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1、(完整word版)第一部分插床导杆机构综合及运动的任务第一部分 插床导杆机构综合及运动的任务一、已知条件形成速度变化系数K,铰链中心 和 之间的距离 ，滑块5的冲程H,杆长比 ，滑块5的导路方向y-y垂直于导杆3摆角 的分角线 ，并使导杆机构在整个行程中都能得到较小的压力角，曲柄转速 及指定的相对运动图解法的作业位置。二、基本要求1）确定图中给出的机构相关尺寸，即需确定下列尺寸：曲柄1的长度 ，导杆3的长度 ，连杆4的长度 ，固定铰链中心 到滑块5的导路y-y的距离h（此处，y-y是和铰链中心C的轨迹相重合的直线）；2）按指定的作业位置作出机构运动简图，并用相对运动图解法求滑块5的速度 和加速
2、度 ，质心 的加速度 ；3）作出滑块5的位移曲线 ，并用图解微分法求出速度曲线 ，将结果与用相对运动图解法求得的滑块速度 作比较。三、完成内容在计算说明书上，应完成下列内容：1）列出基本方程式及主要运算过程和数据；2）列出主要的求解结果（包括机构的各主要尺寸，各构件的角速度和角加速度）；3）列表比较相对运动图解法和图解微分法所得的 值。第二部分 插床导杆机构动态静力分析的任务一、已知条件插床导杆机构综合与运动分析的结果，曲柄转速 ，切削力 的变化规律及其作用线位置；滑块5的重量 及其质心 的位置；导杆3具有与其运动平面相平行的对称平面，导杆3的重量 ，质心 的位置及对其质心轴的转动惯量 ；不计
3、其余活动构件的质量；不计各运动副中的摩擦。二、基本要求1、按指定的作业位置，求出机构各运动副中的作用力；2、按指定的作业位置，求出加于曲柄1的平衡力矩 。要求分别用力多变形法和速度多变形杠杆法求解平衡力矩，并比较所得结果，计算相对误差 式中， 用力多变形法求得的平衡力矩；用速度多变形法求得的平衡力矩。三、完成任务在计算说明书上，应完成下列内容：1、列出各构件惯性力和惯性力矩的计算结果；2、列出各示力体的平衡方程式及未知力的求解结果；3、列出用速度多变形杠杆法求平衡力矩 的力矩平衡方程和求解结果；4、列表比较 和 ，按照上面公式求得相对误差 。设计内容计算主要结果及参数行程速度变化系数 滑块5的
4、冲程 铰链中心 和 之间的距离 杆长比 曲柄1的速度 切削力 导杆3的质量 滑块5的质量 机器运转的不均匀系数 第一部分 插床导杆机构的综合及运动分析一、插床导杆机构的综合1、计算极位夹角 及导杆摆角 2、求 3、求 和 4、求 二、运动分析1）选取合适的比例长度 ，按照指定的位置作出机构运动简图。对于9位置，可先确定曲柄1的位置，然后依次画出导杆3、连杆4和滑块5的相应位置。作出机构运动简图以后量出 的长度，并计算出相对位移， 2）按照下面的顺序进行速度分析（1）求导杆3上与铰链中心 重合的点 的速度 。滑块2动参考系， 动点式中， 取合适的速度比例尺 ，作出速度图 ，进而可以得到导杆3的角
5、速度大小 及其转向是顺时针，相对速度 的大小 及其速度方向 （2）求铰链中心B的速度影像b由影像原理知，在速度图上，b点应位于 的延长线上，且 （3）求滑块5的速度 B基点，C动点根据上述的速度方程，继续在速度图 上求得C点的速度影像c，进而可以得出： 的大小 及其方向 ，连杆4角速度的大小 及其转向。3）按照下面的顺序进行加速度分析（1）求 点的加速度 式中， ， ， 取合适的加速度比例尺 ，作出加速度图 ，进而可得导杆3角加速度的大小 及其转向是顺时针。（2）求B点的加速度影像 由影像原理知，在加速度图上， 点应位于 的延长线上，且 （3）求滑块5的加速度 式中， 根据上述加速度方程，继续
6、在加速度图 上求得C点的加速度影像 ，进而可得： 的大小 及其方向 ，连杆4角加速度的大小 及其转向是顺时针。（4）求导杆3质心 的加速度 由影像原理知，作 且保留两者的字母顺序一致，可得 的加速度影像 。进而可得 的大小 及其方向 。4）作 位移图在作 位移图时，位移 可取上极限位置为度量的起点，并规定向下为正，于是滑块5的位移 和 之间有下列关系式成立。式中， 为滑块5的最大位移。根据我们组（方案2）同学所求得的滑块5的位移值，取合适的长度比例尺 ，即可在直角坐标系中描点作出 位移图。5）取合适的极距K(mm)，用图解微分的方法作出 速度线图设以长为 的线段代表插床导杆机构的一个运动周期
7、，则于是，速度比例尺为 第二部分 插床导杆机构的动态静力分析根据运动分析的结果，按照下列步骤用图解法对插床导杆机构进行动态静力分析1、计算惯性力和惯性力矩导杆3的惯性力和惯性力矩为：惯性力 作用在质心 上。滑块5的惯性力 为：，惯性力 作用在质心 上。2、动态静力分析1）以杆组4-5为示力体，根据平衡条件可得：，取合适的力比例尺 ，作出力多变形，则可以求得 和 ，进而可得 。2）以杆组2-3为示力体，根据平衡条件可得：力平衡方程式中的 ， 和 分别是相应力对 点力臂的图示长度。解方程式可得 。进而作出力多变形，可求得 。3）以曲柄1为示力体，由平衡条件得： 式中， 是力 对 点力臂的图示长度。根据方程式可求得平衡力矩 3、用速度多变形杠杆法求平衡力矩 1）作出转向速度多变形，并根据影像原理求得导杆3质心 的速度影像 ；2）将力平移到转向速度多变形上：切削力 、重力 、和惯性力 平移到速度影像 上，重力 、惯性力 平移到速度影像 上，并在速度影像 上画出平衡力 ，其中：3）对极点p取矩，求解平衡力矩 根据速度多变形杠杆法，对极点p取矩，可得：式中， 、 和 是相应力对极点p力臂的图示长度。求解上式，可得平衡力 ，进而可以得到4、列表比较 和 ，并按照 计算相对误差。
