機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)--牛頭刨床設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p><b>  機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>  計(jì)算說(shuō)明書(shū)</b></p><p>  設(shè)計(jì)題目:牛頭刨床設(shè)計(jì) </p><p>  學(xué)校: xxx </p><p>  院(系): 機(jī)械工程學(xué)院 </p><p>

2、  班級(jí): xxx </p><p>  姓名: xxx </p><p>  學(xué)號(hào): xxx </p><p>  指導(dǎo)教師: xxx </p><p>  時(shí)間:2月25日至3月8日 共兩周</p><p><b> 

3、 2013年3月7日</b></p><p><b>  前言</b></p><p>  通過(guò)老師對(duì)牛頭刨床的講解,對(duì)牛頭刨床各個(gè)構(gòu)建的功能有了新一步的認(rèn)識(shí);目的是繪制出機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,選取方案二,通過(guò)數(shù)據(jù)繪制出第12和6’點(diǎn)位置機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,使得整個(gè)運(yùn)動(dòng)得以更客觀的呈現(xiàn)在我們面前,對(duì)以后的設(shè)計(jì)有一個(gè)更好的概念;繪制運(yùn)動(dòng)線圖,使得運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)更直觀的表現(xiàn)出來(lái)

4、,對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)周期的變化有更好的了解;對(duì)第12、6’點(diǎn)的速度、加速度分析,并且列出方程和畫(huà)出速度多邊形、加速度多邊形,進(jìn)而得出所要機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)隨時(shí)間的變化;對(duì)12,6’兩個(gè)位置的受力分析、畫(huà)出力多邊形,算出力矩(),然后全班匯總;通過(guò)所給數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)出凸輪,并且畫(huà)出凸輪輪廓線;最后是飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算。</p><p><b>  目 錄 </b></p><p> 

5、 一、 設(shè)計(jì)(計(jì)算)說(shuō)明書(shū)…………………………………………3</p><p>  1.畫(huà)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 …………………………………………… 4</p><p>  2.繪畫(huà)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)線圖………………………………………………4 </p><p>  3.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析……………………………………………………4</p><p>  (1)對(duì)位置1

6、2點(diǎn)進(jìn)行速度分析和加速度分析…………………4</p><p>  (2)對(duì)位置6’點(diǎn)進(jìn)行速度分析和加速度分析…………………5</p><p>  4.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靜力分析………………………………………………7</p><p>  (1)對(duì)位置12點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析……………………………7</p><p>  (2)對(duì)位置6’點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析……

7、………………………8</p><p>  5. 畫(huà)平衡力矩圖(Me-ψ),力矩作功圖(Ae-ψ),盈虧功圖(△Ae- ψ)(此項(xiàng)畫(huà)在一張A2號(hào)圖紙上)</p><p>  二、擺動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)……………………………9</p><p>  1.已知條件、要求及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)………………………………………9</p><p&g

8、t;  2.設(shè)計(jì)過(guò)程……………………………………………………………9</p><p>  三、心得體會(huì)…………………………………………………………11</p><p>  四、參考文獻(xiàn)……………………………………………………………11</p><p>  一、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(詳情見(jiàn)牛頭刨床A1號(hào)圖紙)</p><p>  1.畫(huà)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖&l

9、t;/p><p>  1、以O(shè)4為原點(diǎn)定出坐標(biāo)系,根據(jù)尺寸分別定出O2點(diǎn),B點(diǎn),C點(diǎn)。確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)的左右極限位置。曲柄位置圖的作法為:取6’和20’為工作行程起點(diǎn)和終點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的曲柄位置,7’和18’為切削起點(diǎn)和終點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的曲柄位置,其余1、2、3…24等,是由位置1起,順ω1方向?qū)⑶鷪A作24等分的位置(具體圖像見(jiàn)任務(wù)書(shū)或牛頭刨床A1號(hào)圖紙)。</p><p>  2.繪畫(huà)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)線圖<

10、;/p><p>  分別為S6-t(s),V6-t(s),a6-(s),三個(gè)圖,其中根據(jù)圖上上比例μs=0.002m/mm,ut=0.00416s/mm ,ks=20mm ,kv=20mm而由公式V=ds/dt ,S=μs*y ,t=μt*x ,結(jié)合三者可得V=μs*tan&/μt=μs*(ks*tan&)/(ks*μt)綜上得μv=μs/(ks*μt)=0.024m/mm.s,同理μa=μv/(kv*μt)=0.

