机械原理课程设计牛头刨床
《机械原理》课程设计_牛头刨床
牛头刨床设计一、工作原理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。
图1为其参考示意。
电动机经过减速传动装置(带和齿轮传动)带动执行机构(导杆机构和凸轮机构),完成刨刀的往复运动和间歇移动。
刨床工作时,刨头6由曲柄2带动右行,刨刀进行切削,称为工作行程。
在切削行程H中,前、后各有一段0.05H的空刀距离,工作阻力F为常数;刨刀左行时,即为空回行程,此行程无工作阻力。
在刨刀空回行程时,凸轮8通过四杆机构带动棘轮机构,棘轮机构带动螺旋机构使工作台连同工件在垂直纸面方向上做一次进给运动,以便刨刀继续切削。
图1 牛头刨床二、设计要求电动机轴与曲柄轴2平行,刨刀刀刃点E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转速偏差为土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。
三、设计数据表1 设计数据四、设计内容及工作量(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。
要求用图解法设计,并将设计结果和步骤写在设计说明书中。
(3)导杆机构的运动分析。
将导杆机构放在直角坐标系下,建立数学模型。
(4)凸轮机构设计。
根据给定的已知参数,确定凸轮的基本尺寸(基圆半径r o、机架l o2o9和滚子半径r r)和实际轮廓,并将运算结果写在说明书中(可选)。
(5)编写设计计算说明书。
机械原理课程设计——牛头刨床
机械能变化曲线:
飞轮设计:
V
A4
=
A2 A4 A2
速度图解法:
V1A+V12=V 2A VF+VFB=V 2B V2B=βV 2A Β为常数比
加速度图解分析: a4An+a4Ar+a24Ar+ak24A =a2A 大小 方向
a4b+aF4Br=aF a4A=βV 4B
进给凸轮机构设计
主体机构设计
牛头刨床主体机构
主体结构设计
设计要求
(1)刨刀工作行程要求速度比较平稳,空回行程时 刨刀快速退回,机构行程速比系数在1.4左右。 (2)刨刀行程H=300mm或H=150mm。曲柄转速、 切削力、许用传动角等见表1,每人选取其中一组数据。 (3)切削力P大小及变化规律如图1所示,在切削行 程的两端留出一点空程。具体数据如下:
主体机构
电机转速n(r/mi n)
切削力P(N)
75
许用传动角[γ]
H=150mm
4500N
45°
刨刀行程:H=150 速比系数:K=1.4
主体机构(方案一)
方案一: 摆动导杆机构与摇杆滑块机构组合机构
机构简图:
计算机构的自由度 F=3×5-2×7=1
主体机构(方案一)
机构尺寸的计算:
在满足压力角条件确定基圆半径,摆杆中心间的中心距。
• 推程许用压力角为[α]= 38°; • 回程许用压力角为[α’]= 65°; • 试凑法:对照摆杆长度为L,赋值基圆半径, 中心距a=90,r0=50;经试验符合要求
滚子半径rf:rf<ρ mi n -3(mm)及rf<0.8ρ mi n(mm) 方法1用图解法确定凸轮理论廓线上某点A的曲率半径R: 以A点位圆心,任选较小的半径r 作圆交于廓线上,在圆A 两边分别以理论廓线上的B、C为圆心,以同样的半径r 画圆,三个小圆分别交于E、F、H、M四个点处。过E、 F H、M O点 O点近似为凸轮廓线上A OA。并且曲率中心肯定在曲线过A 点的法线上。可以通 过法线与直线EF或HM的交点求曲率中心。
牛头刨床(机械原理课程设计)完整版
机械原理课程设计题目:牛头刨床作者:***机械原理设计数据 (2)1、概述1.1 牛头刨床简介 (4)1.2 运动方案分析与选择 (5)2、导杆机构的运动分析2.1 位置2的速度分析 (6)2.4 位置2的加速度分析 (7)2.3 位置4的速度分析 (10)2.4 位置4的加速度分析 (11)3、导杆机构的动态静力分析3.1 位置2的惯性力计算 (12)3.2 杆组5,6的动态静力分析 (12)3.3 杆组3.4的动态静力分析 (13)3.4 平衡力矩的计算 (14)概述一、机构机械原理课程设计的目的: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实践环节。
其基本目的在于:(1)进一步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。
(2)使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。
(3)使学生得到拟定运动方案的训练,并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。
(4)通过课程设计,进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。
二、机械原理课程设计的任务:机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构(连杆机构、凸轮机构、齿轮机构以及其他机构)进行设计和运动分析、动态静力分析,并根据给定机器的工作要求,在此基础上设计凸轮、齿轮;或对各机构进行运动分析。
要求学生根据设计任务,绘制必要的图纸,编写说明书。
三、械原理课程设计的方法: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。
图解法几何概念较清晰、直观;解析法精度较高。
根据教学大纲的要求,本设计主要应用图解法进行设计。
