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1、个人资料整理仅限学习使用目录一、概述 -11.1、课程设计的目的-11.2.、课程设计的任务-1二、课程设计的要求-12.1、牛头刨床简介-12.2 导杆机构设计的相关数据和图形 -2 2.3凸轮机构设计的相关数据和要求 -32.4齿轮机构设计数据和要求 -4三、导杆机构设计的相关数据和图形-53、1 导杆设计数据-53、2 导杆机构的运动分析-63、3 机构位置2和6的运动简图-63、4 导杆的速度和加速度分析-7四、凸轮机构设计-104、1 凸轮机构设计的相关数据和要求-104、2 凸轮相关数据的计算-104、3 凸轮的相关数据-124、4 凸轮的 CAD 画法及图形-13五、齿轮机构设计
2、-145、1 齿轮机构设计数据和要求 -14 5、2 齿轮机构设计分析-15六、课程设计的心得体会-18七、设计参考文献-20精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 21 页个人资料整理仅限学习使用一、 概述1、1）课程设计的目的：机械原理课程设计的高等院校机械类学生第一次全面的机械设计和分析的训练，是本课程的一个重要教案环节。起目的在于进一步加深学生所学的理论知识，培养学生的独立解决有关课程实际问题的能力，使学生对于机械运动学分析和设计有一个比较完整的概念，具备计算，和使用科技资料的能力。并进一步培养解决实际问题的能力。2、2
3、）课程设计的任务：机械原理课程设计的任务是对机器的主题机构进行运动分析，并根据给定的机器的工作要求和相关数据，在此基础上设计，并进行相关数据的计算和验算，在满足要求的情况下，按照课程设计任务，绘制必要的图纸，编写说明书等。二、 课程设计 要求2、1）牛头刨床简介：牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图一，电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2 和固接在其上的凸轮8。刨床工作时，由导杆机构2-3-4-5-6 带动滑枕 6 和刨刀 7 作往复运动。要求工作行程时，滑枕6 应速度较低，且近似等速移动，而空回行程时，滑枕具有较高速度，实现快速返回。另外，齿轮等速转动时，通过四杆机构带动棘轮G 转动。棘
4、轮与丝杆相连，实现自动进刀。刨床机构在一个工作循环内，主轴速度波动很大，为此，常采用飞轮调整速度波动。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 21 页个人资料整理仅限学习使用2、2导杆机构设计的相关数据和图形符号方案n2K H L0204LBC/LO4Br/min mm mm 4 80 1.7 650 500 0.28 1 ）导杆机构设计应根据连杆5 传力给滑枕的最有利条件确定摆动导杆长度和滑枕导路 XX 的位置，即曲柄和摆杆转动副连线应垂直于导路XX，且 XX 应位于摆杆端点所画圆弧高的平分线上。2 ）作机构运动位置图。以滑枕
5、6 的左极限位置时曲柄的位置作为起始点1，每隔 30取一个位置，共12 个位置。每个小组的每一个人分配一个位置 特殊位置除外）作运动分析，绘速度多边形和加速度多边形。3 ）以刨头左极限点为基点，收集12 个位置测量出的位移，绘出刨头位移线图。4 ）分析连杆机构的结构组成 拆分杆组），并说明该机构的级别。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 21 页个人资料整理仅限学习使用2、3）凸轮机构设计的相关数据和要求：参数方案LO9运动规律度度毫 M度度度推程回程22040/6013515040120等加等减余弦加速根据牛头刨床导杆机构
6、结构选定凸轮轴径 范围 2540mm ）。凸轮基圆直径大于或等于轴径的 1.6 2）倍；凸轮滚子半径等于基圆半径的(度2 14561220要求齿轮不根切，且实际中心距的尾数取为0 或 5，设计该传动并完成计算和验算；绘制齿轮啮合区图 机构位置2和6的运动简图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 21 页个人资料整理仅限学习使用3、4）导杆的速度和加速度分析1、选择表中方案。2、曲柄位置“ 2”做速度分析，加速度分析/mm，作速度多边形如图。 图 1-1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -
7、 - - - -第 8 页，共 21 页个人资料整理仅限学习使用则由图 1-1 知，A4=pa4v=0.005 m/s方向pa4 A4A3=a3a4v=0.006m/s方向a3a44=A4/ lO4A l =0.2rad/s 其转向为顺时针方向。取 5 构件为研究对象，列速度矢量方程，得C=B5+CB5大小? ?方向XX O4B BC其速度多边形如图1-1 所示，有C=pcv=0.01m/s方向pcCB5=b5cv=0.002m/s方向b5c取曲柄位置“ 2”进行加速度分析 . 取曲柄构件 3 和 4 的重合点 A进行加速度分析 . 列加速度矢量方程 , 得aA4= a A4n+ a A4t=
