机械原理牛头刨床课程设计说明书

1、word一、设计题目与原始数据 二、牛头刨床示意图 三、导杆机构设计、机构的运动分析 五、机构动态静力分析六、飞轮设计-13 -七、设计凸轮轮廓曲线 -15 -16 -八、齿轮设计及绘制啮合图 -15 - 九、解析法1 .导杆机构设计-16-2 .机构运动分析-17-3 .凸轮轮廓曲线设计19-4 .齿轮机构设计-22 -十、本设计的思想体会 -22 -参考文献-22 -附 录-23 -一、设计题目与原始数据1 .题目：牛头刨床的综合设计与分析2 .原始数据：刨头的行程行程速比系数机架长质心与导杆的比值连杆与导杆的比值刨头重心至F点距离导杆的质量刨头的质量导杆的转动惯量切割阻力切割阻力至02的

2、距离构件2的转速许用速度不均匀系数齿轮Z、Z2的模数小齿轮齿数大齿轮齿数凸轮机构的最大摆角凸轮的摆杆长凸轮的推程运动角凸轮的远休止角凸轮的回程运动角凸轮机构的机架长凸轮的基圆半径H=550mmK=1.6Lo2O3=400mm Lq3S4/Lo3B=0.5 Lbf/Lo3b=0.3 Xs（= 160mm ni4=15 ni6=58Js4=0.7 Fc=1300NYp=175nim n2=80 6=l/40 mi2=15Zi=18Z2=46“ max= 16° Lo4c= 140mm 8（）=60°S oi=1O°5 o=6O° Lo2o4=I50mm ro

3、=55mm rr=15mm凸轮的滚子半径二、牛头刨床示意图如图1所示AfcV萼殂lb)K=1.6H=550mmLo2O3=400mmLbf/Lo3b=0.3三、导杆机构设计1、已知：行程速比系数刨头的行程机架长度连杆与导杆的比2、各杆尺寸设计如下A、求导杆的摆角：max = 180° X (K-l) / (K+l) =180° X (1.6-1) / (1.6+1) =42°B、求导杆长:Lo3Bi=H/2sin ( max/2) =550/2sin (42° /2) =776mmC、求曲柄长：Lo2A=Lo2osXsin ( max/2) =400Xs

4、in21 ° =142mmD、求连杆长：Lbh=Lo3b X Lbf/Lo3b=776 X 0.3=233mmE、求导路中心到O3的距离：Lo3M =Lo3b-Lde/2=Lo3b 1 - 1 -cos(巾 max/2)/2 )=750mmF、取比例尺：U L=0.005m/mm在1#图纸中央画机构位置图，机构位置图见1#图纸。大致图形如下:四、机构的运动分析已知：曲柄转速：n2=80rpm各构件的重心：构件6的重心:XS6= 150mm第3点：A、速度分析求7A3求Va4大小：？方向：±O3AVA3 =VA2=Lo2a X 3 2= L。2Ax Ji n/30=0.142

5、X80X3. 14/30=1. 19m/sVa3 + VA4A31.19?±O2 A 03 A取U v=VA5ZPa3=0.02 ,在1#图纸的左下方画速度多边形 mm求VB 用速度影像求VB=64X0.02=1.28m/s求Vf大小：？方向：水平接着画速度多边形,VB + VF0.98?导路±BF由速度多边形求得:VF= pf Uv=64X0.02=1.28m/s求34方向:04=cd3=Va4/Lo3a=4 1x0.02/ (98x0.005 ) =1.67 rad/S方向：求VA4A3VA4a3= a3a4 X u v=37 X 0.02=0.74m/s方向:水平向右

6、J国时针如速度图所示B、加速度分析求aKA4A3aKA4A3=2(»4VA4A3=2 X 1.67 X 0.74=2.47m/s2方向：如速度图所示求aA3aA3=aA2=co22 X Lo2a=8.372 X 142/1000=9.996m/s2方向：a->o2求anA4anA4=co23 X Lo3a= 1.672 X 98 X 0.005= 1.366m/s2方向:求aA4a A4 +a A4=3A3+a A4A3 +a A4A3大小：1.3669.9962.472方向：A-O3±O3 A±O3 A1103A取 U a=aA3/pa3 =9.996/1

