牛头刨床运动方案三位置8‘.zip

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牛头 刨床 运动 方案 位置
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第 1 页 共 17 页河北科技大学 课程设计说明书课程名称课程名称:机械原理课程设计 设计题目设计题目:牛头刨床传动系统的设计与分析专业班级专业班级:学生姓名学生姓名:指导教师指导教师:设计说明书第 2 页 共 17 页设计说明书第 3 页 共 17 页方案三 位置 8 撇目录一、机构简介与设计数据.3l机构简介.32设计数据:.3 2、牛头刨床的加速度分析.4二、牛头刨床的基本参数计算.7三、运动分析.81、牛头刨床的速度分析.8四、牛头刨床的动态静力分析.111.各构件的惯性力,惯性力矩.112.动态静力分析.11(1)以杆组 5-6 为示力体.11(2)以杆组 3-4 为示力体.12(3)以曲柄 2 为示力体.14(4)力综合.15五、齿轮的设计.15六、对结果进行分析总结.16七、主要参考文献.16设计说明书第 4 页 共 17 页一、机构简介与设计数据 l机构简介 l机构简介刨床是一种用于平面切削加工的机床。主要由齿轮机构、导杆机构和凸轮机构等组成,如图所示。电动机经过减速装置使曲柄 2 转动,再通过导杆机构 2 一 3456,使刨刀 7 作往复运动,以实现刀具的切削运动。刀具与工作台之间的进给运动,是由固结于轴 O2上的凸轮驱动摆动从动件和其他有关机构来完成的。为了缩短空回行程时间,提高生产率,要求刀具有急回运动。右图为阻力线图。2设计数据:2设计数据:设计说明书第 5 页 共 17 页注:1 为工作行程起点对应的曲柄位置,2、312 等,是由位置 1起,沿2方向将曲柄圆周作 12 等分的位置。1、7、8分别为切削起点、终点及工作行程终点对应的曲柄位置。第 3 方案,第 8位置 二、牛头刨床的基本参数计算 二、牛头刨床的基本参数计算 已知:24430O Olmm 2110O Almm 4810O Blmm(1)求BCl 40 360 36 810291 60BCO Bllmm (2)求杆摆角 02241102229 64430O AO Olarcsinarcsinl(3)求导路到4O的距离 H 4(1)2O Bhlcos0441129 64(1)810(1)796 5222222O BO BhHllcoscosmm 三、运动分析 三、运动分析 1、牛头刨床的速度分析 1、牛头刨床的速度分析 选取合适的长度比例尺0 003mlmm,按指定的作业位置,正确地作出机构的运动简图。对于机构的位置,可先确定曲柄 1 的位置,然后依次画出导杆 4,连杆 5 和滑块6的相应位置。设计说明书第 6 页 共 17 页已知:272nr min (1)求3Av 22272260607 540nrad s 方向:逆时针 3220 11000 7 5400 829AO Avrlm s (2)求4Av 滑块 3动参考系,4A动点 4AV =3AV +4 3A AV 方向:4O A 2O A /4O A 大小:?22O Al?选取速度比例尺0 02m svmm,作速度图34pa a 设计说明书第 7 页 共 17 页进而可得4Av的大小为 440 02 00Avvpa 4的大小为 44040 415690AO Avl 4 3A Av的大小为 4 3340 02 41 450 829A Avva am s 方向:34aa (3)求 B 的速度影像 b 及Bv 由影像原理知,在速度图上,b点应位于4pa的延长线上 且44810 04415 700OBOAllpbpa 0 02 00Bvvpb (4)求Cv B基点,C动点 设计说明书第 8 页 共 17 页 CV=BV +CBV 方向:水平 4O B BC 大小:?44O Bl?根据上述方程,继续在速度图34pa a上作出 C 点的速度影像 c 进而可得Cv的大小为 0 02 00Cvvpc CBv的大小为 0 02 00CBvvbc 5的大小为 050 291600CBBCvl (5)求4Sv 由影像原理知,在速度图上,4s点位于pb的中点 440 02 00Svvps (6)速度综合 30 829Avm s 40Av 4 30 829A Avm s 0Bv 0Cv 0CBv 40Sv 27 540rad s (顺时针)40 50 设计说明书第 9 页 共 17 页 2、牛头刨床的加速度分析 2、牛头刨床的加速度分析(1)求4Aa 4Aa =4nAa +4tAa =3Aa +4 3kA Aa+4 3rA Aa 方向:4AO 4O A 2AO 4O A /4O A 大小:244O Al?222O Al 44 32A Av?其中:4nAa的大小为 2244400 415690nAAOal 3Aa的大小为 2223227 540 110006 25AO Aalm s 4 3kA Aa的大小为 4 344 322 0 0 830kA AA Aav 选取加速度比例尺20 2m samm,作加速度图34 a a 进而可得4tAa的大小为 24440 2 31 36 26tAaaaam s 设计说明书第 10 页 共 17 页 方向:44aa 4的大小为 4426 2640 4156915 06tAAOalrad s 方向:逆时针 (2)求 B 的加速度影像 b及Ba 由影像原理知,在加速度图上,b点应位于4a的延长线上,且44810 04415 731 360 9OBOAllbamm 2 0 2 60 912 18Baabm s 方向:b (3)求Ca Ca=Ba +nCBa+tCBa 方向:水平 CB BC 大小:?25BCl?