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1、一、设计题目与原始数据 - 1 -二、牛头刨床示意图 - 2 -三、导杆机构设计 - 2 -四、机构的运动分析 - 4 -五、机构动态静力分析 - 9 -六、飞轮设计 - 13 -七、设计凸轮轮廓曲线 - 15 -八、齿轮设计及绘制啮合图 - 15 -九、解析法 - 16 -1导杆机构设计 -16 -2机构运动分析 -17 -3凸轮轮廓曲线设计-19 -4。 齿轮机构设计 -21 -十、本设计的思想体会 - 22 -参考文献 - 22 -附 录 - 23 -一、设计题目与原始数据1题目:牛头刨床的综合设计与分析2原始数据：刨头的行程H=550mm行程速比系数K=1.6机架长LO2O3=400m
2、m质心与导杆的比值LO3S4/LO3B=0。连杆与导杆的比值LBF/LO3B=00 3刨头重心至 F 点距离X =160mmS6导杆的质量m4=15刨头的质量m6=586导杆的转动惯量JS4=0.7切割阻力FC=1300N切割阻力至o2的距离YP=175mm构件 2的转速n2=80许用速度不均匀系数6 =1/40齿轮Z、z2的模数m12=15小齿轮齿数Z1=18大齿轮齿数Z2=46凸轮机构的最大摆角 =16max凸轮的摆杆长LO4C=140mm凸轮的推程运动角6 0=60凸轮的远休止角6 01=10凸轮的回程运动角6 06=0凸轮机构的机架长Lo2o4=150mm凸轮的基圆半径ro=55mm凸
3、轮的滚子半径rr=15mm二、牛头刨床示意图如图1所示K=1.6H=550mmLO2o3=400mmLBF/LO3B=0 3图1三、导杆机构设计1、已知：行程速比系数 刨头的行程 机架长度 连杆与导杆的比2、各杆尺寸设计如下A、求导杆的摆角:max=l8X(K-l)/ (K+l) =l80X(1.6-l)/ (1。6+1) =42B、求导杆长：LO3Bl=H/2sin (血 max/2) =550/ 2sin (42 /2)=776mmC、求曲柄长：LO2A=LO2O3XSin(max/2)=400Xsin2l =l42mmD、求连杆长：LBF=L03B X Lbf/LO3B=776 X 0.
4、3=233mmE、求导路中心到03的距离：L03M =L03BLDE/2=L03B 1 1cos( max/2)/2 =750mmF、取比例尺：口 L=0.005m/mm在1#图纸中央画机构位置图，机构位置图见1#图纸。大致图形如下:四、机构的运动分析已知:曲柄转速：n2=80rpm各构件的重心：构件 6 的重心： XS6=150mmS6第3点：A、速度分析求VA3VA3 =VA2=LO2A Xo 2= Lo2AXnn/30=0.142X80X3.14/30=1.19m/s 求 VA4Va4=Va3+Va4a3大小: ?1.19 ?方向:丄O3A丄O2AO3AU V=VA3/Pa3=0-02m
5、/s，在 1#图纸的左下方画速度多边形mm求 VB用速度影像求Vb=64X0。02=1.28m/sVf=Vb+ v大小：？0。 98？方向：水平导路丄 BF求 VF接着画速度多边形，由速度多边形求得：VF=pf 口 V=64X 0.02=1。28m/s求o4叫=3=Va4/LO3a=41x0。02/ （98x0。005） =1。67 rad/S求 VA4A3Va4A3= a3a4 Xv=37X0。02=0.74m/sB、加速度分析方向：水平向右方向:顺时针方向：如速度图所示求 aKA4A3aKA4A3=2叫VA4A3=2X 1。67X0。74=2.47m/s2 求aA3aA3=aA2=ro22
6、XLO2A=80 372X142/1000=9。996m/s2方向：如速度图所示方向：a-o2方向：a-o3求 aA4an A ”+at,=a“+ ak+arA4A4A3A4A3A4A3大小:1.366？9.9962.472？方向:a-o3丄O3AV丄 O3A/O3A 求 anA4anA4=23 XLO3A=1 o 672X98X0。005=1。366m/s2m/ s2取口 a=aA3/pa3 =9.996/100=0.10a A3 3 m m在 1图的左下方画加速度多边形，由加速度多边形求得:aA4= pa4 Xa=42X0。10=4.2m/s2方向:如图所示 求 aB ：用加速度影像求 a