7、00=0.10mm在1#图的左下方画加速度多边形，由加速度多边形求得:aA4= pa4 X u a=42 X 0.10=4.2m/s2方向:如图所示求ab：用加速度影像求aB=66 X 0.10=6.6m/s2方向:如图所示求apara fb + a fb大小：？6.60.336方向：水平F-B ±BFanre= V2bf/ Lbf=( 14x0.02)2 7(233/1000)=0.336 m/s2接着画加速度多边形，山加速度多边形求得:方向：水平向右a产 pT xga =67x0.10=6.7 ni/s2第10'点：A、速度分析求VA3Va3 =Va2=Lo2a X co

8、2= Lo2Ax 兀 n/30=0. 142 X 80 X 3. 14/30=1. 19m/s求Va4VA4=VA3+VA4A3大小：？1.19?方向：±o3a±o2a 03AUv=VA3/Pa3=0.04,在1#图纸的左下方画速度多边形 mni求Vb 用速度影像求Vb=94X0.04=3.76 m/s求Vf大小：？ 方向：水平Vb + Vpb3.76?导路±BF接着画速度多边形，由速度多边形求得:Vf=Vb=3.76 m/s求C04方向水平向左co4=co3=Va4/Lo3a=1 .19/(0.050 X 5)=4.67Va4A3=0方向：如速度图所示B、加速度

9、分析求aKA4A3aKA4A3=2cD4VA4A3=0求aA3方向：如速度图所示方向：A-O2求3A4-anA4 +alA4=aA3 +ka A4A3 +arA4A3大小：0. 56? 9.99609 方向：A-03±o3aJ如图。次aA3=aA2=co22xLo2A=8.372x 142/1000=9.996m/s2求anA4anA4=co23xLo3A=4.672xO.050x5=0.56取 pa=aA3/pa3=0.1 nun在1#图纸的左下方画加速度多边形 aA4= pa4 X y a=56X0. l=5.6m/s2求aB用加速度影像求aB=83X0.1=8.3m/s2方向：

10、如图所示求VA4A3求apai-a fb + a re大小：？8.3方向：水平F-B ±BFa“FB= V-bf/ Lbf=O接着画加速度多边形,由加速度多边形得:方向：水平向左a产 pT x|.；a= 10x0.1=1 .Om/s2第6点：A、速度分析求VA3VA3 = Va2=Lo2a X co2= Lo2AX7m/30=0.142X80x3.14/30=L19m/s求Va4Va4A31.19大小 ？方向：_LO3A取 u v=VA3/Pa3=0.02±o2am/ sO3Amm在1#图纸的左下方画速度多边形 求VB 用速度影像求 VB=83.5X0.02=1.67m/s

11、求VF大小：？1.67方向：水平导路±BFVF=pf u v=81X0.02=1.62m/s方向：水平向右求C04co4=co3=VaVLosa=53x0.02/ (104x0.005) =2.04 rad/S方向：顺时针求VA4A3Va4A3= a3a4 X n v=27x0.02=0.54m/s方向：如速度图所示B、加速度分析求aKA4A3a%4A3 =2co4VA4A3=2 X 2.04 X 0.54=2.203m/s2求aA3aA3=aA2=co22XLo2A=8.372X 142/1000=9.996m/s2求anA4anA4=co23 X Lo3A=2.042 X 104

12、X 0.005=2.164m/s2求aA4anA4+alA4=QA3+akA4A3 +arA4A3大小:2.164? 9.9962.2039 方向：A-O3±O3 AJ如图O3 A取 U a=aA3/pa3 =0.10''' mm在1#图纸的左下方画加速度多边形由加速度多边形求得：aA4= pa4 X 口 a=33 X 0.10=3.3m/s2求aB用加速度影像求aB=52X0.1=5.2m/s2方向：如速度图所示方向：A 一。2方向：A-O3方向：如图所示求apar二an+ anFB+大小：？5.20.36方向：水平JF-B9±BFanFB= V2

13、bf/ LBf=( 13x0.02)2 /(233/1000)=0.29 m/s2接着画加速度多边形山加速度多边形得：方向：水平向左ap= p'f X P a=41X0.10=4.1 m/s2收集同组同学的位移、速度、加速度的数据并汇编在如下表一：并且在1#图纸左上角绘制刨头的运动线图。刨头的运动线图见1#图纸。表一曲柄位置名称 结果12344，56SF00.040.10.190.260.30.4Vf00.911.281.661.71.691.62aF18.611.136.71.2-2.2-2.55-4.5曲柄位置名称 结果788，910i(r11Sf0.4750.5440.550.5