11、29m/mm.s2.(具體的圖形見(jiàn)牛頭刨床A1號(hào)圖紙。</p><p><b>  3.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析</b></p><p> ?。?)曲柄位置“12”和“6’”速度分析,加速度分析(列矢量方程,畫(huà)速度圖,加速度圖)</p><p>  取曲柄位置“12”進(jìn)行速度分析。因構(gòu)件2和3在A處的轉(zhuǎn)動(dòng)副相連,故VA2=VA3,其大小等于W1lO2A,方

12、向垂直于O2 A線,指向與ω1一致。</p><p>  W1=2πn1/60 rad/s=6.28rad/s</p><p>  υA3=υA2=ω1·lO2A=0.6908m/s(⊥O2A)</p><p>  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</p><p>  υA4= υA2+  υA4A2</

13、p><p>  大小 ? √ ?</p><p>  方向 ⊥O4B ⊥O2A ∥O4B</p><p>  字母 PA4 PA2 A2A4</p><p>  取速度極點(diǎn)P,速度比例尺µv=0.01(m/s)/mm ,作速度多邊形(具體圖形見(jiàn)牛頭刨床A1號(hào)圖紙的12點(diǎn)位置速度分析)&l

14、t;/p><p>  取6構(gòu)件作為研究對(duì)象,列速度矢量方程,得 </p><p>  υC =   υB +   υCB</p><p>  大小 ?   √   ?</p><p>  方向 ∥XX(向右) ⊥O4B  ⊥BC</p><p>  P線段 PC

15、 PB BC</p><p>  取速度極點(diǎn)P,速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm, 作速度多邊行(具體圖形見(jiàn)牛頭刨床A1號(hào)圖紙的12點(diǎn)位置速度分析)</p><p>  Pb=P a4·O4B/ O4A=106mm→vb=1.06m/s</p><p>  則由圖知, υC= 1.08m/s </p>

16、;<p><b>  加速度分析:</b></p><p>  取曲柄位置“12”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=,其大小等于ω12lO2A,方向由A指向O2。</p><p>  W1=6.28rad/s, ==ω12·lO2A=4.3 m/s2</p><p>  取3、4構(gòu)件重合點(diǎn)A為研究對(duì)象

17、,列加速度矢量方程得:</p><p>  aA4 = +  aA4τ=  aA2n +  aA4A2K + aA4A2r</p><p>  大小: ? ω42lO4A  ?  √  2ω4υA4 A2 ?</p><p>  方向: ? B→A ⊥O4B A→O2 ⊥O4B(向右) ∥O4

18、B(沿導(dǎo)路)</p><p>  P’線段 PA4’’ A4’’A4’ PA2 A2A4 A4A4’</p><p>  取加速度極點(diǎn)為P',加速度比例尺µa=0.05(m/s2)/mm, ω4=vA4/lO4A=2.75rad/s</p><p>  a A4n =ω42lO4A=1.84

19、m/s2 aA4A2K=2ω4υA4 A2=0.88m/s2</p><p>  作加速度多邊形(具體圖形見(jiàn)牛頭刨床A1號(hào)圖紙的12點(diǎn)位置加速度分析)</p><p>  則由圖知, 取5構(gòu)件為研究對(duì)象,列加速度矢量方程,得</p><p>  ac=  aB+  acBn+  a cBτ</p><p>  大小 ? √

20、√ ?</p><p>  方向 ∥導(dǎo)軌 √ C→B ⊥BC</p><p>  P’線段 P’C P’B BB’ B’C </p><p>  由其加速度多邊形(具體圖形見(jiàn)牛頭刨床A1號(hào)圖紙的12點(diǎn)位置加速度分析)</p><p><b>  ,有</b></p><p> 

21、 ac = 0.4m/s2</p><p> ?。?)曲柄位置“6’點(diǎn)”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“12”。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</p><p>  υA4= υA2+  υA4A2</p><p>  大小 ? √ ?</

22、p><p>  方向 ⊥O4B ⊥O2A ∥O4B</p><p>  P線段 PA4 PA2 A2A4</p><p>  取速度極點(diǎn)P’,速度比例尺µv=0.01(m/s)/mm,作速度多邊形(具體圖形見(jiàn)牛頭刨床A1號(hào)圖紙的6’點(diǎn)位置速度分析)</p><p>  Pb=P a4·O4B/ O4A=0

23、mm→vb=0m/s</p><p>  則由圖,取6構(gòu)件為研究對(duì)象,列速度矢量方程,得</p><p>  υC =  υB+  υCB</p><p>  大小 ? √  ?</p><p>  方向∥導(dǎo)軌(向右) ⊥O4B ⊥BC</p><p>  P線段 PC

