牛頭刨床機械原理課程設(shè)計說明書

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　課題名稱：機械原理課程設(shè)計</p><p>　　學 院：機電工程系</p><p>　　專業(yè)班級：機械設(shè)計制造及其自動化107班</p><p><b>　　學 號： </b></p><p&g

2、t;<b>　　學 生： </b></p><p><b>　　指導老師： </b></p><p>　　2012年12月7日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床，本次課程設(shè)計的主要內(nèi)容是牛頭刨床導桿

3、機構(gòu)的運動分析和動態(tài)靜力的分析以及不同設(shè)計方案的比較。全班同學在分為三個小組后每人選擇一個相互不同的位置，獨立繪制運動簡圖，進行速度、加速度以及機構(gòu)受力分析，繪制相關(guān)運動曲線圖，最后將上述各項內(nèi)容繪制在一張0號圖紙上，并完成課程設(shè)計說明書。</p><p>　　本次《機械原理》課程設(shè)計的主要特點是具有較高的工作獨立性內(nèi)容聯(lián)系性，和能夠通過此次課程設(shè)計將相關(guān)課程中的相關(guān)知識融會貫通，進一步加深學生所學的理論知識，培

4、養(yǎng)學生的獨立解決有關(guān)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(shè)計有一個比較完整的概念。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要................................................................................................

5、.....................Ⅲ</p><p>　　1、設(shè)計任務.........................................................................................................1</p><p>　　2、導桿機構(gòu)的基本尺寸確定...........................

6、..................................................2</p><p>　　2.1、設(shè)計數(shù)據(jù)...................................................................................................2</p><p>　　2.2、機構(gòu)運動簡圖.....

7、.......................................................................................2</p><p>　　3、導桿機構(gòu)的運動分析....................................................................................3</p>&

8、lt;p>　　3.1、速度分析..................................................................................................3</p><p>　　3.2、加速度分析.......................................................................

9、........................5</p><p>　　4、導桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析.............................................................................7</p><p>　　4.1、運動副反作用力分析.............................................

10、....................................7</p><p>　　4.2、曲柄平衡力矩分析....................................................................................8</p><p>　　總 結(jié)....................................

11、...............................................................................11</p><p>　　參考文獻...............................................................................................................1

12、2</p><p><b>　　1、設(shè)計任務</b></p><p>　　機械原理課程設(shè)計是高等工業(yè)學校機械類學生第一次全面的機械運動學和動力學分析與設(shè)計的訓練，是本課程的一個重要教學環(huán)節(jié)。</p><p>　　機械原理課程設(shè)計的任務是對機器的主題機構(gòu)進行運動分析、動態(tài)靜力分析，并根據(jù)給定的機器的工作要求，在此基礎(chǔ)上進行相關(guān)設(shè)計。同時根據(jù)設(shè)計任

13、務，繪制必要的圖紙和編寫說明書等。</p><p>　　2、導桿機構(gòu)的基本尺寸確定</p><p><b>　　2.1、設(shè)計數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　K=（180+Ｑ）／（180-Ｑ）=1.44</p><p><b>　?。?32°</b></p><p&g

14、t;　　lO4O2=0.36m</p><p>　　lO2A=0.36×sin16°=0.0992m</p><p><b>　　H=0.33m</b></p><p>　　lO4B=H/sin16°=0.5986m</p><p>　　lBC= lO4B×0.33=197.538

15、m</p><p>　　2.2、機構(gòu)運動簡圖（見手工圖）:</p><p>　　3、導桿機構(gòu)的運動分析</p><p><b>　　3.1、速度分析:</b></p><p>　　由于構(gòu)件2和構(gòu)件3在A處的轉(zhuǎn)動副相連，故VA2=VA3，大小等于ω2 lO2A, 方向垂直于O2 A線，指向與ω2一致。</p>

16、<p>　　ω2=2πn2/60 </p><p>　　計算得： ω2=5.45rad/s</p><p>　　υA2=ω2·lO2A </p><p>　　計算得： υA3=υA2=5.45×0.0992m/s=0.541m/s （⊥O2A）</p

