机械原理课程设计牛头刨床导杆机构运动分析

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机械原理课程设计---牛头刨床主体机构的分析与综合

机械原理课程设计---牛头刨床主体机构的分析与综合1 课程设计的目的和任务牛头刨床是常见的一种金属加工机床如图1所示。

其主体机构的机构运动简图有多种形式，图2所示的是常用的五种主体机构的示意图。

图 1 牛头刨床图2 牛头刨床的主体结构机构运动简图课程设计的内容包括：1）牛头刨床主传动系统总体传动方案的设计构思一个合理的传动系统。

它可将电机的高速转动（1440 转/分）变换为安装有刨刀的滑枕5 的低速往复移动（要求有三挡速度：60，95，150 次/分）。

其中，将转动变为移动的装置（主体机构）采用图2 所示的连杆机构。

在构思机构传动方案时，能做到思路清晰，各部分的传动比分配合理，最后在计算机上绘出主传动机构的原理示意图。

2）牛头刨床主体机构的尺度综合已知数据如表1所示图中的参数如图3所示。

图3参数表达形式表13）牛头刨床主体机构的运动分析根据已定出的主体机构的尺度参数，按曲柄处于最低转速、滑枕处于最大行程的工况对主体机构进行运动分析。

设各具有旋转运动的构件对x 轴的转角分别为i i θ , ( 为旋转构件的标号），相应的角速度和角加速度分别为ωi ,εi ；用解析法求出当曲柄转角θ1 从刨刀处于最右侧时起，沿逆时针方向转动每隔100 计算一组运动参数，其中包括：各杆的角位置、角速度、角加速度及刨刀的位置刀s （以最右点为零点）、速度刀v 和加速度刀a ，应用计算机在同一幅图中绘出刨刀的位移曲线、速度曲线和加速度曲线，并分析计算结果的合理性。

4）牛头刨床主体机构的受力分析杆的受力以及质量如表2所示。

已知数据其余构件的质量和转动惯量以及运动的摩擦忽略不计。

假定刨刀在空回行程不受力，在工作行程中所受的阻力为水平力，其大小见图3。

用解析法求出机构处于不同位置时应加在曲柄上的驱动力矩TN 以及各运动副的约束总反力的大小和方向。

图3 刨刀的有效阻力课程设计的主要内容包括：设计任务（包括设计条件和要求）；②传动方案的确定；③机构综合的方法和结果；④运动分析的方法和结果；⑤受力分析的方法和结果；⑥结束语；⑦主要参考文献；⑧附件（计算机程序等）。

机械原理课程设计_—_牛头刨床的运动分析

目录一、概述§1.1、课程设计的任务和目的————————————— 1 §1.2、课程设计的要求———————————————— 1 §1.3、课程设计的数据———————————————— 1二、牛头刨床主传动机构的结构设计与分析§2.1、机构选型、方案分析及方案的确定———————— 2 §2.2、主传动机构尺寸的综合与确定—————————— 2 §2.3、杆组拆分——————————————————— 3 §2.4、绘制机构运动简图——————————————— 3 §2.5、绘制刀头位移曲线图—————————————— 3三、牛头刨床主传动机构的运动分析及程序§3.1、解析法进行运动分析—————————————— 3 §3.2、程序编写过程（计算机C语言程序）——————— 5 §3.3、计算数据结果————————————————— 6 §3.4、位移、速度和加速度运动曲线图与分析—————— 7四、小结心得体会—————————————————————— 8五、参考文献参考文献—————————————————————— 8一、概述§1.1、课程设计的任务和目的课程设计的任务：（一）执行机构结构设计及分析1．牛头刨床的机构选型、运动方案拟定；2．主传动机构尺度综合及确定；3．机构的杆组拆分和机构简图的绘制；4．绘制刀头位移曲线图；（二）执行机构运动分析1．建立数学模型，解析法进行运动分析；2．程序编写；3．上机调试程序；4．位移、速度和加速度运动曲线图与分析；（三）撰写设计说明书（四）考核课程设计的目的：机械原理课程设计是培养学生机械系统方案设计能力的技术基础课程，他是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。

