机械原理课程设计牛头刨床.ppt

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1、机械原理课程设计机械原理课程设计一、一、课程设计的目的与任务课程设计的目的与任务 二、二、课程设计的内容与基本要求课程设计的内容与基本要求 三、三、课程设计步骤及进度课程设计步骤及进度 四、四、设计说明书及图纸的要求设计说明书及图纸的要求五、五、课程设计有关计算的说明课程设计有关计算的说明P34P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课P34P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课P34P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课P3

2、4P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课P34P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课P34P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课P34P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课P34P23P24P12P13P14一、课程设计的目的与任务一、课程设计的目的与任务 机械原理课程设计是工科院校学生在大学期间利用已学过的知识第一次比较全面的、具有实际内容和意义的课程设计，也是机

3、械原理课程的一个重要的实践教学环节。机械原理课程设计是将知识转化为能力的桥梁，其主要目的是进一步巩固和加深学生所学的理论知识，并将其系统化；培养学生综合运用所学知识独立解决实际问题的能力和初步培养学生进行创新设计的能力；培养团结协作能力。使学生初步掌握机械运动方案设计，并在机构分析与综合方面受到一次比较全面的训练。课程设计的具体任务是对牛头刨床机构进行结构分析、运动分析和动力分析，并在此基础上确定飞轮的转动惯量。机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课P34P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课二、课程设计的内容

4、与要求二、课程设计的内容与要求每个人的题号每个人的题号模具模具081 学号学号0130 方案方案中对应的学生编号中对应的学生编号0130 模具模具082 学号学号0130 方案方案中对应的学生编号中对应的学生编号0130模具模具081 学号学号31尾尾 方案方案中对应的学生编号中对应的学生编号0118模具模具082 学号学号31尾尾 方案方案中对应的学生编号中对应的学生编号3011按指指定的题号，根据按指指定的题号，根据机械原理课程设计指导书机械原理课程设计指导书中的题目和中的题目和数据，要求如下：数据，要求如下：1、结构设计、结构设计 设计出牛头刨床的各杆尺寸及机构有关运动参设计出牛头刨床的

5、各杆尺寸及机构有关运动参数。数。在 1 号图纸中心偏上一些按指定的二个位置按比例画机构位置图（包括左右极限位置），并将给定的二个位置中的一个一般位置画成机构简图。在同组同学中收集数据（共12个）在 1 号图纸右上侧绘制刀头位移曲线图。机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课2、运动分析、运动分析 用图解法进行机构的运动分析。用图解法进行机构的运动分析。在上述 1 号图纸左侧作速度和加速度多边形。在同组同学中收集数据（共12个）作刀头的速度和加速度曲线图，在 1 号图纸右中下侧绘制速度和加速度曲线图。3、动态静力分析动态静力分析 用图解法进行机构的动态静力分析。用图解法进

6、行机构的动态静力分析。求出各运动副的总反力及惯性力、惯性力偶及平衡力矩。在 1 号图纸下侧画示力体和力多边形。4、飞轮设计、飞轮设计 计算等效转动惯量计算等效转动惯量Je，求出飞轮，求出飞轮JF。在同组同学中收集数据（共12个平衡力矩，即Mer），在3号坐标图纸上绘制一个运动循环内的等效阻抗力矩Mer（）图和等效驱动力矩Med（）图（Med=C），用面积法作Wd（）Wr（）图，求出最大盈亏功，最后求出飞轮JF。P34P23P24P12P13P14三、课程设计步骤及进度三、课程设计步骤及进度设计内容学时备注1、结构设计0.5天2、运动分析2天3、动力分析2天4、飞轮设计等1天5、绘图2天6、整理

7、说明书2天6、验收0.5天 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课P34P23P24P12P13P14四、设计说明书及图纸的要求四、设计说明书及图纸的要求 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课（一）设计说明书（一）设计说明书1、封面 封面格式要统一且打印。2、内容（目录）（1）设计题目（2）结构设计（3）运动分析（4）动力分析（5）飞轮设计（6）设计小结（7）参考书目3、要求。要求字迹端正，文句通顺，步骤清楚，叙述简明。说明书中所用的公式和数据应说明来源，参考资料应编号和书写页次。说明书中每一自成单元的内容都应有大小标题，使其醒目突出。机械

8、原理课程设计 说明书设计题目 系 专业 班 设计者 指导教师 年 月 日 P34P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课注意：各个数据是计算出注意：各个数据是计算出来的，不是从图上量出来来的，不是从图上量出来的。先计算数据，后按一的。先计算数据，后按一定的比例作图。每项数据定的比例作图。每项数据保留小数点后二位数！保留小数点后二位数！（二）图纸（二）图纸 1、一号图上面应有机构运动简图，二个位置的速度图和加速度图，一个位置的示力体和力的多边形，刀头位移曲线、刀头速度曲线和加速度曲线图2、三号图上面有等效阻抗力矩Mer（）图和等效驱动力矩M

