機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)牛頭刨床的運(yùn)動(dòng)分析與設(shè)計(jì)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)題目：牛頭刨床的運(yùn)動(dòng)分析與設(shè)計(jì)目 錄1、前言2、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書3、牛頭刨床各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析與評(píng)價(jià)4、小結(jié)前言此次課程設(shè)計(jì)是針對(duì)牛頭刨床的運(yùn)動(dòng)分析與設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中涉及導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)，以及它們各自的運(yùn)動(dòng)分析。此課程設(shè)計(jì)應(yīng)完成如下主要內(nèi)容：1、 近似勻速的運(yùn)動(dòng)；2、 為提高生產(chǎn)率，刨刀應(yīng)快速返回，以減少非工段時(shí)間，即要求有急回3、 刨刀行程 H 要達(dá)到所須的長(zhǎng)度（約在 300mm 后返回時(shí)，工作臺(tái)作橫向進(jìn)給，每次橫向進(jìn)給量應(yīng)相同；4、 繪制該機(jī)構(gòu)各部分的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖以及各部分的運(yùn)動(dòng)分析；5、 完成該機(jī)構(gòu)（牛頭刨床的運(yùn)動(dòng)分析與設(shè)計(jì)）的設(shè)計(jì)說明書。（一）已知條件、

2、要求及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1、已知：曲柄每分鐘轉(zhuǎn)速 。各構(gòu)件尺寸,刨頭移動(dòng)導(dǎo)路的位置位2于導(dǎo)桿端點(diǎn)所作圓弧高的平分線上。2、要求：作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，作機(jī)構(gòu)兩個(gè)位置的速度、加速度多邊形，并做出刨頭一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的運(yùn)動(dòng)線圖。3、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：設(shè)計(jì)內(nèi)容（二）設(shè)計(jì)過程選尺寸比例尺 =0.02mm/mm，做出12 和 5 兩個(gè)曲柄位置的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。 A 及 進(jìn)行求解。AA34A3/s2A23其方向垂直于O A 指向與 轉(zhuǎn)向一致。244為了求 ，需先求得構(gòu)件 4 上任意一點(diǎn)的速度，因構(gòu)件 3 和構(gòu)件 4 組4成移動(dòng)副，故可由兩構(gòu)件上重合點(diǎn)間的速度關(guān)系來求解。由運(yùn)動(dòng)合成原理可知，重合點(diǎn) 有：34方向：O A A O A O4

3、44244？式中僅有兩個(gè)未知量。取速度比例尺v=0.02(m/s/mm)，并取點(diǎn) p 作為速v4vA4l4v由運(yùn)動(dòng)合成原理可知，滑塊6 上 C 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可認(rèn)為是隨基點(diǎn)B 作平動(dòng)與繞基點(diǎn)B 作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的合成。故有：v v vCBCB方向：軸 O B CB其中vB速度圖極點(diǎn)，作其速度圖如下圖所示，于是得：vCv u bc0.029m/svBCV加速度分析的步驟與速度分析相同，也應(yīng)從點(diǎn)A開始且已知A點(diǎn)僅有 223O A22并由A指向O A 的加速度a 由兩構(gòu)件上重合點(diǎn)間的加速度關(guān)系可知，a a a a a ankrA44244式中，a 為 A 點(diǎn)相對(duì)于A 的科氏加速度，其大小為：k43a 2 v 2

4、1.1800.5m/sk24 A43方向?yàn)閷⑾鄬?duì)速度 v 沿牽連構(gòu)件 4 的角速度 的方向轉(zhuǎn)過 之后的方A3A44nAO4a l 1.18 0.2880.401m/s222n式中僅有兩個(gè)未知量，故可用作圖法求解，選取加速度比例尺a=0.1(m/s /mm)并取 為加速度圖極點(diǎn)，作其加速度圖如圖所示。2p于是得：a 44 474.7m/s2al4滑塊6上C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可認(rèn)為是隨基點(diǎn)B作平動(dòng)的與繞B作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的合成，故有：nnCBBCBCBB OC B44式中，的大小和方向可用加速度投影定理求解。因構(gòu)件 4 上 、O 兩點(diǎn)的4pa O A即可求得 b點(diǎn)位44pb4a w l 0.6844m/s22nB

