牛头刨床机构运动分析_金融/投资_经管营销_专业资料。目录 一、概述 1.1、课程设计的目的——————————————— 2 1.2、工作原理—————————————————— 2 1.3、设计要求—————————————————— 3 1.4、设

  目录 一、概述 1.1、课程设计的目的——————————————— 2 1.2、工作原理—————————————————— 2 1.3、设计要求—————————————————— 3 1.4、设计数据—————————————————— 4 1.5、创新设计内容及工作量———————————— 4 二、牛头刨床主传动机构的结构设计与分析 2.1、方案分析—————————————————— 5 2.2、主传动机构尺寸的综合与确定————————— 5 2.2、杆组拆分—————————————————— 6 2.4、绘制刀头位移曲线图————————————— 7 三、牛头刨床主传动机构的运动分析及程序 3.1、解析法进行运动分析————————————— 8 3.2、程序编写过程(计算机 C 语言程序)—————— 10 3.3、计算数据结果——————————————— 12 3.4、位移、速度和加速度运动曲线图与分析 ————— 13 四、小结 心得体会——————————————————— 18 五、 参考文献 参考文献——————————————————— 19 一、概述 1.1、课程设计的目的 目的: 机械课程创新设计是培养学生机械系统方案设计能力的技术基 础课程,他是机制专业课程学习过程中的一个重要实践环节。其目的 是以机制专业课程的学习为基础,进一步巩固和加深所学的基本理 论、基本概念和基本知识,培养学生分析和解决与本专业课程有关的 具体机械所涉及的实际问题的能力,使学生熟悉机械系统设计的步骤 及方法,其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和 整体设计等,并进一步提高计算、分析、计算机辅助设计、绘图以及 查阅和使用文献的综合能力。 1.2、工作原理 牛头刨床是一种靠刀具的往复直线运动及工作台的间歇运动来 完成工件的平面切削加工的机床。图 1 为其参考示意图。电动机经过 减速传动装置(皮带和齿轮传动)带动执行机构(导杆机构和凸轮机 构)完成刨刀的往复运动和间歇移动。刨床工作时,刨头 6 由曲柄 2 带动右行,刨刀进行切削,称为工作行程。在切削行程 H 中,前后各 有一段 0.05H 的空刀距离,工作阻力 F 为常数;刨刀左行时,即为空 回行程,此行程无工作阻力。大发888手机版登录在刨刀空回行程时,凸轮 8 通过四杆机 构带动棘轮机构,棘轮机构带动螺旋机构使工作台连同工件在垂直纸 面方向上做一次进给运动,以便刨刀继续切削。 1 (a)机械系统示意图 (b) 刨头阻力曲线图 (c) 执行机构运动简图 图 1 牛头刨床 1.3、设计要求 电动机轴与曲柄轴 2 平行,刨刀刀刃 E 点与铰链点 C 的垂直距离 为 50mm,使用寿命 10 年,每日一班制工作,载荷有轻微冲击。允许 曲柄 2 转速偏差为±5%。要求导杆机构的最大压力角应为最小值。 执行构件的传动效率按 0.95 计算,系统有过载保护。按小批量生产 规模设计。 1.4、设计数据 题号 1 导杆 转速 n2(r/min) 48 2 机构 运动 分析 导杆 机构 动态 静力 分析 机架 lO2O1 (mm) 工作行程 H(mm) 行程速比系数 K 连杆与导杆之比 lBC / lO1B 工作阻力 Fmax(N) 导杆质量 m4 (kg) 滑块 6 质量 m6 (kg) 导杆 4 质心转动惯量 Js4 (kg ·m2) 380 310 1.46 0.25 4500 20 70 1.1 1.5、创新设计内容及工作量 1) 根据给定的工作原理和设计数据确定机构的运动尺寸; 2) 导杆机构的运动分析。用解析法求出刨头 6 的位移、速度、加 速度及导杆 4 的角速度和角加速度,并编程绘制运动线) 编写计算机辅助优化设计与运动分析说明书,包括问题的数学 模型、程序框图、源程序及计算结果图表等内容。 二、牛头刨床主传动机构的结构设计与分析 2.1、方案分析 1. 机构具有确定运动,自由度为 F=3n-(2 P1 ? Ph )=3×5-(2×7+0)=1, 曲柄为机构原动件; 2. 通过曲柄带动摆动导杆机构和滑块机构使刨刀往复移动,实现切 削功能,能满足功能要求 3 3. 工作性能,工作行程中,刨刀速度较慢,变化平缓符合切削要求; 摆动导杆机构使其具有急回作用,可满足任意行程速比系数 K 的 要求; 4. 传递性能,机构传动角恒为 90°,传动性能好,能承受较大的载 荷,机构运动链较长,传动间隙较大; 5. 动力性能,传动平稳,冲击震动较小; 6. 结构和理性,结构简单合理,尺寸和质量也较小,制造和维修也 较容易; 7. 经济性,无特殊工艺和设备要求,成本较低。 2.2、主传动机构尺寸的综合与确定 由已知数据经过计算得 4 图(2)牛头刨床机构简图 由 K ? 180? ?? 得出? =33.66° 180? -? O1A ? O1O2 sin(? / 2) ? 380?sin(33.66? / 2) ? 110(mm) O1B ? (H / 2) / sin(? / 2) ? 535(mm) BC ? O1B ? LBC / LO1B ? 535? 0.25 ? 134(mm) H ? O1B ? (O1B ? O1B cos(? / 2))/ 2 ? 523(mm) 2.3、杆组拆分 Ⅰ级杆组 5 Ⅱ级杆组 2.4、绘制刀头位移曲线.298 0.020 Ⅱ级杆组 三、牛头刨床主传动机构的运动分析及程序 3.1、解析法进行运动分析 6 如图,建立直角坐标系,并标出各杆矢量及方位角。利用两个封闭图 形 ABCA 及 BDEGB。投影方程式为 图(3)牛头刨床结构分析图 s3 cos?3 ? l1 cos?1 s3 sin ?3 ? l6 ? l1 sin ?1 l3 cos?3 ? l4 cos?4 ?