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  青岛理工大学琴岛学院课程设计说明书课题名称:机械原理课程设计学 院:机电工程系专业班级:学 号:学 生:指导老师:青岛理工大学琴岛学院教务处年 月 日《 机械原理课程设计 》说明书1《机械原理课程设计》评阅书题目 牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析学生姓名 学号指导教师评语及成绩指导教师签名:年 月 日答辩评语及成绩答辩教师签名:年 月 日教研室意见总成绩:室主任签名: 年 月 日《 机械原理课程设计 》说明书2目 录摘 要 31 设计任务 .42 导杆机构的运动分析 53 导杆机构的动态静力分析 83.1 运动副反作用力分析 83.2 曲柄平衡力矩分析 9总 结 10参考文献 .11《 机械原理课程设计 》说明书3摘 要机械原理课程设计是高等工业学校机械类学生第一次全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练,是本课程的一个重要教学环节机械原理课程设计的任务是对机器的主题机构进行运动分析、动态静力分析,并根据给定的机器的工作要求,在此基础上进行相关设计。同时根据设计任务,绘制必要的图纸和编写说明书等。牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床,如图 1-1a。电动机经皮带和齿轮传动,带动曲柄 2 和固结在其上的凸轮 8。刨床工作时,由导杆机构 2 – 3 – 4 – 5 – 6 带动刨头 6 和刨刀 7 作往复运动。刨头右行时,刨刀进行切削,称工作行程,此时要求速度较低并且均匀,以减少电动机容量和提高切削质量;刨头左行时,刨刀不切削,称空回行程,此时要求速度较高,以提高生常率。为此刨床采用有急回作用的导杆机构。刨刀每切削完一次,利用空回行程的时间,凸轮 8 通过四杆机构 1 – 9 – 10 – 11 与棘轮带动螺旋机构(图中未画) ,使工作台连同工件做一次进给运动,以便刨刀继续切削。刨头在工作行程中,受到很大的切削阻力(在切削的前后各有一段约 0.05H的空刀距离,图 1-1b) ,而空回行程中则没有切削阻力。因此刨头在整个运动循环中,受力变化是很大的,这就影响了主轴的匀速运转,故需安装飞轮来减小主轴的速度波动,以提高切削质量和减少电动机容量。a 图 b 图图 1-1《 机械原理课程设计 》说明书41 设计任务(1) 小组成员按设计任务书要求想三个方案、小组讨论确定所选最优设计方案;(2) 确定杆件尺寸;(3) 绘制机构运动简图;(4) 对机械行运动分析,求出相关点或相关构件的参数,如点的位移、速度。列表,并绘制相应的机构运动线图如位移与原动件角曲线;速度与原动转角曲线) 对机械运动的受力分析。(6) 要求学生根据设计任务,绘制必要的图纸.《 机械原理课程设计 》说明书52 导杆机构的运动分析2.1 速度分析1).选取长度比例尺 µ =1.33 作出机构在位置 9 的运动简图。l如一号图纸所示,选取 µ =l /O A(m/mm)进行作图,l 表示构件的实际长lO2 AO2度,大发888手机版登录!O A 表示构件在图样上的尺寸。作图时,必须注意 µ 的大小应选得适当,以保证2 l对机构运动完整、准确、清楚的表达,另外应在图面上留下速度多边形、加速度多边形等其他相关分析图形的位置。2.)求原动件上运动副中心 A 的 v '和 a Av =ω l =0.6031m/s21O2方向:丄 AO 2a =ω l =4m/sA12AO式中 a ——A 点加速度(m/s ),方向 A →O 23.解待求点的速度及其相关构件的角速度由原动件出发向远离原动件方向依次取各构件为分离体,利用绝对运动与牵连运动和相对运动关系矢量方程式,作图求解。(1)列出 OB 杆 A 点的速度矢量方程 根据平面运动的构件两点间速度的关系绝对速度=牵连速度+ 相对速度先列出构件2、4上瞬时重合点A(A ,A )的方程,未知数为两个,其速度24方程:V A4 = V + V2A24A方向: 丄AO 丄 AO ∥AO4大小: ? ω l ?1AO2(2)定出速度比例尺在图纸中,取 p 为速度极点,取矢量 pa 代表 v ,则速度比2A例尺 µ (m• s /mm)v1µ = =0.01m•s /mmvpa 2A1(3)作速度多边形,求出 ω 根据矢量方程式作出速度多边形的 pd 部分,则4 1V A4 (m/s)为V A4 =µ pa=0.43m/sv《 机械原理课程设计 》说明书6ω = V A4 / l =1.29rad/s44AO其转向为顺时针方向。V =ω l =0.7m/s4B4bB 点速度为V ,方向与V A4 同向.4B(4)列出 C 点速度矢量方程,作图求解 V 、V6C46BV = V + V6C4B方向: 水平 丄 BO 丄 BC大小: ? ω l ?4bO通过作图,确定C点速度为V =µ bc=0.13m/s32AvV =µ pc=0.69m/sC式中 V ——C 点速度,方向:丄 BC32A5式中 V ——C点速度,方向为 c→p。C2.2 加速度分析(1)列出C点加速度矢量方程式 牵连速度为移动时绝对加速度=牵连加速度+相对加速度牵连运动为转动时, (由于牵连运动与相对运动相互影响)绝对加速度=牵连加速度+相对加速度+哥氏加速度要求C点加速度,得先求出B点加速度,aA4= a 4+ a 4= a + a + a ’+ aAnA2on2o2AO哥方向: ? ∥AB 丄AB ∥AO 丄 AO ∥AB 丄AB 大小: ? ω l ? ω l 0 ? 2ω v424AO2AO42A(2)定出加速度比例尺 在一号图纸中取 p 为加速度极点,去矢量 pa’代表 a 4,则An加速度比例尺 µ (m•s /mm)a2µ = =0.025 m/s /mma npB2《 机械原理课程设计 》说明书7(3)作加速度多边形,求出 a 、a 、a 根据矢量方程图,则 a 4=2m/s BABA2a ’=µ ka=4m/s2O2a = a • l / l =3.5m/sBA4b2Aa =ω • l =0.844m/sn24O2(4)列出 C 点加速度矢量方程,作图求解 a 、a 、 acCBna = a + a + a + acCBnB B方向: 水平 ∥BC 丄 BC ∥AB 丄 AB大小: ? V /l ? ω l a l / l46B2424bOA4bO2由上式可得:a =0.04m/sCB2a =4.34m/sc确定构件 4 的角加速度 a4 由理论力学可知,点 A4 的绝对加速度与其重合点 A3的绝对加速度之间的关系为 : 334aakrnta方向: ⊥O 4B ∥O 4B ∥ O 4B ⊥O 4A ∥O 2A 大小: ?  lo2A ? 24Va4a3  lo2A2其中 a 法向和切向加速度。 a 为科氏加速度。的是和 44ant k34从任意极点 O 连续作矢量 O 和 k’代表 aA3 和科氏加速度,其加速度比例尺 3a1:0.219;再过点 o 作矢量 oa4”代表 a ,然后过点 k’作直线 平

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