機械原理課程設計牛頭刨床【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

09 機械原理課程設計 牛頭刨床 (速度分析與受力分析附于最后 ) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 說 明 書 工作原理 . 3 一 . 4 二 . 4 三 . 4 1、運動方案設計 . 4 2、確定執(zhí)行機構的運動尺寸 . 4 3、進行導桿機構的運動分析 . 5 4、對導桿機構進行動態(tài)靜力分析 . 5 四 . 5 五 . 機構的運動分析 . 6 1. 4點速度分析 ,加速度分析 . 7 2. 10點速度 ,加速度分析 . 9 六 . 11 七 . 13 九 . 16 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 工作原理 牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床，如圖 a） 所示。電動機經(jīng)過皮帶和齒輪傳動， 帶動曲柄 2 和固結在其上的凸輪 8。刨床工作時，由導桿機構 2 3 4 5 6 帶動刨頭 6 和 刨刀 7 作往復運動。刨頭 左 行時，刨刀不切削，稱為空回行程，此時要求速度較高，以提高 生產(chǎn)率。為此刨床采用有 急回運動的導桿機構 。刨刀每切削完一次，利用空回行程的時間， 凸輪 8 通過四桿機構 1 9 10 11 與棘輪帶動螺旋機構（圖中未畫），使工作臺連同工件 作一次進給運動，以便刨刀繼續(xù)切削。刨頭在工作過程中，受到很大的切削阻力（在切削的 前后各有一段 空刀距離， 見 圖 b），而空回行程中 則沒有切削阻力。因此刨頭在 整個運動循環(huán)中，受力變化是很大的，這就影響了主軸的勻速轉動，故需安裝飛輪來減小主 軸的速度波動，以提高切削質量和減少電動機容量。 (a) (b) 圖 d 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 一 1、 運動方案設計。 2、確定 執(zhí)行 機構的運動尺寸。 3、 進行 導桿機構的運動分析。 4、 對導桿機構進行動態(tài)靜力分析。 5、匯總數(shù)據(jù) 畫出刨頭的位移、速度、加速度線圖以及平衡力矩的變化曲線。 二 本組選擇第六組數(shù)據(jù) 表 1 方案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 導桿機構運動分析 轉速 r/ 48 49 50 52 50 48 47 55 60 機架 380 350 430 360 370 400 390 410 380 工作行程 H(310 300 400 330 380 250 390 310 310 行程速比系數(shù) K 桿與導桿之比 2 方案 導桿機構的動態(tài)靜力分析 4 S4 mm ， 2， 3 40 50 200 700 7000 80 ， 5， 6 00 50 220 800 9000 80 ， 8， 9 80 40 220 620 8000 100 1、運動方案設計 根據(jù)牛頭刨床的工作原理，擬定 1 2 個其他形式的執(zhí)行機構（連桿機構），給出機構簡圖并簡單介紹其傳動特點。 2、確定執(zhí)行機構的運動尺寸 根據(jù)表一對應組 的數(shù)據(jù)，用圖解法設計連桿機構的尺寸，并將設計結果和步驟寫在設計說明書中。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 注意：為使整個過程最大壓力角最小，刨頭導路 位于導桿端點 B 所作圓弧高的平分線上 (見圖 d)。 3、進行導桿機構的運動分析 根據(jù)表一對應組的數(shù)據(jù)，每人做曲柄對應 2 個位置的速度和加速度分析，要求用圖解法畫出速度多邊形，列出矢量方程，求出刨頭 6 的速度、加速度，將過程詳細地寫在說明書中。 4、對導桿機構進行動態(tài)靜力分析 根據(jù)表二對應組的數(shù)據(jù)，每人確定機構對應位置的各運動副反力及應加于曲柄上的平衡力矩。作圖部分與尺寸設計及運動分析畫在同一張紙上（ 2 號或 3 號圖紙）。 提示：如果所給數(shù)據(jù)不方便作圖可稍微改動數(shù)據(jù)，但各組數(shù)據(jù)應該一致，并列出改動值。5、數(shù)據(jù)總匯并繪圖 最后根據(jù)匯總數(shù)據(jù)畫出一份刨頭的位移、速度、加速度線圖以及平衡力矩的變化曲線。6、完成說明書 每人編寫設計說明書一份。寫明組號，對應曲柄的角度位置。 四 如圖 2 所示，牛頭刨床的主傳動機構采用導桿機構、連桿滑塊機構組成的 5 桿機構。采用導桿機構，滑塊與導桿之間的傳動角 r 始終為 90o，且適當確定構件尺寸，可以保證機構工作行程速度較低并且均勻，而空回行程速度較高，滿足急回特性要求。適 當確定刨頭的導路位置，可以使 圖 2 壓力角 盡量小。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 五 . 機構的運動分析 =180 (k+1)=30 當曲軸位于 4 點時 5文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 1. 