机械原理课程设计

1、机械原理课程设计任务书题目一：牛头刨床机构设计一、 牛头刨床简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图1，电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2 和固接在其上的凸轮8。刨床工作时，由导杆机构2-3-4-5-6带动滑枕6和刨刀7作往复运动。要求工作行程时，滑枕6应速度较低，且近似等速移动，而空回行程时，滑枕具有较高速度，实现快速返回。另外，齿轮等速转动时，通过四杆机构带动棘轮G转动。棘轮与丝杆相连，实现自动进刀。 图1二、题目数据1、 牛头刨床导杆机构设计及运动分析（表1）符号方案r/mmmmmm1601.54805500.252601.87304500.353641.55004300.3248

2、01.76505000.285901.65804000.3061201.86504000.4071001.65705500.36表1 导杆机构设计及运动分析参数表2凸轮机构设计（表2）表2 凸轮机构设计参数表参数方案运动规律度度毫米度度度推程回程12045/651201206080等加等减等加等减22040/6013515040120等加等减余弦加速31545/6515010090100正弦加速等加等减42045/6513010090100余弦加速余弦加速52045/6516012060100等加等减正弦加速62045/6515012060120余弦加速正弦加速72040/6017012040

3、120正弦加速正弦加速3 齿轮机构设计（表3）表3 齿轮机构设计参数表参数方案mm(度)115601020214561220316481220416601220515501220614501020715651220符号说明：曲柄转速（与齿轮、凸轮、飞轮为同一运动单元）行程速比系数滑枕6冲程、齿轮1、2的齿数、齿轮1、2的模数和压力角摆杆O9D最大摆角、凸轮推程、回程许用压力角、凸轮推程、回程运动角凸轮远休止角图2三、设计要求1、牛头刨床导杆机构的设计和分析（1号图一张）（1）、作机构运动简图。曲柄位置如图2，以滑枕6的左极限位置时曲柄 的位置作为起始点1，每隔取一个位置，共12个位置。全班分为

4、三个小组，每组12人左右。每人分配一个位置（见表4），并按该位置绘制机构简图。表4 编号学生编号123456789101112机构位置编 号123456789101112（2）、长度和滑枕导路XX的位置，应根据连杆5传力给滑枕的最有利条件确定，即轴线应垂直于导路XX，且XX应位于点所画圆弧高的平分线上。（3）、以小组为单位，比较每个同学确定的各杆长度，最后，按统一的合理尺寸作机构运动简图。（4）、收集12个位置测量出的位移，以实线绘出位移线图。（5）、分析连杆机构的结构组成（拆分杆组）2、 凸轮机构设计（3号图一张）n 根据牛头刨床导杆机构结构选定凸轮轴径（范围2540mm）。n 凸轮基圆直径

5、大于或等于轴径的（1.62）倍 。n 凸轮滚子半径等于基圆半径的（0.10.5）倍 。n 绘制凸轮机构从动件位移、速度、加速度曲线。n 根据反转法原理绘制凸轮轮廓。3 齿轮机构设计（3号图一张）n 要求齿轮不根切，且实际中心距a 的尾数取为0或5，设计齿轮传动。n 参考清华大学教材P159, 绘制齿轮啮合区图。（可以不绘制齿廓形状）。4解析法及计算机编程任务参照西工大教材P37-43，或参考清华大学教材P58-68杆组法内容，建立图3所示牛头刨床导杆机构的构件6（刨头）的位移、速度、加速度的数学表达式。根据建立的数学方程编制计算机程序上机计算（语言不限），并输出结果。包括：（1） 绘制程序计算

6、流程图（绘制在1号图上）。（2） 编制连杆机构运动分析程序。（3） 调用程序计算图3所示刨头的位移、速度、加速度。（4） 输出计算结果并打印数据、绘制位移、速度、加速度曲线图。（5） 动画显示机构运动（选做）。编程语言不限，可用C语言，Visual Basic6.0，VC等。 图3题目二：插床机构设计一、插床简介插床主要由齿轮机构、导杆机构和凸轮机构等组成，如图4所示。电动机经过减速装置（图中只画出齿轮、）使曲柄1转动。再通过导杆机构123456，使装有刀具的滑块沿导路yy作往复运动，以实现刀具切削运动。为了缩短空程时间，提高生产率，要求刀具有急回运动。刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴

7、上的凸轮驱动摆动从动杆和其它有关机构（图中未画出）来完成的。 图4二、设计数据 （见表5）表5 设计数据设计内容导杆机构的设计及运动分析符号单位数据60210011505050125凸轮机构设计从动件运动规律°°1540125601060等加等减加速度齿轮机构设计°1340820三、设计内容1、导杆机构的运动分析（1号图纸1张）图5已知：行程速比系数K，滑块5的冲程H，中心距，比值，各构件重心S的位置，曲柄每分钟转。要求：设计导杆机构，作机构的运动简图，并作机构两个位置的速度、加速度多边形以及滑块的运动线图。以上内容与后面程序流程图和杆组分析一起画在1号图纸上。曲

8、柄位置图的作法为（图5）取滑块5在上极限时所对应的曲柄位置为起始位置1，按转向将曲柄圆周十二等分，得12个位置点，显然位置9对应于滑块5处于下极限得位置，再作出开始切削和终止切削所对应的1和8两位置，共计有14个位置，可按表6进行分组。表6 机构位置分配图2、凸轮机构设计（2号图一张）已知：从动件最大摆角，许用压力角，从动件长度，从动件运动规律为等加速等减速运动规律，凸轮与曲柄共轴。要求：按许用压力角确定凸轮机构的基本尺寸，求出理论廓线外凸曲线的最小曲率半径，选取滚子半径，绘制凸轮的实际廓线。以上内容作在2号图纸上（参考图例4）3、齿轮机构的设计（2号图一张）已知：齿数、，模数，分度圆压力角（

9、见表5）；齿轮为正常齿制，工作情况为开式传动。齿轮与曲柄共轴。要求：确定传动类型，选择变位系数，计算该对齿轮传动的各部分尺寸，以2号图纸绘制齿轮传动的啮合图（参考图例3）。4解析法及计算机编程任务（同前） 附录1 说明书技术规范（1） 开本格式：A4纸（2） 内容顺序安排格式 首 页： 机械原理课程设计设计任务书 (班级、姓名、学号等) 次 页： 目录 主体正文： 机械原理课程设计计算说明书 末 页： 设计参考文献设计计算说明书除系统地说明设计过程中所考虑的问题和全部的计算项目、结论数据外，还应具体阐明设计思想，论证设计的合理性。同时还应注意下列事项：1）、计算正确完整，文字简洁通顺，书写整齐清晰。对计算内容只须写出计算公式，代入