牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析(含内容和排版简要说明)
牛头刨床机构方案分析
牛头刨床机构方案分析一、题目说明(图a,b)所示为两种牛头刨床主机构的运动简图,已知,l1=0.1m,l0=0.4m,l3=0.75m,l4=0.15m,l y=0.738m,l′3=0.375m,a=0.05m,b=0.15,c= 0.4m,d=0.1m。
只计构件3、5的质量,其余略去不计,m3=30kg,J s3=0.7kg·m2,m5=95kg。
工艺阻力Q如图所示,Q=9000N。
主轴1的转速为60r/min(顺时针方向),许用运转不均匀系数[δ]=0.03。
二、内容要求与作法1.进行运动分析,绘制出滑枕5的位移、速度和加速度线图。
2.进行动态静力分析,绘制固定铰链处的反力矢端图和平衡力矩T d的线图。
3.以主轴为等效构件,计算飞轮转动惯量。
4.对两种机构方案进行综合评价,主要比较如下几项内容:工作行程中滑枕 5 的速度均匀程度。
固定铰链处的反力大小及方向变化。
平衡力矩平均值及波动情况。
飞轮转动惯量大小。
上机前认真读懂所用子程序,自编主程序,初始位置取滑枕 5 的左极限位置。
主程序中打开一数据文件“DGRAPS”,写入需要显示图形的数据。
三、课程设计说明书内容上机结束后,每位学生整理出课程设计说明书一份,其内容应包括:1.机构简图和已知条件。
2.滑枕初始位置及行程H的确定方法。
3.杆组的拆分方法及所调用的杆组子程序中虚参与实参对照表。
4.飞轮转动惯量的计算方法。
5.自编程序中主要标识符说明。
6.自编程序及计算结果清单。
7.各种线图:①滑枕的位移、速度和加速度线图,②平衡力矩线图③固定铰链处反力矢端图④等效转动惯量,等效阻力矩,等效构件角速度线图。
8.对两种方案的比较,评价。
9.以一个位置为例,用图解法做机构的运动分析,与解析法计算结果比较误差。
10.主要收获与建议。
指导教师参考上述内容提出具体要求,学生按照指导教师的要求书写并制订成册。
牛头刨床的运动和动力分析
二、牛头刨床的运动、动力分析[H,L1]=solve('H=300','L1=(270*H)/(2*550)',' H','L1')H =300L1 =810/11>> [N1,W1]=solve('N1=23',' W1=(N1*2*PI)/60','N1','W1')N1 =23W1 =23/30*PI一、任务根据牛头刨床的机构简图及必要的数据,进行机构的运动学和动力学分析,并给出刨头的位移、速度、加速度和曲柄平衡力矩的曲线。
二、已知条件1、机构运动简图2、机构尺寸mm a 270=, mm b 520=, mm l 5503=, mm l 1004=3、刨头行程和曲柄转速行程mm H 420=, 转速min /891r n =4、刨头的切削阻力工作行程始终为1000N ,空程为0N 。
三、 表达式推导如图所示以A 点为坐标原点,平行刨头运动方向为x 轴,建立直角坐标系,标出各杆矢量及方位角。
由机构的结构分析有:过D 和D '做刨头所在导轨的垂线DG 和D 'G ',从图形中的角度关系易证明GE= G 'E ',所以有EE '=DD '及EE '=θsin 23l =H al l =132,因而我们可以得到312l aHl =1、推导出刨头()1ϕE E x x =,()1ϕE E v v =,()1ϕE E a a =的数学表达式。
(1) 位置分析由矢量封闭三角形ABC 可得封闭矢量方程为CB AB l l a=+即: 312ii i AB ae l e Se πϕϕ+= (1)应用欧拉公式θθθsin cos i e i +=,将(1)的虚部和实部分离得: 31sin sin ϕϕS l a AB =+ (2)31cos cos ϕϕS l AB = (3) 由上面两式求解可得: 当0cos 1=ϕ即21πϕ=或231πϕ=时,由(3)得 0cos 3=ϕ 及 23πϕ=当0cos 1≠ϕ时:113cos sin tan ϕϕϕAB AB l l a +=(4)此时按照机构结构简图及反正切的定义范围易得: 当0tan 3<ϕ时: 113c o s s i n a r c t a n ϕϕπϕAB AB l l a ++=当0tan 3>ϕ时: 113c o s s i n a r c t a nϕϕϕAB AB l l a +=由矢量封闭图形CFED 可得封闭矢量方程为D E CD FE CF l l l l+=+即: 43432ϕϕπi i iE e l e l be x +=+ (5)应用欧拉公式将(4)的虚部和实部分离得:4433cos cos ϕϕl l x E += (6) 4433sin sin ϕϕl l b += (7)由式(7)可得 4334sin sin l l b ϕϕ-=此时按照机构结构简图及反正弦函数的定义范围易得: 4334sin arcsinl l b ϕπϕ--= (8) 由这两个式子可以消去4ϕ,得到由1ϕ确定的E x 的公式:()()23323324sin cos ϕϕl b l x l E -+-= (9) 显然式(9)作为计算式时难以确定E x 的符号,因此在编程时我选择式(6)作为计算式。
牛头刨床机械原理课程设计4点和10点
机械原理课程设计说明书设计题目牛头刨床课程设计说明书—牛头刨床1.机构简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。
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,此时要求速度较低并且均匀,以减少电动机容量和提高切削质量;刨头左行时,刨刀不切削,称空回行程,此时要求速度较高,以提高生产率。
为此刨床采用有急回作用的导杆机构。
刨刀每次削完一次,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,使工作台连同工件作一次进给运动,以便刨刀继续切削。
刨头在工作行程中,受到很大的切削阻力,而空回行程中则没有切削阻力。
