牛頭刨床課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　《機(jī) 械 原 理》</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)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)院(部) 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院

2、 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí) </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　學(xué) 號(hào)

3、 </p><p>　　指導(dǎo)教師(簽字) </p><p>　　8月30 日 至 9月 3 日</p><p><b>　　共 1 周</b></p><p>　　20010 年 9 月

4、 1 日 </p><p>　　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</p><p>　　第一章 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)</p><p>　　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(lèi)學(xué)生第一次全面的機(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)

5、，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)有一個(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，初步掌握電算程序的編制，并能使用電子計(jì)算機(jī)來(lái)解決工程技術(shù)問(wèn)題。</p><p>　　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

6、的圖紙，編制計(jì)算程序和編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)等。</p><p>　　第二章、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的方法</p><p>　　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。</p><p>　　第三章、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的基本要求</p><p>　　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，

7、列矢量運(yùn)動(dòng)方程；</p><p>　　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；</p><p>　　3.用描點(diǎn)法作機(jī)構(gòu)的位移，速度，加速度與時(shí)間的曲線(xiàn)。</p><p>　　第四章 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的已知條件</p><p><b>　　設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：</b></p><p>

8、;　　第五章 選擇設(shè)計(jì)方案</p><p><b>　　1機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</b></p><p><b>　　圖１－１</b></p><p>　　2、選擇表Ⅰ中方案Ⅰ。</p><p>　　第六章 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析</p><p>　　1、曲柄位置“1”速度分析，加速度分析（列矢

9、量方程，畫(huà)速度圖，加速度圖）</p><p>　　取曲柄位置“1”進(jìn)行速度分析。</p><p>　　當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)至6時(shí)，對(duì)A6進(jìn)行速度分析。列速度矢量方程，得</p><p>　　Va6=υA6(r)+υA6(e)</p><p>　　大小 ? √ ?</p><p>　　方向 ⊥O2A6 ∥

10、O4B ⊥O4B</p><p>　　取速度極點(diǎn)P，速度比例尺µv=0.01(m/s)/mm ,作速度多邊形如圖1-2</p><p><b>　　圖1-2</b></p><p>　　則由圖1-2知， υA4=·μv=69×0.01m/s=0.69 m/s</p><p>　　

11、υA4(r)=0.084m/s</p><p>　　VA4(e)=0.68m/s</p><p><b>　　用速度影響法求得，</b></p><p>　　Ω6=υA6/ lO4A6=1.4rad/s</p><p>　　取C構(gòu)件作為研究對(duì)象，</p><p>　　列速度矢量方程，得 <

12、/p><p>　　υC6=υB6+υC6B6</p><p>　　大小 ? √ ?</p><p>　　方向 ∥XX ⊥O4B ⊥BC</p><p>　　取速度極點(diǎn)P，速度比例尺μv=0.005(m/s)/mm, 作速度多邊行如圖1-2。</p><p>　　則由圖1-2知， υC6=

13、0.75m/s</p><p>　　υC6B6=0.03m/s</p><p><b>　　2.加速度分析：</b></p><p>　　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，</p><p>　　故=,其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。</p><p>　　

14、ω2=6.28rad/s, ==ω22·LO2A=6.282×0.11 m/s2=4.34m/s2</p><p>　　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：</p><p>　　aA4 = + aA4τ= aA3n + aA4A3K + aA4A3v</p><p>　　大小: ? ω42lO4A ?

15、 √ 2ω4υA4 A3 ?</p><p>　　方向： ? B→A ⊥O4A A→O2 ⊥O4B（向左） ∥O4A（沿導(dǎo)路）</p><p>　　取加速度極點(diǎn)為P＇,加速度比例尺µa=0.01（m/s2）/mm,</p><p>　　作加速度多邊形如圖1-3所示.</p><p><

16、;b>　　圖１—3</b></p><p>　　則由圖1-3知, </p><p>　　aA4 =1.14m/s2</p><p>　　aA4A3(相對(duì))=32.7m/s2</p><p>　　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）</p><p>　　取曲柄

17、位置“6”進(jìn)行速度分析，其分析過(guò)程同曲柄位置“1”。</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=υA3+υA4A3</p><p>　　大小 ? √ ?</p><p>　　方向 ⊥O4A ⊥O2A ∥O4B</p><p>　

18、　取速度極點(diǎn)P，速度比例尺µv=0.01(m/s)/mm，作速度多邊形如圖1-4。</p><p><b>　　圖１—4</b></p><p>　　則由圖1-4知，υA4=pa4·μv=61×0.01=0.61 m/s</p><p>　　υA4A3=a3a4·μv=34×0.01m/s=0.

