机械原理课程设计之牛头刨床

目录

1、设计内容及要求--------------------------------3

1.1、设计内容----------------------------------3

1.2.机构的工艺功能要求------------------------3

2、机器运动方案初步拟定-------------------------3

2.1、机器工艺动作分解及要求-------------------3

2.2、机器运动循环图---------------------------3

2.3、执行机构的选型---------------------------4

2.3.K刨刀的刨削运动---------------------4

2.3.2、横向进给运动-----------------------6

2.3.3.垂直进给运动-----------------------9

2.3.4.运动方案确实定----------------------9

3、主机构尺度综合及运动分析--------------------10

3.1、原始数据----------------------------------10

3.2、主机构的尺度综合--------------------------10

3.3、主机构的运动分析--------------------------10

3.3.k位置1的运动分析--------------------10

3.3.2,位置10的运动分析------------------14

3.3.3.速度加速度线图---------------------16

4、电动机功率与型号确实定----------------------17

4.1、等效阻力矩的计算--------------------------17

4.2、等效驱动力矩的计算------------------------19

4.3、电动机型号确实定--------------------------19

5、飞轮的转动惯量------------------------------20

5.1、等效力矩的计算-------------------------20

5.2、飞轮转动惯量的计算---------------------21

6、主机构受力分析------------------------------21

6.1、位置1的力分析-------------------------21

6.2、位置10的力分析------------------------22

7、传动机构设计--------------------------------23

7.1、减速比及分配-----------------------------23

7.2、齿轮机构设计-----------------------------23

8、进给运动------------------------------------24

8.1、横向进给运动---------------------------24

8.2、垂直进给运动---------------------------25总结

与体会-------------------------------------26参考文献

27

1、设计内容及要求

1.1＞设计内容

平面刨削机床运动简图设计及分析•，计算刨削机构在指定位置的速度、加

速度、受力，绘制位移、速度、加速度曲线、平衡力矩曲线、等效阻力矩曲线

以及等效驱动力矩曲线。根据上述得到的数据，确定飞轮的转动惯量JF。

L2、机器的工艺功能要求

①刨削尽可能为匀速，并要求刨刀有急回特性。

②刨削时工件静止不动，刨刀空回程后期工件作横向进给，且每次横向进给

量要求相同，横向进给量很小并且随工件的不同可调。

③工件加工面被抛去一层后，刨刀能沿垂直工件加工面方向下移一个切削深

度，然后工件能方便地作反方向间歇横向进给，且每次进给量仍然要求相同。

④原动机采用电动机。

2、机器运动方案简图的拟定

2.1、机器工艺动作分解及要求

根据机器的工艺功能要求，其工艺动作分解如下：

1、刨刀的切削运动：往复移动，近似均匀，具有急回特性。

2、工件的横向进给运功：间歇运动，每次移动量相同，在刨刀空回程后期

完成移动，要求移动量小且调整容易。工件刨去一层之后能方便地作反向间歇

横向移动进给，同样要求反向进给量每次相同且易调整。

3、刨刀的垂直进给运动：间歇移动，工件刨去一层之后刨刀下移一次，移

动量调整方便。

2.2、机器运动循环图

图2T直线式工作循环图

进给

图2-2圆周式工作循环图

2.3、三个执行机构的选型：

2.3.1、刨刀的切削运动按照原始条件，原动机采用电动机，电机转

子的回转运动经过减速传动装置后再传给刨刀切削运动的执行机构，所以它应

具备回转运动转换成双向移动的功能，常用丁•实现这功能的执行机构有以下

几种：

1、移动从动件凸轮机构：一般凸轮作为主动件，做连续回转运动或平移运

动，其轮廓曲线的形状取决于从动件的运动规律。

图2-3凸轮机构示意图

凸轮机构易实现工作行程匀速及具有急回特性要求，但是受力差，易磨损,

行程大时基圆大，凸轮尺寸大，较难平衡和制造。

2、平面连杆机构:

B

平面连杆机构受力好，磨损小，工作可靠，具有急回特性，但是只能实现

近似的匀速运动。

3、齿轮齿条机构：

轮齿条机构可实现工作行程为匀速移动的要求，但行程开始及终止时有冲

击，适用于大行程而不适宜于小行程，且必须增加变速机构才能得到急回运动。

4、螺旋机构：

图2-6螺旋机构

螺旋机构能得到均速移动的工作行程，且为面接触，受力好，但行程开始

和终亡时有冲击，安装和润滑较困难，且必须增设换向和变速机构，才能的到

急回运动。

5、凸轮-连杆组合机构：

图2-7凸轮连杆组合机构

凸轮-连杆组合机构能实现给定的运动要求，但是具有凸轮机构存在的缺

点，且设计制造比拟复杂。

2.3.2、横向进给运动

工件的横向进给运动量是很小的，且每次要求等进给量进给，乂因为必须

防止工件在刨削力的作用下沿横向移动，所以横向进给机构除了能实现小而且

等量进给外，在非进给时还应具备有自动固定的功能。螺旋机构能满足这些功

能，而且结构简单，容易制造。因此，可选用螺旋机构作为横向进给运动的执

行机构，其动力仍然来自驱动刨刀运动的电动机，不必另设动力源。

工件要能间歇移动，螺旋必须作间歇转动，所以在螺旋机构之前必须串联

一个间歇转动机构，且与刨刀切削运动执行机构相联，这样可以方便实现切削

运动和横向进给运动的协调配合。能够实现将连续回转运动转化成间歇转动的

机构有：

1、槽轮机构:

图2-8槽轮机构

槽轮机构结构简单，制造容易，工作可靠，但每次转角较大且不可调整,

为了反向回转，必须增加反向机构。

2、曲柄摇杆棘轮机构：

0)

图2-9曲柄摇杆棘轮机构

由柄摇杆棘轮机构结构简单，制造容易，每次转角较小，容易调整且为等

量转动，采用双向式棘轮还可以方便地实现棘轮反转。

3、不完全齿轮机构：

图2-10不完全齿轮机构

不完全齿轮机构可以实现等速转位和等量转角，但不可调整，如需反转必

须增加反向机构。

4、凸轮式间歇运动机构：

图2-11凸轮式间歇运动机构

凸轮间歇运动机构传动平稳，噪音低，适用于高速场合，但凸轮加工复杂,

精度要求高，每次转角不可调，如需反转应增设反向机构。

5、星轮机构:

图2-12行星轮系机构

星轮机构具有槽轮机构的启动性能，又兼有不完全齿轮机构等速转位的优

点，可以实现等量转角，但不可调，同时星轮加工制造困难。

2.3.3、刨刀垂直进给运动

为了实现刨刀的垂直进给运动，可以在刨刀切削运动执行件上设置一个在

垂直于刨削方向上能作间歇移动的执行机构。与横向进给类似，该执行机构同

样应具有小进给量可调且在非进给时具有自动固定的功能，同时考虑到动力源

可以采用手动，因此采用一个简单螺旋机构作为刨刀垂直进给运动的执行机构,

既简单又工作可靠。

、运动方案确实定

根据以上的分析可知，能实现机器总体工艺功能的方案有许许多多，通过分

析比拟确定实现该机器的三个工艺动作的执行机构分别为：

1、刨刀切削运动采用平面连杆机构。

2、工件横向进给运动采用曲柄摇杆棘轮机构与螺旋机构串联。

3、刨刀垂直进给运动采用螺旋机构。

为了实现刨刀切削速度尽可能为匀速，作为刨刀切削运动的执行机构一一

平面连杆机构，应该采用平面六杆机构来实现。

图2-13方案一示意图

采用上述结构最为简单，能承受较大载荷，但其存在有较大的缺点.一是

由于执行件行程较大，那么要求有较长的曲柄，从而带来机构所需活动空间较

大；二是机构随着行程速比系数K的增大，压力角也增大，使传力特性变坏。

图2T4方案二示意图

该方案在传力特性和执行件的速度变化方面比方案1有所改良，但在曲柄

摇杆机构中，随着行程速比系数K的增大，机构的最大压力角仍然较大，而且

整个机构系统所占空间较大。

图2-15方案三不意图

该方案传力特性好，机构系统所占空间小，执行件的速度在工作行程中变

化也较缓慢。

综上：选用方二作为机构的主切削机构。

3、刨刀切削运动机构的尺度综合及运动特性评定

3.1、原始数据

表3-1原始数据

刨削平均速度:(mm/s)630

行程速度变化系数K1.48

刨刀冲程H(mm)420

切削阻力E(N)5500

空行程摩擦阻力(N)275

刨刀越程量AS(mm)21

刨头重量(N)650

杆件比重(N/m)340

许用不均匀系数[6]0.05

3.2、主机构的尺度综合

根据方案三的机构图可得

9-180。幺」=34.84。g=J=5.62rad/s

K十1~30

60匕”H

%=I=53.7r/min0,B-------701.46mm

“(1+方)2sinJ

K2

020t=-01B=420.88mmA02=020isin17.40=126mm

5

BC=1B04=175.37mm

4

3.3、主机构的运动分析

机构1和10位置的运动简图如下列图所示：

=820m/s

^A4

4A3=o.68m/s

图3-1主机构简图04=0.45rad/s

3.3.1、位置1的运动分析%=0.32m/s

对曲柄位置1做速度分析，加速度分析（列矢量方程，画速度图，加速度

图）

1、取曲柄位置“1进行速度分析

取构件3和4的重合点A进行速度分析，

取速度极点P,速度比例尺K=0.l（m/s）/mm,

作速度多边形如图3-1,列速度矢量方程：

，么='么+'人为式（3-1）

大小?V?

±04A_L

方向O2A//O4B

式中4,二U4二伤44=671m/s方向：_L02A

Uc=0.31m/s

u=0.093m/s

图3-2速度多边形

3A4=3.21m/s2

取5构件为研究对象，列速度矢量方程

□c二八+UCB式［3-2)

丛4A3=1.2m/s2

大小？V?

方向〃导路.LO.B±BC

%—7.30rad/s2

式中:%=0.32m/s

2、取曲柄位置“1”进行加速度分析，

aB=5.12m/52

取曲柄构件3和4的重合点A进行加速度分析。

作速度多边形如图3-2,加速度比例尺na=0.1(m/$2)/

mmoacBt=l.40m//

列加速度矢量方程：

ntkr

a，A4=aA4+aA4=aA3+&A4A3+@A4A3式(3-2)

ac=4.97m/s2

大小？J?VV?

方向？A->。？-LO2BA->01_L()2B//O2B

式中：aA3=32,义L()2A,Mi.,aA3—3.98m/s2

2

aA4“=g2XLOLA,Mi.,a,\J=0.09in/s

a.A4A3k=2UA4A3办4A3『0.61111/S~'方向&fk

取5构件的研究对象，列加速度矢量方程:

nnI

0>C=+HCB+HCB式(3-3)

大小？JVJ?

方向〃导路BfA±ABC-B±BC

式中：aBn=6>42LO4B,|-IL，aen=0.14m/s2，方向乙玲b

aBT=3*Lo4B/Lo2A，3BT=5.12m/s~,方向p'玲4

3CBn=UCB2/l-BC*PL，3CBn=0.05m/S2,方向3B94

tl

Ca2

L)A4=0.71m/s

CO4=2.41rad/s

UB=1.69m/s

图3-3加速度多边形

UA4A3=0m/s

3.3.2、位置10的运动分析

曲柄位置“10”做速度分析，加速度分析（列矢量方程，画速度图，加

Uc=1.69m/s

速度图）

1、取曲柄位置“10”进行速度分析，UCB=0m/s

取速度极点P,速度比例尺也二0.01（m/s）/mm,

作速度多边形如图3T

取构件3和4的重合点A进行速度分析。

，列速度矢量方程：

UA4=U八3+U八4A3式（3-4）

大小？V?

方向_LQA±O2A//O4B

式中：q,二U&二电斜阳=0.71m/s,方向：JLo2A

取5构件为研究对象，列速度矢量方程：

UC=UB+UCB式(3-5)

大小？V?

方向〃导路，O2B±BC气，=5.69m/s

2

式中：UB=1.69m/s,方向pfb

aA4=1.71m/s2

p的（4）b(c)

图3-4速度多边形图

J

aB=4.07m/s

2、取曲柄位置“10”进行加速度分析.

