析得3.牛頭刨床機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析（1）擬定機(jī)構(gòu)各桿尺寸圖二由K=（180°+θ）/（180°-θ）=1.4得：θ=180°·(K-1)/（K+1）=28.8°由α=（180°-θ）/2=75.6°及cosα=O2A/O2O3得：O2A=94.502㎜由sin(90°-α)=0.5H/O3B得：O3B=804.21㎜（2）解析法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析圖三:牛頭刨床機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析已知各構(gòu)件尺寸為積極件1以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。求構(gòu)件1在方位角時(shí)構(gòu)件3角位移、角速度和角加速度及刨頭5上點(diǎn)位移、速度和加速度一方面建立如圖3-53所示坐標(biāo)系，并標(biāo)出各桿矢量?？梢钥闯鲈摍C(jī)構(gòu)由兩個(gè)機(jī)構(gòu)構(gòu)成：構(gòu)件1、2、3構(gòu)成導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，構(gòu)件3、4、5構(gòu)成滑塊機(jī)構(gòu)。為求解需建立兩個(gè)封閉矢量方程和。對(duì)構(gòu)件3運(yùn)動(dòng)分析由封閉矢量，有寫(xiě)出復(fù)數(shù)形式為展開(kāi)后可求得將代入上式中，得。進(jìn)一步將封閉矢量方程對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，得展開(kāi)后可求得將代入上式中，得。進(jìn)一步將矢量方程對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，得展開(kāi)后聯(lián)立求解，可得將關(guān)于參數(shù)代入上式中得，在時(shí)，。（2）刨頭5運(yùn)動(dòng)分析由封閉矢量，有寫(xiě)出復(fù)數(shù)形式為展開(kāi)后可求得將求得代入上式中，得。進(jìn)一步將矢量方程對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，得展開(kāi)后可求得將求得、和代入上式中，得。進(jìn)一步將封閉矢量方程對(duì)時(shí)間兩次求導(dǎo)，得展開(kāi)后可求得將上述已經(jīng)計(jì)算出關(guān)于參數(shù)代入上式可得：，。以此類(lèi)推將0到360以每隔5度帶入計(jì)算得下表項(xiàng)目角度05101520253035404550556065707580859095100105110115120125130135140145150155160165170175180185190195200205210215220225230235240245250255260265270275280285290295300305310315320325330335340345350355360（3）圖解法：1).選用長(zhǎng)度比例尺μ，作出機(jī)構(gòu)在位置4運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。選用μ=l/OA（m/mm)進(jìn)行作圖，l表達(dá)構(gòu)件實(shí)際長(zhǎng)度，OA表達(dá)構(gòu)件在圖樣上尺寸。作圖時(shí)，必要注意μ大小應(yīng)選得恰當(dāng)，以保證對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)完整、精確、清晰表達(dá)，此外應(yīng)在圖面上留下速度多邊形、加速度多邊形等其她有關(guān)分析圖形位置。2.)求原動(dòng)件上運(yùn)動(dòng)副中心Av＇和a有ω2=2×3.14×325/60=34.017rad/s其轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较騰=ωl＝3.215m/s式中v——B點(diǎn)速度（m/s）方向丄AOa=ωl=6.247m/s 式中a——A點(diǎn)加速度（m/s）,方向A→O3.解待求點(diǎn)速度及其有關(guān)構(gòu)件角速度由原動(dòng)件出發(fā)向遠(yuǎn)離原動(dòng)件方向依次取各構(gòu)件為分離體，運(yùn)用絕對(duì)運(yùn)動(dòng)與牽連運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系矢量方程式，作圖求解。（1）列出OB桿A點(diǎn)速度矢量方程依照平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件兩點(diǎn)間速度關(guān)系絕對(duì)速度=牽連速度+相對(duì)速度先列出構(gòu)件２、４上瞬時(shí)重疊點(diǎn)Ａ（Ａ，Ａ）方程，未知數(shù)為兩個(gè)，其速度方程：Ｖ＝v+v方向：丄ＡＯ丄AO∥ＡＯ大?。?？ωl？