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1、机械原理课程设计说明书机械原理课程设计说明书题目：题目： 牛头刨床机构的综合设计与分析牛头刨床机构的综合设计与分析院（系）：院（系）： 机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院 专业班级：专业班级： 机械电子工程机械电子工程 班班 学学 号：号： 学生姓名：学生姓名： 指导教师：指导教师： 教师职称：教师职称： 起止时间：起止时间： 1目 录一、设计题目与原始数据2 二、牛头刨床示意图3 三、导杆机构设计3 四、机构运动分析4五、机构动态静力分析10六、飞轮设计16七、设计凸轮轮廓曲线18八、齿轮设计及绘制啮合图19九、解析法21 1导杆机构设计212机构运动分析213机构动态静力分析244凸
2、轮设计 26十、附录 29十一、本设计的思想体会 39十二、参考文献39 2一、设计题目与数据1题目牛头刨床的综合与分析2原始数据刨头的行程： H=430mm行程速比系数 K=1.4机架长 LO2O3=450mm质心与导杆的比值 LO3S4/LO3B=0.5连杆与导杆的比值 LBF/LO3B=0.35刨头重心至 F 点距离 XS6=180mm导杆的质量 m4=18kg刨头的质量 m6=72kg导杆的转动惯量 JS4=1.1kgm切割阻力 FC=1200N切割阻力至 O2的距离 YP=170mm构件 2 的转速 n2=80rpm许用速度不均匀系数 =1/30齿轮 Z1、Z2的模数 m12=13m
3、m小齿轮齿数 Z1=18大齿轮齿数 Z2=56凸轮机构的最大摆角 max=18凸轮的摆杆长 LO4C=135mm凸轮的推程运动角 0=60凸轮的远休止角 01=10凸轮的回程运动角 0=60凸轮机构的机架长 Lo2o4=145mm凸轮的基圆半径 ro=55mm凸轮的滚子半径 rr=15mm二、牛头刨床示意图3图 1三、导杆机构设计1、已知：行程速比系数 K=1.4刨头的行程 H=430mm机架长度 LO2O3=450mm连杆与导杆的比 LBF/LO3B=0.352、各杆尺寸设计如下A、求导杆的摆角：max =180（K-1）/（K+1）=180（1.4 -1）/(1.4+1)=30 B、求导杆
4、长：LO3B1=H/2sin（max/2）=430/2sin（30/2）=830mm 4图 2C、求曲柄长：LO2A =LO2O3sin（max/2）=450sin15=116.47mm D、求连杆长LBF=LO3BLBF/LO3B=8300.35=290.74mm E、求导路中心到 O3的距离LO3M =LO3B-LDE/2=LO3B1-1-cos(max/2)/2=815.3mm F、取比例尺：L=0.005m/mm 在 1 号图纸中央画机构位置图四、机构运动分析5已知：曲柄转速 n2=80rpm各构件的重心： 构件 6 的重心：XS6=180.mm第第 6 点：点：A、速度分析、速度分析
5、求 VA31VA3=VA2=LO2An/30=0.132980/30=1.11m/S 求 VA42VA4 = VA3 + VA4A3大小 ? 0.98 ？方向：O3A O2A O3A取 V=VA3/Pa3=0.02 mmsm/在 1#图的左下方画速度多边形图形见大图求 VB3用速度影像求 VB求 VF4VF = VB + VFB大小： ? 1.26 ?方向：导路 如图 BFVF=Error!uv=1.22m/s 方向水平向右 求 454=3=VA4/LO3A=1.69rad/S 方向：顺时针 求 VA4A36_VA4A3=a3a4V=0.2m/s 方向如速度图所示 6B、加速度分析、加速度分析
6、求 aKA4A3aKA4A3 =24VA4A3=21.690.2=0.68m/s2 方向如速度图所示 求 aA3aA3=aA2=22LO2A=8.14m/s2 方向：AO2求 anA4anA4 =23LO3A=1.585m/s2 方向：AO3求 aA4 anA4 + atA4 = aA3 + akA4A3 + arA4A3大小：1.585 ？ 8.14 0.68 ?方向：AO3 O3A AO2 如图 O3A取 a=aA3/pa3 =0.07 mmsm2/在 1#图的左下方画加速度多边形大致图形如大图所示_aA4=pa4a=420.07=2.94m/s2 求 aB方向如图所示用加速度影像求 aB
7、 求 aF 方向如图所示aF = aB + anFB + atFB大小： ？ 8.14 0.68 ？方向：水平 FB BF接着画加速度多边形由加速度多边形得：_aF= pfa=4.96m/s2 方向：水平向右 图形见大图7第第 12 点：点：A、速度分析、速度分析求 VA31VA3=VA2=LO2An/30=116.580/30=0.98m/S VA4 = VA3 + VA4A3大小： ？ 0.98 ？方向： O3A O2A O3A取 v=VA3/Pa3=0.02 mmsm/在 1#图的左下方画速度多边形求 VB3用速度影像求 VB求 VF 4VF = VB + VFB大小： ？ 1.26 ？
8、方向： 导路 如图 BFVF =Error! V=-1.38m/s 方向水平向左 求 4 54=3=VA4/LO3A=2.07rad/s 方向：逆时针 求 VA4A36VA4A3 = Error!V=0.92m/s 方向如速度图所示 图形见大图所示 B、加速度分析、加速度分析求 aKA4A3aKA4A3=24VA4A3=0m/s2 方向如速度图所示 求 aA3 aA3=aA2=22LO2A =9.33m/s2 方向：AO28求 anA4anA4=23LO3A =0.25m/s2 求 aA4 anA4 + atA4 = aA3 + akA4A3 + arA4A3大小 ：0.25 ？ 0.98 0 ?方向：AO3 AO3 O3A取 a=aA3/Error!=0.2 mmsm2