因此刨头在整个运动循环中,受力变化是很大的,这就影响了主轴的匀速运转,故需安装飞轮来减少主轴的速度波动,以提高切削质量和减少电动机容量。
图1-11.导杆机构的运动分析已知曲柄每分钟转数n2,各构件尺寸及重心位置,且刨头导路x-x位于导杆端点B所作圆弧高的平分线上。
要求作机构的运动简图,并作机构两个位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图。
以上内容与后面动态静力分析一起画在1号图纸上。
1.1设计数据导杆机构的运动分析设计内容符号n2L O2O4L O2A L o4B L BC L o4s4xS6yS6mm单位r/min64 350 90 580 0.3L o4B0.5L o4B200 50方案Ⅱ1.2曲柄位置的确定曲柄位置图的作法为:取1和8’为工作行程起点和终点所对应的曲柄位置,1’和7’为切削起点和终点所对应的曲柄位置,其余2、3…12等,是由位置1起,顺ω2方向将曲柄圆作12等分的位置(如下图)。
图1-2取第Ⅱ方案的第4位置和第10位置(如下图1-3)。
图1-31.3速度分析以速度比例尺:(0.01m/s)/mm和加速度比例尺:(0.01m/s2)/m m用相对运动的图解法作该两个位置的速度多边形和加速度多边形如下图1-4,1-5,并将其结果列入表格(1-2)表格1-1位置未知量方程4位置点V A4V A4=V A3+V A4A3方向⊥AO4⊥AO2∥AO4大小?w2L AO2?V C V c=V B+V C B方向//x⊥BO4⊥CB大小?w4L BO4?a A4a A4=a n A4O4+a t A4O4=a A3+a k A4A3+a r A4A3方向A→O4⊥AO4 A→O2⊥BO4∥BO4大小w24L AO4?w22L AO22w A3V A4A3?a c a c=a B+a CB n+a CB t方向∥x√C→B⊥BC大小?√w25L BC?图1-4图1-5位置未知量方程位置10 点V A4V A4=V A3+V A4A3方向⊥AO4⊥AO2∥AO4大小?w2L AO2?V C V c=V B+V C B方向//x⊥BO4⊥CB大小?w4L BO4?a A4a A4=a n A4O4+a t A4O4=a A3+a k A4A3+a r A4A3方向A→O4⊥AO4 A→O2⊥BO4∥BO4大小w24L AO4?w22L AO22A3V A4A3?a c a c=a B+a CB n+a CB t方向∥x√C→B⊥BC大小?√w25L BC?表格(1-2)位置要求图解法结果解析法结果绝对误差相对误差位置4点v c(m/s)0.a c(m/s2)位置10点v c(m/s )a c(m/ s2)各点的速度,加速度分别列入表1-3,1-4中表1-3项目 位置 ω2 ω4 V A 4 V B V c位置4点 位置10点单位 1/s 1/s m/s表1-4 项目 位置位置4点位置10点 4单位2机构的动态静力分析 2.1.设计数据已知各构件的质量G (曲柄2、滑块3和连杆5的质量都可以忽略不计),导杆4绕重心的转动惯量J s 4及切削力P 的变设计内容 导杆机构的动态静力分析 符号 G4 G 6P Js 4y pxS 6 yS 6 单位 N Kg.m2mm 方案220800 9000 1.280200 50化规律(图1-1,b)。
牛头刨床中导杆机构的运动分析及动态静力分析计算说明书
《机械原理》课程设计计算说明书设计题目牛头刨床中导杆机构的运动分析及动态静力分析学院(部) 机械工程学院专业班级机械0 5 - 5 班学生姓名金星学号15 号指导教师(签字)7 月16 日至7 月20 日共1周2007年7月19日第一章机械原理课程设计的目的和任务1.课程设计的目的:机械原理课程设计的目的在于进一步巩固和加深学生所学的理论知识、培养学生独立解决机械设计中的实际问题的能力,使学生对于机构的综合以及运动学和动力学分析有一个较完整的概念;并进一步提高学生的计算、绘图和计算机辅助设计的能力。
2.课程设计的任务:1)导杆机构运动分析作机构运动分析简图,并作机构两位置的速度,加速度多边形图以及刨头的运动曲线2)导杆机构的动态机构分析按给定的位置,求各运动副中反作用力及曲柄上所需的平衡力矩。
第二章机械原理课程设计的方法:我们这次课程设计用了两种设计的方法。
1.图解法根据“《机械原理》课程设计指导书”中的题目和数据:按指导教师指定的题号,查出有关参数设计出牛头刨床的各杆尺寸。
在 1 号图纸中心偏上一些按指导教师指定的三个位置按比例画机构位置图(包括左右极限位置),并将给定的三个位置中的一个一般位置画成机构简图。
在同组同学中收集数据在 1 号图纸左上侧绘制刀头位移曲线图。
用图解法进行机构的运动分析。
在上述 1 号图纸左下侧作速度和加速度多边形。
在同组同学中收集数据作刀头的速度和加速度曲线图。
用图解法进行机构的动态静力分析。
在 1 号图纸右侧画示力体和力多边形,绘制平衡力矩曲线。
特殊位置不作2.解析法指导教师讲授用解析法上机进行设计的有关内容,如 1.齿轮设计、凸轮设计、杆机构设计、运动分析、动态静力分析等.按要求编程上机:完善用解析法进行的齿轮机构、凸轮机构、杆机构设计、运动分析、动态静力分析程序的编写,并用此结果与图解法的结果进行比较,分析误差,进行修正。
为达到简便易懂的去学习课程设计,我们主要使用图解法去解决问题,通过这次设计,我们了解了图解法,并能利用图解法去解决问题。
牛头刨床机构设计讲解
机械原理设计说明书设计题目:牛头刨床机构设计学生:汪在福班级:铁车二班学号:20116473指导老师:何俊机械原理设计说明书设计题目:牛头刨床机构设计学生姓名汪在福班级铁车二班学号20116473一、设计题目简介牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床,多用于单件或小批量生产。
为了适用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工,要求主执行构件—刨刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动,且切削时刨刀的移动速度低于空行程速度,即刨刀具有急回现象。
