机械原理课程设计牛头刨床说明书.doc

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1、学校：河南大学学校：河南大学 班级：班级： 专业：机制专业：机制 学号：学号： 指导老师：指导老师： 目目录录 一、课程设计任务书一、课程设计任务书.3 1. 工作原理及工艺动作过程.3 2原始数据及设计要求 .4 二、设计说明书二、设计说明书.5 1画机构的运动简图 .5 2. 对位置 4 点进行速度分析和加速度分析.7 3对位置 9 点进行速度分析和加速度分析 .10 速度分析图： .11 4. 对位置 9 点进行动态静力分析.13 心得体会心得体会.17 谢辞谢辞.18 参考文献参考文献.19 一、课程设计任务书一、课程设计任务书 1 1. . 工工作作原原理理及及工工艺艺动动作作过过程

2、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。 O2 A O4 x y s6 s3 Xs6 C B Y s6 2 3 4 5 6 7 n2 Fr YFr 图（图（1- 1） Fr x 0.05H0.05H H (b) 2 2原原始始数数据

3、据及及设设计计要要求求 设计内 容 导杆机构的运动分析 符号 n242O O L AO L 2 BO L 4 BC L 4 4S O L 6 S x 6 S x 单位 r/minmm 方案 I 60380110540 0.25 BO L 4 0.5 BO L 4 24050 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 。 二、设计说明书二、设计说明书 1 1画画机机构构的的运运动动简简图图 1、以

4、O4为原点定出坐标系，根据尺寸分别定出 O2点，B 点， C 点。确定机构运动时的左右极限位置。 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、 312 等，是由位置1 起，顺2方向将曲柄圆 作 12 等分的位置（如下图） 。 图图 1 1- -2 2 取第 I方案的第 4位置和第 9位置 （如下图 1-3） 。 图图 1 1- -3 3 2 2. . 对对位位置置4 4 点点进进行行速速度度分分析析和和加加速速度度分分析析 （a a） 速度分析速度分析 取速度比例尺= l mm s m 001 . 0 对对

5、 A A 点：点： = + 4 A V 3 A V 34A A V 方向： / 4 BOAO2BO4 大小： ？ ？ = 4 A V l 4 pa s m mm mm s m 673239 . 0 239.673001 . 0 = 4 AO A l V 4 4 s r mm s m 38431 . 1 486334 . 0 673239 . 0 = 34A A V l 43a a l s m mm mm s m 156326 . 0 326.156001 . 0 V = V = 5 B 4 B4 BO l 4 s m 747530 . 0 对于对于 C C 点：点： = + C V B V C

6、B V 方向： / XXBO4BC 大小： ？ ？ = C V l pc l mm s m 001 . 0 s m mm749708 . 0 708.749 = CB V l bc l mm s m 001 . 0 s m mm0490895 . 0 0895.49 = = 5 bcl CB lu V s r 363626 . 0 速度分析图：速度分析图： 图图 1-4 (b)(b)加速度分析加速度分析 选取加速度比例尺为= a mm s m 2 001 . 0 对于对于 A A 点：点： = + = + + 4 A a n A a 4 t A a 43 A a k AA a 3434 r A

7、A a 方向： A A / 4 OBO4 2 OBO4BO4 大小： ？ ? 由于= =2= 3 A a 2 2 AO l 2 2 34263 . 4 s m K AA a 34 4 34A A V 2 432808 . 0 s m = 已知， n A a 4 2 4 AO l 4 2 931975 . 0 s m 根据加速度图 1-5 可得： =， =。 t A a 4 a a n l 2 549416 . 0 s m r AA a 34 a a k l 2 298112 . 3 s m =, =/=0.363626。 4 A a 2 4 BO l 4 2 081866 . 1 s m 5