4 點速度分析 ,加速度分析 取曲柄位置“ 4”進行速度分析。因構件 2 和 3 在 A 處的轉動副相連，故 大小等于 2 向垂直于 線，指向與2 一致。 2* 0)*s 取構件 3 和 4 的重合點 A 進行速度分析。列速度矢量方程，得 = + 大小 ? ? 方向 速度極點 P，速度比例尺 v=m/s)/作速度多邊形如圖 則由圖 1 s 4=s 4s s 取 5 構件作為研究對象，列速度矢量方程 ， 得 B = C + 小 ? ? 方向 速度多邊行如圖 1由圖 1 V C=v s 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 5=v CB/l s 由速度已知曲柄上 A(3 開始，列兩構件重合點間加速度矢量方程，求構件 4 上 A 點的加速度 為 2 m/a n 42 m/s2 a m/a n 52 l m/ 取 3、 4 構件重合點 A 為研究對象，列加速度矢量方程得： = + = + + 小 : ? 42 ? 243 ? 方向： ? / 加速度極點為 ,加速度比例尺 a=m/, 作加速度多邊形如圖 1示 aB=a = a s2 = + a + + a 小 ? ? 方向 / / 加速度多邊形如圖 1 3 所示 ,有 l c a=m/文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 取曲柄位置“ 10”進行速度分析。 當曲軸位于 10 點時 5. 10點速度 ,加速度分析 取曲柄位置“ 10”進行速度分析。因構件 2 和 3 在 A 處的轉動副相連，故 大小等于 2 向垂直于 線，指向與2 一致。 2* 0)*s 取構件 3 和 4 的重合點 A 進行速度分析。列速度矢量方程，得 = + 大小 ? ? 方向 速度極點 P，速度比例尺 v=m/s)/作速度多邊形如圖 s 4=s 4s 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 s 取 5 構件作為研究對象，列速度矢量方程，得 B = C + 小 ? ? 方向 C=v s 5=v CB/l s 由速度已知曲柄上 A(3 開始，列兩構件重合點間加速度矢量方程，求構件 4 上 A 點的加速度 為 2 m/a n 42 .9 m/s2 a m/a n 52 l m/ 取 3、 4 構件重合點 A 為研究對象，列加速度矢量方程得： = + = + + 小 : ? 42 ? 243 ? 方向： ? / 加速度極點為 ,加速度比例尺 a=m/, aB=a 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 = a s2 + a + a 小 ? ? 方向 / / 加速度多邊形如圖 1 3 所示 ,有 l c a=m/ 1. 4 點靜力分析 取 分離 5、 6構件進行運動靜力分析，作阻力體如圖 1 4 所示 。 已知 00N， 又 么我們可以計算 G6/g700/10 F=P+45+ 代入 尺寸 解得 : 導桿 4受力分析如圖 1上慣性力，和慣性力矩 42 g = 4/g =m 由靜力 平衡條件對 取矩有： + 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 代入數(shù)據(jù)解得： 出力矩圖從圖中量出尺寸求 得 847N 對曲柄受力分析 02= 曲柄平 M=m,平衡力矩 =m（ 逆時針為正） 2 . 10 點 靜力分析 取 離 5、 6構件進行運動靜力分析，作阻力體如圖 已 知 00N， 又 么我們可以計算 G6/g700/10 F= 45+ 從受力圖中量出尺寸代入得 導桿 4受力分析如圖 1上慣性力，和慣性力矩，用靜力平衡分析法解。 42 g = 4/g =19N m 由靜力平衡條件對 取矩有： +F 34 代入數(shù)據(jù)解得： 力矩圖如圖所示，從圖中量出尺寸求出 曲柄受力分析 02= 曲柄平 M=m,平衡力矩 M=m（逆時針為買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 正） 七 統(tǒng)計 12 人的數(shù)據(jù)得到如下表 位置 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 c(m/s) 0 ac(m/ s(0 67 00 67 2 m) 0 69 500 衡力矩 位置變化曲線 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 速度 位置變化曲線 加速度 位置變化曲線 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 位移 位置變化曲線 八 飛輪的設計 1將各點的平衡力矩畫在坐標紙上，如下圖。平衡力矩所做的功可以通過數(shù)據(jù)曲線與橫坐標之間所夾得面積之和求的。依據(jù)在一個周期內及 360內，曲柄驅動力矩所做的功等于阻力力矩所做的功，即可求的驅動力矩 下圖中，橫坐標為曲柄轉角，一個周期 2，將一個周期變成 180 份，縱坐標軸為 力矩： =【 (2+ (x2+2】 2 /180 /2 =根據(jù)盈虧功的原理，求得各盈虧功值，并做能量指示圖，以曲柄的平均驅動力矩為分界線，求出各區(qū)段盈虧功值 曲柄的平均驅動力矩 柄的最大驅動力矩 70 C=O”由最大盈虧功可以求得飛輪的轉動慣量 900 ( 2 ) 因此可以設計出所需要求的飛輪。