刨刀可随小刀架作不同进给量的垂直进给;安装工件的工作台应具有不同进给量的横向进给,以完成平面的加工,工作台还应具有升降功能,以适应不同高度的工件加二、设计数据与要求电动机轴与曲柄轴2平行,刨刀刀刃D点与铰链点C的垂直距离为50mm,使用寿命10年,每日一班制工作,载荷有轻微冲击。
允许曲柄2转速偏差为±5%。
要求导杆机构的最大压力角应为最小值;凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内,摆动从动件9的升、回程运动规律均为等加速等减速运动。
执行构件的传动效率按0.95计算,系统有过载保护。
按小批量生产规模设计回6三、设计任务1、根据牛头刨床的工作原理,拟定2~3个其他形式的执行机构(连杆机构),并对这些机构进行分析对比。
2、根据给定的数据确定机构的运动尺寸。
并将设计结果和步骤写在设计说明书中。
3、用软件(VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可)对执行机构进行运动仿真,并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。
4、导杆机构的动态静力分析。
通过参数化的建模,细化机构仿真模型,并给系统加力,写出外加力的参数化函数语句,打印外加力的曲线,并求出最大平衡力矩和功率。
5、凸轮机构设计。
根据所给定的已知参数,确定凸轮的基本尺寸(基圆半径ro、机架lO2O9和滚子半径rr),并将运算结果写在说明书中。
将凸轮机构放在直角坐标系下,在软件中建模,画出凸轮机构的实际廓线,打印出从动件运动规律和凸轮机构仿真模型。
牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析
青岛理工大学琴岛学院课程设计说明书课题名称:机械原理课程设计学院:机电工程系专业班级:学号:学生:指导老师:青岛理工大学琴岛学院教务处年月日《机械原理课程设计》评阅书摘要叙述本设计的主要内容,特点,文字精练。
小四,宋体。
一篇完整的设计说明书(论文),通常由题名(标题),摘要,目次页(目录),引言(前言),正文,结论,致谢(谢辞),参考文献和附录等几部分组成。
页面设置:上---2.5厘米,下---2.5厘米,左---3.0厘米,右---2.0厘米,页眉---1.5厘米,页脚---1.5厘米。
页眉:是“《机械原理课程设计》说明书”,位于中间,用小五号宋体。
目录一级标题用加黑四号宋体二级标题用小四宋体摘要 (III)1设计任务 (1)2导杆机构的基本尺寸确定 (2)3导杆机构的运动分析 (3)4导杆机构的动态静力分析 (4)4.1运动副反作用力分析 (4)4.2曲柄平衡力矩分析 (4)总结 (5)主要收获与建议 (6)参考文献 (7)(目录自动生成,插入——引用——索引和目录,目录,级别改完2级,然后按一级标题用加黑四号宋体,二级标题用小四宋体调整格式1设计任务2导杆机构的基本尺寸确定3.1 速度分析 3.2 加速度分析下面为图、表、公式排版示例:图3-1 手机充电座(图号与图题文字置一字空格置于图的正下方,5号宋体,图号编码和章序号)表3.1 钢丝绳强度与粘着力(表题和表号空2字,表上方居中,5号宋体)0308τπDd F =(3-1) 0308τπDd F =(3-2) 0308τπDd F =(3-3)(正文中引用的公式、算式或方程式等按章序号用阿拉伯数字编号,如上例。
公式单行居中排版与上下文分开,式号与公式同行居右排版。
公式用公式编辑器编写)4.1 运动副反作用力分析4.2 曲柄平衡力矩分析总结正文小四概括说明本设计的情况和价值,分析其优点、特色、有何创新、性能,达到何等水平、经济性分析、适用性分析。
牛头刨床机构设计
机械原理设计说明书设计题目:牛头刨床机构设计学生:汪在福班级:铁车二班学号:******** 指导老师:**机械原理设计说明书设计题目:牛头刨床机构设计学生姓名汪在福班级铁车二班学号 20116473一、设计题目简介牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床,多用于单件或小批量生产。
为了适用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工,要求主执行构件—刨刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动,且切削时刨刀的移动速度低于空行程速度,即刨刀具有急回现象。
刨刀可随小刀架作不同进给量的垂直进给;安装工件的工作台应具有不同进给量的横向进给,以完成平面的加工,工作台还应具有升降功能,以适应不同高度的工件加二、? 设计数据与要求电动机轴与曲柄轴2平行,刨刀刀刃D点与铰链点C的垂直距离为50mm,使用寿命10年,每日一班制工作,载荷有轻微冲击。
允许曲柄2转速偏差为±5%。
要求导杆机构的最大压力角应为最小值;凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内,摆动从动件9的升、回程运动规律均为等加速等减速运动。
执行构件的传动效率按0.95计算,系统有过载保护。
按小批量生产规模设计题号导杆机构运动分析导杆机构动态静力分析凸轮机构设计转机工行连工导滑导从从许推远回6三、? 设计任务1、根据牛头刨床的工作原理,拟定2~3个其他形式的执行机构(连杆机构),并对这些机构进行分析对比。
2、根据给定的数据确定机构的运动尺寸。
并将设计结果和步骤写在设计说明书中。
3、用软件(VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可)对执行机构进行运动仿真,并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。
4、导杆机构的动态静力分析。
通过参数化的建模,细化机构仿真模型,并给系统加力,写出外加力的参数化函数语句,打印外加力的曲线,并求出最大平衡力矩和功率。
5、凸轮机构设计。
根据所给定的已知参数,确定凸轮的基本尺寸(基圆半径ro、机架lO2O9和滚子半径rr),并将运算结果写在说明书中。
(整理)牛头刨床的连杆机构运动分析.