17、><p>　?。?）取構(gòu)件3和4的重合點A進行速度分析。列速度矢量方程。</p><p>　　得： υA4=υA3+υA4A3 </p><p>　　大小 ? 0.541 ?</p><p>　　方向 ⊥O4A ⊥O2A ∥O4B</p><p>

18、;　　取速度極點P，速度比例尺µv=0.005(m/s)/mm ，作速度多邊形如圖。</p><p><b>　　由圖得： </b></p><p>　　υA4=0.5m/s (⊥O4A向左)</p><p>　　因B與A同在導桿4上，由速度影像法</p><p>　　υB/υA4= lO4B/ lO4A

19、 </p><p>　　計算得： υB=0.113m/s</p><p>　?。?）取5構(gòu)件作為研究對象，列速度矢量方程。</p><p>　　得： υC5 = υB + υC5B </p><p>　　大小： ? 0.113 ?</p>

20、<p>　　方向： 水平 ⊥O4B ⊥BC</p><p>　　取速度極點P，速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm ，作速度多邊形如圖。</p><p><b>　　由圖得： </b></p><p>　　υC5=0.112m/s (水平向左)</p><p>　　υC5B=0.07m/s&l

21、t;/p><p>　　ω4=υA4/ lO4A=1.884 rad/s</p><p><b>　　3.2、加速度分析</b></p><p>　　因構(gòu)件2和3在A點處的轉(zhuǎn)動副相連，故aA2n = aA3n其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。</p><p>　　aA2n =ω22·lO2A

22、 </p><p>　　已知： ω2=5.45rad/s</p><p>　　計算得： aA3n = aA2n =5.452×0.0992m/s2=2.946m/s2</p><p>　　取3、4構(gòu)件重合點A為研究對象，列加速度矢量方程。</p><p><b>　　得：<

23、;/b></p><p>　　aA4 = aA4n + aA4τ = aA3n + aA4A3k + aA4A3r </p><p>　　大小: ? ω42lO4A ? 2.946 2ω4υA4 A3 ?</p><p>　　方向: ? B→A ⊥O4B A→O2

24、 ⊥O4B（向右） ∥O4B（沿導路）</p><p>　　取加速度極點P’,加速度比例尺µa=0.05（m/s2）/mm ，作加速度多邊形如圖所示。</p><p><b>　　由圖知：</b></p><p>　　aA4 =1.925m/s2</p><p><b>　　由加速度影象法得：<

25、;/b></p><p>　　aB4 / aA4= lO4B/ lO4A </p><p><b>　　計算得：</b></p><p>　　aB4=4.25m/s2</p><p>　　aB= aB4=4.25m/s2</p><p>　　取5構(gòu)件為研究對象,列加速

26、度矢量方程。</p><p><b>　　得：</b></p><p>　　ac = aBn + a Bτ + acBn + a cBτ </p><p>　　大小： ? 1.05 4.15 0.525 ?</p><p>　　方向： 水平

27、 B→O4 ⊥O4B C→B ⊥BC</p><p>　　取加速度極點P’,加速度比例尺µa=0.05（m/s2）/mm ，作加速度多邊形如圖所示。</p><p>　　得： ac =4.75m/s2 (方向水平向右)</p><p>　　4、導桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析</p><p>　　4.

28、1、運動副反作用力分析</p><p>　　取“6”點為研究對象，分離5、6構(gòu)件進行運動靜力分析。</p><p>　　FI6=-m6×ac=380N </p><p>　　已知： P =0N</p><p><b>　　G6=784N</b></p><

29、;p>　　計算得： FI6 =785N</p><p>　　ΣF=P+G6+FI6+FR16+FR56=0 </p><p>　　取極點P”，比例尺µN=10N/mm，作力多邊形如圖所示。</p><p><b>　　由圖得：</b></p><p>　　FR56 =385N<

30、/p><p>　　FR16 =380N</p><p>　　4.2、曲柄平衡力矩分析</p><p>　　（1）分離3、4構(gòu)件進行運動靜力分析，桿組力體圖如圖所示。</p><p>　　如圖，對O4點取矩得：</p><p>　　ΣM O4=FR54·h1+FI4·h2 +G4·h3-FR34

