2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p>  課程設(shè)計(jì)說明書—牛 頭 刨 床</p><p><b>  1. 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介</b></p><p>  牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機(jī)床。電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶和齒輪傳動(dòng),帶動(dòng)曲柄2和固結(jié)在其上的凸輪8。刨床工作時(shí),由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)2-3-4-5-6帶動(dòng)刨頭6和刨刀7作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。刨頭右行時(shí),刨刀進(jìn)行切削,稱工作行程,此時(shí)要求速度較低并且均勻,以減少電動(dòng)機(jī)容量

2、和提高切削質(zhì)量;刨頭左行時(shí),刨刀不切削,稱空回行程,此時(shí)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(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。刨刀每次削完一次,利用空回行程的時(shí)間,凸輪8通過四桿機(jī)構(gòu)1-9-10-11與棘輪帶動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu),使工作臺(tái)連同工件作一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng),以便刨刀繼續(xù)切削。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。因此刨頭在整個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中,受力變化是很大的,這就影響了主軸的勻速運(yùn)轉(zhuǎn),故需安裝飛輪來減少主軸的速度波動(dòng),以提高切

3、削質(zhì)量和減少電動(dòng)機(jī)容量。</p><p><b>  圖1-1</b></p><p>  1.導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 </p><p>  已知 曲柄每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)n2,各構(gòu)件尺寸及重心位置,且刨頭導(dǎo)路x-x位于導(dǎo)桿端點(diǎn)B所作圓弧高的平分線上。</p><p>  要求 作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,并作機(jī)構(gòu)兩個(gè)位置的速度、加速度多邊

4、形以及刨頭的運(yùn)動(dòng)線圖。以上內(nèi)容與后面動(dòng)態(tài)靜力分析一起畫在1號(hào)圖紙上。</p><p><b>  設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)</b></p><p>  牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機(jī)床。電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶和齒輪傳動(dòng),帶動(dòng)曲柄2和固結(jié)在其上的凸輪8。刨床工作時(shí),由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)2-3-4-5-6帶動(dòng)刨頭6和刨刀7作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。刨頭右行時(shí),刨刀進(jìn)行切削,稱工作切削。此時(shí)要求速度較低且均勻,以減少電

5、動(dòng)機(jī)容量和提高切削質(zhì)量;刨頭左行時(shí),刨刀不切削,稱空回行程,此時(shí)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(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。刨刀每切削完一次,利用空回行程的時(shí)間,凸輪8通過四桿機(jī)構(gòu)1-9-10-11與棘輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu),使工作臺(tái)連同工件作一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng),以便刨刀繼續(xù)切削。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。因此刨頭在整個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中,受力變化是很大的,這就影響了主軸的勻速運(yùn)轉(zhuǎn),故需裝飛輪來減小株洲的速度波動(dòng)

6、,以減少切削質(zhì)量和電動(dòng)機(jī)容量。</p><p>  1.2曲柄位置的確定</p><p>  曲柄位置圖的作法為:取1和8’為工作行程起點(diǎn)和終點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的曲柄位置,1’和7’為切削起點(diǎn)和終點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的曲柄位置,其余2、3…12等,是由位置1起,順ω2方向?qū)⑶鷪A作12等分的位置(如下圖)。 </p><p>  第五章 選擇設(shè)計(jì)方案</p>

7、<p><b>  1機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</b></p><p><b>  圖1-2</b></p><p>  2、選擇表Ⅰ中方案Ⅱ </p><p>  取第方案的第7位置和第12位置(如下圖1-3)。</p><p><b>  圖1-3

8、</b></p><p>  2、曲柄位置“7’”速度分析,加速度分析(列矢量方程,畫速度圖,加速度圖)</p><p>  取曲柄位置“7’”進(jìn)行速度分析,其分析過程同曲柄位置“1”。</p><p>  取構(gòu)件3和4的重合點(diǎn)A進(jìn)行速度分析。列速度矢量方程,得</p><p>  υA4=υA3+υA4A3</p>