其目的是以机械原理课程的学习为基础，记忆不巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生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，使学生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，并进一步提高计算、分析、计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。

机械原理课程设计牛头刨床

机械原理课程设计——牛头刨床(速度分析与受力分析附于最后)说明书姓名：分析点：4,10点组号：第3组2011 年 7 月 15日工作原理 (3)一.设计任务 (4)二.设计数据 (4)三.设计要求 (4)1、运动方案设计 (4)2、确定执行机构的运动尺寸 (4)3、进行导杆机构的运动分析 (5)4、对导杆机构进行动态静力分析 (5)四.设计方案选定 (5)五. 机构的运动分析 (6)1. 4点速度分析,加速度分析 (7)2. 10点速度,加速度分析 (9)六.机构动态静力分析 (11)七.数据总汇并绘图 (13)九.参考文献 (16)工作原理牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图a）所示。

电动机经过皮带和齿轮传动，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。

刨头左行时，刨刀不切削，称为空回行程，此时要求速度较高，以提高生产率。

为此刨床采用有急回运动的导杆机构。

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），使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。

刨头在工作过程中，受到很大的切削阻力（在切削的前后各有一段0.05H的空刀距离，见图b），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转动，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d一.设计任务1、运动方案设计。

2、确定执行机构的运动尺寸。

3、进行导杆机构的运动分析。

4、对导杆机构进行动态静力分析。

5、汇总数据画出刨头的位移、速度、加速度线图以及平衡力矩的变化曲线。

二.设计数据本组选择第六组数据表1表2三.设计要求1、运动方案设计根据牛头刨床的工作原理，拟定1～2个其他形式的执行机构（连杆机构），给出机构简图并简单介绍其传动特点。

2、确定执行机构的运动尺寸根据表一对应组的数据，用图解法设计连杆机构的尺寸，并将设计结果和步骤写在设计说明书中。

机械原理课程设计牛头刨床讲解

电动机经过皮带和齿轮传动，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。

刨头左行时，刨刀不切削，称为空回行程，此时要求速度较高，以提高生产率。

为此刨床采用有急回运动的导杆机构。

刨头在工作过程中，受到很大的切削阻力（在切削的前后各有一段0.05H的空刀距离，见图b），而空回行程中则没有切削阻力。

(a) (b)图d一.设计任务1、运动方案设计。

2、确定执行机构的运动尺寸。

3、进行导杆机构的运动分析。

4、对导杆机构进行动态静力分析。

5、汇总数据画出刨头的位移、速度、加速度线图以及平衡力矩的变化曲线。

2、确定执行机构的运动尺寸根据表一对应组的数据，用图解法设计连杆机构的尺寸，并将设计结果和步骤写在设计说明书中。

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：机械原理课程设计学院：机电工程系专业班级：机械设计制造及其自动化11-21班学号：学生：指导老师：2011年12月16日《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20110271023 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：年月日摘要选取方案一，利用图解法对6点状态时牛头刨床导杆机构进行运动分析、动态静力分析，并汇总本方案所得各位置点的速度、加速度、机构受力数据绘制θθθθ----b M a v s ,,,曲线图。

进行方案比较，确定最佳方案。

将一个班级分为 3 组，每组12人左右，一组选择一个备选方案进行如下分析工作：课程设计内容：牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析；（1）绘制机构运动简图（两个位置）；（2）速度分析、加速度分析；（3）机构受力分析（求平衡力矩b M ）；（4）绘制运动线图t M t a t v t s b ----,,,。

（上述四项作在一张0号图纸上目录青岛理工大学琴岛学院 (1)课程设计说明书 (1)摘要 (3)1设计任务 (5)2 导杆机构的运动分析 (6)3导杆机构的动态静力分析 (9)5总结 (12)6参考文献 (13)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。

其意义和目的在于：以机械系统运动方案设计为结合点，把机械原理课程设计的各章理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深学生所学的理论知识；培养学生独立解决有关本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较完整的概念，具备计算、制图和使用技术资料的能力。

