牛頭刨床課程設計

1、<p><b>　　《機 械 原 理》</b></p><p><b>　　課程設計計算說明書</b></p><p>　　設計題目 牛 頭 刨 床 設 計 </p><p>　　學院(部) 機 械 工 程 學 院

2、 </p><p>　　專業(yè)班級 </p><p>　　學生姓名 </p><p>　　學 號

3、 </p><p>　　指導教師(簽字) </p><p>　　8月30 日 至 9月 3 日</p><p><b>　　共 1 周</b></p><p>　　20010 年 9 月

4、 1 日 </p><p>　　牛頭刨床中導桿機構的運動分析及動態(tài)靜力分析</p><p>　　第一章 機械原理課程設計的目的和任務</p><p>　　1課程設計的目的：機械原理課程設計是高等工業(yè)學校機械類學生第一次全面的機械運動學和動力學分析與設計的訓練，是本課程的一個重要教學環(huán)節(jié)。起目的在于進一步加深學生所學的理論知識

5、，培養(yǎng)學生的獨立解決有關課程實際問題的能力，使學生對于機械運動學和動力學的分析和設計有一個比較完整的概念，具備計算，和使用科技資料的能力。在次基礎上，初步掌握電算程序的編制，并能使用電子計算機來解決工程技術問題。</p><p>　　2課程設計的任務：機械原理課程設計的任務是對機器的主題機構進行運動分析。動態(tài)靜力分析，并根據給定的機器的工作要求，在次基礎上設計；或對各個機構進行運動設計。要求根據設計任務，繪制必要

6、的圖紙，編制計算程序和編寫說明書等。</p><p>　　第二章、機械原理課程設計的方法</p><p>　　機械原理課程設計的方法大致可分為圖解法和解析法兩種。圖解法幾何概念比較清晰、直觀；解析法精度較高。</p><p>　　第三章、機械原理課程設計的基本要求</p><p>　　1． 作機構的運動簡圖，再作機構兩個位置的速度，加速度圖，

7、列矢量運動方程；</p><p>　　2．作機構兩位置之一的動態(tài)靜力分析，列力矢量方程，再作力的矢量圖；</p><p>　　3.用描點法作機構的位移，速度，加速度與時間的曲線。</p><p>　　第四章 機械原理課程設計的已知條件</p><p><b>　　設計數據：</b></p><p>

8、;　　第五章 選擇設計方案</p><p><b>　　1機構運動簡圖</b></p><p><b>　　圖１－１</b></p><p>　　2、選擇表Ⅰ中方案Ⅰ。</p><p>　　第六章 機構運動分析</p><p>　　1、曲柄位置“1”速度分析，加速度分析（列矢

9、量方程，畫速度圖，加速度圖）</p><p>　　取曲柄位置“1”進行速度分析。</p><p>　　當曲柄轉至6時，對A6進行速度分析。列速度矢量方程，得</p><p>　　Va6=υA6(r)+υA6(e)</p><p>　　大小 ? √ ?</p><p>　　方向 ⊥O2A6 ∥

10、O4B ⊥O4B</p><p>　　取速度極點P，速度比例尺µv=0.01(m/s)/mm ,作速度多邊形如圖1-2</p><p><b>　　圖1-2</b></p><p>　　則由圖1-2知， υA4=·μv=69×0.01m/s=0.69 m/s</p><p>　　

11、υA4(r)=0.084m/s</p><p>　　VA4(e)=0.68m/s</p><p><b>　　用速度影響法求得，</b></p><p>　　Ω6=υA6/ lO4A6=1.4rad/s</p><p>　　取C構件作為研究對象，</p><p>　　列速度矢量方程，得 <

12、/p><p>　　υC6=υB6+υC6B6</p><p>　　大小 ? √ ?</p><p>　　方向 ∥XX ⊥O4B ⊥BC</p><p>　　取速度極點P，速度比例尺μv=0.005(m/s)/mm, 作速度多邊行如圖1-2。</p><p>　　則由圖1-2知， υC6=

13、0.75m/s</p><p>　　υC6B6=0.03m/s</p><p><b>　　2.加速度分析：</b></p><p>　　取曲柄位置“1”進行加速度分析。因構件2和3在A點處的轉動副相連，</p><p>　　故=,其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。</p><p>　　

14、ω2=6.28rad/s, ==ω22·LO2A=6.282×0.11 m/s2=4.34m/s2</p><p>　　取3、4構件重合點A為研究對象，列加速度矢量方程得：</p><p>　　aA4 = + aA4τ= aA3n + aA4A3K + aA4A3v</p><p>　　大小: ? ω42lO4A ?