31、·h4 +M=0 </p><p>　　已知： FR54=-FR56=610N </p><p><b>　　h1=0.56m</b></p><p><b>　　G4=200N</b></p><p><b>　　h3=0.015m</b></p>

32、;<p>　　as4 =1/2* aB=2.125m/s2 </p><p>　　所以： FI4=-m4·as4=42.5N </p><p>　　α= a Bτ/lO4B=7.73 rad/ s2 </p><p><b>　　得： </b></p><p>　　J=1.2k

33、g·m 2</p><p>　　M= Jα=9.27N*m</p><p>　　將數(shù)據(jù)代入式計算得：</p><p>　　FR34=695.7N</p><p><b>　　又：</b></p><p>　　ΣF=FR54+FR34+FI4+G4+Fo4n+F o4τ=0

34、 </p><p>　　取極點P”，比例尺µN=20N/mm，作力多邊形如圖所示。</p><p>　?。?）對曲柄2進行運動靜力分析，作力分析如圖所示。</p><p>　　得： FR32=- FR34=-695.7N</p><p><b>　　Mb=-64N·m</b></

35、p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　通過本次課程設(shè)計，對于機械運動學與動力學的分析與設(shè)計有了一個比較完整的概念，同時，也培養(yǎng)了我表達，歸納總結(jié)的能力。此外，通過此次設(shè)計我也更加明確了自己所學知識的用途，這為以后的學習指明了方向，讓我在以后的學習中更加思路清晰，明確重點，從而向更好的方向努力。同時在設(shè)計的整個過程中葉發(fā)現(xiàn)了自己的很多的缺點，眼高手

36、低，細節(jié)問題注意程度不夠，在處理關(guān)鍵的數(shù)據(jù)時往往要重復的計算好幾遍，漏掉一個小數(shù)點就會導致數(shù)據(jù)偏差很大。</p><p>　　另外在設(shè)計的過程中葉培養(yǎng)了自己的合作能力，自從第一天開始我們?nèi)M同學就積極投入到學習中去，完成各自的數(shù)據(jù)計算，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的最后答辯時間每個人都很投入，每天都呆在繪圖室里六七個小時，有些同學甚至晚上九點半回宿舍，我認為這種精神非常重要即便是在以后的工作

37、崗位上……。而且大家積極的同他人交流，討論設(shè)計過程遇到的難題，一起去解決，這樣就會是一個問題越分析越明朗，直到最后每個人都真正的明白理解，這種學習的方法也是值得借鑒的，在討論中學習，而且這種由同學自己得到的東西，同學們記得會更加的深刻，另外在討論學習過程中同學們之間的關(guān)系會更加密切，非常有利于增進同學之間的友誼。</p><p>　　在最后課程設(shè)計結(jié)束后，這不僅使我們將相關(guān)的知識掌握的更加牢固，我們更學到了一些技

38、能以外的其他東西，領(lǐng)略到了別人在處理專業(yè)技能問題時顯示出的優(yōu)秀品質(zhì)，更深內(nèi)切的體會到人與人之間的那種相互協(xié)調(diào)合作的機制，同學們所表現(xiàn)出來的積極向上勤奮好學的精神更值得我們在以后的學習生活中一直保持下去。</p><p>　　更重要的是通過本次課程設(shè)計使我明白了自己知識還比較欠缺，需要學習的東西好有很多，以前總認為自己掌握很好的東西，其實差的還很遠，尤其是在機械這個大行業(yè)里面，學了那么一丁點的東西，根本拿不出手，要

39、想真正的在這個行業(yè)中有所建樹，付出是你必須的，而且是不遺余力的去努力，沉下心去學習。</p><p>　　最后感謝指導老師對我們的悉心指導以及各位同學的幫助，順利的完成了本次的課程設(shè)計，努力的學習他們的優(yōu)秀的品質(zhì)，改正自己的缺點與不足，為以后的工作道路打下堅實的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1、《機械