牛头刨床的简介一.机构简介:机构简图如下所示:牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床,主要由齿轮机构,导杆机构和凸轮机构等组成,如图所示。
电动机经过减速装置(图中只画出了齿轮z1,z2)使曲柄2转动,再通过导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀作往复切削运动。
牛头刨床机械原理课程设计5点和7‘点
牛头刨床机械原理课程设计5点和7‘点1. 引言牛头刨床是一种常用的机床,用于木材的刨削加工,广泛应用于家具制造、装饰材料加工等领域。
本文将围绕牛头刨床的机械原理进行课程设计,主要研究和探究牛头刨床在工作过程中的5点和7‘点,以进一步加深学生对机械原理的理解。
2. 机械原理在开始研究牛头刨床的5点和7‘点之前,我们先来了解一下牛头刨床的基本机械原理。
牛头刨床主要由床身、工作台、主轴、进给装置和刀具等组成。
通过主轴的旋转,刀具对工件进行削减,不断进给工件以获得所需的加工结果。
3. 5点3.1 传动机构5点是指牛头刨床的传动机构。
传动机构是牛头刨床中非常关键的部分,其作用是将电机输出的转速和转矩传递给主轴。
常见的传动机构有带轮传动、链传动、齿轮传动等。
不同的传动机构可以实现不同的转速和转矩变换,以适应不同的加工需求。
3.2 主轴主轴是牛头刨床中的主要工作部件,其直接安装刀具,并负责将刀具旋转起来。
主轴通常通过传动装置连接到电机,由电机提供动力。
主轴的材料和结构对刨削工作的质量和效率有很大影响,需要选择合适的材料和加工工艺进行设计和制造。
3.3 进给装置进给装置是牛头刨床中控制工件进给的部分。
进给装置的设计和工作性能直接影响到加工效果的好坏。
进给装置通常由电机、传动装置和导轨等组成,能够实现工件的稳定进给,确保刨削过程中的加工精度和表面质量。
3.4 刀具刀具是牛头刨床中用于切削工件的重要组成部分。
合理选择刀具的材料、结构和刃口形状,能够有效提高加工效率和刨削质量。
常见的刀具有硬质合金刀具、高速钢刀具等,根据具体的加工需求选择合适的刀具。
3.5 刨削工艺刨削工艺是指牛头刨床在实际加工中的切削参数和工作流程。
合理的刨削工艺可以提高刨削效率和加工精度,减少过剩材料的产生,提高工作效率。
刨削工艺需要根据具体的工件材料、形状和加工要求进行调整和优化。
4. 7‘点4.1 控制系统7‘点是指牛头刨床的控制系统。
控制系统是牛头刨床中的核心部分,通过电气元件和传感器等实现对牛头刨床的控制和监测。
牛头刨床机械原理课程设计3点及5点
牛头刨床机械原理课程设计1. 介绍牛头刨床是一种常用的木工机械设备,具有刨削木材表面的功能。
它以其独特的设计和高效的工作方式,被广泛应用于家具制造和木材加工行业。
本文介绍了牛头刨床的机械原理,并提出了三个关键点和五个设计要素,以帮助学生深入了解牛头刨床的工作原理和设计原则。
2. 机械原理牛头刨床的机械原理基于两个主要部件的相互作用:主机和刨床刀具。
主机由电机、传动带、轮齿和驱动轴等组成,用于提供动力和控制机械的运转。
刨床刀具由铣头、刨刀和刨刃等组成,用于刨削木材的表面。
刨床的工作过程如下:1.电机通过传动带将动力传递给轮齿,驱动轴开始旋转。
2.木材被放置在刨床上,刨床刀具接触到木材表面。
3.电机的运转使得驱动轴和刨床刀具一起旋转,刨床刀具开始刨削木材表面。
4.刨床刀具的运动不断刨削木材表面,直到达到所需的平滑度和精度。
5.刨床刀具停止旋转,刨床工作结束。
3. 设计要素为了保证牛头刨床的高效工作和安全性能,以下是牛头刨床设计的三个关键点和五个设计要素:3.1 关键点3.1.1 动力系统设计动力系统是牛头刨床的核心组成部分,直接影响刨床的工作效率和稳定性。
设计动力系统时,需要考虑电机的功率、传动带的传递效率和轮齿的耐磨性能等因素。
合理的动力系统设计可以提高刨床的加工效率和使用寿命。
3.1.2 刨床刀具设计刨床刀具的设计与刨削质量和刨床的工作效果密切相关。
刨床刀具的选择应根据刨削需求和木材的特性进行,包括选择合适的铣头形状、刨刀材料和刨刃尺寸等。
良好的刨床刀具设计可以提高刨削质量和生产效率。
3.1.3 安全保护设计刨床作为一种机械设备,安全性是设计中至关重要的因素。
安全保护设计包括刨床的防护罩、急停装置和过载保护等。
合理的安全保护设计可以降低事故风险,并保护操作人员的安全。
3.2 设计要素3.2.1 刨削精度刨削精度是评价刨床加工效果的重要指标之一。
设计时需要考虑刨床刀具的精度、刨削速度和刨削深度等因素。
牛头刨床机械原理课程设计c语言
牛头刨床机械原理课程设计c语言牛头刨床是一种常用的机械设备,用于加工木材表面,使其光滑平整。
在牛头刨床的设计中,机械原理起着重要作用。
本文将以牛头刨床机械原理的课程设计为主题,介绍牛头刨床的工作原理、设计要点和C语言实现方法。
一、工作原理牛头刨床的工作原理基于切削力和传动原理。
当木材放置在刨床上并固定好后,刨床上的刨刀通过电机带动旋转。
刨刀的旋转产生切削力,使木材表面不断被切削掉一小薄层,从而实现对木材表面的加工。
同时,刨床上的进给装置将木材逐渐向刨刀送进,确保切削过程的连续性和稳定性。
二、设计要点1. 刀具选择:刨床的刀具选择直接影响到切削效果和加工速度。
通常使用的刨刀有高速钢刨刀和硬质合金刨刀两种。
高速钢刨刀切削效果好,但耐磨性较差;硬质合金刨刀则耐磨性好,但切削效果略逊于高速钢刨刀。
2. 传动系统设计:牛头刨床的传动系统通常采用皮带传动或齿轮传动。
在设计中需要根据机床的功率和工作要求,选择合适的传动方式和传动比。
3. 机床结构设计:刨床的结构设计应考虑到机械刚性和稳定性。
对于大型刨床,需要采用坚固的机床床身和加强结构,以确保切削过程的稳定性和精度。
三、C语言实现在牛头刨床的机械原理课程设计中,可以使用C语言来实现机床的控制和运动。