2．课程设计的任务：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。

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关于结构型式及尺寸参数已定的具体机构，按主动件的位置、速度和加速度来确信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，因此机构的运动分析是机械设计进程中必不可少的重要环节。

以运算机为手腕的解析方式，由于解算速度快，精准度高，程序有必然的通用性，已成为机构运动分析的要紧方式。

连杆机构作为在机械制造专门是在加工机械制造中要紧用作传动的机构型式，同其他型式机构专门是凸轮机构相较具有很多优势。

连杆机构采纳低副连接，结构简单，易于加工、安装并能保证精度要求。

连杆机构能够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，知足给定的运动要求，完成机械的工艺操作。

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，实现对切削精度的操纵。

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，现在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阻碍。

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、角速度和角加速度和刨刀C点的位移、速度和加速度的转变情形。

机械原理课程设计——牛头刨床

项目
刨刀冲程 H（ mm）
刨刀越程量 ΔS（ mm）
刨削平均速度 Vm（ mm/s）
极位夹角 θ( ° )
行程速比系数 K
机器运转速度许用不均匀系
数[δ]
参数
320 16
1211.4
30
1.4
0.05
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八、机构运动循环图
机构工艺动作分解
牛头刨床的主运动为：电动机 →变速机构→摇杆机构 →滑枕往复运动；牛头刨床的进给运动为：电动机 →变速机构→棘轮进给机构 →工作台横向进给运动。
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九、主机构尺度综合及运动特性评定
机构位置划分图
以 7号和 14 号位置作运动分析
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十、电动机功率与型号的确定
电动机的选择
传动比分配与减速机构设计
确定电动机功率总传动比
采用展开式二级圆柱齿轮减速器
工作台进给方案
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工作台横向进给运动工作台垂直进给运动
其中，刨刀向左为工作行程，速度平稳，运动行程大；向右为工作回程，速度快，具有快速返回的特性。
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六、对方案二的பைடு நூலகம்能分析
（2）传递性能和动力性能分析
杆 1、2、3、6 所组成的曲柄摇杆机构中，传动角是不断变化传动性能最好的时候出现在 A ，B， C ，D 四点共线与机构处于极位时两者传动角相等该机构中不存在高副，只有回转副和滑动副，故能承受较大的载荷，有较强的承载能力，可以传动较大的载荷。当其最小传动角和最大传动角相差不大时，该机构的运转就很平稳，不论是震动还是冲击都不会很大。从而使机械又一定的稳定性和精确度。

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。

机械原理课程设计牛头刨床

设计题目：牛头刨床附图1：导杆机构的运动分析与动态静力分析附图2：齿轮机构的设计目录一.设计题目…………………………….……………………. .4二. 牛头刨床机构简介……………………………….………. .4三.机构简介与设计数据……………………………………. .. .5四. 设计内容…………….………………………….…………. .6五. 体会心得 (14)一、设计题目：牛头刨床1.）为了提高工作效率，在空回程时刨刀快速退回，即要有急回运动，行程速比系数在1.4左右。

2.）为了提高刨刀的使用寿命和工件的表面加工质量，在工作行程时，刨刀要速度平稳，切削阶段刨刀应近似匀速运动。

3.）曲柄转速在64r/min,刨刀的行程H在300mm左右为好，切削阻力约为9000N，其变化规律如图所示。

二、牛头刨床机构简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图4-1。

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（在切削的前后各有一段约5H的空刀距离，见图4-1，b），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小电动机容量。