牛头刨床的连杆机构运动分析0 前言机构运动分析的任务是对于结构型式及尺寸参数已定的具体机构,按主动件的位置、速度和加速度来确定从动件或从动件上指定点的位置、速度和加速度。
许多机械的运动学特性和运动参数直接关系到机械工艺动作的质量,运动参数又是机械动力学分析的依据,所以机构的运动分析是机械设计过程中必不可少的重要环节。
以计算机为手段的解析方法,由于解算速度快,精确度高,程序有一定的通用性,已成为机构运动分析的主要方法。
连杆机构作为在机械制造特别是在加工机械制造中主要用作传动的机构型式,同其他型式机构特别是凸轮机构相比具有很多优点。
连杆机构采用低副连接,结构简单,易于加工、安装并能保证精度要求。
连杆机构可以将主动件的运动通过连杆传递到与执行机构或辅助机构直接或间接相连的从动件,实现间歇运动,满足给定的运动要求,完成机器的工艺操作。
牛头刨床是一种利用工作台的横向运动和纵向往复运动来去除材料的一种切削加工机床。
工作台的纵向往复运动是机床的主运动,实现工件的切削。
工作台的横向运动即是进给运动,实现对切削精度的控制。
本文中只分析纵向运动的运动特性。
牛头刨床有很多机构组成,其中实现刨头切削运动的六连杆机构是一个关键机构。
刨床工作时,通过六杆机构驱动刨刀作往复移动。
刨刀右行时,当刨刀处于工作行程时;要求刨刀的速度较低且平稳,以减小原动机的容量和提高切削质量。
当刨刀处于返回行程时,刨刀不工作,称为空行程,此时要求刨刀的速度较高以提高生产率。
由此可见,牛头刨床的纵向运动特性对机床的性能有决定性的影响。
1 牛头刨床的六连杆机构牛头刨床有很多机构组成,其中实现刨头切削运动的六杆机构是一个关键机构。
图1所示的为一牛头刨床的六连杆机构。
杆1为原动件,刨刀装在C点上。
假设已知各构件的尺寸如表1所示,原动件1以等角速度ω1=1rad/s沿着逆时针方向回转,要求分析各从动件的角位移、角速度和角加速度以及刨刀C点的位移、速度和加速度的变化情况。
机械课程设计牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析
青岛理工大学琴岛学院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学号20110271 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:年月日摘要牛头刨床是一种靠刀具的往复直线运动及工作台的间歇运动来完成工件的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.全班分两个小组,每人负责一个不同的相对位置,独立绘制运动简图, 进程速度加速度和机构运动分析,绘制相关运动曲线图.最后将上述内容绘制到一张A1的图纸上,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,和能够通过该次课程设计将相关内容知识融会贯通,进一步加深学生所学的理论知识,培养学生独立解决有关问题的能力,使学生对机械运动学和动力学的分析和设计有一个较完整的概念.目录青岛理工大学琴岛学院 .............................................................................. 课程设计说明书 .......................................................................................... 摘要. (II)1设计任务 (4)2 导杆机构的运动分析 ..............................................................................1速度分析 (6)2加速度分析 (7)3导杆机构的动态静力分析 .......................................................................1运动副反作用力分析 (8)2曲柄平衡力矩分析 (9)4总结 (10)5参考文献 (9)1设计任务一、课程设计的性质、目的和任务1.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训练,是本课程的一个重要教学环节。
牛头刨床机构运动及动力分析
牛头刨床机构运动及动力分析编号:JYKS-JX-17-4-6**大学普通高等教育机械原理课程设计题目题号:牛头刨床机构运动及动力分析(C10)学院:机电工程学院专业班级:机械174学生姓名:**指导教师:**成绩:2020年7月1日目录课程设计题目、内容及其目的・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1第1章机构简介与设计数据・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・21.1机构简介C10位置简图及原理・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・21.2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3第2章连杆分析・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・42.1连杆机构的运动分析・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・42.2对C10位置速度分析・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・42.3对C10位置加速度分析・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・52.4静力分析・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・7结论・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10参考文献・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・11・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・12课程设计题目、内容及其目的题目牛头刨床机构运动及动力分析(C10)内容牛头刨床主传动机构运动简图设计及分析,计算牛头刨床主传动机构在指定位置的速度、加速度、受力,绘制机构运动简图、速度多边形、加速度多边形、受力分析图、力多边形,以上内容手绘在A1图纸上,并整理说明书。
牛头刨床机构分析说明书
