牛頭刨床機械原理課程設(shè)計

PAGE14PAGE1機械原理課程設(shè)計說明書課題名稱：機械原理課程設(shè)計學院：機電工程學院專業(yè)班級：機械工程學號：201430010308學生：曾令平指導老師：王智輝目錄摘要3一、設(shè)計任務(wù)5二、導桿機構(gòu)的運動分析51、設(shè)計數(shù)據(jù)52、機構(gòu)運動簡圖63、位移分析64、速度分析6凸輪機構(gòu)的設(shè)計91、設(shè)計數(shù)據(jù)92、作擺動從動件盤形凸輪輪廓設(shè)計9四、齒輪機構(gòu)的設(shè)計111、設(shè)計數(shù)據(jù)112、處理數(shù)據(jù)113、繪制嚙合圖12總結(jié)13參考文獻14一、設(shè)計任務(wù)機械原理課程設(shè)計的任務(wù)是對機器的主體機構(gòu)進行運動分析，并根據(jù)給定的機器的工作要求，在此基礎(chǔ)上進行相關(guān)設(shè)計。本組為第二組，安排的任務(wù)為：按照第一方案設(shè)計各個主體機構(gòu)的簡單繪圖，繪制必要的圖紙和編寫說明書等。機構(gòu)簡介牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床。電動機經(jīng)皮帶和齒輪傳動，帶動曲柄2和固結(jié)在其上的凸輪8。刨床工作時，由導桿機構(gòu)2-3-4-5-6帶動刨頭6和刨刀7作往復運動。刨頭右行時，刨刀進行切削，稱工作切削。此時要求速度較低且均勻，以減少電動機容量和提高切削質(zhì)量；刨頭左行時，刨刀不切削，稱空回行程，此時要求速度較高，以提高生產(chǎn)效率。為此刨床采用急回作用得導桿機構(gòu)。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(gòu)1-9-10-11與棘輪機構(gòu)帶動螺旋機構(gòu)，使工作臺連同工件作一次進給運動，以便刨刀繼續(xù)切削。二、導桿機構(gòu)的運動分析1、設(shè)計數(shù)據(jù)：見表9-2設(shè)計內(nèi)容導桿機構(gòu)的運動分析符號n2l0204l02Al04BlBCl04S4XS6YS6單位r/minmm方案Ⅰ603801105400.25l04B0.5l04B24050Ⅱ64350905800.30l04B0.5l04B20050Ⅲ724301108100.36l04B0.5l04B18040設(shè)計內(nèi)容導桿機構(gòu)的運動分析符號G4G6PYPJS4單位Nmmkg·m2方案Ⅰ2007007000801.1Ⅱ2208009000801.2Ⅲ22062080001001.22、機構(gòu)運動簡圖:（見圖紙）取曲柄位置“1”進行速度分析、位移分析。位移分析:（尺測）（一）在推程過程中：S=15mm（二）在回程過程中：S=265mm速度分析:（一）在推程過程中：由于構(gòu)件2和構(gòu)件3在A處的轉(zhuǎn)動副相連，故VA2=VA3，大小等于ω2lAO2,方向垂直于AO2線，指向與ω2一致。υAO2=2πn1×lAO2計算得：υAO2=6.28×0.11m/s=0.69m/s（⊥AO2）（1）取構(gòu)件3和4的重合點A進行速度分析。列速度矢量方程。得：υAO4(絕對)=υAO2(絕對)+υAO4AO2(相對)大小?√?方向⊥AO4⊥AO2∥AO4取速度極點P，速度比例尺μ=0.08，作速度多邊形（見圖紙）。由圖得：υAO4=0.58m/s(⊥AO4向右)因B與A同在導桿4上，根據(jù)比例關(guān)系：υB/υAO4=lBO4/lAO4計算得：υB=0.69m/s（2）取5構(gòu)件作為研究對象，列速度矢量方程。得：υC=υB+υCB大?。?√?方向：水平⊥O4B⊥BC取速度極點P，速度比例尺μ=0.08(m/s)/mm，作速度多邊形（見圖紙）。由圖得：υC=0.68m/s(水平向右)在回程過程中：由于構(gòu)件2和構(gòu)件3在A處的轉(zhuǎn)動副相連，故VA2=VA3，大小等于ω2lAO2,方向垂直于AO2線，指向與ω2一致。