三、机构简介与设计数据3.1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。

机械原理牛头刨床课程设计----运动分析

机械原理牛头刨床课程设计----运动分析第一篇：机械原理牛头刨床课程设计----运动分析3的角位移l1=120;l6=240;x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));fori=14:1:31 y(i)=pi+y(i);end >> plot(x*180/pi,y*180/pi) E的位移 l1=120;l6=240;x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));for i=14:1:31 y(i)=pi+y(i);end l=466.507;l3=500;l4=97.929;a=pi-asin((l-l3*sin(y))./l4);b=l3*cos(y)+l4*cos(a);plot(x*180/pi,b) 4的角位移l1=120;l6=240;x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));for i=14:1:31 y(i)=pi+y(i);end l=466.507;l3=500;l4=97.929;a=pi-asin((l-l3*sin(y))./l4);>> plot(x*180/pi,a*180/pi)3的角速度l1=120;l6=240;x1=-pi/6:2*pi/36:11/6*pi;y1=l1*2*pi*(l1+l6*sin(x1))./(l6*l6+l1*l1+2*l6 *l1*sin(x1));plot(x1*180/pi,y)4的角速度l1=120;l6=240;>> x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;>> y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));>> for i=14:1:31 y(i)=pi+y(i);end >> l=466.507;l3=500;l4=97.929;>> a=pi-asin((l-l3*sin(y))./l4);>>y1=l1*2*pi*(l1+l6*sin(x))./(l6*l6+l1*l1+2*l6*l1*sin(x));>>y4=(y1.*l3.*cos(y))./(l4.*cos(a));>> plot(x*180/pi,y4)E的速度l1=120;l6=240;x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));fori=14:1:31 y(i)=pi+y(i);end l=466.507;l3=500;l4=97.929;a=pi-asin((l-l3*sin(y))./l4);y1=l1*2*pi*(l1+l6*sin(x))./(l6*l6+l1*l1+2*l6*l1*sin(x ));>> v=-(y1.*l3.*sin(y+a))./cos(a);>> plot(x*180/pi,v)3的角加速度l1=120;l6=240;x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;y3=(l6.*l6-l1.*l1).*l6.*l1.*2.*2.*pi.*pi.*cos(x)./((l6.*l6+l1.*l1+2.*l6.*l1.*sin(x)).* (l6.*l6+l1.*l1+2.*l6.*l1.*sin(x)));>>plot(x*180/pi,y3)4的角加速度>> l1=120;l6=240;x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));fori=14:1:31 y(i)=pi+y(i);end l=466.507;l3=500;l4=97.929;a=pi-asin((l-l3*sin(y))./l4);y1=l1*2*pi*(l1+l6*sin(x))./(l6*l6+l1*l1+2*l6*l1*sin(x ));y4=-(y1.*l3.*cos(y))./(l4.*cos(a));>> y3=(l6.*l6-l1.*l1).*l6.*l1.*2.*2.*pi.*pi.*cos(x)./((l6.*l6+l1.*l1+2.*l6.*l1.*sin(x)).* (l6.*l6+l1.*l1+2.*l6.*l1.*sin(x)));a4=((y3.*l3.*cos(y)-y1.*y1.*l3.*sin(y)).*l4.*cos(a)+y1.*l3.*l4.*cos(y).*sin(a).*y4)./((l4.*c os(a)).*(l4.*cos(a)));>> plot(x*180/pi,a4)E的加速度l1=120;l6=240;x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));fori=14:1:31 y(i)=pi+y(i);end l=466.507;l3=500;l4=97.929;a=asin((l-l3*sin(y))./l4);y1=l1*2*pi*(l1+l6*sin(x))./(l6*l6+l1*l1+2*l6*l1*sin(x ));y4=-(y1.*l3.*cos(y))./(l4.*cos(a));y3=(l6.*l6-l1.*l1).*l6.*l1.*2.*2.*pi.*pi.*cos(x)./((l6.*l6+l1.*l1+2.*l6.*l1.*sin(x)).* (l6.*l6+l1.*l1+2.*l6.*l1.*sin(x)));>> e=-((y3.*l3.*sin(y-a)+y1.*l3.*cos(y+a).*(y1+y4)).*cos(a)+y1.*l3.*sin(y+a).*sin(a).*y4). /(cos(a).*cos(a));>> plot(x*180/pi,e)第二篇：机械原理课程设计牛头刨床机械原理课程设计——牛头刨床设计说明书（3）待续2.6．滑块6的位移，速度，加速度随转角变化曲线§其位移，速度，加速度随转角变化曲线如图所示：三．设计方案和分析§3.1方案一3.1.1方案一的设计图3.1.2方案一的运动分析及评价（1）运动是否具有确定的运动该机构中构件n=5。