以下是一个简单的C语言程序示例,用于控制牛头刨床的切削过程:```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main() {// 初始化刨床和刀具参数float feedRate = 0.5; // 进给速度(单位:mm/rev)float cuttingDepth = 0.1; // 切削深度(单位:mm)// 模拟刨床运动过程for (int i = 0; i < 10; i++) {// 模拟刨刀切削木材printf("正在切削木材,切削深度:%f mm\n", cuttingDepth);// 模拟木材进给printf("正在进给木材,进给速度:%f mm/rev\n", feedRate);// 更新切削深度cuttingDepth += 0.1;}// 切削完成printf("切削完成!\n");return 0;}```在这个示例程序中,通过循环模拟了刨床的切削过程和木材的进给过程。
机械原理牛头刨床课程设计说明书
机械原理牛头刨床课程设计说明书【课程设计说明书】机械原理牛头刨床一、设计要求设计一台工业用牛头刨床,实现对工件的加工和修整。
具体要求如下:1. 切削平面尺度:500mm×300mm;2.设计应符合牛头刨床机床的常见设计规范,确保机床的稳定性和可靠性;3.确定合适的传动方式,保证工作台的运动平稳、精度高;4.配备适用于牛头刨床的刀具,并设计合理的刀具固定装置;5.设计合适的工作台升降装置,以便对工件进行修整和加工;6.需要制作完整的设计图纸,包括总装图、零件图、工艺图、总体尺寸图等。
二、设计方案1.结构设计:本设计采用C型床身结构,床身采用优质铸铁材料,具有足够的刚性和稳定性。
设计采用铸造床身而非焊接结构,以确保床身的牢固性和寿命。
2.传动方式:采用液压传动和滚珠丝杠传动相结合的方式,保证牛头刨床的刨削平稳性和精确度。
使用液压缸控制工作台的下行速度,滚珠丝杠传动确保工作台的升降精度。
3.刀具固定装置:设计使用可调节的夹具和刀架装置,以便进行不同尺寸工件的加工。
采用刀架的固定方式,提高切削精度和稳定性。
4.工作台调整装置:使用螺杆和手柄的组合进行工作台的调整和锁定,确保工作台的位置在切削过程中保持稳定。
三、关键技术分析1.床身结构设计:床身是整个牛头刨床的基础,需要具备足够的刚性和稳定性。
采用C型床身结构可以有效避免因切削过程中产生的振动对加工质量的影响。
2.传动系统设计:液压传动和滚珠丝杠传动结合,确保切削平稳和升降精度。
液压系统可根据切削要求调节下行速度,滚珠丝杠传动可以精确控制工作台的升降位置。
3.刀具固定方式设计:可调节的夹具和刀架结合,使得牛头刨床可以适应不同尺寸工件的加工。
刀架的固定方式可以提高切削精度和稳定性。
4.工作台调整装置设计:使用螺杆和手柄的组合进行工作台的调整和锁定,使得工作台的位置在切削过程中保持稳定。
确保工件加工精度和切削平面的平整。
四、设计结果经过详细设计和计算,本课程设计的机械原理牛头刨床满足设计要求,具备较高的稳定性、精确度和操作性。
机械原理课程设计 牛头刨床连杆机构
机械原理课程设计编程说明书设计题目: 牛头刨床的设计及运动分析(1)指导老师: 席本强, 郝志勇设计者: 迟宇学号: **********班级: 液压09-1班2011年6月30号辽宁工程技术大学机械原理课程设计任务书五、要求:1)作机构的运动简图(A4或A3图纸)。
2)用C语言编写主程序调用子程序, 对机构进行运动分析, 并打印出程序及计算结果。
3)画出导轨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。
指导教师:开始日期: 2010年6月26日完成日期: 2010年6月30日目录1.设计要求及参数 (1)2.数学模型 (2)3.程序框图 (4)4.程序清单及运行结果 (5)5.设计总结 (14)6.参考文献 (14)一、设计要求及参数已知: 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所作圆弧的平分线上, 数据见下表要求:(1)作机构的运动简图(2)用C语言编写主程序调用子程序, 对机构进行运动分析, 动态显示, 并打印程序及运算结果。
(3)画出导轨4的角位移Ψ, 角速度Ψ’, 角加速度Ψ”。
(4)编写设计计算说明书二、数学模型如图四个向量组成封闭四边形, 于是有0321=+-Z Z Z按复数式可以写成a (cos α+isin α)-b(cos β+isin β)+d(cos θ3+isin θ3)=0(1)由于θ3=90º, 上式可化简为a (cos α+isin α)-b(cos β+isin β)+id=0(2)根据(2)式中实部、虚部分别相等得acos α-bcos β=0(3)asin α-bsin β+d=0(4)(3)(4)联立解得 β=arctan acosaasinad + (5)b=2adsina d2a 2++ (6)将(2)对时间求一阶导数得ω2=β’=baω1cos(α-β)(7)υc =b ’=-a ω1sin(α-β)(8)将(2)对时间求二阶导数得ε3=β”=b1[a ε1cos(α-β)- a ω21sin(α-β)-2υc ω2] (9)a c =b ”=-a ε1sin(α-β)-a ω21cos(α-β)+b ω22(10)ac 即滑块沿杆方向的加速度, 通常曲柄可近似看作均角速转动, 则ε1=0。
机械原理牛头刨床课程设计说明书
机械原理牛头刨床课程设计说明书机械原理是机械工程专业的一门基础课程,牛头刨床是机械原理中的一个重要实例。
牛头刨床是一种用于木材加工的机床,主要用于刨削、镶嵌、槽铣等木工加工工艺。