课程设计说明书机构分析与机构设计牛头刨床主体机构指导教师学院名称工程学院专业及班级提交日期2016年6月答辩日期2016年6月目录1 设计参数的选取___________________________________________________ 12 刨削主体机构构型的比较选取_______________________________________ 13 刨削主体机构的尺寸参数设计_______________________________________ 24 刨削主体机构的虚拟仿真分析_______________________________________ 3 4.1 质量属性的修改__________________________________________________ 3 4.2 引力与切削力的添加______________________________________________5 4.3 动力的添加______________________________________________________ 74.4 进行虚拟分析____________________________________________________ 75 刨削主体机构的拼接_______________________________________________ 96 设计小结_________________________________________________________ 97 参考文献________________________________________________________ 101 设计参数的选取表1 牛头刨床原始数据2 刨削主体机构构型的比较选取图1 刨床主体机构方案方案(b )虽具有急回特性,但由于机构运动时,导杆带动的滑动机构会受力不均,短时间工作影响不大,对于生产生活机构是不适合的。
牛头刨床课程设计5点和12点速度加速度分析-推荐下载
课程设计说明书—牛头刨床第一章、绪论1.机构简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。
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,此时要求速度较低并且均匀,以减少电动机容量和提高切削质量;刨头左行时,刨刀不切削,称空回行程,此时要求速度较高,以提高生产率。
为此刨床采用有急回作用的导杆机构。
刨刀每次削完一次,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,使工作台连同工件作一次进给运动,以便刨刀继续切削。
刨头在工作行程中,受到很大的切削阻力,而空回行程中则没有切削阻力。
因此刨头在整个运动循环中,受力变化是很大的,这就影响了主轴的匀速运转,故需安装飞轮来减少主轴的速度波动,以提高切削质量和减少电动机容量。
第二章、机构运动分析1.导杆机构的运动分析已知曲柄每分钟转数n2,各构件尺寸及重心位置,且刨头导路x-x 位于导杆端点B所作圆弧高的平分线上。
要求作机构的运动简图,并作机构两个位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图。
以上内容与后面动态静力分析一起画在1号图纸上。
1.1曲柄位置的确定曲柄位置图的作法为:取1和8’为工作行程起点和终点所对应的曲柄位置,1’和7’为切削起点和终点所对应的曲柄位置,其余2、3…12等,是由位置1起,顺ω2方向将曲柄圆作12等分的位置。
1.2设计数据(1)5点位置速度图:由图解得:Vc=0.75m/s(2)5点位置加速度图:有图解得:a c=1.79m/s2(3)12点位置速度图:由图解得:Vc=0.58287m/s(4)12点位置加速度图:有图解得:a c=8.7908m/s2第三章、机构运态静力分析1、取“5”点为研究对象,分离5、6构件进行运动静力分析,如下:2、取“12”点为研究对象,分离5、6构件进行运动下:第四章总结通过本次课程设计,对于机械运动学和动力学的分析与设计有了一个较完整的概念,同时,也培养了我表达,归纳总结的能力。
牛头刨床导杆机构的运动分析
牛头刨床导杆机构的运动分析1. 引言牛头刨床导杆机构是一种常用于刨削加工的机床设备,具有高精度和高效率的特点。
在刨床导杆机构中,导杆起着重要的作用,它能够提供刨床刀架的平行导向和支撑作用。
导杆机构的运动特性对于刨削加工的精度和效率有着重要的影响。
因此,对于牛头刨床导杆机构的运动分析具有重要意义。
2. 导杆机构的构成牛头刨床导杆机构一般由导杆、导轨、导轨座以及导杆座等部件组成。
导杆是导轨上移动的零件,通过导杆座和刨床刀架相连。
导轨是固定在刨床床身上的导向轨道,导轨座则用于支撑导杆并保证其在导轨上的平稳移动。
3. 运动分析导杆机构的运动分析主要包括导杆的运动规律和导轨座的运动约束等方面。
3.1 导杆的运动规律导杆在刨床加工过程中的运动规律可由导杆机构的几何关系来描述。
假设导杆长度为L,导轨座的前进长度为x,导杆与导轨的接触点为A,刨床刀架的前进位置为y。
根据几何关系可知,导杆的运动规律满足以下方程:x = L - y3.2 导轨座的运动约束为了保证导杆在导轨上的平稳运动,导轨座需要满足一定的运动约束条件。
一般情况下,导轨座的运动约束可由导轨座与导轨的接触点A、导杆与导轨的接触点B以及导杆长度L所构成的闭合平面链进行分析。
根据平面链的运动学原理,可以得到以下方程:L = AB + BC其中,AB代表导轨座的前进长度,BC代表导杆的伸出长度。
根据实际情况,可以确定导轨座的运动范围,并进行相应的设计。
4. 结论通过对牛头刨床导杆机构的运动分析,可以得出以下结论:1.导杆的运动规律可由导杆机构的几何关系来描述,其中导杆的前进位置与导轨座的前进长度满足特定的关系。
2.导轨座的运动约束需要满足导轨座与导轨接触点、导杆与导轨接触点以及导杆长度所构成的闭合平面链的特定关系。
综上所述,牛头刨床导杆机构的运动分析对于提高刨削加工的精度和效率具有重要意义,可以为刨床设计和制造提供理论依据和技术支持。
参考文献:[1] 张三. 牛头刨床导杆机构运动分析研究[J]. 机床与液压, 2010, 12(4): 45-50.。
牛头刨床课程设计牛头刨床的运动分析及静力分析
辽宁科技学院机械原理课程设计设计题目:《牛头刨床的运动分析及静力分析》班级:机电BS051姓名前言在当今这个高新技术的社会中,计算机制图(AUTO-CAD)已经广泛应用到教学领域,然而,在牛头刨床设计这个教学领域中主要以实物、文字、原理为主。
为了使更多的人能够学好并掌握这门学科,在本设计说明中插入了很多图片、文字、原理与CAD制图等,以便于人们的理解和学习。
本说明书是根据高等学校机械制造、机械设计、机电一体化、模具设计与制造、纺织机械的机械工程专业的教材《机械原理课程设计指导书》编写。
全说明共三部分、七章。
第一部分为牛头刨床的基本机构,用最简单明了并且直观的方式阐述了牛头刨床的主要机构及运动情况;第二部分为牛头刨床的工作原理,主要内容包括牛头刨床的工作行程和空回行程;第三部分为设计数据分析,主要内容包括机构的运动分析、机构的动态静力分析等。
在本说明说的编写过程中,力求贯彻少而精、理论联系实际的原则,在较全面地阐述有关牛头刨床基本内容的基础上,力求反映我国机械行业发展的最新情况。
在具体讲述牛头刨床时侧重于基本原理而不过多涉及具体结构,在机构传动的讲述中,既考虑到其内容的独立性和完整性,又考虑到它与机械原理方面的共同点,力求使读者看完本说明书后,能真正掌握牛头刨床的主要结构和设计方法。
本说明书元件的图形符号、回路和系统原理图采用国家最新图形符号绘制。
编者:目录前言 (1)第一章概述 (3)§1-1 牛头刨床课程设计的目的 (3)§1-2 牛头刨床课程设计的任务 (3)§1-3 牛头刨床课程设计的内容 (3)第二章牛头刨床的机构简介 (5)§2-1 牛头刨床的主要结构 (5)§2-2 牛头刨床的运动情况 (5)第三章牛头刨床的工作原理 (6)§3-1 牛头刨床的工作原理 (6)第四章牛头刨床的设计数据分析 (7)§4-1 导杆机构的运动分析 (7)§4-2 导杆机构的动态静力分析 (11)鸣谢 (14)参考文献 (15)第一章概述§1-1 牛头刨床课程设计的目的牛头刨床课程设计是我们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训练,是机械原理课程的一个教学环节。
牛头刨床导杆机构的设计及运动分析
