牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析机械原理课程设计

1、课程设计说明书课题名称：机械原理课程设计机械原理课程设计评阅书题目牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析学生姓名指导教师评语及成绩指导教师签名：年月日答辩评语及成绩答辩教师签名：年月日教研室意见总成绩：室主任签名：摘要牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，本次课程设计的主要内容是牛头刨床导杆机构的运动分析和动态静力的分析以及不同设计方案的比较。全班同学在分为三个小组后每人选择一个相互不同的位置，独立绘制运动简图，进行速度、加速度以及机构受力分析，绘制相关运动曲线图，最后将上述各项内容绘制在一张0号图纸上，并完成课程设计说明书。本次机械原理课程设计的主要特点是具有较高的工作独立性内容联系性,和

2、能够通过此次课程设计将相关课程中的相关知识融会贯通，进一步加深学生所学的理论知识，培养学生的独立解决有关课程实际问题的能力，使学生对于机械运动学和动力学的分析和设计有一个比较完整的概念。错误！未定义书签。青岛理工大学琴岛学院 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 课程设计说明书I HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 摘要III1设计任务2导杆机构的基本尺寸确定3导杆机构的运动分析3速度分析：3 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document

3、加速度分析44导杆机构的动态静力分析6 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 运动副反作用力分析6 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 曲柄平衡力矩分析6总结8 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 参考文献91设计任务(1)小组成员按设计任务书要求想三个方案、小组讨论确定所选最优设计万案；(2)确定杆件尺寸；(3)绘制机构运动简图；(4)对机械行运动分析，求出相关点或相关构件的参数，如点的位移、速度。列表，并绘制相应的机构运动线图如位移与原动件角曲线；速

4、度与原动转角曲线；(5)对机械运动的受力分析；(6)要求学生根据设计任务，绘制必要的图纸。见表1-1设计内容导杆机构的运动分析符号n210204102A104B1bcK单位r/minmm方案m5541099.26400.25104b1.37设计内容导杆机构的运动分析符号G4G6FJS4单位N12kgm方案m27468640001.1表1-1小组分布图3.1速度分析：由于构件2和构件3在A处的转动副相连，故VA2=VA3大小等于21O2A,方向垂直于O2A线，指向与2一致。处=2兀公60计算得：2=5.76rad/s52=32102A TOC o 1-5 h z 计算得：uA3=uA2=5.76

5、X0.099m/s=0.572m/s(02A(1)取构件3和4的重合点A进行速度分析，列速度矢量方程得：54=LA3+LA4A3大小？，？方向04A02A/04B取速度极点P,速度比例尺NV=0.01(m/s)/mm,手绘作速度多边形。由图得：iA4=0.271m/s(A)而电5=342Io4b=0.238m/s(2)取5构件作为研究对象，列速度矢量方程。得：C=LB+UCB大小：？，？方向：水乎04Bbc取速度极点P,速度比例尺Nv=0.025(m/s)/mm,作速度多边形如图。由图得：iC=0.43m/s(水平向右)1cB=0.14m/sgj4=M1O4A=0.71rad/s3.2加速度分

6、析因构件2和3在A点处的转动副相连，故aA2n=aA3n其大小等于221O2A,方向由A指向02aA2n=2102A已知：32=5.76rad/s计算得：aA3n=aA2n=5.7620.0992m/s2=3.29m/s2aA4n=a42104A=0.045m/s2aA4A3k=234la4A3=0.66m/s?取3、4构件重合点A为研究对象，列加速度矢量方程。得：_nn.k,aA4=aA4+aA4=aA3+aA4A3+aA4A3大小:?42104A?2以4A3方向：？A 一0 41O4BA 一O2O4B （向右）/ O4B取加速度极点P,加速度比例尺pa=0.(2(m/s2)/mm,手绘作加

7、速度多边由图知：、aA4-2.2m/s2口=aA47104A=4.89rad/s2取5构件为研究对象，列加速度矢量方程。得：acBn + a cBCf B BC TOC o 1-5 h z n,t,ac5=电+aB+大小：？，方向：水平BfAO4BaBn=GX2104B=0.32aB=04B=3.13 m/s2acBn=Cb2/1cb=0.5m/s2取加速度极点P,加速度比例尺艮a=0.04m/s2）/mm,作加速度多边形如图所示。得：ac5=3.54m/s2（方向水平向右）4.1运动副反作用力分析取“6”点为研究对象，分离5、6构件进行运动静力分析。Fi6=G/g%已知：F=4000NG6=

8、686Nac=ac5=3.54m/s2,计算得：FI6=247.8N2F=P+G+Fi6+Fr16+Fr45=0取极点P，比例尺nN=30N/mm作力多边形如图。由图得：Fr45=4275NFr16=690N4.2曲柄平衡力矩分析(1)分离3、4构件进行运动静力分析，对O4点取矩得：一一一一一人一*一2MO4=FR45h45+FR34h4+G,Hg+FI4hI4+M=0已知：FR54=-Fr45=4275Nh54=0.06mG4=274.4NhI4=0.0866m2J=1.1kgm所以：Fi4=-m攵4=62.16N一.,2民=4.84rad/sM=Ja=5.324Nm计算得：Fr34=578

9、7.2N又：F=R54+FR32+FI4+G4+F14=0取极点P,比例尺nN30N/mm作力多边形。得FR4=1960N(2)对曲柄2进行运动静力分析得：FR34=5787.2NMb=277.8Nm通过本次课程设计，对于机械运动学与动力学的分析与设计有了一个比较完整的概念，同时，也培养了我表达，归纳总结的能力。止匕外，通过此次设计我也更加明确了自己所学知识的用途，这为以后的学习指明了方向，让我在以后的学习中更加思路清晰，明确重点，从而向更好的方向努力。同时在设计的整个过程中叶发现了自己的很多的缺点，眼高手低，细节问题注意程度不够，在处理关键的数据时往往要重复的计算好几遍，漏掉一个小数点就会导致数据偏差很大。在课程设计中，我也学会了团队合作的精神，在遇到不一致的问题时，通过不断的讨论，和老师的指导，最终达成统一的答案。在分析加速度