14、20.40.2750.21vF1.1850.480-1-2.88-3.76-3.45ap-7.18-16.7-20.1-27.4-4.8-1.012.8五、机构动态静力分析rru=15 Kg已知:导杆的质量刨头的质量ni6=5 8 Kg（其余质量忽略不计）导杆绕重心的转动惯量切削阻力为常数大小为Js4=0.7KgmFc=1300N1 ,确定惯性力、惯性力矩第3点：Pi6=m6 X ap=58x8.8=388.6NPi4=m4 X as= 15x3.4=51NM14=-JS4x 04=0.7x8.16=5.1714N mLh4 =M 14/ Pi4=0.112 m笫6点：Pi6=-ni6 X a

15、p=58x4.5=232Pi4=-ni4 X as=I 5x2.6=39NMi4=-Js4O4 =3.096Nmh =Mi4/Fi4=0.08m将计算结果汇总在如下表中:表二曲柄 位置导杆4刨头Pi,M14Lh4P：62点515.1740.112388.69点393.0960.082612,确定齿轮2的重量查指导书得齿轮2的重量G2=5OON3 .确定各运动副反力第3点：A、取构件5、6为示力体在机构位置图上方绘制示力体图比例尺为：u L=0.005m/mm大致图形如图：Fc + G6 +Fl6 + FR45 + FR76 =0上式中只有FR45、FR76的大小未知取力比例尺：U P=Fc/a

16、b=30N/mm在机构位置图下面画力多边形大致图形如图 求得：FR45=deX uP=57X30=1710N方向与力多边形中de的方向一致FR76=eaX up=17X30=510N方向：垂直导路向上£Mi=0：Fc(Lo2M-Yp)+G6 X Xs6=FR76h761176=1 Fc X (Lq2M-Yp)+G6 X Xs6/R76 =0.624mB、取构件3、4为示力体在机构位置图右侧绘制示力体图比例尺为：U l=0.005m/m in大致图形如图其平衡方程为：FR54 + G4 + FR23 + P 14 + Fr74 = 0E Mo3=0 (确定FR23的大小)：FR23h2

17、3+F 14hp+G4h4=FR54h54量得：hp=0.472m ； 114=0.085m； h54=0.76mFR23=(FR54h54+F'i4hp+G4h4)/h23=2680N矢量式中FR74的大小和方向未知仍取力比例尺u P=30N/mm接着画力多边形图求得：FR74=hg X 口 p=32X30=960N方向与力多边形中hg的方向一致B、取构件2为示力体在机构位置图右下方绘示力体图比例尺为：口 L=0.005m/mm其平衡方程为：FR32 + Pb + G2 + FR72 = 0E Mo2=0 （确定Pb的大小）：FR32h32=PbO）Pb=FR32h32/rb=907

18、N式中的R72大小和方向未知仍然取力比例尺Up=30N/mm,接着画力多边形图，求得:FR72= je X u P=97X 30=29ION方向与为多边形中je的方向一致 第6点：A、取构件5、6为示力体 在机构位置图上方绘制示力体图 比例尺为：口 L=0.005m/mm=0Gb + Fl6 + FR45 + FR76 +Fc上式中只有R45、R76的大小未知取力比例尺：口 P=Fc/ab=20N/mm 在机构位置图下面画力多边形图求得：FR45=cd X Up=51X20=1120N方向与力多边形中cd的方向一致FR76=bd X uP=26X20=520N 方向：垂直导路向上LMf=O：G

19、6 X Xs6+ Fc (乙027 - Yp ) =FR76h76 h?6=G6X Xs6+ Fc(L02w - Yp) j/FR76=0.616mB、取构件3、4为示力体在机构位置图右侧绘制示力体图比例尺为：M L=0.005m/mm大致图形如图其平衡方程为：FR54 + G4 + FR23 + Pl4 + Fr74 = 0E Mo3=0 (确定R23的大小)：-FR54h54+Fl4hl4+G4h4=FR23L23量得:hp=O. 165m； h4=0.080m； h54=0.745mFR23=(FR54h54+ P' 14hp+G4h4)/Lx)3A= 1569N矢量式中FR74

