机械原理课程设计说明书牛头刨床的设计

1、机械原理课程设计说明书班 级： 机设091姓 名： 孙祁 学 号： 0902051016目录一 导杆机构的运动分析u 机构的运动简图u 机构在位置3的速度及加速度分析u 机构在位置5的速度及加速度分析u 刨头的运动线图二 导杆机构的动态静力分析u 在位置3处各运动副反作用力u 在位置3处曲柄上所需的平衡力矩三 飞轮设计u 安装在轴o2上的飞轮转动惯量jf的 确定四 凸轮机构设计u 凸轮基本尺寸的确定u 凸轮实际廓线的画出五 齿轮机构的设计六 设计体会七 参考资料一 导杆机构的运动分析机构运动简图（2）机构在位置3的速度及加速度分析a速度分析机构在位置3的速度多边形有：va4 = va3 + v

2、a4a32=2n/60=264606.702 rad/sva3= lo2a * 20.603 m/s由图可知：va4 = 0.51m/s, va4a3 = 0.34 m/s由于v a4/ v b4 =l o4a/l o4b 所以v b4 =0.735m/s有 vc6 = vb 4+ vc6b4分析可知：vc6b4 =0.11m/s , vc = 0.72m/sb加速度分析图一aa3 = v2a3/ lo2a =0.6032 / （90*10-3）=4.04m/s2aa4 + a n a4 = a n a3 +ar a4a3 + a ka3 其中：a n a4= v2a4/ lo4a= 0.62

3、2m/s2 a ka3 =4va4a3=2*4* va4a3=0.830 m/s2由图分析：a a4 = 3.3 m/s2而4杆的角加速度是：bo4= a a4/ lo4a=7.89 m/s2 所以anb4=0.863 m/s2 ab4=4.576 m/s2又因为ac6= ab+ anb +ac6b4+ anc6b4= ac+ anc由速度分析可知：anc6b4=0.0695 m/s2由图分析：ac6=4.74 m/s2（3）机构在位置5的速度及加速度分析a速度分析机构在位置5的速度多边形有：va4 = va3 + va4a3 2=2n/60=6.702rad/sva3= lo2a * 2=0

4、.603 m/s由图可知：va4 = 0.70 m/s ,va4a3 = 0.13m/s有：vb4/va4=lo4b/lo4a 所以 vb4=0.875m/s.又有 vc6 = vb4+ vc6b4 由图分析:vc6 = 0.77m/sb加速度分析同理有aa4 = aa3 + aa4a3aa4 + a n a4 = a n a3 +ar a4a3 + a ka3ac6= ab+ anb +ac6b4+ anc6b4= ac+ anc分析可得：ac6=-1.3 m/s2（4）刨头的运动线图由计算得刨头c在各个位置对应位移、速度、加速度，将其依次连接，构成圆滑的曲线，即得刨头c的运动线图。刨头线图

5、如下：位移曲线速度曲线加速度曲线二 导杆机构的动态静力分析（1） 在位置3处各运动副反作用力 杆组受力分析图由于在一位置时杆组受生产阻力p的作用，做图如下：由此时ac=4.74 m/s2,fs=mac=804.74=379.2ng6=800n由此得力多边形，如图:由上得n16=420n, f45=9400n，h=-531.04mm杆组受力分析图5杆为二力杆，故受力相反，有f54=9400n,fi4= m4* as=173.58n惯性力偶m=-j=-9.168n*m由对点o4求矩得n32=12539.25n故力多边形为：由力多边形得fo4=4350n(2)曲柄上所需的平衡力矩力偶md= n32*

6、h=905.3 n*m三 飞轮设计已知各机构平衡力矩表：序号123456mc*0478.7905.31142.113361215789101112165310.26450.5-18.7-49.880驱动力矩及阻力矩图驱动力功及阻力功图剩余功图 由上图根据公式：jf=900a/ n 可求得飞轮的转动惯量：a1426.08jjf0.42 kg*m2四 凸轮机构设计已知：凸轮机构的设计maxlo9dasmm1513538701070要求：（1）凸轮基本尺寸的确定（2）凸轮实际廓线的画出步骤：（1） 根据从动件的运动规律，按公式分别计算推程和回程的（d/d）然后几何法作图。（参考图纸3）（2） 求基圆

7、半径r0及凸轮回转中心o2至从动件摆动中心o4的距离lo2o4。(图参见图纸3)（3） 根据凸轮转向、摆杆长lo4d、角位移线图和以上求得的r0、lo2o4，画出凸轮理论轮廓，并找出其外凸曲线的最小曲率半径min。然后再选取滚子半径rg，画出凸轮实际轮廓。（参考图纸3）五 齿轮机构的设计 已知：齿轮机构的设计dodo”m12mo”1mm1003006420(1) 根据已知条件求出z2的齿数io2=n0/n2=z1*z2/(z1*z0”) 求得z2=36对小齿轮进行正变位，对大齿轮进行负变位，且等变位则取变位系数x1=-x2=0（2） 根据齿轮各部分尺寸及计算公式得出齿轮的基本参数：d1=m12

8、*z1=78mm d2=m12*z2=216mmrb1=r1*cos20=36.65mm rb2=r2*cos20=101.49mmha1=(ha *+x)m12=6mm ha2=(ha*-x)m12=6mmhf1=(ha*+c*-x)m12=7.5mm hf2=(ha*+c*+x)m12=7.5mmra1=r1+ha1=45mm ra2=r2+ha2=114mmrf1=r1-hf1=31.5mm rf2=r2-hf2=100.5mms1=m12/2+2mxtan20=9.42mm s2=m12/2+2m(-x)tan20=9.42mm 六 设计体会 通过一段时间的设计，让我对所学知识得到了更深的理解，也学会了运用各种