牛头刨床机械原理课程方案设计一位置2和位置4

1、实用文档设计数据.21 1、概述1.1牛头刨床简介.41.2运动方案分析与选择52 2、导杆机构的运动分析2.1位置2的速度分析62.4位置2的加速度分析72.5位置4的速度分析102.6位置4的加速度分析113 3、导杆机构的动态静力分析3.1位置2的惯性力计算123.2杆组5,6的动态静力分析123.3杆组3.4的动态静力分析133.4平衡力矩的计算.14文案大全1.概述一、机构机械原理课程设计的目的：机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的练习,是本课程的一个重要实践环节.具根本目的在于：(1)进一步加深学生所学的理论知识,培养学生独立解决

2、有关本课程实际问题的水平.(2)使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念.(3)使学生得到拟定运动方案的练习,并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的水平.(4)通过课程设计,进一步提升学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的水平.二、机械原理课程设计的任务：机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构(连杆机构、凸轮机构、齿轮机构以及其他机构)进行设计和运动分析、动态静力分析,并根据给定机器的工作要求,在此根底上设计凸轮、齿轮；或对各机构进行运动分析.要求学生根据设计任务,绘制必要的图纸,编写说明书.三、械原理课程设计的方法：机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法

3、两种.图解法几何概念较清楚、 直观；解析法精度较高.根据教学大纲的要求,本设计主要应用图解法进行设计.1.1牛头刨床的简介一.机构简介：机构简图如下所示：棘轮c|IOil牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床,如上图所示.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1-2-3-4-5-6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d.工件工作台=1=DO2Z0do9Zin8/ J J/ /电动机i iA*j,n2I-7Z2O4Z1o-I牛头刨床机构简较低并且均匀,以减少电动机容量和提升切削质量；刨头左行时,刨刀不切削,称空回行

4、程,此时要求速度较高,以提升生产效率.因此,刨床采用具有急回特性的导杆机构.刨刀每切削完成一次,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,使工作台连同工件作一次进给运动,以便刨刀继续切削.1.2运动方案分析与选择运动机构简图方案分析：1 .机构具有确定运动.自由度为F=3n-(2Pi+R)=3X5-(2X7+0)=1;2 .通过曲柄带动摆杆导杆机构和滑块使刨刀往复运动,实现切削功能,能满足功能要求.3 .工作性能,工作行程中刨刀速度较慢,变化平缓,符合切削要求他动导杆机构使其有急回作用,可满足任意行程速比系数k的要求；4.传递性能,机构传动转角为90.

5、,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,本钱较低.综上所述,选该方案.2.5杆机构的运动分析位置2号和4号选择方案一设计内容导杆机构的运动分析导杆机构的动态静力分析符号n2L0204L02AL04BLBCL04S4XS6YS6G4G6PYPJS4单位r/minmmNmmkgm2方案I603801105400.25L04B0.5L04B240502007007000801.1丑64350905800.3L04B0.5L04B20050

6、2208009000801.2m724301108100.36L04B0.5L04B1804022062080001001.22.1位置2的速度分析数据n2=60r/min,LO2O4=380mm,LO2A=110mm,LO4B=540mm,LBC=0.25LO4B,LO4S4=0.5LO4B对位置2：选取尺寸比例尺l=0.001m/mm,作机构运动简图.Lo4A=0.41899mLo4A=0.41899mVA2=0.69m/s计算结果口Lo4A=0.41899mLo4A=0.41899m速度分析：取构件3和4的重合点(A2,A3,A4)进行速度分析.对构件2:VA2=32LO2A=(60X2

7、TT)/60 x0.11=0.69m/s对构件3:构件3和构件2在A处构成转动副,VA3=VA2=0.69m/s对构件4：V VA4A4=V VA3A3+V VA4A3A4A3大小：?0.69?方向：AO4XAO2/AO4取速度极点P,速度比例尺v=0.01(m/s)/mm.作速度多边形如下列图所示.VA4=0.3237m/s得：VA4=0.3237m/s,44=VA4/LO4A=0.3237/0.41899=0.7727rad/sV VA4A3=0.60932m/s(AA4A3=0.60932m/s(A指向o2)o2)VB4= =4XL LO4BO4B= =0.7727*0.54=0.417

8、2m/sV VB5B5=V=VB4= =0.6477m/s对构件4：V VC5C5=V VB5B5+V VC5B5C5B5大小：?0.6477?方向：/XX1o4BCB取速度极点P,速度比例尺v=0.01(m/s)/mm.作速度多边形如上图所示.得：V VC5C5= =0.39837m/s2.2位置2的加速度分析对构件2:aA2=w22-LO2A=6.28*6.28*0.11=4.338224m/s2对构件3:构件3和构件2在A处构成转动副,aA3=aA2=4.338m/s2对构件4：aA4=aA4n+aA4=aA3+aA4A3k+aA4A3r大小：？042104A?VV?方向：？B-AO4B

