牛頭刨床導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析、動態(tài)靜力分析課程設(shè)計說明書

1、理工大學(xué)學(xué)院課程設(shè)計說明書課題名稱：機械原理課程設(shè)計學(xué) 院：機電工程系專業(yè)班級：機械設(shè)計制造及其自動化學(xué) 號：學(xué) 生：指導(dǎo)老師：理工大學(xué)學(xué)院教務(wù)處2012年 12月 12日機械原理課程設(shè)計評閱書題目牛頭刨床導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析、動態(tài)靜力分析學(xué)生姓名學(xué)號指導(dǎo)教師評語及成績指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日答辯評語及成績答辯教師簽名： 年 月 日教研室意見總成績： 室主任簽名： 年 月 日摘 要牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床，本次課程設(shè)計的主要內(nèi)容是牛頭刨床導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析和動態(tài)靜力的分析。全班同學(xué)在分為兩個小組后每人選擇一個相互不同的位置，獨立繪制運動簡圖，進(jìn)行速度、加速度以及機構(gòu)受力分析，繪制相

2、關(guān)運動曲線圖，最后將上述各項內(nèi)容繪制在兩張1號圖紙上，并完成課程設(shè)計說明書。本次機械原理課程設(shè)計的主要特點是具有較高的工作獨立性內(nèi)容聯(lián)系性，和能夠通過此次課程設(shè)計將相關(guān)課程中的相關(guān)知識融會貫通，進(jìn)一步加深學(xué)生所學(xué)的理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的獨立解決有關(guān)課程實際問題的能力，使學(xué)生對于機械運動學(xué)和動力學(xué)的分析和設(shè)計有一個比較完整的概念。關(guān)鍵字：牛頭刨床、靜力分析、機械原理目 錄 TOC o 1-2 u 摘 要 PAGEREF _Toc20483 I1設(shè)計任務(wù) PAGEREF _Toc27626 12導(dǎo)桿機構(gòu)的基本尺寸確定 PAGEREF _Toc8561 2 PAGEREF _Toc26459 2 PA

3、GEREF _Toc7053 23 導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析 PAGEREF _Toc213 33.1 速度分析 PAGEREF _Toc20567 33.2 加速度分析 PAGEREF _Toc5361 44導(dǎo)桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析 PAGEREF _Toc23091 64.1 運動副反作用力分析 PAGEREF _Toc3057 64.2 曲柄平衡力矩分析 PAGEREF _Toc540 6總 結(jié) PAGEREF _Toc3478 8主要收獲與建議 PAGEREF _Toc12450 9參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc2246 101設(shè)計任務(wù)機械原理課程設(shè)計是高等工業(yè)學(xué)校機械類學(xué)生第一次全面的機

4、械運動學(xué)和動力學(xué)分析與設(shè)計的訓(xùn)練，是本課程的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)。機械原理課程設(shè)計的任務(wù)是：（1） 小組成員按設(shè)計任務(wù)書要求想三個方案、小組討論確定所選最優(yōu)設(shè)計方案；（2） 確定桿件尺寸；（3） 繪制機構(gòu)運動簡圖；（4） 對機構(gòu)進(jìn)行運動分析，求出相關(guān)點或相關(guān)構(gòu)件的參數(shù)，如點的位移、速度。列表，并繪制相應(yīng)的機構(gòu)運動線圖如位移、速度、加速度、力矩與原動件轉(zhuǎn)角曲線；（5） 對機械運動的受力分析；（6） 要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計任務(wù)，繪制必要的圖紙。圖1-1 小組分布圖編號01020304050607位置編號2030507090115135學(xué)號張志國李灝靳憲文王鵬飛李洋李凱張奇川編號08091011121314位

5、置編號155175190230270310330學(xué)號鄭海華王建偉劉振張延軍王凱李昊胡哲表1.1 小組分布表2導(dǎo)桿機構(gòu)的基本尺寸確定表2-1 設(shè)計數(shù)據(jù)表導(dǎo)桿機構(gòu)運動分析轉(zhuǎn)速n250機架Lo2o4430工作行程H400行程速比系數(shù)K連桿LCB與導(dǎo)桿LBO4之比導(dǎo)桿機構(gòu)動態(tài)靜力分析工作阻力F（N）3800導(dǎo)桿質(zhì)量m4(kg)22滑塊6質(zhì)量m6（kg）80導(dǎo)桿的轉(zhuǎn)動慣量JS42）設(shè)計數(shù)據(jù)分析計算：圖2-1機構(gòu)運動簡圖3 導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析 速度分析由于構(gòu)件2和構(gòu)件3在A處的轉(zhuǎn)動副相連，故，大小等于，方向垂直于線，指向與一致。計算得： （1）取構(gòu)件3和4的重合點A進(jìn)行速度分析，列速度矢量方程。得： 大小

6、 ? ? 方向 取速度極點P，速度比例尺 ，作速度多邊形如圖3-1。圖3-1 A點速度分析圖由圖得： 由解析法得：計算得： （2）取5構(gòu)件作為研究對象，列速度矢量方程。得： 大?。?? ? 方向：水平 取速度極點P，速度比例尺，作速度多邊形如圖3-2。圖 3-2 C點速度分析由圖得： (水平向右)3.2 加速度分析因構(gòu)件2和3在A點處的轉(zhuǎn)動副相連，故其大小等于,方向由A指向。已知： 計算得： 取3、4構(gòu)件重合點A為研究對象，列加速度矢量方程。得： 大小: ？ 0 ？ 方向: （向右） 取加速度極點,加速度比例尺，作加速度多邊形如圖3-3所示。圖3-3 A點加速度分析由圖得：由解析法知：計算得：