取速度极点P，速度比例尺Nv=o.05（m/s）/mm,

取曲柄构件3和4的重合点A进行t=2

aCB4.09m/s

加速度分析.列加速度矢量方程：

ntkr

@A4=&A4+a，A4=8,43+@A4A3+HA4A3式（3-6）

a=0.41m/s2

大小？JOJO?c

方向？A-*O4A—。？〃O』B

式中：泳丁=。42|_04A.m,9A4n=i.7im/s2,方向p'fn

22

aA3=u）ixLO2A-|iL，aA3=3.98m/s,方向p'玲a3'

取5构件的研究对象，列加速度矢量方程：

nTnT

&C=HB++&CB+&CB式（3-7）

大小？JJJ?

方向〃导路BfA±ABCfB±BC

n2n2

式中：aB=^4LO4A,|1L，aB=4.07m/s

2T2

a4=orad/s，aB=om/s

n2

UCB=om/s，aCB=om/s

3.3.3、速度加速度线图

1、速度线图

图3-5速度线图

2、加速度线图

图3-6加速度线图

4、电动机功率与型号确实定

4.1、等效阻力矩的计算

1.取曲柄AB为等效构件，根据机构位置和切削阻力R确定一个运动循环

中的等效阻力矩做（4）。

%（。）=乙2式（4-1）

g

计算所得数据如下表：

表4T等效力矩计算结果

代号2

co(rad/s)vc(mls)a(.(mls)何平衡（/）（M〃）)

10.314.9734.65303.38

20.753.15795.30733.99

30.811.36868.80790.70

40.910.12934.92888.61

50.83-2.98837.60814.23

65.620.64-5.80720.08626.33

70.35-7.3059.21341.52

8-0.28-7.9134.2213.70

9-1.16-9.31226.1056.76

10-1.690.4175.9182.70

续表

2

代号co{rad/s)vc(tnls)ac(mls)M平衡(/)(N〃z)M人f)(Nm

115.62-1.109.5041.0153.82

12-0.247.9517.42IL62

以下是等效力矩和平衡力矩的线图：

平衡力矩线图

图4-1平衡力矩线图

等效力矩线图

图4-2等效力矩线图

4.2、等效驱动力矩的计算

根据Mr（（I））值采用数值积分中的梯形法计算曲柄处于各个位置时Mr（4））

的功：

["「（9）6/。=叱（夕）

0式（4-2）

因为驱动力矩可视为常数，所以按照：

1V

Md=—\Mr（（p）d（p

2"°式（4-3）

确定等效驱动力矩Md。

Md=462.06

4.3、电动机型号确实定

由

P=Md0）\=Md常式（4-4）

计算刨刀切削运动所需的功率，得：

P=2596.77/

考虑到机械摩擦损失及工件横向进给运动所需功率，所以：

Pd=1.2P式（4-5）

确定电机功率，得：

=3116.12

选定电机型号

由参数表可知，该牛头刨床的驱动电动机应选用Y200L2-2型号的。其中各

个符号的意义说明如下列图：

Y2L2

-0-0-I2

-L极致

--铁心长度代号

-机座长度代号

机座中心高

异步电动机

图4-3电动机参数解释示意图

5、飞轮转动惯量确实定

5.1、等效力矩的计算

1、确定等效力矩M（。）

〃（。）=此一M.0）式（5-i）

2、确定等效力矩所做的功AW,等效力矩M（。）和等效力矩所做的功AW

的值如下表所示：

表5T等效力矩及其功的计算结果

曲柄位置号M(f)(N*m)(J)

1159162

2-272-67

3-329-157

4-427-198

5-352-204

6-164-135

7120-27

8448149FRAS=543N

9405223

10379205

11408206

12450225

3、求解最大盈万功

A心皿式（5-2）

求出最大赢亏功[W]=429J。

"23=1066N

52飞轮转动惯量的计算

由

FK]4X=280N

T一

（5-3）

尸二蠕⑸式^I4y=34.8N

得：J尸=272女g/。

6、主机构的力分析

各构件的重量G（滑块3和连杆5的重量都可忽略不计），导杆4绕重切削

力6的变化规律。求各运动副中反作用力及曲柄上所需要的平衡力矩。

6.1、位置1的力分析

取“1”点为研究对象，别离5、6构件进行运动静力分析。

对于构件5、6由平衡条件得：

/+玛6+腿+G6+&45=。式（6T）

大小VV?V?

方向〃导路±BC1.导路_L导路〃BC

式中：、f=275N,G6=650N,

=一〃74.,F/6=266.5No

对导杆4（力多边形如下图〕，由平衡条件得：

FR54+FR23+%+%+G4+F^X+=0式（6~2）

人小VVVVV??