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.。

机械原理课程设计牛头刨床

《机械原理》课程设计计算说明书设计题目：牛头刨床学院：机械工程学院专业班级：机自1421班学生姓名：郭文超学号： 03320142108指导教师：赵楠2016年07月04日——2016年07月07日目录工作原理 (3)一.设计任务 (4)二.设计数据 (4)三.设计要求 (5)1、运动方案设计 (5)2、确定执行机构的运动尺寸 (5)3、进行导杆机构的运动分析四.设计方案选定五.1.32.381111 (12)13工作原理.牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图a）所示。

电动机经过皮带和齿轮传动，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。

刨头左行时，刨刀不切削，称为空回行程，此时要求速度较高，以提高生产率。

为此刨床采用有急回运动的导杆10－11各有一段0.05H(a)(b)图d表2求出刨头3的速度、加速度，将过程详细地写在说明书中。

四.设计方案选定如图所示，牛头刨床的主传动机构采用导杆机构、连杆滑块机构组成的5杆机构。

采用导杆机构，滑块与导杆之间的传动角r始终为90o，且适当确定构件尺寸，可以保证机构工作行程速度较低并且均匀，而空回行程速度较高，满足急回特性要求。

适当确定刨头的导路位置，可以使压力角尽量小。

五.机构的运动分析1.3点速度分析当曲柄位于3点时如上图已知：ω04=2πn/60=7.536rad/sV A4 = V A3A4 + V A3方向：⊥杆4 ∥杆4 ⊥杆2大小：？？√已知：V A3=ω04×L2 =7.536×110=828.96mm/s 作图得：V A4=670.05MM/Sω04=V A4/L AO4=670.05/513.91=1.306rad/s V B=ω04×L4=1.306 ×810=1057.86mm/sVc= V B + V CB方向：∥X-X √⊥杆BC大小：？√？由作图法得：：V C2和3在A点处的转其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。

机械原理牛头刨床课程设计--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：机械原理课程设计学院：机电工程系专业班级：机械113学号：20110201083学生：张三指导老师：李燕青岛理工大学教务处2013 年 12月 27日《机械原理课程设计》评阅书摘要选取方案三，利用图解法对1点和6电状态时牛头刨床导杆机构进行运动分析、动态静力分析，并汇总本方案所得各位置点的速度、加速度、机构受力数据绘制曲线图。

进行方案比较，确定最佳方案。

将一个班级分为 3 组，每组11人左右，一组选择一个备选方案进行如下分析工作：课程设计内容：牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析；（1）绘制机构运动简图（两个位置）；（2）速度分析、加速度分析；（3）机构受力分析（求平衡力矩）；（4）绘制运动线图。

（上述三项作在一张A1号图纸上）精选文档目录摘要 (I)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 (4)3.1 速度分析 (4)3.2 加速度分析 (5)4导杆机构的动态静力分析 (8)4.1 运动副反作用力分析 (8)4.2 曲柄平衡力矩分析 (10)总结 (11)致谢 (12)参考文献 (13)1设计任务一、课程设计的性质、目的和任务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。

二、课程设计教学的内容和要求将一个班级进行分组，每组10人左右，一组选择一个备选方案进行如下分析工作：课程设计内容：牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析；（1）绘制机构运动简图；（2）速度分析、加速度分析；（1张1号图纸）（3）机构动态静力分析；（4）绘制运动线图。

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。

机械原理课程设计牛头刨床的运动分析与设计

机械原理课程设计计算说明书设计题目：牛头刨床的运动分析与设计目录1、前言﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍2、课程设计任务书﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍3、牛头刨床各机构的运动分析与评价﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍4、小结﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍前言此次课程设计是针对牛头刨床的运动分析与设计，设计中涉及导杆机构、凸轮机构和双摇杆机构，以及它们各自的运动分析。

