机械原理课程设计说明书-牛头刨床的运动分析与设计.doc
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1、机械原理课程设计计算说明书设计题目:牛头刨床的运动分析与设计学生姓名: 学 号: 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 机自0901 指导教师: 2011年6月22日目 录1、前言 2、课程设计任务书 3、牛头刨床各机构的运动分析与评价 4、小结5、参考文献 前言此次课程设计是针对牛头刨床的运动分析与设计,设计中涉及导杆机构、凸轮机构和双摇杆机构,以及它们各自的运动分析。此课程设计应完成如下主要内容:1、 为提高工件的表面加工质量刨刀的使用寿命,刨削时刨刀应为匀速或近似匀速的运动;2、 为提高生产率,刨刀应快速返回,以减少非工段时间,即要求有急回特性,其行程速比系数应满足给定的值(K1.
2、4);3、 刨刀行程H要达到所须的长度(约在300mm左右),刨刀每刨削一刀后返回时,工作台作横向进给,每次横向进给量应相同;4、 绘制该机构各部分的运动简图以及各部分的运动分析;5、 完成该机构(牛头刨床的运动分析与设计)的设计说明书。一、导杆机构的运动分析(一)已知条件、要求及设计数据1、已知:曲柄每分钟转速2。各构件尺寸,刨头移动导路的位置位于导杆端点所作圆弧高的平分线上。2、要求:作机构运动简图,作机构两个位置的速度、加速度多边形,并作出刨头一个运动循环的运动线图。3、设计数据:设计内容符号数据单位导杆机构的运动分析n260r/minl0204380mml02A110mml04B540
3、mmlBC0.25l04Bmm(二)设计过程(1)作机构运动简图选取尺寸比例尺l=5mm/mm,作出做6和3两个曲柄位置的机构运动简图。图1(2)作速度分析根据已知条件,速度分析应由A点开始,并取重合点及进行求解。已知点的速度 其方向垂直于指向与转向一致。为了求,需先求得构件4上任意一点的速度,因构件3和构件4组成移动副,故可由两构件上重合点间的速度关系来求解。由运动合成原理可知,重合点有: 方向: 大小: ? ?式中仅有两个未知量。取速度比例尺v=0.01(m/s/mm),并取点p作为速度图极点,作其速度图如图2所示6点速度多边形图2所以 则 由运动合成原理可知,滑块6上C点的运动可认为是随
4、基点B作平动与绕基点B作相对转动的合成。故有: 方向: 大小: ? ?其中,式中仅有两个未知量,并取速度点p作为速度图极点,作其速度图如图2所示,于是得: (3)作加速度分析加速度分析的步骤与速度分析相同,也应从点A开始且已知A点仅有法向加速度,即:,其方向沿AO2,并由A指向O2,点A4的加速度aA4由两构件上重合点间的加速度关系可知,有: 方向:AO4 大小: P ? P P ?式中,为A4点相对于A3的科氏加速度,其大小为: 方向为将相对速度vA3A4沿牵连构件4的角速度的方向转过之后的方向。而的大小为: 式中仅有两个未知量,故可用作图法求解,选取加速度比例尺a=0.03(m/s/mm)
5、并取为加速度图极点,作其加速度图如图3所示。6点加速度多边形 图3于是得: 滑块6上C点的运动可认为是随基点B作平动的与绕B作相对转动的合成,故有: 方向: 大小: ? P P P ?式中,aB的大小和方向可用加速度投影定理求解。因构件4上A、O4两点的加速度已知,如图3所示。当做出后,由即可求得b点位置和aB大小, 取点为加速度图极点,依次作其及加速度图,如图3所示,于是得: 按照上述步骤,绘制3点的速度、加速度多边形图,如下图所示:3点的速度多边形图4 方向: 大小: ? ?所以 则 方向: 大小: ? ?其中 3点的加速度多边形图5 方向:AO4 大小: P ? P P ?式中,为A4点
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