方向〃BC，导杆〃导杆，导杆向下水平向下

式中：外45=543N,弓;=62.3N,

用=2.19N,G4=238.5N«

&45=255N

玲23=596N

FRMX=335N

图6-1位置1的导杆的力多边形图

F^|=265N

62、位置10的力分析4y

取“10”点为研究对象，别离5、6构件进行运动静力分析。

对于构件5、6由平衡条件得：

/+^6+^6+66+^45=0式（6-3）

大小4q?4?

方向〃导路±BC_L导路_L导路〃BC

式中:f=275N,G6=650N,

a=一叫，F/6=97.8/VO

对导杆4（力多边形如下图］,由平衡条件得:

++G4+K4X

+品=°式(6-4)

大小VVV??

方向〃BC_L导杆向下水平向下

式中：与5k255N,G”238.5N。

图6-1位置10的导杆的力多边形图

7、传动机构的设计

7.1、减速比及其分配

1、总减速比

=18式(7-1)

%53.7

2、减速比的分配

减速传动机构采用V带传动和齿轮传动的配合，V带作为一级减速机构，

其分配得到的传动比应该不大于终极减速机构齿轮的传动比，最后综合各机构

减速比的范围最终确定减速比分配为：

反带传动比&=2

齿轮传动比乙=9

7.2齿轮机构设计

由于齿轮传动比％=9,采用两级齿轮传动，传动比计算公式为：

■Z1・Z式g)

齿轮的安装图如卜.：

Z1

L

图7-1齿轮的安装图

采用标准齿轮，那么

m=4a=20°

齿轮根本参数如下表(h>1.0,cM.25)