机械原理课程设计编程说明书设计题目:牛头刨床导杆机构的设计及运动分析(4)目录一、计任务及要求……………………………………………………二、数学模型的建立………………………………………………三、程序框……………………………………………………四、程序中符号说明…………………………………………五、程序清单及运行结果………………………………………六、课程设计总结………………………………………………七、参考文献………………………………………………牛头刨床导杆机构运动分析一、设计任务及要求:已知:牛头刨床的导杆机构的曲柄每分钟转速n2,各构件尺寸及重心位置,且报头导路x-x位于导杆端点B所作圆弧的平分线上。
数据如下表所示:设计内容导杆机构运动分析单位r/min mm符号n1 LO2O4LO2A LO4B LBE LO4S4数据70 400 95 800 256400要求:1、用c语言编写计算程序,对机构进行动态分析和动态显示。
2、上机调试程序并打印结果。
3、画出导杆4的角位移,角速度,角加速度的曲线。
4、编写设计计算说明书。
二、 数学模型的建立:ABCXa b d Z 2Z 1Z 3βαY该牛头刨床导杆机构为六杆机构,拆分成两个四杆机构:1)摆动导杆机构;2) 曲柄滑块机构。
求导杆4的角位移,角速度,角加速度,分析摆动导杆机构。
如图所示建立坐标。
三个向量构成封闭图形,所以可得:O Z Z Z =−→−+−→−-−→−342 (1)按复数形式可以写成:上式可以简化为,900)sin (cos )sin (cos )sin (cos 333︒==+++-+θθθϕϕααi d i b i a,求解得)式对时间求二阶导数将(得)对时间求一阶导数,将(联立解得)()(相等得)式中实部、虚部分别根据()(。
2)8)(sin()7)(cos(.2)6(sin 2)5(cos sin )4(),3(40sin sin 30cos cos 220)sin (cos )sin (cos )sin (cos 2242233ϕαωϕαωωαααϕϕαϕαθθϕϕααϕ--=-=++=+==+-=-=+++-+=a b v ad d a b a a d arctgd b a b a i d i b i a A ba)9](2)sin()cos([142224ωϕαωϕαξϕξA v a a b----==。
牛头刨床导杆机构设计
目录一、概述 (1)1、设计目的 (1)2、设计任务 (1)3、设计方法 (1)二、牛头刨床机构简介 (2)1、牛头刨床的组成机构 (2)2、牛头刨床的工作原理 (3)三、导杆机构方案设计1、拟定运动方案2、方案机构的选择四、传动导杆机构的运动分析1、位置分析2、速度分析3、加速度分析五、齿轮机构设计1、齿轮的设计要求2、齿轮计算六、课程设计自我评价与心得七、参考文献一、概述1、设计目的机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技术基础课程,它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。
机械原理课程设计目的在于巩固和加深所学的理论知识,培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力,使学生对于常用机构(连杆机构、凸轮机构和齿轮机构)设计和运动分析有比较完整的认识,。
以及熟悉机械系统设计的步骤及方法,其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等,进一步提高设计计算和解决工程技术问题的能力2、设计任务本课程设计要求在规定的时间里按题目任务要求完成设计工作,并上交设计说明书一份。
设计说明书内容包括:1.题目介绍。
2.机构方案。
绘制原理图,说明原动件,从动件等的工作原理。
3.设计说明。
自由度计算,主要尺寸计算、选取等。
4.特点。
说明设计的特色,主要优缺点等。
3、设计方法机械原理课程设计的主要方法有图解法、解析法、实验法。
①图解法是利用已知的条件和某些几何关系,通过几何作图求得的结果。
此法概念清晰、形象直观,但是作图繁琐,精度不高。
②解析法是通过建立数学模型,编制框图和程序,借助计算机求出结果。
该方法精度高、速度快、能解决较复杂的问题。
③实验法是通过建立模型、计算机动态演示与仿真、CAD等,使设计的产品得以实现。
二、牛头刨床机构简介1、牛头刨床的组成机构如图1所示:图1图中:1—工作台;2—刀架;3—滑枕;4—床身;5—减速传动装置;6—带动执行机构;7—手柄;8—滑板。
2、牛头刨床工作原理牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。
牛头刨床机构运动分析课程设计
牛头刨床机构运动分析课程设计篇一:牛头刨床课程设计说明书机械原理课程设计说明书设计题目:牛头刨床设计学校:井冈山大学院(系):班级: ****** 姓名: **** 学号:指导教师: ******时间:2021.6.9―2021.6.20目录一:概述・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・21.1机械原理课程设计的目的・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3 1.2机械原理课程设计的任务・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3 1.3机械原理课程设计的方法・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3二:设计项目・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 2.1设计题目・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 2.2方案选择・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 2.3机构简介・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・7 2.4设计数据・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・8三:设计内容・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・9 3.1导杆机构的设计・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10 3.2凸轮机构的设计・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・16 3.3棘轮机构的设计・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・21四:设计体会・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・24 五:参考文献・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25- 2 -- 3 -- 4 -- 5 -篇二:牛头刨床课程设计邮电与信息工程学院课程设计说明书课题名称:牛头刨床学生学号:专业班级:机械设计制造及其自动化02学生姓名:学生成绩:指导教师:课题工作时间: 2021.5.9至 2021. 5.24目录第一章绪论1-1:前言......................................................1 1-2:摘要 (2)第二章课题题目及主要技术参数说明2-1:课程题目................................................3 2-2:牛头刨床机构简介....................................3 2-3:主要技术参数说明. (4)第三章设计内容及分析3-1:导杆机构的运动分析……………………………5 3-2:导杆机构的动态静力分析………………………9 3-3:飞轮设计…………………………………………12 3-4: 凸轮机构设计 (13)参考文献......................................................15 设计小结 (16)第一章绪论1-1前言进入21世纪以来,随着科学技术、工业生产水平的不断发展和人们生活条件的不断改善市场愈加需要各种各样性能优良、质量可靠、价格低廉、效率高、能耗低的机械产品,而决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节是产品设计。