（２）定出速度比例尺在圖紙中，取p為速度極點(diǎn)，取矢量pa代表v,則速度比例尺μ（m?s/mm）μ==0.002m?s/mm（３）作速度多邊形，求出ω、ω依照矢量方程式作出速度多邊形pd某些，則v(m/s)為v=μpa=0.829m/sω=v/l=1.3rad/s其轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?。?ωl=0.612m/sB點(diǎn)速度為Ｖ，方向與v同向.（４）列出C點(diǎn)速度矢量方程，作圖求解V、VV=Ｖ+V方向：水平丄BＯ丄BC大?。?？ωl？通過(guò)作圖，擬定Ｃ點(diǎn)速度為V=μbc=0.2909m/sV＝μpc=1.2207m/s 式中V——Ｃ點(diǎn)速度，方向丄BC式中V——Ｃ點(diǎn)速度，方向?yàn)閜→c。４．解待求點(diǎn)加速度及其有關(guān)構(gòu)件角加速度（１）列出Ｃ點(diǎn)加速度矢量方程式牽連速度為移動(dòng)時(shí)絕對(duì)加速度＝牽連加速度＋相對(duì)加速度牽連運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，（由于牽連運(yùn)動(dòng)與相對(duì)運(yùn)動(dòng)互相影響）絕對(duì)加速度＝牽連加速度＋相對(duì)加速度＋哥氏加速度規(guī)定Ｃ點(diǎn)加速度，得先求出Ｂ點(diǎn)加速度，a=a+a=a+a+a’+a方向：？∥ＡＢ丄ＡＢ∥AO丄AO∥ＡＢ丄ＡＢ大?。?？ωl？ωl0?2ωv(2)定出加速度比例尺在一號(hào)圖紙中取p為加速度極點(diǎn)，去矢量pa’代表a，則加速度比例尺μ（m?s/mm）μ==0.219m/s/mm(3)作加速度多邊形，求出a、a、a依照矢量方程圖pa’nka某些，則a=μa＇a=0.7949m/sa’=μka=6.247m/sa=μpa=0.519rad/s方向?yàn)樗较蛴蚁?2oa=a?l/l=3.279m/sa=ω?l=1.225m/s(4)列出C點(diǎn)加速度矢量方程，作圖求解a、a、aa=a+a+a+a方向：水平∥BC丄BC∥AB丄AB大?。?？V/l?ωlal/l由上式可得：a=0.0.15m/sa=0.178m/s擬定構(gòu)件4角加速度a4由理論力學(xué)可知，點(diǎn)A4絕對(duì)加速度與其重疊點(diǎn)A3絕對(duì)加速度之間關(guān)系為方向：⊥O4B∥O4B∥O4B⊥O4A∥O2大?。海縧o2A?24Va4a3lo2A其中a法向和切向加速度。a為科氏加速度。從任意極點(diǎn)O持續(xù)作矢量O和k’代表aA3和科氏加速度，其加速度比例尺1:0.219；再過(guò)點(diǎn)o作矢量oa4”代表a，然后過(guò)點(diǎn)k’作直線k’a’4平行于線段oa4”代表相對(duì)加速度方向線，并過(guò)點(diǎn)a4’’作直線a4’’a4’垂直與線段k’a’4，代表a方向線，它們相交于a4’，則矢量oa4構(gòu)件3角加速度為a/lO4A將代表a矢量k’a’4平移到機(jī)構(gòu)圖上點(diǎn)A4，可知4方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?。?xiàng)項(xiàng)目位置2vA2vA2A3V3VCBvCVB4aA3aKA4A3anA4atA4anCBac大小方向47.5360.8290.17180.8110.06491.22160.6121.3順時(shí)針6.2470.5191.2263.2790.0150.178依照以上辦法同樣可以求出位置九速度和加速度5項(xiàng)項(xiàng)目位置2vA23vA2A3V3VCBvCVB4aA3aKA4A3anA4atA4anCBac大小方向47.536.08290.17180.8110.06491.22160.6121.3順時(shí)針6.2470.6251.2263.2790.0150.17897.5360.8291.2310.66780.33491.53790.82706.2380.4252.4323.2794.2454.237單位1/sm/s1/sm/s2三.設(shè)計(jì)計(jì)算3.1程序算法流程圖3.2程序清單電算程序FORM1PrivateSubCommand1_Click()Form2.ShowUnloadMeEndSubPrivateSubCommand2_Click()EndEndSubFORM2OptionExplicitDimn1，n2，m，z1，z2，l1，h，k，l2，l3，l4，l5，φAsDoubleDimv()，a()，sh()AsDoubleDimd1，d2，ha，hf，hq，da1，da2，df1，df2，db1，db2，p，s，e，ao，cAsDoubleDimhap，cp，α，i，θ，ω1，φ1，x1，x2，ch，sa，hgAsDoubleConstpi=3.1416PrivateSubCommand1_Click()Picture1.ClsIfText1.Text=""OrText2.Text=""OrText3.Text=""OrText4.Text=""OrText5.Text=""OrText6.Text=""OrText7.Text=""OrText8.Text=""OrText9.Text=""OrText10.Text=""ThenBeepMsgBox"請(qǐng)輸入所有數(shù)據(jù)！"，48，"提示！"