表7-1齿轮根本参数表

齿轮代号

4z24

分度圆直径d68mm204mm68min204mm

齿数Z17511751

8、进给运动

8.1、横向进给运动

工件的横向进给运动量是很小的，口每次要求等量进给，又因为必须防止

工件在刨削力的作用下沿横向移动，所以横向进给执行机构除了能实现小而且

等量进给外，在非进给时还应具备有自动固定的功能。螺旋机构能满足这些功

能，而且结构简单，容易制造。因此，可选用螺旋机构作为横向进给运动的执

行机构，其动力仍然来自驱动刨刀运动的电动机，不必另设动力源。

工件要能间歇移动，螺旋必须作间歇转动，所以在螺旋机构之前必须串联

个间歇转动机构，且与刨刀切削运动执行机构相联，这样可以方便实现切削

运动和横向进给运动的协调配合。

通过比拟分析，工件横向进给运动采用曲柄摇杆棘轮机构与螺旋机构串联。

图8-1双向棘轮机构

8.2、垂直进给运动

为了实现刨刀的垂直进给运动，可以在刨刀切削运动执行件上设置一个在垂

直于刨削方向上能作间歇移动的执行机构。与横向进给类似，该执行机构同样

应具有小进给量可调且在非进给时具有自动固定的功能，同时考虑到动力源可

以采用手动，因此采用一个简单螺旋机构作为刨刀垂直进给运动的执行机构，

既简单又工作可靠。

图8-2牛头刨床总体机构示意图

总结与体会

接触机械原理这门课程一学期了，而这学期才是我真正感受到了一个学习

机械的乐趣以及枯燥，被那些机械器件、机件组合而成的机器所吸引，尤其是

汽车、机器人、航天飞机等机械技术所震撼，感慨机械工作者的伟大，。然而

这种冲动就在接近本学期结束之时，终于实现了，我们迎来了第一堂机械课程

设计。

由于第一次做这样的事情，脱离老师的管束，和同学们分组探讨牛头刨床

的结构设计，把学了一学期的机械原理运用到实践中，心中另是一番滋味！

在设计之前，指导老师把设计过程中的所有要求与条件讲解清楚后，脑子

里已经构思出机构的两局部，即主机构和横向进给机构，把每一局部分开设计,

最后组合在一起不就完成整体设计了吗？这过程似乎有点简单，可是万事开头

难，没预料到这个“难”字几乎让我无法逾越，如导杆机构，必须按照规定的

运动规律即参数，设计一个满足运动条件的导杆机构，这是机械原理课堂上没

有讲过的，因为这局部只是课本了解内容，但涉及这个导杆机构对整个课程设

计来说又是势在必行的，所以我跑到图书馆，恨恨地找了一番，终于借到与这

次课程设计有关的几本参考资料书，拿回来后一本一本地看下去，把有关的内

容一一浏览，结果，令我们欣喜的是这导杆机构的各种参数都被罗列出来了，

而且还有一道例题，按照例题的思路很快地设计出了导杆机构，即主机构设计

完成。

做成了导杆机构，之后对机构进行速度加速度分析，我们思考着解析法是

不可能在很短的时间内弄懂的，为了争取时间我们只能选择图解法了，我们大

晚上的坐在电脑旁边，用CAD作图，用QQ语音进行交流，高科技显然被引进了

我们的课程设计，几位“工程师”边做图边把存在的问题说出来，最后在加夜

班的情况下，于第二天早上突破了这个难题。

作图可以说是学机械的家常便饭，不过这最根本的功夫又是最耗时、最考

验人的耐心和细心的。1张1号图纸必须在很短的时间内完成，将我们设计机

构完全呈现出来。由于我们的任务繁多，所以我们只能抓紧时间画图算数据，

而且每个数据都算两道三遍以便辩论时不会出错，这一任务无疑加大了我们的

工作量，最为让人印象深刻的就是，有一天晚上到活动室后，为了在晚上离开

前完成图纸，一直作图到晚上九点钟，下午五点那时肚子实在饿得不行了，就

干脆把快餐叫到活动室，几个人在一起呼呼呼地吃了一顿特殊的作图晚餐，这

样的事情在毕业后也许将成为同学之间的一段美好的回忆了。

周三完成课程设计报告，完善图纸。准备好一切后，等待周五的辩论到来。

只希望我们组能够在辩论中取得好成绩，即过程与结果的双重完美，当然这是

本次课程设计的最完美的结局。

参考文献

[1]孙恒，陈作模.机械原理M.7版.北京：高等教育出版社，2006.5.

[2]邹慈君.机械原理设计手册.北京：高等教育出版社，1998.6.

[3]周一峰.理论力学.长沙：湖南科学技术出版社，2003.8.

方案分析：对方案一、

1.机构具有确定运动，自由度为F=3n-(2P1+Ph)=3X5-(2X7+0)=1,

曲柄为机构原动件；

2.通过曲柄带动摆动导杆机构和滑块机构使刨刀往复移动，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,

摆动导杆机构使其具有急回作用，可满足任意行程速比系数K的

要求；

4.传递性能，机构传动角恒为90°,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，选择方案一

三、刨刀切削运动机构的尺度综合及运动特性评定

(1)原始参数：

刨削平均速度v.Xmm/s)530

行程速度变化系数K1.46

刨刀冲程H(mm)320

切削阻力1-；(N)3500

空行程摩擦阻力［N)175

刨刀越程量AS(mm)16

刨头重量(N)550

杆件比重(N/m)220

许用不均匀系数［3］0.05

(2)各构件尺寸:

尺度综合

^1800^=33^b)==6.173rad/s

1wU

=H320

、言£=58.979r/mln年二552.6mm

-X552.6

55

020F01B=331.6mmA02=0201sin16:83。=96mm

104B*04BCO»1

BC—BCh=138.2mm垂直高度Y=，=540mm

综上，机构各尺寸如下表:

LO4B

9L()2ALK020tHY

33.66°552.6mm96mm138.2mm331.6mm570mm540.8

3、原动件转速J的计算

刨刀的进程和回程共640mm,平均速度是530nlm/s,根据运动关系

,rh=l/T*60=58.979r/min

机构运动简图

3、主机构尺寸综合及运动分析

1、曲柄位置“6”速度分析，加速度分析（列矢

量方程，画速度图，加速度图）（注意其中的九64

表示6位置点4构件的速度，UA114表示11位置4

构件的速度）

取曲柄位置“6”进行速度分析。因构件2和3

在A处的转动副相连，故VA2=VA3,其大小等于W2U,

方向垂直于02A线，指向与以一致。

<02=2Jin2/60rad/s=6.173rad/s

=

uA63=UA62=32.1O2A=6.173x0.096in/s0.5926n/

s

(102

A)

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

UA64=UA63+UA64A63

大小？J?