20、的大小和方向未知仍取力比例尺U p=20N/mm接着画力多边形图,求得：FR74= X uP=31X20=620N方向与力多边形中尽的方向一致B、取构件2为示力体在机构位置图右下方绘示力体图 比例尺为:U L=0.005m/mm 其平衡方程为：FR32 + Gi +FR72 = 0EMo2=0 (确定Pb的大小)：FR32h32=Pbfb量得:h32=0. 135m, ：n)=0.445mPb=FR32h32/rb=476N仍然取力比例尺U p=20N/mm,接着画力多边形图求得：FR72=hi X Up=76X20=1520N方向与力多边形中hi的方向一致4、将各运动副反力汇总如下表三表三：

21、位置指定的两个位置第3点第6点FR7229101520Fr74960620Fr76510500Fr4517101020Fr3426801420Fr23268014205、计算平衡力偶矩并汇总如下表四表四：曲柄位置123456Mb0232.6319.2324284.8223.8曲柄位置789101112Mb135.7-47.2175.8595.7-381.7-378.26、绘制平衡力偶矩曲线Mb-3 2该曲线在1#图纸的右上角纵坐标比例尺：U Mb=10Nm/mm横坐标比例尺：口 $2=3度/毫米平衡力偶矩曲线Mb- 3 2见1#图纸。六、飞轮设计已知：许用速度不均匀系数5=1/30Mb- 6

22、2平衡力矩曲线驱动力矩为常数曲柄的转数n2=80rpin飞轮装在齿轮Zi的O轴上1、作等效阻力矩曲线M/6 1由于飞轮准备装在Z1的O1轴上，因此IMrl=IMb/i2l可由Mb- 6 2曲线直接画出Mri 6 I曲线(见1#图)。为了使图形一样，其比例尺选为：P Mr= 口 Mb/i12= 10/2.5 =4Nm/niinii2=Z2/Zi=46/l 8=2.52、求功曲线Wrl6 1取极距H=30mm图解积分Mrl- 6 1得Wrl- 6 1曲线。纵坐标比例尺为：Pw=PMrX P S1XHX n/180° =4X7.5X30X n/180° =15.7J /mm3、求

23、功曲线Wdi6i根据一个稳定运转循环中能量变化为零，以及Md二常数的条件可作出Wd 1- 6 1曲线。比例尺仍为：U w= 15.7J/mm4、求驱动力矩曲线Mdi- 6 1仍取极距H=30mm图解微分Wdi- 5 1得Mdi- 5 1曲线。纵坐标比例尺为：P mf=4Nm/mm得驱动力矩:Mdi=hX PMr=HX4=11.6Nm5、确定最大盈亏功将功曲线变成动能曲线。量取：W=30 mm最大盈亏功为：W=30X15.7=471J6、求飞轮的转动惯量rii= niX i12=80X 2.5=200 rpmJr=900W/ n 2m2 6 =900X471 X30/( n 2 X 2002)=

24、32.2 Kgm7、确定飞轮尺寸b=4gJF/九D3H y材料用灰铸铁Y=7X104N/m3取飞轮直径D=0.5m取轮缘的高宽比为H/b=1.5b2=4gJF/1.5 n D3y=4X9.8X32.2/ (3.14X1.5X0.53X7X104)b= 175mmH=1.5b=262.5nim飞轮大致图形如下图所示：图3七、设计凸轮轮廓曲线已知:推杆的运动规律为等加速等减速上升和等加速等减速下降，凸轮与曲柄共轴，顺时回转：凸轮机构的最大摆角“max=16°凸轮的摆杆长Lo4c= 140m m凸轮的推程运动角6。=60°凸轮的远休止角01=10°凸轮的回程运动角S o

25、'=6O°凸轮机构的机架长Lo2o4= 150mm凸轮的基圆半径ro=55mm凸轮的滚子半径rr=15mm绘制摆杆的角位移曲线和凸轮轮廓曲线图形，图形见2#图纸。八、齿轮设计及绘制啮合图已知：齿轮1的尺数Zi=18齿轮2的尺数Z2=46模数mi2=15压力角a =20°齿顶高系数h%=l径向间隙系数C*=0.251、列表计算几何尺寸等表五：名称符号计算公式计算结果小齿轮分度圆直径didi=mzi270大齿轮分度圆直径d2d2=niZ2690小齿轮齿顶圆直径daldai=di+2ha300大齿轮齿顶圆直径da2da2=ch+2ha720小齿轮齿根圆直径dndn=di-