9、<p>  大小 ? √ ?</p><p>  方向 ⊥O4A ⊥O2A ∥O4B</p><p>  取速度極點(diǎn)P,速度比例尺µv=0.01(m/s)/mm,作速度多邊形如圖1-4。</p><p><b>  圖1—4</b></p><p>  則由圖1-4知,

10、,υA4=pa4·μv=28.33743629×0.01 =0.2833743629m/s</p><p>  υA4A3=a3a4·μv=53.2477258×0.01=0.532477258m/s</p><p>  O4A=383.14488122 mm</p><p>  由速度影像定理得υB5=υB4=υA4

11、3;O4B/ O4A=0.428968617m/s </p><p>  又 ω4=υA4/ lO4A=0.739601064rad/s /.</p><p>  取5構(gòu)件為研究對(duì)象,列速度矢量方程,得</p><p>  υC5=υB5+υC5B5</p><p>  大小 ? √ ?<

12、/p><p>  方向 ∥XX ⊥O4B ⊥BC</p><p>  其速度多邊形如圖1-4所示,有</p><p>  υC5= ·μv=42.07193291×0.01m/s =0.4207193291m/s</p><p>  υC5B5=·μv=9.74202042×0.01 m/s = 0

13、.0974202042m/s</p><p>  ωCB=υC5B5/lCB=0.0974202042/0.174 rad/s = 0.559886229rad/s</p><p>  取曲柄位置“7’”進(jìn)行加速度分析,分析過程同曲柄位置“1”.取曲柄構(gòu)件3和4的重合點(diǎn)A進(jìn)行加速度分析.列加速度矢量方程,得</p><p>  aA4= a A4n+ a A4t=

14、a A3n + a A4A3k + a A4A3r</p><p>  大小 ? 0 ? √ 0 ?</p><p>  方向 ? B→A ⊥O4B A→O2 ⊥O4B(向右) ∥O4B(沿導(dǎo)路)</p><p>  取加速度極點(diǎn)為P',加速度比例尺μa

15、=0.01(m/s2)/mm,作加速度多邊形圖1-5</p><p><b>  圖1-5</b></p><p>  則由圖1─5知, </p><p>  a A4t= a4´a4″·μa =277.76598448×0.01 m/s2 =2.7776598448m/s2</p><p

16、>  = k´a4´·μa=168.96093044×0.01 m/s2 =1.6896093044m/s2</p><p>  α4″= a A4t∕lO4A =2.7776598448∕0.38314488rad/s2 =7.249633204 rad/s2</p><p>  a A4 = p´a4´·μa

17、= 278.55555401×0.01m/s2 =2.7855555401m/s2</p><p><b>  用加速度影象法求得</b></p><p>  a B5 = a B4 = a A4 ×lO4B/lO4A= 2.7855555401×580/383.14488122m/s2 =4.216739653 m/s2 </

18、p><p>  又 a C5B5n =ω52·lCB= 0.5598862292×0.174 m/s2 =0.05454423 m/s2</p><p>  取5構(gòu)件的研究對(duì)象,列加速度矢量方程,得</p><p>  aC5= aB5+ aC5B5n+ aC5B5τ</p><p>  大小 ? √ 0

19、 ?</p><p>  方向 ∥xx √ C→B ⊥BC</p><p>  其加速度多邊形如圖1─5所示,有</p><p>  aC5B5t= C5´C5″·μa =64.40968945×0.01 m/s2 =0.6440968945m/s2</p><p>  α5″=/lCB =0.644

20、0968945/0.174 rad/s2 =3.701706287 rad/s2</p><p>  aC5 = p´C5´·μa = 413.17316272×0.01m/s2 =4.1317316272 m/s2</p><p>  1、曲柄位置“12”速度分析,加速度分析(列矢量方程,畫速度圖,加速度圖)</p><p>