24、 PB BC</p><p>  其速度多邊形如圖1-4所示,有</p><p>  υC=PC·μv=0m/s</p><p>  取曲柄位置“6’”進(jìn)行加速度分析,取曲柄構(gòu)件3和4的重合點(diǎn)A進(jìn)行加速度分析.列加速度矢量方程,得</p><p>  aA4=  a A4n + a A4τ=    a A2

25、n + a A4A2k + a A4A2γ</p><p>  大小 ?  ω42lO4A ? √ 2ω4υA4 A2 ?</p><p>  方向 ? B→A ⊥O4B A→O2 ⊥O4B(向右) ∥O4B(沿導(dǎo)路)</p><p>  P線段 P’A4’ A4’A

26、4γ P’A2 A2A4 A4A4γ</p><p>  取加速度極點(diǎn)為p’,加速度比例尺μa=0.1(m/s2)/mm,作加速度多邊形圖(具體圖形見(jiàn)牛頭刨床A1號(hào)圖紙的6’點(diǎn)位置加速度分析)</p><p>  則由圖得 =ω42lO4A=0m/s2 </p><p>  aA4A2K=2ω4υA4 A2=0 m/s2</p>

27、<p>  aA2n=4.34 m/s2</p><p><b>  用加速度影象法求得</b></p><p>  a B = a A4 ×lO4B/lO4A=9.5m/s2 </p><p>  取6構(gòu)件的研究對(duì)象,列加速度矢量方程,得</p><p>  aC =  aB+  aCBn+

28、  aCBτ</p><p>  大小 ?  √  √  ?</p><p>  方向 ∥導(dǎo)軌  √ C→B   ⊥BC</p><p>  P’線段 P’C P’B BB’ B’C</p><p>  其加速度多邊形如圖(具體圖形見(jiàn)牛頭刨床A1號(hào)圖紙的6’點(diǎn)位置加速度分析)</p>

29、<p><b>  有</b></p><p>  aC = pC·μa =5.95m/s2</p><p>  4.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靜力分析</p><p>  (1)取“12”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5-6桿組示力圖(具體圖形見(jiàn)牛頭刨床A1號(hào)圖紙的12點(diǎn)位置運(yùn)動(dòng)靜力分析中的5-6桿組力學(xué)模型示力圖及機(jī)構(gòu)

30、力多邊形圖)µN=100N/mm已知G6=700N,又ac=0.4m/s2,可以計(jì)算Pi6=(G6/g)×ac =28.57N 又ΣF=Fr+G6+Pi6+N45+N16=0,作為多邊形(具體圖形見(jiàn)A1號(hào)圖紙的12點(diǎn)位置運(yùn)動(dòng)靜力分析中的5-6桿組力學(xué)模型示力圖及機(jī)構(gòu)力多邊形圖)</p><p>  由圖力多邊形可得: N45=7300N </p><p>  分離

31、3-4桿組構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析,</p><p>  由MO4(F)=0即N45*h45-Pi4*hi4-N23*H23+G4*hG- Mi4=0</p><p>  hi4=Mi4/Pi4 Mi4=Js4*&=Ji4* a A4τ/lO4A</p><p>  Pi4=(G4/g)×a4 =1.122N</p><p>  

32、代入數(shù)據(jù), 得N23=8084.44N </p><p>  具體受力分析圖形見(jiàn)牛頭刨床A1號(hào)圖紙的12點(diǎn)位置運(yùn)動(dòng)靜力分析中的3-4桿</p><p>  對(duì)曲柄2進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析,則Mb14=N32*h=856.95N/m</p><p>  具體受力分析圖形見(jiàn)牛頭刨床A1號(hào)圖紙的12點(diǎn)位置運(yùn)動(dòng)靜力分析中的1-2桿</p><p> 

33、 (2)再取6’點(diǎn)為研究對(duì)象,同理分別分離5-6,3-4,1-2桿組,分別作出力學(xué)模型示力圖及機(jī)構(gòu)力多邊形圖(具體圖形見(jiàn)牛頭刨床A1號(hào)圖紙的6’點(diǎn)位置運(yùn)動(dòng)靜力分析中各桿組力學(xué)模型示力圖及機(jī)構(gòu)力多邊形圖)其中µN=14N/mm</p><p>  最后可得N23=1792.16N</p><p>  Mb20=N32*h=0 N·m。</p><p&g