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 九 1.機械原理（第七版） 吳克堅 等 主編 高等教育出版社 2.機械原理課程設計曲繼方主編，機械工業(yè)出版社 3. 機構分析與設計華大年等主編，紡織工業(yè)出版社 4.機械運動方案設計手冊鄒慧君主編，上海交通大學出版社 曲軸在 4點時受力分析（ u=10N/ 曲軸在 10點時受力分析 4點速度矢量圖，加速度矢量圖 運動靜力分析 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 u v=s u a= 圖 1 4 10點速度，加速度圖， 運動靜力分析 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 曲軸 4點受力分析 ,力矩圖 圖 1 5 曲軸 10點受力分析 力矩圖 一、課程設計任務書 1. 工作原理及工藝動作過程 牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床。刨床工作時 , 如圖 (1所示， 由導桿機構 2動刨頭 6 和刨刀7 作往復運動。刨頭右行時，刨刀進行切削，稱工作行程，此時要求速度較低并且均勻；刨頭左行時，刨刀不切削，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 稱空回行程，此時要求速度較 高，以提高生產(chǎn)率。為此刨床采用有急回作用的導桿機構。刨頭在工作行程中，受到很大的切削阻力，而空回行程中則沒有切削阻力。 切削阻力如圖 (b） 所示。 O4 x y s 6 s 3 X s 6 C B Y 2 3 4 5 6 7 n 2 （ 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 F 0 5 0 5 b )、設計說明書 1畫機構的運動簡圖 1、以 據(jù)尺寸分別定出 點。確定機構運動時的左右極限位置 。曲柄位置圖的作法為：取 1 和 8為工作行程起點和終點所對應的曲柄位置， 1和 7為切削起點和終點所對應的曲柄位置，其余 2、 3 12 等，是由位置 1 起，順 2 方向將曲柄圓作 12 等 分的位置（如下圖）。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 圖 1 取第 位置和第 9位置 （如下圖 1。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 圖 1. 對位置 4 點進行速度分析和加速度分析 （ a） 速度分析 取速度比例尺l= 對 A 點： 4 3 344 / 大?。?？ ？ 4AV=l 4 7 3 2 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 4 = 8 4 3 6 3 3 3 2 3 34l 43 5 6 3 2 60 0 4 對于 C 點： + / 大?。?？ ？ CV=l l 5= 速度分析圖： 圖 1b)加速度分析 選取加速度比例尺為a= 對于 A 點： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 4 3 4+ 34r A 4O A 2O / 大小： ？ ? 由于32234263.4 4=2 434432808.0 24 2931975.0 已知， 根據(jù)加速度圖 1 a 2549416.0 r 4 = a 2298112.3 424081866.1 5= 另外還可得出： 4201248.1 25 201785.0 對于 C 點 + B 4O C B 大小： ？ ？ 由 25 201785.0 a =4201248.1 根據(jù)根據(jù)加速度圖可得： Ca=a 617683.0 a 9942344.0 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 圖 1對位置 9 點進行速度分析和加速度分析 （ a） 速度分析 取速度比例尺l= 對 A 點： 4 3 344 / 大?。?？ ？ 4AV=l 4 2 8 9 9 4 4 4 = 4 4 0 3 5 1 1 8 9 9 4 34l 43 0 7 8 2 4 9 4 9 70 0 4 對于 C 點： + 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 26 方向： / 大?。?？ ？ CV=l l 5= 速度分析圖： 圖 1b)加速度分析 選取加速度比例尺為a= 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 對于 A 點： 4 3 4+ 34r A 4O A 2O / 大?。?？ ? 由于32234263.4 4=2 43426918.1 24 已知， 根據(jù)加速度圖 1 a 25498973.2 r 4 = a 24106178.2 42457293.2 44090