26、2hf232大齿轮齿根圆直径df2df2=d2-2hr652.5小齿轮基圆直径dbidbi=dicosa253.72大齿轮基圆直径db2db2=d2cosa648.39分度圆齿距pP=7im50.3基圆齿距Pbph=pcosa47.12分度圆齿厚ss=p/223.56分度圆齿槽宽ee=p/223.56径向间隙cc=cxm3.75标准中心距aa=m(zi+Z2)/2480实际中心距a，a=a,480传动比*1i=Z2/Zi2.56重合度s£=BiB2/Pb1.512、绘制齿廓啮合图在2#图纸上绘制齿廓啮合图。取比例尺为：u L=0.001m/mm齿廓啮合图见2#图纸。九、解析法1 .导

27、杆机构设计已知：（1）行程速比系数K；（2）刨头和行程H；（3）机架长LO2O3（4）连杆与导杆的比Lbf/Lo3b求解：(1)求导杆的摆角:max=180° X (K-l) / (K+1)(2)求导杆长：Lo3B1=H/2sin ( max/2)(3)求曲柄长：Lo2a=LO2O3 X sin (如赢2)(4)求连杆长：Lbf=Lo3b X Lbf/Lq3b求导路中心到03的垂直距离Lo3M：从受力情况（有较大的传动角）出发，刨头导路O3B线常取为通过B1B2挠度DE的中点 M.即：Lo3M=Lo3B-LDe/2将上述已知条件和公式编入程序。（源程序和运行结果见附录）结果分析：与图

28、解法比较，误差在毫米以 下，不用修改。2 .机构运动分析已知：（1）曲柄转速n2；（2）各构件的长度。求解：、建立机构的运动方程式如图所示：选定直角坐标系XOYo标出各 杆的矢量和转角。各构件矢量所组成的封闭 矢量方程式为：图四L1+ 15=sY + X= L4 + L5b其中令：L1=LO2O3： Y=L03M； S=L03A； 将a式分别投影在x和y轴上得L2cosF2=S cos F4cL1+L2 sin F2=S sin F4d两式相除则得tgF4=(Ll+L2sinF2) / L2cosF2(1)在三角形A0203中Q)S2=L1L1+L2L2 - 2L1 L2cos(90+F2)将

29、cd两式对时间求导一次得-L2W2sinF2= 一 SW4sinF4+VrcosF4L2W2cosF2=SW4cosF4+VrsinF4f将坐标XOY绕O点转F4角(也就是将e f两式中的F2角F4角分别减去F4)经整理后可分别得到Vr=-L2 W2sin(F2-F4)(3)W4= L2 W2cos(F2-F4) /S(4)再将e f二式方别对时同求导一次后，同样将坐标XOY绕0点转F4角(也就是将式中的F2角F4角分别成去F4),经整理后可分别得到ar=SW4W4 - L2W2W2cos(F2 一 F4)(5)ak=2 Vr W4(6)e4=- 2 Vr W 4+ L2W2W2sin(F2

30、F4) (7)将b式分别投影在x和y轴上得X： L4 cos F4 十 L5 cos F5(8)Y： L4 sin F4 + L5 sin F5(9)由(9)式可直接得sin F5= (Y-L4sinF4) / L5(10)对(9)式求导，一次可得-L4W4cosF4=L5W5cosF5于是由g式可得W5=( - L4W4cosF4) / L5cosF5(11)对g式求导一次经整理可得e5= ( 一 L4e4cosF4+L4W4 W4sinF4+L5W5W5sinF5) / L5cosF5(12)(8)式中的X是坐标值，要想得到F点的位移XF应该是XF=X-X0XF=L4 cos F4+L5

31、cos F5一(L4 cos F40+L5 cos F50)(13)式中F40 F50是导杆4处在左极限位置1时，导杆4和连杆5与坐标的正向夹角对(13)式求导一次可得：VF=-L4W4sinF4-L5 W5sinF5(14)对(14)式求导一次可得：aF= 一 L4cosF4W4W4 - L4sinF4e4-L5cosF5 W5W5 - L5sinF5e5(15)角度的分析关于F4和F5两个角度的分析当曲柄2运动到第一象限和第四象限时，导杆4在第一象限。此时得出的F4就是方 位角。当曲柄2运动到第二象限和第三象限时导杆4是在第二象限，得出的F4是负值, 所以方位角应该是F4=180+F4由于