本文将就牛头刨床的课程设计进行说明。
一、选题依据1.教材资料:《机械原理》一书是机械原理课程的主要教材,通过研究教材内容可以了解到牛头刨床的结构、工作原理等。
2.工程实践:牛头刨床是一种常见的木工机械设备,广泛应用于木材加工行业。
通过课程设计可以培养学生的实际动手能力和创新思维。
3.学生需求:课程设计是培养学生创新能力和解决实际问题的重要途径。
选择与实际工程紧密结合的牛头刨床作为课程设计内容,能够提高学生的学习兴趣和实践能力。
二、课程设计目标1.熟悉牛头刨床的结构和工作原理;2.了解牛头刨床的主要参数和技术要求;3.掌握牛头刨床的使用和调整方法;4.能够进行牛头刨床的维修、保养和故障排除;5.培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。
三、课程设计内容1.牛头刨床的结构和工作原理:介绍牛头刨床的主要部件,包括机身、传动装置、刨床等,以及输入输出的功能关系。
通过图示和文字说明,让学生了解牛头刨床的结构和工作原理。
2.牛头刨床的主要参数和技术要求:解释牛头刨床的主要参数,如最大刨削宽度、最大刨削深度等,并介绍牛头刨床的技术要求,如刨削表面粗糙度、加工精度等。
让学生了解牛头刨床的使用限制和技术要求。
3.牛头刨床的使用和调整方法:详细介绍牛头刨床的使用方法和调整方法,包括上料、定位、刨削、调整刀具等步骤。
通过图示和文字说明,让学生了解如何正确使用牛头刨床并进行刨削加工。
4.牛头刨床的维修、保养和故障排除:介绍牛头刨床的常见故障和解决方法,如电气故障、机械故障等,以及常规保养和维修方法。
让学生了解牛头刨床的维护和故障排除的基本操作。
5.课程设计实例:通过设计一个牛头刨床的调整模型或装置,让学生进行实际操作和调试。
通过实践,让学生掌握牛头刨床的调整方法和操作技巧,并培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。
机械原理 课程设计---牛头刨床设计
机械原理课程设计---牛头刨床设计1.设计目的本设计旨在设计一台能够切削各种金属材料的牛头刨床。
该牛头刨床应具备高效率、高稳定性、切削精度高的特点,便于操作和维护。
2.设计原理牛头刨床是一种高速旋转的加工设备。
其主要原理是通过旋转锯齿式的切削工具,将工件表面上的金属材料逐渐削除,使得工件表面变得更加平整,并且加工出所需的形状和尺寸。
牛头刨床是一种中等负荷,高精度的机床。
牛头刨床通常由牛头床身、床身导轨、剪刀手柄、剪刀架、加工刀具等组成。
牛头刨床的加工过程是由电机驱动削刀旋转,刀架在滑轨的带动下来回作直线摆动,使牛头刨床作工件表面直线切削运动,从而切出工件所需的形状和尺寸。
3.设计要求3.1工件加工精度应达到5μm。
3.2牛头刨床的加工速度应达到1000mm/min。
3.3牛头刨床的集成度要高,结构紧凑,使用方便,易于维护。
3.4牛头刨床应能满足加工各种金属材料的需求。
3.5牛头刨床应具有高稳定性,能够保证工件加工的精度和表面质量。
4.设计方案4.1结构设计根据以上的设计要求,本设计方案选择使用牛头床身、床身导轨、剪刀手柄、剪刀架、加工刀具等组成。
牛头床身是整个牛头刨床的主要支撑结构,可以承受切削力和副作用力,保持机床的稳定性。
床身导轨主要用于支撑剪刀架和平台,保证刀架的平直移动。
剪刀手柄和剪刀架负责牛头刨床的切削过程,加工刀具可根据需要更换。
4.2电气控制设计本设计方案使用单片机控制系统,实现对牛头刨床的控制。
单片机通过输入脉冲信号,控制螺旋传动装置,从而改变刀具的进给量,达到精确控制切削深度和速度的目的。
4.3软件设计本设计方案采用Unigraphics NX软件进行电脑辅助设计。
对机床各零件进行三维建模,并进行机床的装配和结构分析。
5.结论通过本次牛头刨床的设计,可以使得产生出一款结构紧凑、使用便捷、高效率和高精度的机床。
在未来的制造业中,牛头刨床的应用前景非常广阔。
机械原理课程设计牛头刨床设计
机械原理课程设计实习报告一、设计任务二、牛头刨床简介及工作原理三、原始参数四、导杆机构的运动综合五、用解析法作导杆机构的运动分析六、导杆机构的动态静力分析七、Matlab编程并绘图八、行星轮系设计九、变位齿轮设计十、课程设计总结十一、参考文献十二、粉末成型压机方案设想一、设计任务1牛头刨床刀杆机构的运动综合、运动分析和动态静力分析; 2对牛头刨床传动装置中行星轮机构、齿轮机构进行综合。
二、牛头刨床简介及工作原理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工。
牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床,电动机经行星轮系和齿轮Z 4、 Z 5减速带动曲柄2转动。
刨床工作时,由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头和刨刀作往复运动。
刨头向左时,刨刀进行切削,这个行程称工作行程,刨头受到较大的切削力。
刨头右行时,刨刀不切削,称空回行程,此时要求速度较高,以提高生产力。
图1牛头刨床外形图三、原始参数H :刨头行程 ; K :行程速比系数; Fc 切削阻力 ; m 4 m 5 m 6分别为导杆、连杆及刨头的质量;J 4、J 5分别分别为导杆4及导杆5绕各自质心的转动惯量;m 1、m H 分别为行星减速器中心轮及齿轮4、5的模数;Z 4,Z 5为齿轮4及5的齿数;n 1:电机转速;n 2:曲柄2及齿轮5的转速;k :行星轮个数。