8、 a A3+ a A4A3k+ a A4A3r 大小? ? ?方向?AO4O4B A O2 O4B向右） O4B aA4n=42 lO4A l=0.01m/s2 a A3=22 lO2A l =0.67m/s2aA4A3k=24A4A3=0.0048m/s2方向a3k取曲柄构件 3 和 4 的重合点 A进行加速度分析 . 列加速度矢量方程 , 得aA4= a A4n+ a A4t= a A3+ a A4A3k+ a A4A3r 大小? ? ?方向?AO4O4B A O2 O4B向左） O4B aA4n=42 lO4A l=0.01m/s2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师
9、归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 21 页个人资料整理仅限学习使用方向pna A3=22 lO2A l =0.67m/s2方向pa3aA4A3k=24A4A3 v=0.0048m/ s2方向a3k取加速度极点为 P, 加速度比例尺a=0.1m/s2）/mm,作加速度多边形图图 1-2 则由图 12 知，a A4t=n1 a4a =0.04m/s2方向 na4a A4A3r = ka4a=0.055m/s2方向 ka44=a A4t/lO4A l=0.16rad/s2 转向为逆时针方向。a A4 = p a4a =0.043m/s2方向pa4a A4A3=a3 a4a=0.06
10、5 m/s2方向a3 a4取 5构件的研究对象，列加速度矢量方程，得aC= aB n +aB+ aCBn+ aCB大小? ?方向xx B A AB CB BC 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 21 页个人资料整理仅限学习使用其加速度多边形如图11 所示，有aB = p ba = 0.1m/s2 aCBt= n 2Ca =0.08 m/s2 aC = p Ca = 0.05m/s2 四、凸轮机构设计4、1）凸轮机构设计的相关数据和要求参数方案LO9运动规律度度毫 M度度度推程回程22040/6013515040120等加
11、等减余弦加速根据牛头刨床导杆机构结构选定凸轮轴径 范围 2540mm ）。凸轮基圆直径大于或等于轴径的 1.6 2）倍；凸轮滚子半径等于基圆半径的0.1 0.5）倍；绘制凸轮机构从动件位移、速度、加速度线图；根据反转法原理绘制凸轮轮廓。根据要求和相关数据，根据牛头刨床导杆机构结构选定凸轮轴径范围 2540mm ）。凸轮基圆直径大于或等于轴径的1.62）倍，取基圆直径30mm ；凸轮滚子半径等于基圆半径的 (度2 14561220要求齿轮不根切，且实际中心距的尾数取为0 或 5，设计该传动并完成计算和验算；绘制齿轮啮合区图 m/2=420mm 由于其尾数为 0，故应取其值，由相关知识可得，两个齿
12、轮应采用等变位传动。则 Xmin1=精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 21 页个人资料整理仅限学习使用 Xmin2=在给 X1X2取值是应满足 X1+X2=0 X1 Xmin1X2 Xmin2 故取 X1=0.3 X2=-0.3 由 r1=84mm 由于是等变位，故 y =0 所以重合度由精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 21 页个人资料整理仅限学习使用所以其齿轮合格。对于作图测得重合度相对误差故：齿轮变位后合格。精选学习资料 - - - - -
13、- - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 21 页个人资料整理仅限学习使用六、课程设计的心得体会通过这次课程设计，我有了很多收获。首先，通过这一次的课程设计，我进一步巩固和加深了所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养了自己分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力。对平面连杆机构和凸轮有了更加深刻的理解，为后续课程的学习奠定了坚实的基础。而且，这次课程设计过程中，与同学们激烈讨论，团结合作，最终完美的实现了预期的目的，大家都收益匪浅，也对这次经历难以忘怀。其次通过这次课程设计，对牛头刨床的工作原理及其内部个传动机构以及机构选型、运动方案的确定以及对
14、导杆机构进行运动分析有了初步详细精确话的了解，这都将为我以后参加工作实践有很大的帮助。非常有成就感，进一步培养了学习兴趣。衷心感谢林昌华老师这个学期以来的悉心教导与鼓励，在老师的耐心指导下，我们才能完成了这次的课程设计，并从中学到了非常多的知识。再一次衷心感谢林昌华老师的指导和培养。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 21 页个人资料整理仅限学习使用五、参考文献1 孙恒，陈作模。机械原理 第六版）。北京：高等教育出版社，2001.52 李笑刘福利陈明。机械原理课程设计指导书试用稿）。哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社， 2004.73 牛鸣歧王保民王振甫。机械原理课程设计手册. 重庆：重庆大学出版社， 20014王知行李瑰贤 . 机械原理电算程序设计 . 哈尔滨，哈尔滨工业大学出版社.20035 孟宪源姜琪 . 机构构型与应用 . 北京：机械工业出版社， 20036 申永胜 . 机械原理教程 . 北京：清华大学出版社， 19997 陈明等 . 机械系统方案设计参考图册精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 21 页