19、34 m/s</p><p>　　υB5=υB4=υA4·O4B/ O4A=0.81 m/s</p><p>　　取5構(gòu)件為研究對(duì)象，列速度矢量方程，得</p><p>　　υC5=υB5+υC5B5</p><p>　　大小 ? √ ?</p><p>　　方向 ∥XX ⊥O4

20、B ⊥BC</p><p>　　其速度多邊形如圖1-4所示，有</p><p>　　υC5= ·μv=79×0.01=0.79 m/s</p><p>　　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.列加速度矢量方程,得</p><p>　　aA4= a A4n

21、+ a A4τ= a A3n + a A4A3k + a A4A3γ</p><p>　　大小 ? ω42lO4A ? √ 2ω4υA4 A3 ?</p><p>　　方向 ? B→A ⊥O4B A→O2 ⊥O4B（向右） ∥O4B（沿導(dǎo)路）</p><p>

22、;　　取加速度極點(diǎn)為P＇,加速度比例尺μa=0.01（m/s2）/mm,作加速度多邊形圖1-5</p><p><b>　　圖1-5</b></p><p><b>　　， </b></p><p><b>　　用加速度影象法求得</b></p><p>　　a B5

23、= 430.6m m/s2 </p><p>　　取5構(gòu)件的研究對(duì)象，列加速度矢量方程，得</p><p>　　aC5= aB5+ aC5B5n+ aC5B5τ</p><p>　　大小 ? √ √ ?</p><p>　　方向 ∥xx √ C→B ⊥BC</p><p>　　其加速度多邊

24、形如圖1─5所示，有</p><p>　　aC5B5τ= 0.90m/s2</p><p>　　aC5 = 0.36 m/s2</p><p>　　第七章．機(jī)構(gòu)運(yùn)態(tài)靜力分析</p><p>　　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─6所示。</p><p><b>　　圖1—6

25、</b></p><p>　　已知G6=700N，又ac=ac5=0.36m/s2,那么我們可以計(jì)算</p><p>　　FS6=- G6/g×ac =-700/10×0.36=-25.2N</p><p>　　又ΣF=P+G6+FS6+Fp45+FR16=0，作為多邊行如圖1-7所示，µN=10N/mm。</p>

26、;<p><b>　　圖1-7</b></p><p>　　由圖1-7力多邊形可得：</p><p>　　FR45=-aFR45·µN=-707.6×10N=-7076N</p><p>　　FR16= FS6 FR16·µN=4.06×10N=148.4N</p&

27、gt;<p>　　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，</p><p>　　已知： FR54=-FR45=7076N，G4=200N</p><p>　　由此可得： FS4=-G4/g×aS4 =20×1.14=22.8N</p><p>　　MS4=-JS4·αS4=-1.2×

28、1.14 N·m= -1.36.N·m</p><p>　　在圖1-8中，對(duì)O4點(diǎn)取矩得：</p><p>　　ΣMo4=0所以Fr54×Lh1+F14×Lh2+G4×Lh4-Fr34×Lo4A=0</p><p>　　Fr32=669.7N</p><p><b>　　圖

29、1-8</b></p><p>　　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，</p><p>　　µL=10N/m。 </p><p><b>　　圖1-10</b></p><p>　　Fr32=Fr34=-Fr43=669.7N</p><p>　　因?yàn)镕

30、r32=Fr12=669.7</p><p>　　所以Mb=Fr32×Lh=174.2×669.7/1000=116.67N·m</p><p><b>　　第九章 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、機(jī)械原理/孫恒，陳作模主編——六版——北京2001</p><p>　　2、理論力學(xué)

31、Ⅰ/哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)研究室編——六版——北京2002.8</p><p>　　3、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)/羅洪田主編——北京1986.10</p><p>　　4、機(jī)械原理與課程設(shè)計(jì) 上冊(cè)/張策主編——北京2004.9</p><p><b>　　第十章 總結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，對(duì)于機(jī)