7、取5構(gòu)件為研究對象,列加速度矢量方程得： 大?。?? ? 方向： 水平 取加速度極點,加速度比例尺，作加速度圖形如圖3-4所示。圖3-4 C點加速度分析圖由圖得： (方向水平向右)4導(dǎo)桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析4.1 運動副反作用力分析取“6”點為研究對象，分離5、6構(gòu)件進(jìn)行運動靜力分析。 已知： 計算得： = 大?。?？ ？ 方向：豎直向下 豎直向上 X向右 X向左取極點，比例尺，作力多邊形如圖4-1。圖4-1 6構(gòu)件靜力分析圖由圖得：4.2 曲柄平衡力矩分析（1）分離3、4構(gòu)件進(jìn)行運動靜力分析。對點取矩得： ；已知： 將數(shù)據(jù)代入式計算得：對4構(gòu)件進(jìn)行靜力分析：因為5構(gòu)件為二力桿，所以； 大?。?

8、? 方向： 向右 ？ 向右 豎直向下取極點，比例尺，作力多邊形如圖4-2所示。圖4-2 4構(gòu)件靜力分析圖得： （2）對曲柄2進(jìn)行運動靜力分析。對取距： ； 得： 總 結(jié)通過本次課程設(shè)計，對于機械運動學(xué)與動力學(xué)的分析與設(shè)計有了一個比較完整的概念，同時，也培養(yǎng)了我的表達(dá)、歸納總結(jié)能力。此外，通過此次設(shè)計我也更加明確了自己所學(xué)知識的用途，這為以后的學(xué)習(xí)指明了方向，讓我在以后的學(xué)習(xí)中更加思路清晰，明確重點，從而向更好的方向努力。同時在設(shè)計的整個過程中葉發(fā)現(xiàn)了自己的很多的缺點，眼高手低，細(xì)節(jié)問題注意程度不夠，在處理關(guān)鍵的數(shù)據(jù)時往往要重復(fù)的計算好幾遍，漏掉一個小數(shù)點就會導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差很大。另外在設(shè)計的過程中

9、葉培養(yǎng)了自己的合作能力，自從第一天開始我們?nèi)M同學(xué)就積極投入到學(xué)習(xí)中去，完成各自的數(shù)據(jù)計算，基本草圖的繪制，數(shù)據(jù)的簡單處理，為了不影響全組同學(xué)的最后答辯時間每個人都很投入，每天都呆在繪圖室里六七個小時，有些同學(xué)甚至晚上九點半回宿舍，我認(rèn)為這種精神非常重要即便是在以后的工作崗位上。而且大家積極的同他人交流，討論設(shè)計過程遇到的難題，一起去解決，這樣就會是一個問題越分析越明朗，直到最后每個人都真正的明白理解，這種學(xué)習(xí)的方法也是值得借鑒的，在討論中學(xué)習(xí)，而且這種由同學(xué)自己得到的東西，同學(xué)們記得會更加的深刻，另外在討論學(xué)習(xí)過程中同學(xué)們之間的關(guān)系會更加密切，非常有利于增進(jìn)同學(xué)之間的友誼。在最后課程設(shè)計結(jié)束

10、后，這不僅使我們將相關(guān)的知識掌握的更加牢固，我們更學(xué)到了一些技能以外的其他東西，領(lǐng)略到了別人在處理專業(yè)技能問題時顯示出的優(yōu)秀品質(zhì)，更深內(nèi)切的體會到人與人之間的那種相互協(xié)調(diào)合作的機制，同學(xué)們所表現(xiàn)出來的積極向上勤奮好學(xué)的精神更值得我們在以后的學(xué)習(xí)生活中一直保持下去。更重要的是通過本次課程設(shè)計使我明白了自己知識還比較欠缺，需要學(xué)習(xí)的東西好有很多，以前總認(rèn)為自己掌握很好的東西，其實差的還很遠(yuǎn)，尤其是在機械這個大行業(yè)里面，學(xué)了那么一丁點的東西，根本拿不出手，要想真正的在這個行業(yè)中有所建樹，付出是你必須的，而且是不遺余力的去努力，沉下心去學(xué)習(xí)。最后感謝指導(dǎo)老師對我們的悉心指導(dǎo)以及各位同學(xué)的幫助，順利的完成了本次的課程設(shè)計，努力的學(xué)習(xí)他們的優(yōu)秀的品質(zhì)，改正自己的缺點與不足，為以后的工作道路打下堅實的基礎(chǔ)。主要收獲與建議這次課程設(shè)計是對牛頭刨床曲柄擺干機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析、機構(gòu)的運動分析、機構(gòu)的力分析，通對牛頭刨床機構(gòu)的機構(gòu)運動和動力分析，加深了我對平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析理解。課程設(shè)計中通過用矢量方程圖解法作機構(gòu)的速度機構(gòu)及加速度的圖解分析以及不考慮摩擦?xí)r機構(gòu)的力分析，并手繪出機構(gòu)運動簡圖、速度矢量圖、加速度矢量圖，將機械制圖、機械原理對機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、運動、力分析等理論知識用于實踐，加深了對機械原理這門課程的理解，既增強了對理論知識的掌握與充分提高了自身的實踐