機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)-08new

1、 工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)題 目： 牛頭刨床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中連桿的設(shè)計(jì)與分析 專 業(yè)： 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 2009級(jí) 學(xué) 號(hào)： 20091526 姓 名： 晉家偉 指導(dǎo)教師： 李琦 日 期： 2011、12月 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 目錄：一、課程設(shè)計(jì)題目 3 二、 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 課程設(shè)計(jì)要求說(shuō)明 3 課程設(shè)計(jì)主要數(shù)據(jù) 3 機(jī)構(gòu)選型、方案分析及方案的確定 4 主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)尺寸的綜合與確定 5 桿組拆分 6 繪制刀頭位移曲線圖 6 運(yùn)動(dòng)過(guò)程計(jì)算 73、 參考文獻(xiàn) 12四、 結(jié)束語(yǔ) 121、 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目：牛頭刨床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中連桿的設(shè)計(jì)與分析 設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師(簽字)： 2、 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

2、2.1、課程設(shè)計(jì)的要求（1）根據(jù)牛頭刨床的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖及必要的數(shù)據(jù)，進(jìn)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析和運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析；（2）為了提高生產(chǎn)效率，要求刨刀的往復(fù)切削運(yùn)動(dòng)具有急回特性（切削時(shí)刨刀的移動(dòng)速度低于空行程速度）；（3）刨刀切削運(yùn)動(dòng)速度平穩(wěn)；（4）要求機(jī)構(gòu)具有良好的傳力特性（在整個(gè)行程中推動(dòng)牛頭刨床應(yīng)有較小的壓力角）。2.2、課程設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)曲柄轉(zhuǎn)速n=48r/min 機(jī)架LAC=380mm工作行程H=310mm 行程速比系數(shù)K=1.46 連桿與導(dǎo)桿之比LDE/LCD=0.25 曲柄與水平線的夾角120 2.3、機(jī)構(gòu)選型、方案分析及方案的確定主執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參考方案： 方案1 方案2 方案3方案分析：方

3、案一、1. 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)，自由度為F=3n-（2Pl+ Ph）=35-(27+0)=1，曲柄為機(jī)構(gòu)原動(dòng)件；2. 通過(guò)曲柄帶動(dòng)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和滑塊機(jī)構(gòu)使刨刀往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)切削功能，滿足功能要求3. 工作性能，工作行程中，刨刀速度較慢，變化平緩符合切削要求，擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)使其具有急回作用，可滿足任意行程速比系數(shù)K 的要求；4. 傳遞性能，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)角恒為90，傳動(dòng)性能好，能承受較大的載荷，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈較長(zhǎng)，傳動(dòng)間隙較大；5. 動(dòng)力性能，傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊震動(dòng)較?。?. 結(jié)構(gòu)和理性，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，尺寸和質(zhì)量也較小，制造和維修也較容易；7. 經(jīng)濟(jì)性，無(wú)特殊工藝和設(shè)備要求，成本較低。方案確定： 2.4、主傳動(dòng)機(jī)

4、構(gòu)尺寸的綜合與確定由已知數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算得K=（180+）/（180-）， =33.66AB=AC sin(/2)=110(mm)CD=(H/2)/(sin /2)=535(mm)DE=CD x (LDE/LCD)=134(mm)H=CD - (CD-CDcos/2)/2 =523(mm) 2.5、桿組拆分2.5、繪制刀頭位移曲線圖1Se120-0.230150-0.246197-0.2983430.020 2.6 運(yùn)動(dòng)過(guò)程計(jì)算：1、 求C點(diǎn)的速度：確定構(gòu)件3上A點(diǎn)的速度：構(gòu)件2與構(gòu)件3用轉(zhuǎn)動(dòng)副A相聯(lián)，所以 A3=A2。又 A2=2lO2A =0.96.7=0.6m/s求的速度： 選取速度比例尺

5、： v=0.023(m/s)/mm; A4 = A3 + A4A3 方向： BO4 AO2 BO4 大?。?？ ？ 用圖解法求解如圖1： 式中 A3、 A4表示構(gòu)件3和構(gòu)件4上 A點(diǎn)的絕對(duì)速度，A4A3表示構(gòu)件4上A點(diǎn)相對(duì)于構(gòu)件3上A點(diǎn)的速度，其方向平行于線段BO4，大小未知；構(gòu)件4上A點(diǎn)的速度方向垂直于線段BO4，大小未知。在圖上任取一點(diǎn)P，作A3 的方向線pa3 ，方向垂直于AO2，指向與 2的方向一致，長(zhǎng)度等于 A3/ v，（其中 v為速度比例尺）。過(guò)點(diǎn)p作直線垂直于BO4 代表 A4的方向線，再過(guò)a3作直線平行于線段BO4 代表A4A3的方向線這兩條直線的交點(diǎn)為a4，則矢量pa4和a3