32、计算机中只有反正切，由(10)式是不能直接求出 F5.因此要将其再转换成反正切的形式F5=atn(-g /sqr(lg*g)(16)式中 g=sin F5=(Y-L4*sin F4) / L5无论曲柄2运动到第儿象限。连杆5都是在第二第三象限，由于在第二象限时F5是 负值，在第三象限时F5是正值，因此在转换方位角时可以用一个公式来表示即：F5=180+F5(17)开始计算是在左极限1的位置。因此F2的初值应该是：F2=Fq=195° (Fq为起始角)运行到8,时导杆处在右极限终止位置，因此F2的数值应该是：F2=FZ=345° (FZ 为终止角)编写程序。(源程序和运行结果

33、见附录)结果分析：上述结果与图解法比较，除加速度略有点误差外其余各结果均无误差。因此验证了图 解法和解析法的运算结果都是正确的。加速度的误差尽管很小但也进行了查找修正。3 .凸轮机构的轮廓曲线设计已知(1)从动件8的运动规律及8 o、8 01、8'(2)从动件8的长度Lxmc:(3)从动件的最大摆角“18" ；(4)从动件与凸轮的中心距LO2O4：(5)凸轮理论轮廓的基圆半径ro：(6)滚子半径rr；(7)凸轮与曲柄共轴，顺时针回转。图五1 .建立数学模型选取XOY坐标系，Bo点为凸轮起始点。开始时推杆滚子中心处于Bo点处，当凸轮转 过6角度时，推杆相应地产生位移角6。根据反

34、转法原理,此时滚子中心应处于B点，其 直角坐标为：y = a sin & Lsin( 3 一小一小。)ax = a cos 8 Lcos( S 0)b式中a为凸轮轴心O与摆动推杆轴心A之间的距离,L为摆动推杆的长度。在NOAoBo 中“ o=arc cos (a2 + L2r2o)/2aLca式和b式即为凸轮理论轮廓线的方程式。凸轮的实际廓线与理论廓线的距离处处相等，为其理论廓线的等距曲线，且等于滚子半 径门，故当已知理论廓线上任意一点B(x, y)时，只要沿理论廓线在该点的法线方向取距 离为“，即得实际廓线上得相应点B，(XY)由高等数学知，理论廓线B点处法线nn得斜率(与切线斜率互

35、为负倒数)，应为：tg 0 = dx/dy= (dx/d S )/ (dy/d 8 )式中dx/d 5、dy/d 5可根据a式和b式求得:dy/d 8 =a cos 8 Lcos( S <1) <1)o)( 1-d <1)/d 8 )edx/d 3 = a sin & + Lcos( S <l> <1)o)( 1 -d /d S )f代入d式可求出0。此处应注意：。角在0°至360°之间变化，当式中分子分母均大于0时，。角在0° 至90°之间；分子分母均小于。时，。角在180。至270°之间；如果dy

36、/d 3 vO, dx/d 6 >0 则。角在 90° 至 180° 之间；乂如 dy/d 6 >0, dx/d 6 <0,贝ij。角在 270° 至 360° 之间。当求出0角后，实际廓线上对应B，(x/)的坐标可由下式求出：X'二X±rrCOs0gy'二y±ncos 0h式中“一”号为内等距曲线，“ + ”号为外等距曲线。g式和h式即为凸轮的实际轮廓线方程式。在e式和f式中的<1)即为给定的运动规律中 的摆角推杆的角位移，d6/d 3为6对凸轮转角3的导数，根据给定的等加速等减速上升 和等加

37、速等减速返回的运动规律其公式如下：1 .推程推杆在等加速运动阶段的方程式(6在。至3 M2之间变化)O=2Omax(8/80)2dO/d S =4 max S / 8 o2推杆在等减速运动阶段的方程式(6在6 0/2至3 0之间变化)中=max 2 6 max( § 0 § )2/ 6 02do/d s =4Omax( 8 o_ 5 )/ 5 o22 .回程推杆在等加速运动阶段的方程式(6在。至3 072之间变化)二2max( 6/6 o)2dO/d 8 =40nm S / 8 o2推杆在等减速运动阶段的方程式(6在8 072至6 °，之间变化)= max 20