υAO2=2πn1×lAO2計算得：υAO2=6.28×0.11m/s=0.69m/s（⊥AO2）取構(gòu)件3和4的重合點A進行速度分析。列速度矢量方程。得：υAO4(絕對)=υAO2(絕對)+υAO4AO2(相對)大小?√?方向⊥AO4⊥AO2∥AO4取速度極點P，速度比例尺μ=0.08(m/s)/mm，作速度多邊形（見圖紙）。由圖得：υAO4=0.58m/s(⊥AO4向左)因B與A同在導桿4上，根據(jù)比例關(guān)系：υB/υAO4=lBO4/lAO4計算得：υB=0.56m/s（2）取5構(gòu)件作為研究對象，列速度矢量方程。得：υC=υB+υCB大小：?√?方向：水平⊥O4B⊥BC取速度極點P，速度比例尺μ=0.08(m/s)/mm，作速度多邊形（見圖紙）。由圖得：υC=0.54m/s(水平向左)三、凸輪機構(gòu)的設(shè)計1、設(shè)計數(shù)據(jù)：符號ψmaxlO7D[a]ΦoΦo1Φo'Φo2單位（°）mm數(shù)據(jù)15.1254061157510在推程過程中（由ψ－Φ曲線得）ψ（°）Φ（°）00100.6202.1304.5408.15011.46013.57515依據(jù)上述運動方程繪制角位移ψ、Φ的關(guān)系曲線（見圖紙）2、作擺動從動件盤形凸輪輪廓設(shè)計：⑴設(shè)計原理設(shè)計凸輪輪廓依據(jù)反轉(zhuǎn)法原理。即在整個機構(gòu)加上公共角速度（－ω）（ω為原凸輪旋轉(zhuǎn)角速度）后，將凸輪固定不動，而從動件連同機架將以（－ω）繞凸輪軸心逆時針方向反轉(zhuǎn)，與此同時，從動件將按給定的運動規(guī)律繞其軸心相對機架擺動，則從動件的尖頂在復合運動中的軌跡就是要設(shè)計的凸輪輪廓。在回程過程中（由ψ－Φ曲線得）ψ（°）Φ（°）851510013.511011.41208.11304.51402.11500.61600⑵設(shè)計凸輪輪廓：將ψ－Φ曲線圖（見圖紙）的推程運動角和回程運動角個分成不均等的8份，按式求個該分點對應(yīng)的角位移值。（見右表）選取適當?shù)拈L度比例尺μ定出O2和O7的位置（選取μ=2:1）。以O(shè)2為圓心，以60mm為半徑作基圓。以O(shè)2為圓心，以lO2O7/μ為半徑，作圓。則O2O7便是從動件的起始位置，注意，要求從動件7按照（右圖的數(shù)據(jù)）順時針擺動相應(yīng)的角度佐出凸輪輪廓。③依次取推程運動角Φ0=75°，遠休止角Φs=10°，回程運動角Φo’=75和近休止角Φs’=200°,并將推程和回程運動角各分成不均等的8份,得到不同的16個點。它們便是逆時針方向反轉(zhuǎn)時，從動體軸心的各個位置。⑤最后將各個點連成光滑曲線。連成的光滑曲線便是凸輪的理論輪廓，亦即為滾子軸心的輪廓軌跡。B、繪制凸輪的實際輪廓：在上述求得的理論輪廓線上，分別以該輪廓線上的點為圓心，以滾子半徑為半徑，作一系列滾子圓。作該系列圓的內(nèi)包絡(luò)線，即為凸輪的實際輪廓。C、校核輪廓的最小曲率半徑ρmin：在設(shè)計滾子從動件凸輪的工作輪廓時，若滾子半徑rt過大，則會導致工作輪廓變尖或交叉。齒輪機構(gòu)的設(shè)計1、設(shè)計數(shù)據(jù)：符號Z1Z2ma單位mm（°）數(shù)據(jù)10406202、處理數(shù)據(jù)：(ha*=1,c*=0.25)(10)(40)分度圓直徑Φd60240基圓直徑Φdb56.4225.6齒頂圓直徑Φda72252齒根圓直徑Φdf45225分度圓齒厚S9.42分度圓齒槽寬e9.42分度圓齒距P18.84中心距a1503、繪制嚙合圖(μ=2:1)齒輪嚙合圖是將齒輪各部分按比例尺(μ=2:1)畫出齒輪嚙合關(guān)系的一種圖形.它可以直觀的的表達一對齒輪的嚙合特性和嚙合參數(shù),并可借助圖形做必要的分析。漸開線的繪制:漸開線齒廓按漸開線的形成原理繪制,如圖以齒輪輪廓線為例，其步驟如下:按齒輪幾何尺寸計算公式計算出各圓直徑，畫出各相應(yīng)圓,因為要求是標準齒輪嚙合,故節(jié)圓與分度圓重合.