此课程设计应完成如下主要内容：1、为提高工件的表面加工质量刨刀的使用寿命，刨削时刨刀应为匀速或近似匀速的运动；2、为提高生产率，刨刀应快速返回，以减少非工段时间，即要求有急回特性，其行程速比系数应满足给定的值（K≈1.4）；3、刨刀行程H要达到所须的长度（约在300mm左右），刨刀每刨削一刀后返回时，工作台作横向进给，每次横向进给量应相同；4、绘制该机构各部分的运动简图以及各部分的运动分析；5、完成该机构（牛头刨床的运动分析与设计）的设计说明书。

一、导杆机构的运动分析（一）已知条件、要求及设计数据1、已知：曲柄每分钟转速ｎ2。

各构件尺寸,刨头移动导路ｘ－ｘ的位置位于导杆端点Ｂ所作圆弧高的平分线上。

2、要求：作机构运动简图，作机构两个位置的速度、加速度多边形，并做出刨头一个运动循环的运动线图。

3、设计数据：设计内容符号数据单位导杆机构的运动分析n 2 64 r/min l 0204350 mm l 02A 90 mm l 04B 580 mm l BC0.3l 04Bmm（二）设计过程（1）作机构运动简图选尺寸比例尺μl =0.02mm/mm ，做出12和5两个曲柄位置的机构运动简图。

（2）作速度分析根据已知条件，速度分析应由A 点开始，并取重合点3A 及4A 进行求解。

已知3A 点的速度2n 3.1460 6.28rad /s3030π⨯===ω322220.110.6908/A A O A v v l m s ω===⨯=ω其方向垂直于44A O 指向与2ω转向一致。

牛头刨床机械原理课程设计

牛头刨床机械原理课程设计牛头刨床是一种用于金属切削加工的机械设备，它具有较长的历史和广泛的应用。

牛头刨床的机械原理课程设计是机械类专业的重要教学内容之一，通过课程设计可以帮助学生更深入地了解和掌握机械系统的工作原理、设计方法和技能。

一、设计目的牛头刨床机械原理课程设计的目的是通过对牛头刨床的机构、零部件和控制系统等进行设计和分析，使学生掌握以下知识和技能：1.机构和零部件的设计和计算方法；2.常用金属材料和润滑剂的选用；3.机械系统的调整和测试技术；4.控制系统的工作原理和设计方法；5.加工精度和生产效率的分析和优化。

二、设计内容1.机构类型和运动分析牛头刨床是一种典型的曲柄滑块机构，其基本运动为往复直线运动和旋转运动。

机构类型和运动分析的主要内容包括：机构简图和运动分析图的绘制，机构自由度的计算，机构运动特性的分析和计算等。

2.机构零部件设计和计算牛头刨床的机构零部件包括机身、滑块、导轨、连杆、摇臂等。

机构零部件设计和计算的主要内容包括：零部件的结构形式和材料的选择，零部件的强度和刚度计算，导轨和连杆的润滑和防尘等。

3.控制系统设计和分析牛头刨床的控制系统包括电动机、变速器、离合器、制动器和操纵系统等。

控制系统设计和分析的主要内容包括：电动机的选择和计算，变速器的设计和计算，离合器和制动器的选用和调整，操纵系统的设计和调试等。

4.机械系统调整和测试机械系统调整和测试的主要内容包括：机构零部件的装配和调整，机构间隙和干涉的调整，滑块和摇臂的平衡调整，机械性能试验和运动精度检测等。

5.经济技术分析经济技术分析的主要内容包括：成本核算、经济效益分析、社会效益评估和技术可行性分析等。

学生应在设计过程中进行全面的经济技术分析，以确定设计方案的经济合理性和技术可行性。

三、设计步骤1.明确设计任务和要求；2.进行机构类型和运动分析，确定机构简图和运动分析图；3.进行机构零部件设计和计算，制定材料选用、结构形式、润滑和防尘等方面的方案；4.进行控制系统设计和分析，选用合适的电动机、变速器、离合器、制动器和操纵系统等；5.进行机械系统调整和测试，确保机构装配和运转的可靠性；6.进行经济技术分析，制定设计方案的经济合理性和技术可行性评估报告；7.编写设计说明书和使用维护说明书。

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。

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----==。