8、CB V BC l s r 另外还可得出：= B a 4 A a AO BO l l 4 4 2 201248 . 1 s m = n CB a 2 5 BC l 2 01785 . 0 s m 对于对于 C C 点点 = + + C a B a n CB a t CB a 方向：/ B CB XX 4 OBC 大小： ？ ？ 由= ,=已知， n CB a 2 5 BC l 2 01785 . 0 s m B a 4 A a AO BO l l 4 4 2 201248 . 1 s m 根据根据加速度图可得： =，= C a a cp l 2 617683 . 0 s m t CB a a

9、cn l 2 9942344 . 0 s m 加速度分析图：加速度分析图： 图图 1-5 3 3对对位位置置9 9 点点进进行行速速度度分分析析和和加加速速度度分分析析 （a a） 速度分析速度分析 取速度比例尺= l mm s m 001 . 0 对对 A A 点：点： = + 4 A V 3 A V 34A A V 方向： / 4 BOAO2BO4 大小： ？ ？ = 4 A V l 4 pa s m mm mm s m 3289949 . 0 9949.328001 . 0 = 4 AO A l V 4 4 s r mm s m 044034 . 1 315119 . 0 3289949

10、 . 0 = 34A A V l 43a a l s m mm mm s m 60782497 . 0 82497.607001 . 0 V = V = 5 B 4 B4 BO l 4 s m 56377824 . 0 对于对于 C C 点：点： = + C V B V CB V 方向： / XXBO4BC 大小： ？ ？ = C V l pc l mm s m 001 . 0 s m mm5518355 . 0 8355.551 = CB V l bc l mm s m 001 . 0 s m mm1436768 . 0 6768.143 = = 5 bcl CB lu V s r 0642

11、7 . 1 速速度度分分析析图图： 图图 1-61-6 (b)(b)加速度分析加速度分析 选取加速度比例尺为= a mm s m 2 001 . 0 对于对于 A A 点：点： = + = + + 4 A a n A a 4 t A a 43 A a k AA a 3434 r AA a 方向： A A / 4 OBO4 2 OBO4BO4 大小： ？ ? 由于= =2= 3 A a 2 2 AO l 2 2 34263 . 4 s m K AA a 34 4 34A A V 2 26918 . 1 s m = 已知， n A a 4 2 4 AO l 4 2 4818.343 . 0 s m

12、 根据加速度图 1-7 可得： =， = t A a 4 a a n l 2 5498973 . 2 s m r AA a 34 a a k l 2 4106178 . 2 s m = 4 A a 2 4 BO l 4 2 57293 . 2 s m 另外还可得出：= B a 4 A a AO BO l l 4 4 2 4090669 . 4 s m = n CB a 2 5 BC l 2 152911 . 0 s m 对于对于 C C 点点 = + + C a B a n CB a t CB a 方向：/ B CB XX 4 OBC 大小： ？ ？ 由= ,=已知， n CB a 2 5 B

13、C l 2 152911 . 0 s m B a 4 A a AO BO l l 4 4 2 4090669 . 4 s m 根据根据加速度图可得： =，= C a a cp l 2 247506 . 4 s m t CB a a cn l 2 5366925 . 0 s m 加速度分析图：加速度分析图： 图 1-7 4 4. . 对对位位置置9 9 点点进进行行动动态态静静力力分分析析 取“9”点为研究对象，分离 5、6 构件进行运动静力分析，作阻 力体如图 18 所示。 图 1-8 已知 G6=700N，又 ac=ac5=4.2475055m/s2,那么我们可以计算 FI6=- G6/ga

14、c = - (700/9.84.2475055)= - 303.393565N 设与水平导轨的夹角为，可测得的大小为 45R F 2.6456785 由 , 可计算出0cos 456 RIX FFF 0sin 6456 GFFF RRY , 717328.303 45 R F98071.685 6 R F 分离 3,4 构件进行运动静力分析，杆组力体图如图 1-9 所示 图图 1-91-9 已知： FR54=FR45=303.717328N，G4=200N 由此可得： FI4 = - G4/g a4 = - 44.99051 mNJM SI /901 . 8 091855 . 8 1 . 1