21、;  取曲柄位置“12”進(jìn)行速度分析。因構(gòu)件2和3在A處的轉(zhuǎn)動(dòng)副相連,故VA2=VA3,其大小等于W2lO2A,方向垂直于O2 A線,指向與ω2一致。</p><p>  ω2=2πn2/60 rad/s=6.70rad/s</p><p>  υA3=υA2=ω2·lO2A=6.70×0.09m/s=0.603m/s(⊥O2A)</p><p>

22、;  取構(gòu)件3和4的重合點(diǎn)A進(jìn)行速度分析。列速度矢量方程,得</p><p>  υA4=υA3+υA4A3</p><p>  大小 ? √ ?</p><p>  方向 ⊥O4A ⊥O2A ∥O4B</p><p>  取速度極點(diǎn)P,速度比例尺µ1=0.01(m/s)/mm ,作速度多邊形如圖1-2

23、</p><p><b>  圖1-2</b></p><p>  則由圖1-2知, υA4=·μ1=32.28002512×0.01m/s=0.3228002512m/s

24、

25、 </p><p>  υA4A3=·μ1=51.2913961×0.01m/s=0.512913961m/s</p><p

26、><b>  用速度影響法求得,</b></p><p>  υB5=υB4=υA4×O4B/O4A=0.3228002512×580/293.47849337 m/s=0.637948435m/s</p><p>  又 ω4=υA4/ lO4A=0.3228002512/0.29347849337 rad/s=1.0

27、99911096 rad/s</p><p>  取5構(gòu)件作為研究對(duì)象,列速度矢量方程,得 </p><p>  υC5=υB5+υC5B5</p><p>  大小 ? √ ?</p><p>  方向 ∥XX ⊥O4B ⊥BC</p><p>  取速度極點(diǎn)P,

28、速度比例尺μ1=0.01(m/s)/mm, 作速度多邊行如圖1-2。</p><p>  則由圖1-2知, υC5= ·μ1=62.30007022×0.01m/s=0.6230007022m/s</p><p>  υC5B5=·μ1=14.36557333×0.01m/s=0.1436557333m/s</p><p>

29、  ωCB=υC5B5/lCB=0.1436557333/0.174 rad/s=0.82560766 rad/s</p><p><b>  2.加速度分析:</b></p><p>  取曲柄位置“12”進(jìn)行加速度分析。因構(gòu)件2和3在A點(diǎn)處的轉(zhuǎn)動(dòng)副相連,</p><p>  故=,其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。</p&g

30、t;<p>  ω2=6.70rad/s, ==ω22·LO2A=6.702×0.09 m/s2=4.04m/s2</p><p>  取3、4構(gòu)件重合點(diǎn)A為研究對(duì)象,列加速度矢量方程得:</p><p>  aA4 = + aA4τ= aA3n + aA4A3K + aA4A3r</p><p>  大小:

31、 ω42lO4A ? √ 2ω4υA4 A3 ?</p><p>  方向: B→A ⊥O4B A→O2 ⊥O4B(向左) ∥O4B(沿導(dǎo)路)</p><p>  取加速度極點(diǎn)為P',加速度比例尺µ2=0.04(m/s2)/mm,</p><p>  作加速度多邊形如圖1-3所示</p>

32、<p>  則由圖1-3知, aA4τ=A’A4·μ2=112.831951×0.04m/s=4.51327804m/s2,</p><p>  α4'= aA4τ/ LO4A=15.37856486 rad/s2</p><p>  aA4A3r=A3A4·μ2 =252.5410172×0.04 m/s2 =10.10168

33、407 m/s2</p><p>  aA4 = P´A4·μ2 =458.84456901×0.04m/s2 =18.35378276 m/s2</p><p>  用加速度影象法求得aB5 = aB4 =18.35378276×580/293.47849377 m/s2 =36.27248411 m/s2</p><p>