34、t;  5. 畫(huà)平衡力矩圖(Me-ψ),力矩作功圖(Ae-ψ),盈虧功圖(△Ae-ψ)(此項(xiàng)畫(huà)在一張A2號(hào)圖紙上)</p><p>  二、擺動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)(詳情見(jiàn)牛頭刨床A2圖紙)</p><p>  1.已知條件、要求及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)</p><p>  1、已知:擺桿9為等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律,其推程運(yùn)動(dòng)角Φ,遠(yuǎn)休止角Φs,回程運(yùn)動(dòng)角Φ',如圖

35、8所示,擺桿長(zhǎng)度lO9D,最大擺角ψmax,許用壓力角〔α〕;凸輪與曲柄共軸。</p><p>  2、要求:確定凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸,選取滾子半徑rT,畫(huà)出凸輪實(shí)際廓線。</p><p>  3、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù):設(shè)計(jì)過(guò)程選取比例尺,作圖μl=1mm/mm。</p><p> ?。?).選定凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心O2,選擇圖示比例后根據(jù)A2圖紙上圖解法確定的基圓半徑r02=41mm做

36、基圓。</p><p> ?。?).以O(shè)2為圓心,中心距d為半徑作從動(dòng)件回轉(zhuǎn)中心的軌跡圓(運(yùn)用反轉(zhuǎn)法后從動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)中心O9將繞點(diǎn)O¬2反轉(zhuǎn))在回程過(guò)程中(由ψ-Φ曲線得)ψ( °) Φ( °)</p><p> ?。?).在軌跡圓上逆時(shí)針?lè)较蛞来螛?biāo)出推程運(yùn)動(dòng)角,遠(yuǎn)休止角,回程運(yùn)動(dòng)角及近休止角。其中推程角和回程角均按每份12.5度等

37、分。</p><p> ?。?).以起點(diǎn)A和各等分點(diǎn)A1,A2 ,A3…...為圓心,lO9D為半徑,做圓弧,分別與基圓交一點(diǎn)B1B2B3……..</p><p> ?。?)分別以A1B1,A2B2 ,A3B3……為基準(zhǔn)量取角度位移,使∠B1A1A1` ∠B2A2A2`  ∠ B3A3A3`……分別與其對(duì)應(yīng)的擺角相等。得到A1`A

38、2`A3`…</p><p>  (6).光滑連接A,A1` ,A2` .A3`….即得所求凸輪輪廓曲線。(具體圖形見(jiàn)相對(duì)應(yīng)的牛頭刨床A2圖紙)</p><p>  JF=169.68kg·m2</p><p><b>  三、心得體會(huì)</b></p><p>  為期兩周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了,

39、在這次實(shí)踐的過(guò)程中學(xué)我到了一些除技能以外的其他東西,深切的體會(huì)到人與人之間的那種相互協(xié)調(diào)合作的機(jī)制,最重要的還是自己對(duì)一些問(wèn)題的看法產(chǎn)生了良性的看法與感悟。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我發(fā)現(xiàn)了自身存在的不足之處。雖然感覺(jué)理論上已經(jīng)掌握,但在運(yùn)用到實(shí)踐的過(guò)程中仍有意想不到的困惑,經(jīng)過(guò)一番努力才得以解決。這也激發(fā)了我今后努力學(xué)習(xí)的興趣。我想這將對(duì)我以后的學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極地影響。通過(guò)這次設(shè)計(jì),我懂得了學(xué)習(xí)的重要性。了解到理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的重要意義,學(xué)會(huì)了

40、堅(jiān)持、耐心和努力。</p><p>  最后,感謝學(xué)校給了我們這次動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì),讓我們學(xué)生有了一個(gè)共同學(xué)習(xí),增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí),開(kāi)拓視野的機(jī)會(huì)。更加感謝xxx老師、xxx老師對(duì)我們無(wú)私的指導(dǎo)和感謝**同學(xué)、xxx同學(xué)對(duì)我的幫助,我會(huì)以這次課程設(shè)計(jì)作為對(duì)自己的激勵(lì),繼續(xù)努力學(xué)習(xí),為能力的不斷提高而奮斗。</p><p><b>  四、參考文獻(xiàn)</b></p>&

41、lt;p>  1、高中庸,孫學(xué)強(qiáng),汪建曉/機(jī)械原理----第一版</p><p>  2、理論力學(xué)Ⅰ/哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)研究室編——六版</p><p>  3、羅洪田/機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)</p><p>  4. 吳宗澤,羅圣國(guó)/機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)---第三版</p><p><b>  六、附件</b>

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