7、B=66X0.10=6.6m/s2方向:如图所示 求 aF+anFB+atFB0。 336?FB丄 BF大小： ？6.6方向：水平VanFB= V2bf/ Lbf= (14x0。02) 2 /(233/1000) =0。336 m/s2接着画加速度多边形，由加速度多边形求得：aF= pf xya =67x0 o 10=6 o 7 m/s2 第10点:A、速度分析方向：水平向右求 VA4VA4=VA3+VA4A3大小: ?1。 19?方向：丄o3a丄 O2A/O3A求VA3VA3 =VA2=LO2A X ro2= LO2AXnn/30=0o 142X80X3.14/30=1.19m/s取叮化=0
8、.04雳，在】#图纸的左下方画速度多边形求 VB方向水平向左用速度影像求VB=94X 0.04=3.76 m/s求 VFVF=VB+VFB大小： ？3。76？方向：水平导路丄BF接着画速度多边形，由速度多边形求得:Vf=Vb=3。76 m/s求叫4=3=Va4/Lo3a=1.19/ (0.050X5) =4。67求 VA4A3VA4A3=0方向：如速度图所示B、加速度分析求 aKA4A3aKA4A3=2叫VA4A3=0求 aA3aA3=aA2=22xLO2A=8.372x142/1000=9.996m/s2方向：如速度图所示方向：a-o2 求 anA4anA4=23xLO3A=4。 672x0
9、.050x5=0.56 求 aA4anA4+at=A4aA3+akA4A3 +arA4A3大小： 0。56？9。9960?方向：A-03丄OA3V如图OA3取 a=aA3/Pa3=0-1m / s 2mm在1#图纸的左下方画加速度多边形aA4= Pa4 Xa=56X0 1=5-6m/s2方向：如图所示求 aB用加速度影像求aB=83X 0.1=8 o 3m/s2求 aFaFanFB + atFB大小： ？8。3方向：水平FB丄 BFanFB= V2BF/ LBF=0接着画加速度多边形,由加速度多边形得aF= pf xya=10x0.1=1.0m/s2方向：水平向左第6点：A、速度分析求VA3V
10、A3 =VA2=LO2A X ro2= Lo2AXnn/30=0.142X80x3。14/30=1。19m/s求 VA4、 =vj+A4A3A4A3大小 ?1.19？方向:丄 O3A丄 O2Ao3a取U V=VA3/Pa3=0.02m/smm在 1图纸的左下方画速度多边形 求 VB用速度影像求 VB=83.5X0。 02=1.67m/sV F=vb+vfb大小： ?1.67？方向：水平导路丄 BF 求 VFVF=pf 口V=81X0。02=1.62m/s求叫叫=3=Va4/LO3a=53x0.02/(104x0.005) =2.04 rad/S求 VA4A3Va4A3= a3a4 Xy v=2
11、7x0.02=0。54m/s方向：水平向右方向：顺时针方向：如速度图所示B、加速度分析方向：如速度图所示 求 aKA4A3玉4人3 =24Va4A3=2 X 2。04 X 0.54=2。203m/s2 求 aA3方向： AO2aA3=aA2=ro22XLO2A=80 372X142/1000=9。996m/s2 求 anA4anA4=23XLO3A=2求 aA4042X 104X0.005=2.164m/s2方向:AO3anA4+大小： 2.164atA4=aA3akA4A3+arA4A39.9962.203方向：AO3丄 O3AV如图o3a取 Ua=aA3/Pa3=010 mLslmm在 1#图纸的左下方画加速度多边形 由加速度多边形求得:aA4= Pa4 XUa=33X0。10=3。3m/s2求 aB用加速度影像求aB=52X0o1=5。 2m/s2方向:如图所示求 aFaF大小： ？5。 2方向：水平anFB= V2BF/ Lbf=(13x0 02)接着画加速度多边形由加速度多边形得:anFB + atFB0.36FB丄BF2 /（233/1000）=0。29 m/s2aF= Pf XUa=41X0 10=4 1m/s2方向:水平向左收集同组同学的位移、速度、加速度的数据并汇编在如下表一：并且在 1图纸左上角绘制刨头的运动线图。刨头的运动线图见 1#图纸。表名称曲柄位置结果