kg m 2四、导杆机构的运动综合设L O3B =L 3 L BF =L 4 L O3D =L '6 L O2A =L 1 L O3O2=L 6 L O3A =S 3 L DE =S E 1、导杆的摆角ψ K=1.8180k 51.43180-︒+ψ=⇒ψ=︒︒ψ2、导杆的长度L 33H/2H 600mm L 691.4mm sin /2=⇒==ψ3、连杆的长度L 443L 0.3L 207.4mm =⨯=4、刨头导路中心线xx 至O3点的垂直距离L '6O3E 3L L cos 2622.9mm =⨯ψ=根据已知xx 被认为通过圆弧BB ’的绕度ME 的中点D 知O E'33O3M DM 63L L L L L L 657.2mm 2-=-=-=5、曲柄的长度L 1616L 370mm L L sin /2160.5mm =⇒=⨯ψ=6、切削越程长度0.05H ,如图所示则切削越程长度为0.05H=0.05×600=30mm7、机构运动简图8、计算机构的自由度 F=3×5-2×7=1五、用解析法作导杆机构的运动分析如图所示,先建立一直角坐标系,并标出各杆矢量及其方位角。
牛头刨床机械原理课程设计1点
牛头刨床机械原理课程设计1点摘要:1.课程设计目的和要求2.牛头刨床的工作原理及构造3.课程设计方案及步骤4.设计过程中的问题与解决方案5.课程设计成果及总结正文:一、课程设计目的和要求机械原理课程设计旨在帮助学生巩固所学的理论知识,掌握机构分析与综合的基本方法,培养学生进行机械创新的能力。
本次课程设计任务为设计一台牛头刨床,要求学生按照设计顺序,从方案选取到具体设计,最终完成一台具有实际应用价值的牛头刨床。
二、牛头刨床的工作原理及构造牛头刨床是一种用于金属切削的机床,其工作原理是通过曲柄连杆机构将电动机的旋转运动转化为刨刀的直线运动。
刨床主要由床身、刀架、滑台、电动机、控制系统等部分组成。
牛头刨床的刀架可沿滑台进行横向移动,滑台则可沿床身导轨进行纵向移动,以实现对工件的刨削加工。
三、课程设计方案及步骤1.方案选取:在众多牛头刨床设计方案中,选取一种符合要求的方案作为设计基础。
2.机构运动简图绘制:根据所选方案,绘制牛头刨床机构的运动简图,并对各运动部件进行坐标设定。
3.机构运动分析:对所绘简图进行运动分析,计算各点的速度和加速度,以确保机构运动合理且符合设计要求。
4.动态静力分析:对牛头刨床机构进行动态静力分析,以验证其在工作过程中的稳定性和安全性。
5.结构设计与优化:根据运动分析和动态静力分析结果,对牛头刨床的结构进行设计与优化,以提高其性能和实用性。
6.编写课程设计说明书:整理整个设计过程,编写课程设计说明书,包括设计目的、原理、方案、过程、结果和总结等内容。
四、设计过程中的问题与解决方案在设计过程中,可能会遇到一些问题,如机构运动不合理、结构不稳定等。
针对这些问题,可以通过修改设计方案、优化结构布局、调整运动参数等方法进行解决。
五、课程设计成果及总结完成牛头刨床的课程设计后,学生将具备机械创新的能力,能够运用所学的理论知识解决实际问题。
牛头刨床机械原理课程设计c语言
牛头刨床机械原理课程设计c语言牛头刨床是一种常见的工业机械设备,常用于对木材进行刨削和修整。
它的工作原理是通过刨刀的旋转和推进机构的运动,实现对木材的刨削。
本篇文章将详细介绍牛头刨床的机械原理,并对其进行课程设计,使用C语言实现。
1.机械原理牛头刨床的主要机械原理包括刨刀的旋转和推进机构的运动。
1.1刨刀的旋转刨刀的旋转是牛头刨床刨削木材的关键过程。
刨刀通过电机驱动的皮带轮和齿轮传动实现旋转。
电机带动皮带轮转动,再通过齿轮传动将动力传递给装配在主轴上的刨刀。
刨刀的转速一般为几百到几千转/分,可以根据需要调整。
1.2推进机构的运动推进机构的运动是牛头刨床的另一个重要过程。
推进机构通常由电机、皮带传动和导轨组成。
电机通过皮带传动带动牛头在导轨上前后摆动,实现对木材的推进。
推进速度可以根据需要进行调节。
2.课程设计根据牛头刨床的机械原理,我们可以进行以下课程设计,使用C语言对其进行实现。
2.1刨刀旋转实现首先,我们可以使用C语言编写一个函数,实现刨刀的旋转。
函数包括以下步骤:-初始化电机-设置转速-通过电机控制皮带轮的转动-通过齿轮传动将动力传递给刨刀-控制刨刀的旋转具体代码如下:```cvoid rotate_cutterint motor_speed = 1000; // 设置电机转速int belt_wheel_rotation; // 计算皮带轮转动角度int gear_rotation; // 计算齿轮转动角度int cutter_rotation; // 计算刨刀转动角度//初始化电机init_motor(;//控制电机转速control_motor_speed(motor_speed);//通过电机控制皮带轮转动belt_wheel_rotation =calculate_belt_wheel_rotation(motor_speed);move_belt_wheel(belt_wheel_rotation);//通过齿轮传动将动力传递给刨刀gear_rotation = calculate_gear_rotation(belt_wheel_rotation);move_gear(gear_rotation);//控制刨刀的旋转cutter_rotation = calculate_cutter_rotation(gear_rotation);move_cutter(cutter_rotation);```2.2推进机构运动实现其次,我们可以使用C语言编写另一个函数,实现推进机构的运动。
机械原理牛头刨床课程设计说明书
机械原理牛头刨床课程设计说明书机械原理牛头刨床课程设计说明书1. 介绍在机械工程专业的课程设计中,机械原理牛头刨床是一个重要的实验项目。
本文将针对机械原理牛头刨床的课程设计进行全面评估和撰写,旨在帮助您深入理解这一主题。