6、a4分別代 A4和A4A3 。由速度多邊形得： 3 求BO 4的角速度：曲柄位于起點(diǎn)1時(shí)位置圖如設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)圖（1）：此時(shí)為：將曲柄圓周作12等分則當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)到1位置時(shí)，如圖（1）： 桿BO 4的角速度：=VA4/= rad/s =1.75 rad/s桿BO 4的速度V4:V4= =1.751.54m/s=0.9431m/s 求C點(diǎn)的速度 c： c = B + CB方向： X-X BO4 BC 大?。?？ 4lO4B ？速度圖見(jiàn)圖2：式中c 、B 表示點(diǎn)的絕對(duì)速度。 CB表示點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的相對(duì)速度其方向垂直于構(gòu)件CB，大小未知，點(diǎn)C的速度方向平行于X-X，大小未知，圖上任取一點(diǎn)p作代表 B的矢量p

7、b其方向垂直于BO4指向于轉(zhuǎn)向相反，長(zhǎng)度等于（為速度比例尺）。過(guò)點(diǎn)p作直線平行于X-X，代表 c的方向線，再點(diǎn)b作直線垂直于BC代表 CB的方向線，這兩方向線的交點(diǎn)為C則矢量pc和bc便代表 c、 CB。則C點(diǎn)的速度為： c= v pc = v 40 = 0.92 m/s CB= v cb= v 5 = 0.115 m/s2、 求C點(diǎn)的加速度： 求aA2：因曲柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)：故 選取加速度比例尺： a=0.15（m/s2）/mm 求aA4：方向: BO4 BO4 AO2 BO4 BO4 大?。?？ ？加速度見(jiàn)下圖：式中是的切向和切法向加速度，是點(diǎn)A4相對(duì)于A3的相對(duì)加速度，但由于構(gòu)件3與構(gòu)件4構(gòu)成

8、移動(dòng)副，所以故其方向平行于二構(gòu)件相對(duì)移動(dòng)方向，即平行于BO4,大小未知，為哥氏加速度，它的大小為，其中為相對(duì)速度和牽連角速度矢量之間的夾角，但是對(duì)于平面運(yùn)動(dòng)，的矢量垂直于運(yùn)動(dòng)平面而位于運(yùn)動(dòng)平面內(nèi)，故，從而哥氏加速度的方向是將沿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)（即圖中的方向）。在 上面的矢量方程中只有的大小未知，故可用圖解法求解。如右圖，從任意極點(diǎn)連續(xù)作矢量代表；再過(guò)作垂直于線段BO4 ，大小； 的方向，過(guò)作垂直于BO4，的直線，代表的方向線，它們相交點(diǎn)則矢量代表。3 求B點(diǎn)加速度：構(gòu)件4的角加速度 BO4為： 4 求C點(diǎn)的加速度：方向： x-x BO4 BO4 CB CB 大小: ？ lBO4BO4 ？ 0.09

9、0m/s2加速度圖見(jiàn)下圖：式中，表示點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的法向加速度其方向?yàn)閺腃指B；表示點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的切向加速度，其方向垂直于CB。又因速度多邊形已作出，所以上式法向加速度可求出（C點(diǎn)作水平運(yùn)動(dòng)，故C點(diǎn)的法向加速度為0）。僅有的大小未知，同樣可以用圖解法求解。如右圖，在圖上任取一點(diǎn) 作代表，方向?yàn)槠叫杏贐O4并從B指向O4，長(zhǎng)度為，（其中為加速度比例尺）。過(guò)作代表，方向垂直于BO4，長(zhǎng)度為，連接 ，垂直于CB代表的方向線又從作平行于X-X的方向線，兩線交點(diǎn)為，則矢量便代表。3、此時(shí)C點(diǎn)位置如下圖：選取長(zhǎng)度比例尺為：則：此時(shí)C點(diǎn)的位移為： 三、參考文獻(xiàn)【1】華大年，唐之偉，等.機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)M.北京：紡織工業(yè)出版社，1985【2】華大年，華志宏，等.連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用創(chuàng)新M.機(jī)械工業(yè)出版社，2008【3】牛鳴岐等.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)M .重慶大學(xué)出版社 ，2010【4】孫恒，陳作模等.機(jī)械原理M .高等教育額出版社，2006【5】梁崇高等.平面連桿機(jī)構(gòu)的計(jì)算設(shè)計(jì)M，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993【6】王玉新等.常用機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)M，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990【7】周明博等