34、  又ac5B5n=ωCB2·lCB=0.825607662×0.174 m∕s2=0.118603273 m∕s2</p><p>  取5構(gòu)件為研究對(duì)象,列加速度矢量方程,得</p><p>  ac5= aB5+ ac5B5n+ a c5B5τ</p><p>  大小 ? √ √ ?</p>

35、<p>  方向 ∥XX √ C→B ⊥BC</p><p>  其加速度多邊形如圖1─3所示,有</p><p>  aC5B5τ= B´C·μ2 =127.79349011×0.04 m/s2 =5.111739604 m/s2</p><p>  ac5 =p ´C·μ2 =90

36、5.895656×0.04 m/s2= 36.23582624 m/s2</p><p>  βC5= a C5B5τ/ιCB =5.111739604∕0.174 rad/s2=29.37781382 rad/s2</p><p>  第七章.機(jī)構(gòu)運(yùn)態(tài)靜力分析</p><p>  取“12”點(diǎn)為研究對(duì)象,分離5、6構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析,作阻力體如圖1─6

37、所示。</p><p><b>  圖1—6</b></p><p>  已知P=0N,G6=800N,又ac=ac5=36.23582624m/s2,那么我們可以計(jì)算</p><p>  FI6=- G6/g×ac =-800/10×36.23582624m/s2=2898.866099N</p><p

38、>  又ΣF=P+G6+FI6+F45+FRI6=0,作為多邊行如圖1-7所示,µN=10N/mm。</p><p><b>  圖1-7</b></p><p>  由圖1-7力多邊形可得:</p><p>  F45=CD·µN=298.947446×10N=2989.47446N</p&

39、gt;<p>  FR16= AD·µN=87.03987932×10N=870.3987932N</p><p>  在圖1-6中,對(duì)c點(diǎn)取距,有</p><p>  ΣMC=-P·yP-G6XS6+ FR16·x-FI6·yS6=0</p><p>  代入數(shù)據(jù)得x=1177.555981

40、mm</p><p>  分離3,4構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析,桿組力體圖如圖1-8所示</p><p><b>  圖1-8</b></p><p><b>  µL=4。</b></p><p>  已知: F54=-F45=2989.47446N,G4=220N</p>&

41、lt;p>  aS4=aA4· lO4S4/lO4A=18.35378276×290/293.47849377m/s2=18.13618026m/s2 , </p><p>  βS4=β4=7.45rad/s2</p><p>  由此可得FI4=-G4/g×aS4 =-220/10×18.13618026 N=-398.995

42、965N</p><p>  MS4=-JS4·αS4=-1.2×7.45 N·m= -8.94N·m</p><p>  在圖1-8中,對(duì)A點(diǎn)取矩得:</p><p>  ΣMA=G4×8.5+FI4×72.5+M+F54×144.5-F23×66.5=0</p><

43、;p>  代入數(shù)據(jù), 得F23=6088.915971N </p><p>  又 ΣF=FR54+FR32+FS4'+G4+FO4n+FO4τ=0,作力的多邊形如圖1-9所示,µN=10N/mm。 </p><p><b>  圖1-9</b></p><p><b>  由圖1-9可得:</b&

44、gt;</p><p>  F23=CD·µN=608.8915971×10N=6088.915971N</p><p>  FO4n=CB·µN=281.87752571×10N=2818.7752571N</p><p>  對(duì)曲柄2進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析,作組力體圖如圖1-10所示,</p>

45、<p>  µL=1。 由圖1-10可知,</p><p>  h2=85mm,則,對(duì)曲柄列平行方程有,</p><p>  ΣMO2=M-F42·h2=0 即</p><p>  M-6088.915971×85×10-3=0, 即M=517.5578575 N·M

46、 圖1-10</p><p><b>  第八章 參考文獻(xiàn)</b></p><p>  1、機(jī)械原理/孫恒,陳作模主編——六版——北京2001</p><p>  2、理論力學(xué)Ⅰ/哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)研究室編——六版——北京2002.8</p><p>  3、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書/羅洪田主編——北京1986.10

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