2. 牛头刨床的工作原理2.1 主轴传动装置机械原理牛头刨床的工作原理首先涉及到主轴传动装置。
主轴传动装置是牛头刨床中最基本的部件之一,它负责将电机的旋转运动传递给牛头刨床的切削刀具,从而实现工件的加工。
2.2 工作台而牛头刨床的工作台则是用来支撑工件并进行切削加工的。
工作台的设计和调整对于牛头刨床的加工精度和效率有着非常重要的影响。
3. 课程设计内容在进行机械原理牛头刨床的课程设计时,我们需要重点关注以下内容:3.1 设计原理要对牛头刨床的工作原理进行深入的研究和理解,并结合课程中所学到的机械原理知识,设计出符合工程要求的传动装置和工作台结构。
3.2 零部件选型我们需要对牛头刨床的零部件进行选型和优化,确保牛头刨床在正常工作状态下具有稳定的性能和工作精度。
3.3 结构设计在课程设计中,我们还需要对牛头刨床的整体结构进行设计和分析,包括主轴传动装置、工作台、床身结构等,保证各部件之间的协调和配合。
3.4 控制系统设计我们还需要考虑牛头刨床的控制系统设计,包括电气控制装置、数控系统等,以实现牛头刨床的自动化加工。
4. 个人观点和总结在完成这份课程设计说明书之后,我对机械原理牛头刨床有了更深入的理解。
通过对牛头刨床的工作原理、课程设计内容的研究和总结,我认识到牛头刨床作为一种重要的机械加工工具,在工程实践中具有着重要的应用和推广价值。
机械原理牛头刨床的课程设计是一项非常有挑战性和意义的任务,在其中我们需要充分发挥自己的理论知识和实践能力,才能够设计出符合工程要求的牛头刨床结构和性能。
希望通过这篇文章的撰写,能够对您的课程设计工作有所帮助。
以上就是对机械原理牛头刨床课程设计的全面评估和撰写,希望能够对您有所启发。
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机械设备,用于加工木材、塑料、金属等材料。
其工作原理是通过刀具在物体表面上上下移动,达到切削的目的。
其中涉及到的原理主要包括:1. 刨床工作原理刨床是一种重型机械工具,由主驱动机构、横移机构、上下升降机构、切削机构、进给机构等组成。
切削机构包括刀架、刀柄和刀具。
当工件在夹具上夹紧稳固后,驱动机构带动横移机构和上下升降机构保持平衡,使得刀具与工件接触,并在横向和上下方向移动,实现对工件的切削。
2. 刨床刀具原理刨床刀具主要包括刨刀、电磁刨刀和金刚石刨刀。
刨刀是最常见的一种刀具,其切削面呈V型或直径尖角,用于刨削较大的平面表面。
电磁刨刀是利用磁场通过电流改变切削面积的大小,实现对工件的切削。
金刚石刨刀则是利用其硬度高、耐磨性强的特性,用于加工硬度较高的材料。
3. 刨床进给机构原理刨床进给机构主要通过变速器和变步进电机驱动筒齿轮,再通过传动带牵引杠杆调整进刀量。
刨床的进给速度和进给量应根据工件的材料性质、大小和工件表面的要求等因素进行合理的调整。
4. 刨床的冷却原理在刨床加工过程中,由于切削摩擦会使工件表面温度升高,容易导致切削工具变形或失去切削性能。
因此在刨床加工中需要进行冷却处理。
使用冷却液进行冷却可以有效减少摩擦热量,并清洗切削面,保证加工质量。
常用的冷却液有水、油、溶液等。
基于以上原理,我们可以开展牛头刨床机械原理课程设计,并考虑以下几个方面:1. 设计刨床的操作界面通过自主设计刨床的操作界面,可以使得操作更加方便和快捷。
操作界面应设置开机按钮、急停按钮、刨床刀具的进给速度和进给量调节、冷却液的喷洒控制等。
2. 模拟刨床工作的过程通过建立数学模型,模拟刨床的加工过程,可以让学生更好地理解和熟悉刨床的工作原理和加工过程。
模型可以分成驱动机构、横移机构、上下升降机构、切削机构、进给机构和冷却液系统等模块,通过计算机程序实现模拟加工。
3. 实验设计设计刨床加工实验,让学生实际操作刨床进行加工,从而更深入了解刨床的工作原理和加工过程。
机械原理牛头刨床课程设计
机械原理课程设计牛头刨床一、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,有倒杆机构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0.05H的空刀距离,见图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1 牛头刨床机构简图及阻力曲线图2、设计数据,见表1。
表1 设计数据二.设计内容1.导杆机构的运动分析已知 曲柄每分钟转数2n ,各机构尺寸及重心位置,且刨头导路x-x 位于导杆端点B 所作圆弧高的平分线上(见图2)。
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 图2 曲柄位置图 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(参考图例1)。
曲柄位置图的作法为(图2)取1和为工作行程起点和终点所对应的曲柄位置,和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,顺方向将曲柄圆周作12等分的位置。
2.导杆机构的动态静力分析已知 各机构的重量G (曲柄2、滑块3和连杆5的重量都可以忽略不计),导杆4绕重心的转动惯量及切削力P 的变化规律(图1b )。
表2 机构位置分配表要求按表4-2所分配的第二行的一个位置,求各运动副中反作用力及曲柄上所需的平衡力矩。
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。
机械原理牛头刨床课程设计
机械原理牛头刨床课程设计机械原理牛头刨床课程设计一、课程背景与目的牛头刨床作为机械加工中的一种重要设备,广泛应用于金属切削加工领域。