机械原理课程设计说明书-牛头刨床的运动分析与设计
机械原理课程设计说明书-牛头刨床的运动分析与设计一、设计目标本机械原理课程设计的目标是对牛头刨床进行运动分析与设计,通过分析刨床的运动原理和结构特点,设计出合理的刨床结构,确保刨床的运动稳定性和工作效率。
二、刨床的运动分析1. 刨床的基本运动牛头刨床的基本运动包括主轴转动、工作台进给运动和刀架进给运动。
主轴转动通过电动机驱动刨刀进行旋转,实现刨削工作。
工作台进给运动使工件在水平平面上进行进给运动,供刀架进行刨削。
刀架进给运动使刀架在垂直于工作台的方向上进行进给,并在工件刨削时左右平移,调整刨削的位置。
2. 刨床的运动传动刨床的运动传动主要通过齿轮传动和导轨传动实现。
主轴转动通过电动机通过齿轮传动带动主轴实现。
工作台进给运动通过齿轮和导轨的组合实现,工作台在导轨上进行水平移动。
刀架进给运动通过螺杆和导轨的组合实现,螺杆带动刀架进行垂直平移,并在导轨上进行水平移动。
三、刨床结构设计基于上述运动分析,对牛头刨床进行结构设计如下:1. 主轴结构:主轴采用直径大、刚度高的优质轴承,保证刨床的稳定性和工作效率。
主轴和电动机通过齿轮传动连接,确保刨床主轴的转动平稳。
2. 工作台结构:工作台采用结实的铸铁材料,设计为可拆卸结构,方便工件的放置和取出。
工作台通过导轨和齿轮传动实现水平进给运动,导轨和齿轮选用耐磨材料,减小运动阻力。
3. 刀架结构:刀架采用铸铁材料,设计为可调节结构,方便调整刨削位置。
刀架通过螺杆和导轨的组合实现垂直进给运动和水平进给运动,确保刀具与工件的接触面平整。
四、设计流程1. 进行刨床的运动分析,确定刨床的基本运动和运动传动方式。
2. 根据运动分析结果,进行刨床的结构设计,包括主轴结构、工作台结构和刀架结构。
3. 设计刨床各部件的尺寸和连接方式,确保结构的牢固性和可拆卸性。
4. 进行刨床的总体装配和调试,确保刨床的运动平稳和工作效率。
5. 测试刨床的性能和稳定性,进行必要的调整和改进。
五、安全注意事项1. 在使用刨床时,应仔细阅读操作指南,并按照操作规程进行操作。
牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析
摘要——牛头刨床运动和动力分析一、机构简介与设计数据1、机构简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床,如图1-1a。
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,此时要求速度较低并且均匀,以减少电动机容量和提高切削质量;刨头左行时,刨刀不切削,称空回行程,此时要求速度较高,以提高生常率。
为此刨床采用有急回作用的导杆机构。
刨刀每切削完一次,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),使工作台连同工件做一次进给运动,以便刨刀继续切削。
刨头在工作行程中,受到很大的切削阻力(在切削的前后各有一段约0.05H的空刀距离,图1-1b),而空回行程中则没有切削阻力。
因此刨头在整个运动循环中,受力变化是很大的,这就影响了主轴的匀速运转,故需安装飞轮来减小主轴的速度波动,以提高切削质量和减少电动机容量a b图目录摘要 (III)1设计任务 (1)2 导杆机构的运动分析 (2)导杆机构的动态静力分析 (4)3.1运动副反作用力分析 (4)3.2力矩分析 (6)4方案比较 (7)5总结 (10)6参考文献 (10)《机械原理课程设计》说明书1设计任务机械原理课程设计的任务是对机器的主题机构进行运动分析。
动态静力分析,确定曲柄平衡力矩,并对不同法案进行比较,以确定最优方案。
要求根据设计任务,绘制必要的图纸和编写说明书等。
2 导杆机构的运动分析2.1 速度分析取曲柄位置1’对其进行速度分析,因为2和3在以转动副相连,所以V A2=V A3,其大小等于ω2l02A,指向于ω2相同。
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υA4 = υA3 + υA4A3大小 ? √ ?方向⊥O4A ⊥O2A ∥O4B选比例尺μv=0.004(m/s)/mm,做出速度矢量图(见图a)νA4=0.088m/sνA3=0.816m/s取5构件作为研究对象,列速度矢量方程,得υC5 = υB5 + υC5B5大小 ? √ ?方向∥XX ⊥O4B ⊥BC取速度极点p,选比例尺μv=0.004(m/s)/mm,做出速度矢量图(见图a)νC5=0.16m/sνC5B5=0.044m/s2.2 加速度分析取曲柄位置“1”进行加速度分析。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
青岛理工大学琴岛学院课程设计说明书课题名称:机械原理课程设计学院:机电工程系专业班级:机械设计制造及其自动化081 学号:20080201019学生:刘浩然指导老师:胡之杨青岛理工大学琴岛学院教务处2010 年12 月23 日《机械原理课程设计》评阅书目录1摘要 (2)1概述 (2)2任务: (2)2 运动分析: (4)1. 工作原理及工艺动作过程 (4)2 导杆机构的运动分析速度分析 (5)速度分析 (5)加速度分析 (6)3导杆机构的动态静力分析 (8)3.1 (8)3.2分离3,4构件进行运动静力分析, (8)4总结 (10)5方案比较 (11)6参考文献 (13)1摘要1概述机械原理课程是高等学校机械类近机类专业本、专科学生较全面地运用已学过的知识,特别是机械原理部分已学过的知识的知识第一次较全面地对一项工程实际的应用问题从任务分析、调查研究、方案比较、方案确定、绘制出机构运动简图、进行机械运动和动力学分析与设计的基本训练,是该课程的一个重要实践环节。
其目的在于运用已学过的知识培养学生创新能力,用创新思想确定出解决工程实际问题的方案及其有关尺寸,并学会将方案绘制出机构运动简图的能力。
培养学生对确定的机构运动简图进行机构运动分析及动力分析,学会按任务进行调研、实验、查阅技术资料、设计计算、制图等基本技能。
在此基础上初步掌握计算机程序的编制,并能用计算机解决工程技术问题。
学会运用团队精神,集体解决技术难点的能力。
2任务:1.按设计任务书要求调研、比较设计的可能方案,比较方案的优劣,最终确定所选最优设计方案;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、加速度;构件的角位移、角速度、角加速度。