5、B4a l 9.47m/s t2n2取 點(diǎn)為加速度圖極點(diǎn)，依次作其及加速度圖，如下圖所示，于是得：pa pc94.69.46m/s2aCv43方向：41524大?。?？v Pa 0.0230m/sA4v40.60.432vA4v v w l 1.390.580.81m/s45BB下圖 滑塊的速度多邊形CBCB方向：軸 O B 4v pc 0.0240m/svCv bc0.026m/sBCmm/s )2aa a a a a ankrA4 44244式中，a 為 A 點(diǎn)相對(duì)于A 的科氏加速度，其大小為：k43k2a l 1.39 0.432m/s 222n2Aa滑塊的加速度的多邊形nnBBCBCB

6、方向：大?。?4a w l m/s222a w2 l nCBCB BCa pc8m/s2aC綜上速度、加速度值表如下：vvaaa4v42A3A4CA3c52180 2101.4180 150min1、已知：擺桿為等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，其推程運(yùn)動(dòng)角，遠(yuǎn)休止角，回程運(yùn)動(dòng)角，如圖 8 所示，擺桿長(zhǎng)度 l ，最大擺角 ，許用壓力sO9Dmax2 TS0lO2O9mmmm145（二）設(shè)計(jì)過程選取比例尺，作圖 =2mm/mm。l1、取任意一點(diǎn)O 為圓心，以作基圓；r 22.5mm20l2、再以O(shè) 為圓心，以為半徑作轉(zhuǎn)軸圓；72.5O2O922l3、在轉(zhuǎn)軸圓上O 右下方任取一點(diǎn)O ;292l4 O 為半徑畫

7、弧與基圓交于D點(diǎn)。O D即 62.5O9D99l為擺動(dòng)從動(dòng)件推程起始位置，再以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)并在轉(zhuǎn)軸圓上分別畫出推程、遠(yuǎn)休、回程、近休，這四個(gè)階段。再以 12.5對(duì)推程段等分、12.5A進(jìn)行標(biāo)記，于是得到了轉(zhuǎn)軸圓山的一系列的點(diǎn)，這些點(diǎn)即為擺桿再反轉(zhuǎn)過程中依次占據(jù)的點(diǎn)，然后以各個(gè)位置為起始位置，把擺桿的相應(yīng)位置對(duì)把各個(gè)點(diǎn)連接起來即可得到凸輪的外輪廓。5、凸輪曲線上最小曲率半徑的確定及滾子半徑的選擇（1）用圖解法確定凸輪理論廓線上的最小曲率半徑 ：先用目測(cè)法估計(jì)凸輪理論廓線上的 的大致位置（可記為A A點(diǎn)位圓心，任選較小的半徑r 作圓交于廓線上的BC點(diǎn)；分別以BC為圓心，以同樣的半徑 r FG 9 、E 兩點(diǎn)作直線，再過 F、G 兩點(diǎn)作直線，兩直線交于 O 點(diǎn)，則 O 點(diǎn)近似為廓線的最小曲率半徑。T凸輪滾子半徑的確定從兩個(gè)方向考慮： 幾何因素應(yīng)保證凸輪在各個(gè)點(diǎn)車的實(shí)際輪廓曲率半徑不小于 。對(duì)于凸輪的凸曲線處 rCT rCT半 徑 所 在 之 處 恰 為 凸 輪 上 的 凸 曲 線 ， 則 應(yīng) 用 公 式 ：5TTr (0.10.5)rT0T綜合兩方面的考慮，選擇滾子半徑為r 。T通過對(duì)牛頭刨床的運(yùn)動(dòng)分析與設(shè)計(jì)，根據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性和傳力特性,現(xiàn)對(duì)牛頭刨床作出如下評(píng)價(jià)：1、行程大小，即主動(dòng)件位于兩側(cè)極限為止時(shí)，刨刀行程H在所須的長(zhǎng)度（約在350mm次橫向進(jìn)給量相同；2、運(yùn)動(dòng)特性，其