38、max( 3 o' 3 力 3 0,2d /d 6 =4 O max( So, 8)/6 o,2编写理论廓线的极坐标(向径)和理论廓线及实际廓线的直角坐标计算程序。(理论 廓线的极坐标(向径)和理论廓线及实际廓线的直角坐标计算程序和运行结果见附录)4.齿轮机构设计 已知：(1)齿数 Z1,Z2(2)模数mi2,压力角。=20°(3)齿顶高系数h*a=l,径向间隙系数C*=0.25将已知条件和有关公式编入程序.计算结果及程序见附录十、本设计的思想体会在经过忙碌紧张的学习工作之后，机械原理课程设计结束了，回顾这两周的课程设计, 我感到受益匪浅：这次设计之后，使我进一步巩固了课堂上

39、所学过得理论知识,并且提高了对这些理论 知识的运用，加深了对机构运动和力分析的理解，同时在进行解析法设计的时候，通过 查阅资料巩固了对计算机VB程序的简单使用，提高了自己实际应用能力，肯定了自己的 学习成果。而且每天做的事情令自己生活很充实，对自己学习的专业也增加了一定的认 识，提高了自己的动手能力，更增加了对本门课程的兴趣。总而言之，本次课程设计充 实了自己的知识储备，提高了自己的能力，收获颇丰。参考文献辽宁工业大学、机械学教研室编著、机械原理课程设计指导书、2008.3西北工业大学、孙恒，陈作模主编、机械原理(第七版)、高等教育出版社、2006.53蒋加伏，沈岳主编、计算机文化基础、北京邮

40、电大学出版社、2003.54马铭、任正权主编、Visual Basic程序设计教程、科学出版社、2011.5I .导杆机构设计程序及运行结果Private Sub Command l_Click()Dim Qmax%, K!, pi!, rad!, H!, L4!, L2!, LI!, bfo3b!, Y!pi = 3.1415926:K= 1.6:H = 550II =400bfo3b = 0.3Qmax = 180*(K- 1)/(K+ 1)Label 1 .Caption ="导杆摆角："& Qmaxrad = (pi / 180) * QmaxL4 = H

41、/ (2 * Sin(rad / 2)Label2.Caption = "导杆 Lo3bl=H & L4L2 = L1 * Sin(rad / 2)Label3.Caption = "曲柄长 Lo2a=" & L2L5 = L4 * bfo3bLabel4.Caption = "连杆 Lbf二" & L5Y = L4-L4*(1 - Cos(rad / 2) / 2Label5.Caption = "导路中心线XX到03点的垂直距离Lo3m=" & YEnd Sub运行结果：2 .机构运动分析

42、源程序及运行结果：Private Sub Form_Click()Dim Qmax!, K!, pi!, p!, H!, L4!, L2!, LI!, bfo3b!, Y!, Fq!, Fz!, F4!, F40!, F50!, L!Dim F2!, g!, L5!, ak!, w4!, xf!, vf!, af!, e4!, fs!, n!, a3!, i%, w2!, s!, ar!, F5!, w5!, e5!, at!, an!pi = 3.1415926: K= 1.6: H = 0.55: LI =0.4: bfo3b = 0.3: p = pi / 180Qmax = 180*(

43、K- 1)/(K+ l)*pL4 = H / (2 * Sin(Qmax / 2)L2 = LI * Sin(Qmax / 2)L5 = L4 * bfo3bY = L4-L4*(1 - Cos(Qmax / 2) / 2Fq = 180 + Qmax / 2 / pFz = 360 - Qmax / 2 / pF40 = Atn(Ll + L2 * Sin(195 * p)/ L2 / Cos(195 * p)F40= 180*p + F40F50= 177 *pPrint Spc(0.5); "n" Spc(5); "F4" Spc(5); &quo

44、t;ak" Spc(6); "w4u; Spc(8); "sf" Spc(5); "vf"Print Spc(8); "af" Spc(5); He4" Spc(8); "a3" Spc(8); "fs"For n = 1 To 13 Step 0.5Select Case nCase 4.5F2 = 90 * pF4 = 90 * pCase 10.5F2 = 270 * pF4 = 90 * pCase 8.5F2 = Fz * pF4 = Atn(Ll +L2

45、* Sin(F2) / (L2 * Cos(F2)Case Elsei = 30 * (n - 1)F2 = Fq - iIf F2 < 0 ThenF2 = (360 + F2) * pIfF2/p<270 And F2 / p > 90 ThenF4 = Atn(Ll +L2* Sin(F2) / L2 / Cos(F2): F4 = 180*p + F4ElseF4 = Atn(Ll +L2* Sin(F2) / L2 / Cos(F2)End IfElself F2 < 270 And F2 > 90 ThenF2 = F2 * p: F4 = Atn(L