列表,并绘制相应的机构运动线图如位移与原动件角曲线;速度与原动转角曲线;加速度与原动件转角曲线;5.根据给定机器的工作要求,在此基础上设计飞轮;6.根据方案对各机构进行运动设计,如对连杆机构按行程速比系数进行设计;对凸轮机构按从动件运动规律设计凸轮轮廓曲线;对齿轮机构按传动比要求设计齿轮减速机构,确定齿轮传动类型,传动比并进行齿轮几何尺寸计算,绘制齿轮啮合图。
按间歇运动要求设计间歇运动机等等;7.要求学生根据设计任务,绘制必要的图纸;8.编制设计计算程序及相应曲线、图形;编写设计说明书。
9.机械原理课程设计的方法,大致可分为图解法和解析法两种,图解法的几何概念气清晰、直观,但需逐个位置分别分析设计计算精度较低;解析法精度高,且可对各个位置进行迅速分析计算,但需要有效方便的计算软件。
随着计算机呃普及,计算绘图软件增多,图解法除了用人工绘图分析设计,还出现了利用计算机进行图解设计分析计算,他的精度也可随之提高,同时又保持了形象,直观的优点,因此此法也不失是一种值得提倡的方法。
2 运动分析:1.工作原理及工艺动作过程牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。
刨床工作时, 如图(1-1)所示,由导杆机构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,此时要求速度较低并且均匀;刨头左行时,刨刀不切削,称空回行程,此时要求速度较高,以提高生产率。
为此刨床采用有急回作用的导杆机构。
刨头在工作行程中,受到很大的切削阻力,而空回行程中则没有切削阻力。
切削阻力如图(b)所示。
对5点进行速度分析:2 导杆机构的运动分析 速度分析 速度分析取速度比例尺l μ=m msm01.0对A 点:4A V = 3A V + 34A A V 方向:4BO ⊥ A O 2⊥ //B O 4 大小: ? √ ?4A V =l μ⨯4pa =s m mm mm s m7.0140005.0=⨯Y图(1-1)4ω=AO A l V 44=srad msm43.149.07.0=34A A V =l μ43a a l =s m mm mm s m6.0120005.0=⨯V 5B = V 4B =4ω⨯B O l 4=s m 77.0速度图见图2对于C 点: C V = B V + CB V 方向: //'XX B O 4⊥ BC ⊥ 大小: ? √ ?C V =l μ⨯pc l =mmsm005.0s m mm 775.0155=⨯CB V =l μ⨯bc l =mmsm005.0sm mm 18.036=⨯ 5ω=bcl CBl u V =s rad 5.2速度图见图3加速度分析选取加速度比例尺为a μ=mm sm202.0对于A 点:4A a = n A a 4 + t A a 4 = 3A a + k A A a 34 + 34r A A a 方向: A →4O B O 4⊥ A →2O B O 4⊥ //B O 4 大小: √ ? √ √ ?由于3A a =22ωA O l 2=234263.4smKA A a 34=24ω34A A V =2716.1s mn A a 4=24ωA O l 4=210.1s m 已知,由加速度图知:t A a 4=a μ''a n l =216.0sm, rA A a 34=a μ''a k l =216.3s m 。
4A a =24ωB O l 4=210.1s m, 5ω=CB V /BC l =0.5 sr 。
加速度图见图4 对于C 点C a = B a + n CBa + tCB a 方向://XX B →4O C →B BC ⊥ 大小: ? √ √ ?由n CB a =25ω⨯BC l = 2152911.0sm ,B a =4A a ⨯AO B O l l 44=24090669.4s m 已知,根据根据加速度图可得:C a =a μ''c p l =222.0s m ,加速度图见图53导杆机构的动态静力分析3.1对位置5点进行动态静力分析取“5”点为研究对象,分离5、6构件进行运动静力分析 已知G 6=700N ,又a c =a c5=0.22m/s 2,那么我们可以计算 F I6= G 6/g×a c = (700/9.8×2.9)=207.14 N设45R F 与水平导轨的夹角为α,可测得α的大小为 21 由0cos 456=--=∑Fp F F FR I Xα ,∑=-+=0sin 6456G F F FR R Yα可计,N F R 744545= 3.19656-=R F 分离3,4构件进行运动静力分析,3.2分离3,4构件进行运动静力分析,已知: F R54=F R45=7445N ,G 4=200N由此可得: F I4 = -G 4/g × a 4 = 15.76N m N J M S I /14.386.21.1444=⨯-=⨯-=α根据∑=⨯-+⨯+⨯+⨯=0423435424144h F M h F h F h G M R I R I O ,其中1h ,2h ,3h ,4h 分别为4G ,4I F ,54R F ,23R F 作用于4O 的距离(其大小可以测得),可以求得:23R F =8955N 。
由力矢量图------图6知 : 4I R F =4700 N曲柄2进行运动静力分析,作组力体图32R F 作用于2O 的距离为h ,其大小为0.11m 所以曲柄上的平衡力矩为:m N h F M R /05.98532=⨯=,方向为逆时针。
4总结经过为期5天的课程设计,我有了很多收获。
首先,我在这次课程设计中,进一步巩固了所学的机械原理知识 ,对运动分析和受力分析有了进一步的了解,,通过这一次的课程设计,我进一步巩固和加深了所学的基本理论、基本概念和基本知识,培养了自己分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力。
对平面连杆机构有了更加深刻的理解,为后续课程的学习奠定了坚实的基础。
而且,这次课程设计过程中,与同学激烈讨论,团结合作,最终完美的实现了预期的目的,大家都受益匪浅,也对这次经历难以忘怀。
其次通过这次课程设计,对牛头刨床的工作原理及内部各传动机构及机构选型、运动方案的确定以及对导杆机构运动分析有了初步详细精确的了解,这都将为我以后参加工作实践有了很大的帮助。
非常有成就感,培养了很深的学习兴趣。
还有,我们在这次课程设计中,用到了电脑知识,对于对于使用电脑绘制工程图有了初步的了解,对于以后的电脑绘图和文件编辑有了基本的认识。
我在这次设计中感到了合作的力量,增强了自己的团队精神。
这将使我受益终生。
5方案比较选择重要评价指标,将备选方案性能数据填入附表1,利用附表2所列评价指标计算公式将计算结果填入附表3。
在附表3中以方案1为基准方案,(ACR)jk 为比较评定因素,其值为各方案的(AF)jk之比(最小的为最佳方案)。
附表1:机构性能比较表附表2:机构评价指标附表2中部分符号含义如下:max 6y 、min 6y :切削工作段刨头加速度曲线的最大、最小斜率;1ϕ、2ϕ:分别与max 6y 和min 6y 相对应的曲柄转角()rad ; min 43、γ:一级四杆机构的最小传动角()rad ; min 65、γ:二级四杆机构最小传动角()rad 。
附表3:()jk AF 与()jk ACR 计算值表以方案1为基准方案, ()jk ACR 为比较评定因素,其值为各方案的()jk AF 之比(最小的为最佳方案)。
6参考文献[1] 机械工程手册编辑委员会编.机械设计手册【M】.第3版.北京:机械工业出版社,2008[2] 作者.机械设计手册【M】.第3版.北京:机械工业出版社,2008.P56-P78[3] 作者.论文名称【J】.期刊名称,年度,卷(期):起止页码。