連心線與分度圓(節(jié)圓)的叫點為節(jié)點P,過節(jié)點P作基圓切線,與基圓相切與N2,則即為理論嚙合線的一段，也是漸開線發(fā)生線的一段．以線段為半徑，作出大齒輪的一條漸開線齒廓，并以P點為始點在分度圓上量出齒槽寬e的距離，記作A點。并過A點作出該分度圓的切線，記作B點，以線段作為半徑作出另一條漸開線齒廓。再以P點為始點在分度圓上劃出分度圓齒距P的距離，記作C點，過C點作出該基圓的切線，記作D點。并以為半徑，作出另一個齒的一條漸開線齒廓。如此類推，即可。⑤而小齒輪的畫法也是如此，不過齒根那兩邊則將原來的曲線作成鏡像即可。總結(jié)通過本次課程設(shè)計，我對于機械運動學與動力學的分析與設(shè)計有了一個比較完整的概念，同時，也培養(yǎng)了我表達，歸納總結(jié)的能力。此外，通過此次設(shè)計我也更加明確了自己所學知識的用途，這為以后的學習指明了方向，讓我在以后的學習中更加思路清晰，明確重點，從而向更好的方向努力。同時在設(shè)計的整個過程中葉發(fā)現(xiàn)了自己的很多的缺點，眼高手低，細節(jié)問題注意程度不夠，在處理關(guān)鍵的數(shù)據(jù)時往往要重復的計算好幾遍，漏掉一個小數(shù)點就會導致數(shù)據(jù)偏差很大。另外在設(shè)計的過程中，我將不斷培養(yǎng)自己的合作能力。自從第一天開始我們?nèi)M同學就積極投入到學習中去，完成各自的數(shù)據(jù)計算，基本草圖的繪制，數(shù)據(jù)的簡單處理，為了不影響全組同學的最后數(shù)據(jù)的計算和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，我每天都呆在繪圖室里五六個小時，盡快完成當天的工作，為本組成員提供參考和數(shù)據(jù)的分析等等。我認為大家積極與他人交流，討論設(shè)計過程遇到的難題，一起去解決。這種學習的方法也是值得借鑒的，在討論中學習，而且這種由同學自己得到的東西，同學們記得會更加的深刻，另外在討論學習過程中同學們之間的關(guān)系會更加密切，非常有利于增進同學之間的友誼。通過本次課程設(shè)計使我明白了自己知識還比較欠缺，需要學習的東西好有很多，以前總認為自己掌握很好的東西，其實差的還很遠，尤其是在機械這個大行業(yè)里面，學了那么一丁點的東西，根本拿不出手，要想真正的在這個行業(yè)中有所建樹，付出是你必須的，而且是不遺余力的去努力學習。最后感謝指導老師張金明對我們的悉心指導以及各位同學的幫助，順利的完成了本次的課程設(shè)計，努力改正自己的缺點與不足，為以后的工作道路打下堅實的基礎(chǔ)。參考文獻1、《機械原理》/孫恒、陳作模、葛文杰主編——第七版基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學實驗中的應(yīng)用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)單片機嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)單片機監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機上的應(yīng)用MSP430單片機在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)與應(yīng)用單片機在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機的遠程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計基于MSP430單片機具有數(shù)據(jù)存儲與回放功能的嵌入式電子血壓計的設(shè)計基于單片機的氨分解率檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā)鍋爐的單片機控制系統(tǒng)基于單片機控制的電磁振動式播種控制系統(tǒng)的設(shè)計基于單片機技術(shù)的WDR-01型聚氨酯導熱系數(shù)測試儀的研制HYPERLINK"/detail.h