46、l + L2 * Sin(F2) / L2 / Cos(F2): F4 = 180 * p + F4ElseF2 = F2 * p: F4 = Atn(Ll + L2 * Sin(F2) / L2 / Cos(F2)End IfEnd Selectw2 = -2 * pi * 80 / 60s = Sqr(L2 A2 + L1A2 + 2*L1*L2* Sin(F2)w4 = L2 * w2 * Cos(F2 - F4) / sv = -L2 * w2 * Sin(F2 - F4): ak = 2 * v * w4ar = s * w4 A 2 - L2 * w2 A 2 * Cos(F2 -

47、 F4)e4 = -(ak + L2 * w2 八 2 * Sin(F2 - F4) / sL=L4/L5g = Y/L5-L*Sin(F4)F5 = Atn(-g / Sqr( 1 - g * g)F5= 180*p + F5w5 = -L * w4 * Cos(F4) / Cos(F5)e5 = w5 A 2 * Sin(F5) / Cos(F5) - e4 * L * Cos(F4) / Cos(F5)e5 = e5 + w4 A 2 * L * Sin(F4) / Cos(F5)xf = L5 * Cos(F5) + L4 * Cos(F4) - (L5 * Cos(F50) + L4

48、 * Cos(F40)vf = -L5 * w5 * Sin(F5) - L4 * w4 * Sin(F4)af = -L4 * (Cos(F4) * w4 A 2 + Sin(F4) * e4)af = af - L5 * (Cos(F5) * w5 A 2 + Sin(F5) * e5)at = e4 * 0.5 * L4an = w4 * w4 * 0.5 * L4a3 = Sqr(at * at + an * an)fs = Atn(at / an)fs = pi + F4 - fsIf fs > 360 * p Then fs = fs - 360 * pF4 = F4 / p

49、: fs = fs / pPrint Spc(0.5); Format(n, H0.0H); Spc(3); Format(F4, H0.0H); Spc(3); Format(ak, ”0.000");Spc(3); Format(w4, ”0.000"); Spc(3); Format(xf, H0.000H); Spc(3); Format(vf, H0.000H);Spc(3); Format(af, H0.000M); Spc(3); Format(e4, n0.000H); Spc(3); Format(a3, H0.000H);Spc(3); Format(f

50、s, M0.000H)Next nEnd Sub说明:程序中的as由于与程序中语句冲突,所以用a3代替运行结果电机构运动分析.一.L曳.北；拜F4akw4s£v£afe4a3fs110 S0.0000.0000.0000.00018.503-26.61710.32120.769110.1-1.548-0.7160. 0060.50314,017-19.4707.55218.567108.3-2.601-1.234. 0300.89010.915-13.9785.45212.103105.8-2 921-1.604. 0631. 1918.407-9.3S43.9601. 1

51、72102.6-2 733-1.8630. 1041.4186. 125-6. SOO 2.960345.61799. 1-2.169-2. 0360.1511.5763.974-4.3952.343325.81395.4-1.349-2.142.2011.6681.986-2.4112.009303 12490.00.000-2.1930.2751.701-0.4060.0001 865270.00067.60.616-2.1S30.3071.684-1.3321.0471.892255.19683.71 555-2.1230.3591.620-2.7192.8422.OSS 231.480

52、80.02.32S-2.0030.4081.514-4.Ill4.9042.45S209.29776.62.814-1.S110.4531.361-5. 7677.4413.153190.38873.62.897-1.5300. 4931.147-8.02510.7264.257175.89771.22.441-1.1300.524.849-11.26315. 1085.879166.01569.61 329-0.5700.5440.430-15.77620.9718.133160.52769.20.0000.0000.5500.000-20.09826,61710.321159.23170.

53、5-2.7271.2190.533- 917-27.51836.75014. 262162.81&73.8-4.6182.4660.490-1.849-31.47341.99616.454172 01379.3-4.&183. T270.417-2. 813-28.5113&.05114.981190.41990.00.0004.6030.275-3. 570-1.7900.0008.215270.00095.02.5794.4130.207-3 43815.262-19.25810.621319.677102.14 8713.4560.110-2. 63932.730-3S.91715.785355.075107.24.2862.1650.044-1.58432,578-41.42016.16310.7271