本课程旨在通过深入学习机械原理和牛头刨床的结构、工作原理,掌握其使用方法,并能够进行实际操作和维护,提高学生对机械加工的实际应用能力和技能。
二、课程内容1. 机械原理基础知识(1)力学基础概念、力的分类、作用力分解(2)切削力、主动力和被动力等概念(3)动力学基础概念,运动学方程和动力学方程。
2. 牛头刨床结构与工作原理(1)牛头刨床的组成结构、各部件的作用、工作原理(2)用牛头刨床加工零件时操作规范3. 牛头刨床操作技能(1)机床的操作和维护(2)手动装夹、机动装夹的区别和操作方法(3)牛头刨床的各种加工方法和工艺流程。
4. 牛头刨床的检修与维护(1)机床加工时常见的故障处理方法(2)机床的日常保养和定期维护(3)了解机床维修保养中的一些常见问题及解决办法。
三、实验内容1. 牛头刨床操作实验(1)牛头刨床各种加工方法的实操(2)手动/机动装夹的实操及技巧(3)机床加工时常见问题的解决方案的实操。
2. 牛头刨床检修实验(1)机床日常保养和检修实操(2)机床常见故障的排除实操(3)机床维修保养常见问题的解决实操。
四、课程设计要点1. 确定课程基础并引导学生逐步理解机械原理。
2. 着重讲解牛头刨床的组成结构、工作原理,并教授牛头刨床操作技能。
3. 将理论和实践紧密结合,让学生更好的理解和掌握知识。
4. 提倡学生自主思考和创新实践,培养其独立解决问题的能力。
五、课程评估方式1. 考试评估(1)理论知识考试(2)机床操作技能考试(3)检修实操和故障排除考试。
2. 实验评估(1)机床操作考核实验(2)机床检修实验。
3. 课堂表现评估(1)课堂参与度(2)课程作业、报告的完成情况。
综合以上评估方式,通过平时和期末综合评估计算出学生的总评成绩。
机械原理课程设计说明书牛头刨床机构设计
机械原理课程设计说明书牛头刨床机构设计一、课程设计题目机械原理课程设计说明书牛头刨床机构设计二、设计目的通过本次机构设计,加深学生对于机械原理的理解和掌握;培养学生具备独立解决机械问题的能力;通过模拟实现,让学生深刻理解牛头刨床的结构和工作原理。
三、设计要求(1)设计要求结构简单可靠,工作平稳,制造易于加工和装配。
(2)设计要求工作台长宽比要合理,工作台面平整度略小于加工零件的平面度。
(3)设计要求工作台移植要平稳,能适应各种行程要求。
(4)设计要求床身刚性好,工作平台在工作时不得发生变形。
(5)设计要求走刀架结构刚性好,刀架在工作时不得发生晃动。
四、设计内容(1)牛头刨床的结构和工作原理分析。
(2)牛头刨床机构的设计选择。
(3)牛头刨床机构的构造设计。
(4)牛头刨床机构的运动仿真。
(5)设计说明书的撰写。
五、设计步骤一、牛头刨床的结构和工作原理分析。
通过对牛头刨床的结构和工作原理的了解,明确机床的工作条件和要求,为机构的设计提供依据。
二、牛头刨床机构的设计选择。
根据机床的工作要求,选择适合的机构方案,包括床身、工作台、走刀架、传动机构、电气控制等方面的设计。
三、牛头刨床机构的构造设计。
对选定的机构方案进行具体的构造设计,包括各构件的选材、尺寸、结构形式、加工工艺等方面的设计。
四、牛头刨床机构的运动仿真。
选用CAD等软件对设计完成的机构进行运动仿真,检验机构的合理性、正确性和有效性。
五、设计说明书的撰写。
撰写设计说明书,包括机床的工作原理、构造设计、工艺要求、加工及调试方法等方面的内容。
六、设计成果(1)设计完成的牛头刨床机构模型。
(2)牛头刨床的结构和工作原理分析报告。
(3)牛头刨床机构的设计方案报告。
(4)牛头刨床机构的构造设计报告。
(5)牛头刨床机构的运动仿真报告。
(6)设计说明书。
七、注意事项(1)本次课程设计需要大量运用机械原理知识,对于机械原理的理解和掌握是非常重要的。
(2)在设计过程中需要注意结构的合理性、稳定性、可靠性和经济性。
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《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
.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。
二.设计数据
本组选择第三组数据
表1
表2
设计内容
符号
方案和数据
单位
I
II III 1
导杆机构的运动分析
n2
60 64 72 rpm l 0204 380 350 430 mm l 02A 110 90 110 mm l 04B 540
580
810 mm l BC
0.25l 04B 0.3l 04B
0.36l 04B
mm
设计内容符号方案和数据
单位I II III
2凸轮机构
设计
ψmax151515°
L09D125135130mm
[α]403842°
Ф757075°
ФS101010°
Ф’757065°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。
注意:为使整个过程最大压力角最小,刨头导路位于导杆端点B所作圆弧高的平分线上(见图d)。
3、进行导杆机构的运动分析
根据表一对应组的数据,每人做曲柄对
应2个位置的速度和加速度分析,要求用
图解法画出速度多边形,列出矢量方程,
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/s
V 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/S
ω04=V A4/L AO4=670.05/513.91=1.306rad/s V B=ω04×L4=1.306 ×810=1057.86mm/s
Vc= V B + V CB
方向:∥X-X √⊥杆BC
大小:?√?