方向10tAJ_02A〃0“B

取速度极点P,速度比例尺Pv=o.01(m/s)/mm,^

速度多边形

图1-2

64

那么由图1-2知，九3二尸〃•uv=0.4m/s

u464A62=0.438m/s

用速度影像法求得，

Dneo=uDM=0.577m/s

又3,尸uA./1()64A=1.044rad/s

取5构件作为研究对象，列速度矢量方程，得

UC65=。B65+。C65B65

大小？J?

方向〃XX±0,B±BC

取速度极点P,速度比列尺uv=0.01(m/s)/mm,

作速度多边行

那么图知,八5二Pc6.nv=o.56m/s

uC6BI=0.12in/s

3cB=0.8683rad/s

计算结果的表格表示:

%3UC6B43CB

3Vc5

0.4m/s1.044rad/s0.12m/s0.8683rad/s0.56m/s

2.加速度分析：

取曲柄位置“6”进行加速度分析。因构件2和

3在A点处的转动副相连，

故。八62二以63,其大小等于322102A，方向由A指向

0,o

co2=6.173rad/s,

222

CIA63=CIA62=G）/•LO2A=6.173X0.096m/s=3.658m/s

取3、4构件重合点A为研究对象，列加速度矢

量方程得：

nxnK

64

3.A64=0人+-a,\63+@A64A63+@A64A63

大小：？3：］0睛?J234UMA3?

方向：？B-A±0.BA->02LOB（向左）〃。田

（沿导路）

取加速度极点为P',加速度比例尺%=0.05（m/s2）

/mm,

作加速度多边形见图纸.

c6‘

由图可得

，2

a，&i=Pa6/•ua=1.9m/s

2

用加速度影象法求得aB65=aB64=2.725m/s

取5构件为研究对象,列加速度矢量方程,得

nT

S-c65=HR65+&C65B65+ac65B65

大小9*J

9•

方向〃xxJC-B±

BC

其加速度多边形如图纸所示,有

2

ac6二p'C6'•Pa=2.725m/s

计算结果的表格表示：

nT

a65B65+a65B65

ac653R65tC

2.725m/s22.75m/s20.10770.075

2、曲柄位置“11”速度分析，加速度分析(列矢量方

程，画速度图，加速度图)

取曲柄位置“11”进行速度分析，其分析过程同曲

柄位置“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

uA114=uA113+uA114A113

大小？J?

方向JLOAJ_02A〃。出

取速度极点P,速度比例尺Z0.01(m/s)/nim,作速度多

边形如图

==

那么由图知uAii4po»iu•Uv45.5X0.01—0.455

m/s

=

uAI14Ali3二ai13ali4*Uv-38.8X0.01m/s0.388m/s

由速度影像法：

UB115—UBH4—UAIM•O4B/01A-0.988m/s

取5构件为研究对象，列速度矢量方程，得

UC115=UB115+UC115B115

大小？J?

方向〃XXJ_O1B±BC

其速度多边形如图1-4所示，有

Ucil5=Pc115•Uv=96.4X0.01=0.964m/s

计算结果的表格表

UA114UA114A1UB115UC115

13

0.455m/s0.388m/s0.980.964m/s

m/s

取曲柄位置“9”进行加速度分析，分析过程同曲柄

位置“3”.取曲柄构件3和4的重合点A进行加速度分

析.列加速度矢量方程,得

nTnk

3^114=^Al14+aAl14=a4113+aAl14Ali3+3,A114A113

Y

大小？?V23,[UA4A3?

方向？BfA_LOiBA->0210.B!/0」B

(沿导路)

2

取加速度极点为P',加速度比例尺ua=0.05(m/s)

/mm,作加速度多边形

P

T=z

aAH4an4ain•Ua=70X0.05m/s*=3.Sm/s?

2

aii4=aAIM/1O4A14.658m/s

22

aAH4-p'ai/•Ua-78.5X0.05m/s=3.925m/s

用加速度影象法求得

HBII5-aBU4二a.AIMX1OIB/1OIA-8.5m/i

取5构件的研究对象，列加速度矢量方程，得

nT

3d15=3-B115+3C115B115+3cil5B115

大小？JJ?

方向〃xxVC-*BIBC

其加速度多边形如图1一5所示，有

=

O-C5B5=csB5*Ua3X0.05m/s~=0.15in/s~

2

Hens