ExitSubEndIfn1=Val(Text1.Text)m=Val(Text2.Text)z1=Val(Text3.Text)z2=Val(Text4.Text)l1=Val(Text5.Text)h=Val(Text6.Text)k=Val(Text7.Text)l2=Val(Text8.Text)l3=Val(Text9.Text)φ=Val(Text10.Text)α=20hap=1cp=0.25Dimaa1，aa2，aa3AsDoublei=z2/z1d1=m*z1：d2=m*z2ha=hap*mhf=(hap+cp)*mhg=ha+hfda1=d1+2*hap*m：da2=d2+2*hap*mdf1=d1-2*hf：df2=d2-2*hfdb1=d1*Cos(α*pi/180)：db2=d2*Cos(α*pi/180)p=pi*ms=p/2e=sao=(d1+d2)/2c=cp*mθ=180*((k-1)/(k+1))x1=(17-z1)/17x2=(17-z2)/17aa1=Atn(da1*Sqr(1-(db1/da1)^2)/db1)aa2=Atn(da2*Sqr(1-(db2/da2)^2)/db2)aa3=aa1ch=0.5*(z1*(Tan(aa1)-Tan(α*pi/180))+z2*(Tan(aa2)-Tan(α*pi/180)))/pisa=(pi*m/2)*da1/d1-da1*(Tan(aa3)-aa3-Tan(α*pi/180)+pi/9)l4=l3*Sin(θ*pi/360)l5=h/(2*Sin(θ*pi/360))n2=z1/z2*n1ω1=n2*360*pi/175/60ReDimPreservesh(0To360)，v(0To360)，a(0To360)Forφ1=0To360Callwww(φ1，v(φ1)，sh(φ1)，a(φ1))Nextφ1Text11.Text=v(φ)Text11.Text=sh(φ)Text11.Text=a(φ)Command3.Enabled=TrueCommand5.Enabled=TrueCommand6.Enabled=TrueCommand7.Enabled=TrueCommand8.Enabled=TrueCommand9.Enabled=TrueEndSubPrivateSubCommand2_Click()EndEndSubPrivateSubCommand3_Click()Picture1.ClsPicture1.Print"齒輪1分度圓直徑="；d1Picture1.Print"齒輪2分度圓直徑="；d2Picture1.Print"齒頂高="；haPicture1.Print"齒根高="；hfPicture1.Print"齒全高="；hoPicture1.Print"齒輪1齒頂圓直徑="；da1Picture1.Print"齒輪2齒頂圓直徑="；da2Picture1.Print"齒輪1齒根圓直徑="；df1Picture1.Print"齒輪2齒根圓直徑="；df2Picture1.Print"齒輪1基圓直徑="；db1Picture1.Print"齒輪2基圓直徑="；db2Picture1.Print"齒距="；pPicture1.Print"齒厚="；sPicture1.Print"齒槽寬="；EPicture1.Print"齒輪1,2中心距="；aoPicture1.Print"頂隙="；cPicture1.Print"齒輪1,2傳動(dòng)比="；iPicture1.Print"極位夾角="；θPicture1.Print"齒輪1變位系數(shù)X1="；x1Picture1.Print"齒輪2變位系數(shù)X2="；x2Picture1.Print"重疊度Ch="；chPicture1.Print"小齒輪頂寬="；saEndSubPrivateSubCommand5_Click()Picture1.ClsPicture1.Print"連桿O2A長(zhǎng)度="；l4；"mm"Picture1.Print"連桿O3B長(zhǎng)度="；l5；"mm"EndSubPrivateSubCommand6_Click()Dimβ，γAsSinglePicture1.ClsPicture1.DrawWidth=2β=Atn((380+108.16*Sin(γ))/(108.16*Cos(γ)))Ifγ>1.57Andγ<=4.71Thenβ=β+3.14EndIfPicture1.Circle(2500，1500)，174*3，RGB(0，0，255)Picture1.Circle(2500-540，1500+358.2)，42*3，RGB(0，0，255)Picture1.Line(2500，2640)-Step(1500，0)，RGB(255，0，0)Picture1.Line(2500，2640)-Step(0，-2200)，RGB(255，0，0)Picture1.Line(2500，2640)-Step(3*l5*Cos(β)，-3*l5*Sin(β))Picture1.Line(2500，1500)-Step(3*108.16*Cos(γ)，-3*108.16*Sin(γ))Picture1.Line(2500+3*l5*Cos(β)-1700，270)-Step(3300，0)Picture1.Line(2500+3*l5*Cos(β)，270)-Step(0，450)Picture1.Circle(2500+3*l5*Cos(β)，2640-3*l5*Sin(β))，20Picture1.Line(2500+3*l5*Cos(β)-60，2640-3*l5*Sin(β)-80)-Step(120，160