機械原理課程設(shè)計牛頭刨床主傳動機構(gòu)設(shè)計PPT

1、機械原理課程設(shè)計鄭州大學(xué)機械工程學(xué)院一、機械原理課程設(shè)計概述n目的 鞏固理論知識，培養(yǎng)實踐能力，建立工程觀念，初步具備機械運動方案設(shè)計的能力n任務(wù) 根據(jù)題目進行機械運動方案分析、運動分析、動態(tài)靜力分析，并對機構(gòu)進行運動設(shè)計。最終提交最終提交：圖紙、計算程序及設(shè)計說明書。n方法 進行機械運動方案設(shè)計，繪出相應(yīng)的機構(gòu)運動簡圖，綜合運用教材中各有關(guān)章節(jié)的分析方法。設(shè)計題目：刨床主傳動機構(gòu)設(shè)計注意：注意：在工作行程的前5和后5兩個階段是沒有切削力的。設(shè)計要求n功能上要求:(1)電機連續(xù)回轉(zhuǎn)，而刨頭往復(fù)移動，因此需要將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動；(2)電機的高速轉(zhuǎn)動降低為刨頭的較低速移動，需要減速；(3)在

2、刨頭工作過程中，切削阻力變化較大，需要調(diào)節(jié)速度波動； (4)刨頭切削時還需要實現(xiàn)進給運動。n性能上要求: (1)在工作行程時，要速度較低并且均勻，以減少電動機容量和提高切削質(zhì)量；(2)在回程時速度要高，提高生產(chǎn)率。因此需要有一定的急回運動。n另外要求機構(gòu)傳動性能良好，結(jié)構(gòu)緊湊。設(shè)計參數(shù)方案導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析導(dǎo)桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析n2lo2o4lo2alo4blbclo4s4xs6ys6g4g6pypjs4r/minmmnmmkg.m21603801105400.25 lo4b0.5lo4b240502007007000801.1264350905800.3 lo4b0.5lo4b2005022

3、08009000801.23724301108100.36 lo4b0.5lo4b1804022062080001001.2方案飛輪轉(zhuǎn)動慣量的確定凸輪機構(gòu)設(shè)計noz1zoz1jo2jo1jojomaxlo9dsr/minkg.m2ommo10.1514401020400.50.30.20.2151254075107520.1514401316400.50.40.250.2151353870107030.1614401519500.50.30.20.21513042751065表3-1 設(shè)計的相關(guān)參數(shù)設(shè)計任務(wù)n完成實現(xiàn)所要求功能的方案分析，至少提出三種方案，并繪制三種方案的機構(gòu)運動簡圖，并對不同

4、方案進行評價n用圖解法對給定的位置實現(xiàn)運動分析和力分析n用解析法實現(xiàn)機構(gòu)的運動學(xué)分析n用圖解法設(shè)計凸輪機構(gòu)n提交：a1圖紙圖紙1張，張，a3圖紙圖紙1張，計算機源張，計算機源程序程序1份，設(shè)計說明書份，設(shè)計說明書1份。份。任務(wù)1：方案分析n運動是否具有確定的運動n機構(gòu)傳動功能的實現(xiàn) n主傳動機構(gòu)的工作性能 n機構(gòu)的傳力性能n機構(gòu)的動力性能分析 n機構(gòu)的合理性 n機構(gòu)的經(jīng)濟性 任務(wù)2：運動分析之機構(gòu)運動簡圖運動分析之速度分析(圖解法)3434aaaavvvcbbcvvv以第一組數(shù)據(jù)第6個分析位置為例，計算得a點速度為：va=2l2=0.69m/s，取速度比例尺v=0.023m /s/mm。有如下

5、矢量方程成立：量得lpc=28.49mm, 可得c點速度為vc=vlpc0.655m/s運動分析之加速度分析(圖解法)計算得a點加速度為：aa=22l2=4.343m/s2，取加速度比例尺a=0.1m/s2/mm。有如下矢量方程成立：量得lpc=17.5mm, 可得c點加速度為ac=alpc-1.75m/s2raakaaatanaaaaaaaa34343444tcbncbbcaaaabc動態(tài)靜力分析(圖解法,不考慮摩擦)計算刨頭慣性力為：f =-ga=701.75=122.5n，取力比例尺f=50n/mm。按基本桿組分析如下動態(tài)靜力分析(rrp桿組)對于該桿組，對桿4對5的拉力fr45，刨頭的

6、慣性力fi6，床身對刨頭的支持力n，刨頭的重力g6，切削阻力p，且滿足由圖量得lfr45142.5mm，即拉力fr457125n。6645gpffir+n=0pgnfr45fi6動態(tài)靜力分析(rpr桿組)nagftsi1995. 020444對于該桿組，對桿5對4的拉力fr54=fr45，桿2對滑塊3的作用力fr23，桿4的慣性力fi4，慣性力矩為m4，機架對4的作用力可分解為fr14x和fr14y，其中mnjms.49. 327. 0/85. 01 . 1444將慣性力矩等效到慣性力上，偏距h = 184mm。在上述力的作用下，rpr桿組保持動態(tài)靜力平衡，可作出其受力圖。 動態(tài)靜力分析(rp

7、r桿組)04432324154lglflflfrir如下圖，對o4點取矩，可計算出fr23由左圖可求得fr23n，由右圖可得出驅(qū)動力矩mb=fr32l1=n.m任務(wù)3：運動分析之程序設(shè)計要點n首先對機構(gòu)的桿組進行分析，可知該機構(gòu)是由一個原動件加兩個二級組rpr和rrp構(gòu)成n對原動件和二級組進行運動分析，并寫出子程序(在設(shè)計指導(dǎo)書中已提供)n將各子程序進行拼裝后調(diào)試，來獲得機構(gòu)在各個位置的運動參數(shù)(主程序，需自己完成)n主要搞清楚程序應(yīng)用時各構(gòu)件和運動副編號在程序中的意義n程序設(shè)計語言不限主程序基本格式void main() %基本變量定義程序段% for(ii=0;ii=divpt;ii+)

8、%divpt是計算點數(shù)% f1=addangleindex*p1+ii*(-30)*p1; %計算起始角度% mcrank(1,1,1,2,0); %調(diào)用曲柄計算子程序% mrpr(2,3,5,2,2,4,3,1,res); %調(diào)用rpr組子程序% f6=0; %rpr與rrp組角度關(guān)系% mrrp(4,5,3,5,6,-1); %調(diào)用rrp組子程序% %打印結(jié)果程序段% 運動分析之解析法180 150 1209060300-30 -60 -90 -120 -150-1.5-1.0-0.50.00.51.0 angle of crank s(m) v(m/s) a(10m/s2)任務(wù)4：凸輪設(shè)計(圖解法)圖紙布置(a1)機構(gòu)方案圖位移坐標圖速度坐標圖加速度坐標圖方案1方案2方案3速度分析加速度