其中:nCBa的大小为 22500 291600nCBBCal 根据上述方程,继续在加速度图34a a上求得 C 点的加速度影像 c 进而可得Ca的大小为 2 0 2 59 611 92Caacm s 方向:c tCBa的大小为 设计说明书第 11 页 共 17 页 2 0 2 15 63 12tCBaac cm s 方向:cc 5的大小为 23 1250 2916010 70tCBCBalrad s 方向:逆时针 (4)求4Sa 由影像原理知,在加速度图上,4s点位于 b的中点 244 0 2 30 56 10Saasm s 方向:4s (5)加速度综合 236 25Aam s 40nAa 246 26tAam s 4 30kA Aa 212 18Bam s 211 92Cam s 0nCBa 23 12tCBam s 246 10Sam s 2415 06rad s(逆时针)2510 70rad s(逆时针)设计说明书第 12 页 共 17 页四、牛头刨床的动态静力分析 四、牛头刨床的动态静力分析 已知:4220GN 6620GN 0PN 100pymm 241 200SJkg m 1.各构件的惯性力,惯性力矩 1.各构件的惯性力,惯性力矩 44444220 6 10 9 8136 94iSSFmaGagN (与4Sa方 向相反)666620 11 92 9 8754 12iCCFmaGagN (与Ca方向相反)4441 200 15 0618 07iSMJN m(顺时针)44418 07 136 94132 0iiihMFmm 2.动态静力分析 2.动态静力分析(1)以杆组 5-6 为示力体 杆 5 为二力杆 根据平衡条件有 6iF +6G+45R +16R =0 方向:水平 竖直 /CB 竖直 大小:?选取比例尺10NFmm,作力多边形图 161610 58 5585FRlN 设计说明书第 13 页 共 17 页 454510 75 5755FRlN 5645755RRN 杆 5-6 对点 C 求力矩得:666616 160iSSF yG xR e 解得160 242em (2)以杆组 3-4 为示力体 设计说明书第 14 页 共 17 页5445755RRN 杆 4 对点4O求力矩得:454544444340RiFiGO AR hF hG hR L 解得341653RN 根据平衡条件有 4G +4iF +34R +54R +14R=0 方向:竖直 4O A /BC?大小:?选取比例尺10NFmm,作力多边形图 设计说明书第 15 页 共 17 页141410 72 3723FRlN (3)以曲柄 2 为示力体 32341653RRN 设计说明书第 16 页 共 17 页根据平衡条件有 1232RR 32320bMR h 于是可以求得 12321653RRN 32320bMR h (4)力综合 4136 94iFN 6754 12iFN 418 07iMN m 4132 0ihmm 16585RN 160 242em 45755RN 56755RN 54755RN 341653RN 14723RN 321653RN 121653RN 0bM 五、齿轮的设计五、齿轮的设计Z1=15 Z1=38 m12=6设计说明书第 17 页 共 17 页1、最小变位系数 xmin=ha(Zmin-Z)/Zmin=0.117647 取 x1=-x2=0.117647 =202、分度圆直径 d1=Z1m=90mm d2=Z2m=228mm3、节圆直径 d1=d1=Z1m=90mm d2=d2=Z2m=228mm 4、齿顶高 ha=h*m=6mm 5、齿根高 hf1=(h*+c*)m=7.5mm 6、齿顶圆直径 da1=d1+2ha1=102mm da2=d2+2ha2=240mm7、齿根圆直径 df1=d1-2hf1=75mm df2=d2-2hf2=213mm8、基圆直径 db1=d1cos=84.56mm db2=d2cos=214.23mm 9、齿宽 s1=(/2)m=9.42mm 10、齿间距 e1=(/2)m=9.42mm 六、对结果进行分析总结六、对结果进行分析总结通过此次课程设计,对课程设计的整体过程有了了解及深一步的研究,包括绘图及说明书的编写。以牛头刨床机构为例,首先对其结构,主传动机构进行分析、设定条件及内容要求、机构运动简图。再对,对应点进行运动分析(速度、加速度)及静力分析。最后是齿轮的设计计算其大小,绘制过程中,加深了对运动分析的理解,速度、加速度分析示意图所准确画法各种细节的解决。同时,回顾了制图的各种要求。七、主要参考文献七、主要参考文献(1)、高慧琴 机械原理 北京 国防工业出 2009 年第一版(2)、刘毅 杨家军 机械原理课程设计 中国武汉 华中科技出版社 2009
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