)，，BPicture1.Circle(2500+3*108.16*Cos(γ)，1500-3*108.16*Sin(γ))，20Picture1.Line(2500+3*108.16*Cos(γ)+100*Cos(β-0.64)，1500-3*108.16*Sin(γ)-100*Sin(β-0.64))-Step(-160*Cos(β)，160*Sin(β))Picture1.Line-Step(-120*Cos(1.57-β)，-120*Sin(1.57-β))Picture1.Line-Step(160*Cos(β)，-160*Sin(β))Picture1.Line-Step(120*Cos(1.57-β)，120*Sin(1.57-β))γ=γ+0.34Ifγ>6.28Thenγ=γMod3.14EndSubPrivateSubCommand7_Click()Forφ=0To360Step10Picture1.Print"φ="；φ；sd(φ)；a(φ)；v(φ)NextφEndSubPrivateSubCommand8_Click()Form3.ShowEndSubPublicSubwww(n，V1，S1，A1)DimQ，ω3，ε3，s3，φ3，s21AsSingleQ=n*pi/180φ3=Atn((l3+l4*Sin(Q)))/(l4*Cos(Q))Ifn>90Andn<270Thenφ3=φ3+piEndIfs3=l4*Cos(Q)/Cos(φ3)ω3=l4*ω1*Cos(φ3-Q)/s3s21=-ω1*l4*Sin(φ1-φ3)ε3=(l4*ω1^2*Sin(φ3-Q)-2*ω3*s21)/s3V1=-ω3*l5*Sin(φ3)S1=l5*Cos(φ3)A1=-ω3*l5*Cos(φ3*ω3)-l5*ε3*Sin(ω3)EndSubPrivateSubCommand9_Click()Picture1.Line(0，1400)-(5000，1400)Picture1.Line(5000，1400)-(4800，1300)Picture1.Line(5000，1400)-(4800，1500)Picture1.Line(100，2500)-(100，100)Picture1.Line(100，100)-(0，200)Picture1.Line(100，100)-(200，200)Rem(運(yùn)動(dòng)圖線生成程序)Dima0AsDouble，b0AsDouble，c0AsDouble，D0AsDouble，E0AsDoubleDimF0AsDouble，G0AsDouble，w0AsDouble，p0AsDouble，l0AsDouble，v0AsSingleDimi0AsSingle，h0AsString，j0AsString，k0AsString，m0AsString，s0AsSingleDimn0AsString，O0AsString，Q0AsString，r0AsDouble，t0AsDouble，z0AsSinglel0=108.16：p0=738.09：c0=-72.41Fori0=0To360Step0.01r0=i0*3.14159265/180t0=c0*2*3.14159265/60a0=Atn((380+l0*Sin(r0))/(l0*Cos(r0)))Ifi0>=90Andi0<=270Thena0=a0+3.14159265EndIfs0=l0*Cos(r0)/Cos(a0)w0=l0*t0*Cos(a0-r0)/s0v0=-l0*t0*Sin(r0-a0)D0=(l0*t0*t0*Sin(a0-r0)-2*s0*w0)/s0E0=p0*Cos(a0)F0=-p0*w0*Sin(a0)G0=-p0*w0*Cos(a0*w0)-p0*D0*Sin(a0)Picture1.PSet(i0*10+100，1200+F0/2)，RGB(0，255，0)Picture1.PSet(i0*10+100，1200+G0/15)，RGB(0，0，255)Picture1.PSet(i0*10+100，1200+E0)，RGB(255，0，0)Nexti0Picture1.PrintPicture1.PrintPicture1.PrintPicture1.PrintPicture1.PrintPicture1.PrintPicture1.Print"加速度-藍(lán)色,速度-綠色，位移-紅色"EndSubFORM3DimaAsSingle，bAsSingle，cAsSinglePrivateSubCommand1_Click()Timer1.Enabled=TrueEndSubPrivateSubCommand2_Click()Timer1.Enabled=FalseEndSubPrivateSubCommand3_Click()Form1.ShowUnloadMeEndSubPrivateSubTimer1_Timer()DrawWidth=2Clsl=738.09a=Atn((360+108.16*Sin(b))/(108.16*Cos(b)))Ifb>1.57Andb<=4.71Thena=a+3.14EndIfCircle(2500，1500)，174*3，RGB(0，0，255)Circle(2500-540，1500+358.2)，42*3，RGB(0，0，255)Line(2500，2640)-Step(1500，0)，RGB(255，0，0)Line(2500，2640)-Step(0，-2200)，RGB(255，0，0)Line(2500，2640)-Step(3*l*Cos(a)，-3*