9、A一O21O4B/O4B=0.7727rad/sV VA4A3=0.60932m/sA4A3=0.60932m/sVB4= =0.4172m/sV VC5C5= =0.39837m/saA2=4.338m/s2aA3=4.338m/s2取加速度极点p,加速度比例尺a=0.01(m/s2)/ /mm.aA4A31k=0.94164m/s24=0.2502m/sa1.cCCC,cd=2.8894m/s2口=2.90m/s26.8967aB B4=3.72384m/s2aB4n=0.332aA4A3k=23UMA3=2*0.7727*0.60932=0.94164m/s2?(*1AO4=0.7727

10、*0.7727*0.41899=0.2502m/s2作加速度多边形如上图所示.得：%=2.8894m/s2,、=2.90m/s22.8894/0.41899=6.89676.896*0.54=3.72384m/s2一0.7727*0.7727*0.54=0.3324m/s对构件5:：aC5=aB5n+aB5+由585“+aC5B5大小：？,VV?方向：/xxB一O41BO4CBC-B取加速度极点p,加速度比例尺a=0.01(m/s2)/mm.作加速度多边形如上图所示.得：a5m/sZ=23.7368=l=3.7368m/s2：=3.7368m/s22.3位置4的速度分析数据n2=60r/min

11、,LO2O4=380mm,LO2A=110mm,LO4B=540mm,LBC=0.25LO4B,LO4S4=0.5LO4B对位置4：选取尺寸比例尺l=0.001m/mm,作机构运动简图.口,*Lo4A=0.48633mLo4A=0.48633m速度分析：取构件3和4的重合点(A2,A3,A4)进行速度分析.对构件2:VA2=CO2.LO2A=(60X2TT)/60 x0.11=0.69m/s对构件3:构件3和构件2在A处构成转动副,VA3=VA2=0.69m/s对构件4：V VA4A4=V VA3A3+V VA4A3A4A3大小：？,?方向：AO4XAO2/AO4取速度极点P,速度比例尺v=0

12、.01(m/s)/mm.作速度多边形如下列图所示.672A2得：VA4=0.0.67212m/s,w4=VA4/LO4A=0.67212/0.48633=1.382rad/s顺时针Lo4A=0.48633mLo4A=0.48633mVA2=0.69m/sVA4=0.0.67212m/s4=1.382rad/sV VA4A3=0.15607m/sA4A3=0.15607m/sV VA4A3=0.15607m/sA4A3=0.15607m/sA A指向o2o210VB4= =4XL LO4BO4B= =1.382*0.54=0.74628m/sV VB5B5=V=VB4= =0.74628m/s对

13、构件4：V VC5C5=V VB5B5+V VC5B5C5B5大小：？,？方向：/XX1o4BCB取速度极点P,速度比例尺v=0.01(m/s)/mm.作速度多边形如上图所示.得：V VC5C5= =0.74845m/s2.4位置4的加速度分析对构件2:aA2=w22-LO2A=6.28*6.28*0.11=4.338224m/s2对构件3:构件3和构件2在A处构成转动副,aA3=aA2=4.338m/s2对构件4：aA4=aA4n+aA4=aA3+aA4A3k+aA4A3r大小：？042104A?VV?方向：？B-AO4BA一O21O4B/O4B取加速度极点p,加速度比例尺a=0.01(m/

14、s2)/ /mm.2*=i*1AO4=1.382*1.382*0.48633=0.92889m/s2作加速度多边形如上图所示.得：上=0.5498m/s2,4=1.1079m/s2篇1=rad/0.5498/0.48633=1.1305一11VB4=0.74628=0.74628m/sV VC5C5= =0.74845m/saA2=4.338m/s2aA3=4.338m/s2aA4A3k=0.4314m/s23=0.92889m/sa*.0,c1=0.5498m/s2=1.1079m/s21.1305-aB B4=0.61407m/s2心二2二凤二4二1.1305*0.54=0.61407m/

15、s2aB4n=1.03136m/s-1-1.382*1.382*0.54=1.03136m/s对构件5：:ac5=aB5n+aB5t+aC5B5n+aC5B5t大小：？,VV?方向：/xxB一O41BO4XCBCfB=5=0.6176m/s2,取加速度极点p,加速度比例尺a=0.01(m/s2)/mm.作加速度多边形如上图所示.得：=r:=0.6176m/s2,=0.6176m/s2123、5杆机构的动态静力分析(位置2号)数据：G4=200N,G6=700N,P=7000N,JS4=11kg.m2位置2:对各构件进行受力分析,按静定条件将机构分解为两个根本杆组及作用有未知平衡力的构件2,并有杆组进行分析.3.1位置2的惯性力计算对构件4 4:惯性力F FI4I4=m4a as4s4=(G G4 4/ /g)-3S S4 4=200/9.8*1.868=38.112N,对构件6:6:惯性力F FI6I6=m6-a ac6c6=(G G6/ /g)-a ac6c6=700/9.8*3.718=265.57N,3.2杆组5,6的动态静力分析Pa又2F=P+G+FI6+FR45+FRI6=0,作为多边行如下图,卬=10N/mm.由力多边形可得：FR45=FR45VN=1