由作图法得:
:
V C =1048.3mm/s
2. 3点加速度分析
加速度分析:取曲柄位置“3”进行加速度分析。
因构件2和3在A点处的转动副相连,故an A2=an A3,其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。
ω2=6.702064328rad/s,
a nA3 = a nA2 =ω22·L O2A=6.7020643282×0.09 m/s2=4.042589963m/s2 取3、4构件重合点A为研究对象,列加速度矢量方程得:
a A4 = a nA4 + a A4τ= a A3n + a A4A3K + a A4A3v 大小: ? ω42l O4A ? √2ω4υA4 A3 ?
方向? B→A ⊥O4B A→O2 ⊥O4B ∥O4B(沿导路)取加速度极点为P',加速度比例尺µa =0.1(m/s²)/mm,
图1-3
由图1-3知,
a A4 =P´a4´·μa =3.2638759m/s2
a B4= a B5 = a A4* L04B / L04A =40522083799 m/ s2
取5构件为研究对象,列加速度矢量方程,得
a c = a B + a cBn + a cBτ
大小? √ω5l2CB ?
方向∥X轴√C→B ⊥BC
其加速度多边形如图1─3所示,有
a c =p´c·μa =4.058026085 m/s²
3.8点运动分析
取曲柄位置“8”进行速度分析,其分析过程同曲柄位置“3”。
υA4 =υA3 +υA4A3
大小? √?
方向⊥O4A⊥O2A∥O4B
υC5 = υB5 +υC5B5
大小? √?
方向∥XX ⊥O4B ⊥BC
由图解得:Vc=0.00092562741m/s
由图解得:a C=6.9317473396m/s2
项目
位置ω2V A3V B V C
ω4
a A3aτA4a c
大小方向
3 6.700.829 1.057 1.0480.71 ⊥杆
4 1.319 3.214 4.058 8 6.70 1.16 0.003 0.0090.432 ⊥杆4 4.043 4.043 6.932
单
位
1/s m/s1/s m/s2
4.机构运动曲线图
位
置
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Vc 0 0.652 1.048 0.934 0.828 0.657 0.571 0.25 -0.48 -0.77 -0.82 -0.679
a c 11.4 7.298 5.646 3.05 -0.94 -4.366 -5.74 -7.25 -6.26 -2.76 10 10.841 S 0 42.3 84.71 164.7 250.6 330 390.1 408.4 381.2 277.2 135.3 31.88
根据数据做出速度、位移、加速度曲线图如下:
六.凸轮机构的设计
已知:摆杆为等加速等减速运动规律,其推程运动角Φ,远休止角Φs,回程
运动角Φ’
,摆杆长度lo9D=810mm,最大摆角Xmax=30度,许用压力角[α]=40度;凸轮与曲柄共轴。
要求:确定凸轮机构的基本尺寸,选取滚子半径,划出土轮世纪轮廓线。
以上内容做
步骤:
1)根据从动件运动规律,按公式分别计算推程和回程的距离H,几何作图法直接绘出(φ)及φ(ψ)线图。
2)求基圆半径r0=45mm及凸轮回转中心O2至从动件摆动中心O4的距离L O2O4。
按φ(ψ)线图划分ψmax 角时,可将其所对的弧近视看成直线,然后根据三角形相似原理,用图解法按预定比例分割ψmax 角所对应的弧,自从
动件摆动中心O4作辐射线与各分割点想连,则ψmax 角便按预定比例分割。
作图时,如取μ1=l O4D*Hμ,则可直接根据线图上各纵坐标值,在O4点的相应辐射线上由D点分别向左或右截取各线段,线段所代表的实际长度就等于L O4D*H。
3)根据凸轮转向,摆杆长L O4D,角位移线图ψ=ψ(φ)图和以上要求得的r0,L O2O4,画出凸轮理论廓线,并找出其外凸轮曲线最小曲率半径Pmin。
然后,再
选取滚子半径r g=5mm,画出凸轮的实际廓线。
1)根据给定的r0=45mm 和摆杆位置画出从动件的初始位置,再根据从动件运动曲线线图画出从动件的一系列的位置。
2)从基圆上任一点C0开始,沿转动方向将基圆分为与从动件运动曲线线图横轴对应的等份得出多条径向线,过各点作径向射线。
3)以平滑的曲线连接各点成一个封闭的曲线即为凸轮轮廓。
(如下图所示)
八. 参考文献
1.《机械原理》(第七版)张春林赵自强等主编机械工业出版社
2.《理论力学》(第七版)哈尔滨工业大学理论力学教研室编。