15、444 根据， 0 423435424144 hFMhFhFhGM RIRIO 其中，分别为,作用于的距离 1 h 2 h 3 h 4 h 4 G 4I F 54R F 23R F 4 O （其大小可以测得） ，可以求得： =609.753093N。 23R F 作力的多边形如图 1-10 所示 图图 1-101-10 由图 1-10 可得： = 250.04 N 4I R F 对曲柄 2 进行运动静力分析，作组力体图如图 1-11 所示， 图 1-11 作用于的距离为 h，其大小为 0.0523612m 32R F 2 O 所以曲柄上的平衡力矩为： ，方向为逆时针。mNhFM R /0924

16、.13 32 心得体会心得体会 美丽的花朵必须要通过辛勤的汗水浇灌.有开花才有结果,有付出 才有收获. 通过几天日日夜夜的奋斗，在老师亲切地指导下，在同学们的密 切配合下，当然也有自己的努力和辛酸,这份课程设计终于完成了, 心里无比的高兴,因为这是我们 努力的结晶. 在这几天中，我有很多的体验，同时也有我也找到许多的毛病， 仅就计算机辅助绘图而言，操作的就远远不够熟练，专业知识也不 能熟练应用。但是通过这次实践设计，我觉得我有了很打的提高。 其次，通过这次设计我学会了查找一些相关的工具书，并初步掌 握了一些设计数据的计算方法； 再次，自己的计算机绘图水平也有了一定的提高，并对所学知识 有了进一

17、步的理解。 当然，作为自己的第一次设计，其中肯定有太多的不足，希望在 今后的设计中，能够得到改正，使自己日益臻于成熟，专业知识日 益深厚。 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。 “功到自然成.”只有通过不锻炼,自己才能迎接更大的挑战和机 遇,我相信我自己一定能够在锻炼成长. 谢辞谢辞 本论文是在李老师亲自指导下完成的。导师在学业上给了我很 大的帮助，使我在实验过程中避免了许多无为的工作。导师一丝不 苟、严谨认真的治学态度，精益求精、诲人不倦的学者风范，以及 正直无私、磊落大度的高尚品格，更让我明白许多做人的道理，在 此我对老师表示衷心的感谢！ 参考文献参考

18、文献 1、机械原理/孙恒，陈作模，葛文杰主编六版北京 2006.5 2、理论力学/哈尔滨工业大学理论力学研究室编六版 北京 2002.8 3、机械原理课程设计指导书/罗洪田主编北京 1986.10 4. 机械原理教程. 申永胜主编. 北京：清华大学出版社， 1999 5.机械原理邹慧君等主编，高等教育出版社，1999 6.连杆机构伏尔默 J 主编，机械工业出版社 7.机构分析与设计华大年等主编，纺织工业出版社 8.机械运动方案设计手册邹慧君主编，上海交通大学出版社 9. 机械设计吴克坚，于晓红，钱瑞明主编. . 北京：高等 教育出版社，2003 10.机械设计.龙振宇主编. 北京：械工业出版社

19、，2002 11. 机械设计基础（第四版） 杨可桢，程光蕴主编. . 北京：高等教育出版社，1999 12. 机械设计基础（下册） 张莹主编. 北京：机械工业出版 社， 1997 13.机械设计（机械设计基础） 周立新主编. . 重庆：重 庆大学出版社， 1996 14.机械系统设计朱龙根，黄雨华主编. 北京：机械工业 出版社， 1990 15.机械设计学黄靖远，龚剑霞，贾延林主编. 北京：机 械工业出版社， 1999 16. 机械设计手册徐灏，第二版. 北京：机械工业出版社， 2000 17.设计方法学黄纯颍主编，机械工业出版社 18.机械传动设计手册江耕华等主编，煤炭工业出版社 19. 机械原理 （第六版） 孙 桓 等 主编 高等教育出版社 20.机械原理课程设计指导书 罗洪田 编著 高等教育出版社 21.机械原理教学大纲 制定人张荣江 22. 机械原理 郑文经 吴克坚等 主编