9、ed（）Wd（）Wr（）图，动能变化曲线图（求最大盈亏功）。P34P23P24P12P13P14刀头位移刀头的速度和加速度曲线图 主图标题栏示力体和力多边形速度和加速度图 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课P34P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课 牛头刨床是一种靠刀具的往复直线运动及工作台的间歇运动来完成工件的平面切削加工的机床。电动机经过减速传动装置（皮带和齿轮传动）带动执行机构（导杆机构和凸轮机构）完成刨刀的往复运动和间歇移动。刨床工作时，刨头6由曲柄2带动右行，刨刀进行切削运动切削运动，称为工作行

10、程。在切削行程H中，前后各有一段0.05H的空刀距离，工作阻力P为常数；刨刀左行时，即为空回行程，此行程无工作阻力。在刨刀空回行程时，由摆动从动件盘形凸轮机构通过四杆机构带动棘轮机构，棘轮机构带动螺旋机构使工作台连同工件在垂直纸面方向上做一次进给运动进给运动，以便刨刀继续切削。牛牛 头头 刨刨 床床 原原 理理 图图P34P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课P34P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课P34P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设

11、 计计 指指 导导 课课结构分析的内容：用数据说明设计的机构合理性！结构分析的内容：用数据说明设计的机构合理性！1、分析压力角最小时，刨头导路的合理位置xx2、机构应该有确定的运动，计算自由度。3、确定行程速度变化系数4、计算最大行程HP34P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课P34P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课运动分析的内容：计算二个给定位置各构件的运动分析的内容：计算二个给定位置各构件的速度及加速度、质心加速度及刀头的位移速度及加速度、质心加速度及刀头的位移1、复合

12、点法：、复合点法：构件3、4重合点间的运动方程求解构件4的角速度和角加速度。vA4=vA3+va4a3根据vA4求构件4的角速度和an4，根据va4a3和和构件4的角速度，求，求出出aKA4A3aA4=aA3+aKA4A3+arA4A3=an4+at4根据at4求解构件4的角加速度。从而B点和构件4的质心速度和切向、法向加速度求出。2、基点法、基点法求解构件6速度和加速度。vC=vB+vCBaC=aB+anCB+atCBP34P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课动态静力分析的内容：计算一个给定位置各运动态静力分析的内容：计算一个给定位

13、置各运动副的总反力及惯性力和惯性力偶。动副的总反力及惯性力和惯性力偶。从尾部到头的原则Fx=0Fy=0M=0参照教材Page5859例题 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课5、6杆组杆组受到的力有：FR76、G6、P、FR56、FI6，这几个力并不是作用在同一点。FR76、G6、FI6作用于质心，P偏离于导路，FR56作用于C处。FR76、FR56未知，可把FR76分解为FR76X、FR76Y，根据Fx=0 Fy=0 M=0求出FR76、FR56由于5的质量不计，FR45=FR54=FR65=FR563、4杆组杆组受到的力有：FR54、G4、FR14、FR34、F

14、I4，MI4。FR14、FR34未知，FR34作用于A点，垂直于构件4，可把FR14分解为FR14X、FR14Y，根据Fx=0 Fy=0 M=0求出FR14、FR34由于3的质量不计，FR34=FR43=FR23=FR32P34P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课原动件原动件2受到的力有受到的力有FR72，FR32，由于构，由于构件件2质量不计，质量不计，FR72=FR32因此就可以计算出平衡力矩因此就可以计算出平衡力矩Mb计算各力是要注意方向，建议角度方向以计算各力是要注意方向，建议角度方向以X、Y轴为参照系，各力计算出来后，根据他

15、们之间轴为参照系，各力计算出来后，根据他们之间的相互关系（角度及大小）然后按一定的比例的相互关系（角度及大小）然后按一定的比例作各杆组的力的多边形。作各杆组的力的多边形。P34P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课飞轮设计的内容：以曲柄为等效构件，求系统的等效转动惯量飞轮设计的内容：以曲柄为等效构件，求系统的等效转动惯量Je（不能忽略不计）。再根据不均匀系数求（不能忽略不计）。再根据不均匀系数求JF收集数据（共收集数据（共12个平衡力个平衡力矩，即矩，即Mer），在），在3号坐标号坐标图纸上绘制一个运动循环图纸上绘制一个运动循环内的等效

16、阻抗力矩内的等效阻抗力矩Mer（）图和等效驱动力矩）图和等效驱动力矩Med（）图（）图（Med=C），），用面积法作用面积法作Wd（）Wr（）图，）图，Wd（）-Wr（）=Wmax求出最大盈亏功，最后求求出最大盈亏功，最后求出飞轮出飞轮JF。最麻烦最细腻的是作最麻烦最细腻的是作Wd（）图，计算十二个）图，计算十二个Wd的的数据需要计算十二个面积数据需要计算十二个面积。飞轮设计详见飞轮设计详见机械原理课程设计指导书机械原理课程设计指导书Page 5愿课程设计给你留下美好的回忆！愿课程设计给你留下美好的回忆！祝大家取得优异的成绩！祝大家取得优异的成绩！2010.05.20P34P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课P34P23P24P12P13P14 机机 械械 原原 理理 课课 程程 设设 计计 指指 导导 课课