15、 √ 2ω4υA4 A3 ?</p><p>　　方向： ? B→A ⊥O4A A→O2 ⊥O4B（向左） ∥O4A（沿導路）</p><p>　　取加速度極點為P＇,加速度比例尺µa=0.01（m/s2）/mm,</p><p>　　作加速度多邊形如圖1-3所示.</p><p><

16、;b>　　圖１—3</b></p><p>　　則由圖1-3知, </p><p>　　aA4 =1.14m/s2</p><p>　　aA4A3(相對)=32.7m/s2</p><p>　　2、曲柄位置“6”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

17、位置“6”進行速度分析，其分析過程同曲柄位置“1”。</p><p>　　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</p><p>　　υA4=υA3+υA4A3</p><p>　　大小 ? √ ?</p><p>　　方向 ⊥O4A ⊥O2A ∥O4B</p><p>　

18、　取速度極點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，υA4=pa4·μv=61×0.01=0.61 m/s</p><p>　　υA4A3=a3a4·μv=34×0.01m/s=0.

19、34 m/s</p><p>　　υB5=υB4=υA4·O4B/ O4A=0.81 m/s</p><p>　　取5構件為研究對象，列速度矢量方程，得</p><p>　　υC5=υB5+υC5B5</p><p>　　大小 ? √ ?</p><p>　　方向 ∥XX ⊥O4

20、B ⊥BC</p><p>　　其速度多邊形如圖1-4所示，有</p><p>　　υC5= ·μv=79×0.01=0.79 m/s</p><p>　　取曲柄位置“6”進行加速度分析,分析過程同曲柄位置“3”.取曲柄構件3和4的重合點A進行加速度分析.列加速度矢量方程,得</p><p>　　aA4= a A4n

21、+ a A4τ= a A3n + a A4A3k + a A4A3γ</p><p>　　大小 ? ω42lO4A ? √ 2ω4υA4 A3 ?</p><p>　　方向 ? B→A ⊥O4B A→O2 ⊥O4B（向右） ∥O4B（沿導路）</p><p>

22、;　　取加速度極點為P＇,加速度比例尺μa=0.01（m/s2）/mm,作加速度多邊形圖1-5</p><p><b>　　圖1-5</b></p><p><b>　　， </b></p><p><b>　　用加速度影象法求得</b></p><p>　　a B5

23、= 430.6m m/s2 </p><p>　　取5構件的研究對象，列加速度矢量方程，得</p><p>　　aC5= aB5+ aC5B5n+ aC5B5τ</p><p>　　大小 ? √ √ ?</p><p>　　方向 ∥xx √ C→B ⊥BC</p><p>　　其加速度多邊

24、形如圖1─5所示，有</p><p>　　aC5B5τ= 0.90m/s2</p><p>　　aC5 = 0.36 m/s2</p><p>　　第七章．機構運態(tài)靜力分析</p><p>　　取“1”點為研究對象，分離5、6構件進行運動靜力分析，作阻力體如圖1─6所示。</p><p><b>　　圖1—6

25、</b></p><p>　　已知G6=700N，又ac=ac5=0.36m/s2,那么我們可以計算</p><p>　　FS6=- G6/g×ac =-700/10×0.36=-25.2N</p><p>　　又ΣF=P+G6+FS6+Fp45+FR16=0，作為多邊行如圖1-7所示，µN=10N/mm。</p>

26、;<p><b>　　圖1-7</b></p><p>　　由圖1-7力多邊形可得：</p><p>　　FR45=-aFR45·µN=-707.6×10N=-7076N</p><p>　　FR16= FS6 FR16·µN=4.06×10N=148.4N</p&

27、gt;<p>　　分離3,4構件進行運動靜力分析，桿組力體圖如圖1-8所示，</p><p>　　已知： FR54=-FR45=7076N，G4=200N</p><p>　　由此可得： FS4=-G4/g×aS4 =20×1.14=22.8N</p><p>　　MS4=-JS4·αS4=-1.2×

28、1.14 N·m= -1.36.N·m</p><p>　　在圖1-8中，對O4點取矩得：</p><p>　　ΣMo4=0所以Fr54×Lh1+F14×Lh2+G4×Lh4-Fr34×Lo4A=0</p><p>　　Fr32=669.7N</p><p><b>　　圖

29、1-8</b></p><p>　　對曲柄2進行運動靜力分析，作組力體圖如圖1-10所示，</p><p>　　µL=10N/m。 </p><p><b>　　圖1-10</b></p><p>　　Fr32=Fr34=-Fr43=669.7N</p><p>　　因為F

30、r32=Fr12=669.7</p><p>　　所以Mb=Fr32×Lh=174.2×669.7/1000=116.67N·m</p><p><b>　　第九章 參考文獻</b></p><p>　　1、機械原理/孫恒，陳作模主編——六版——北京2001</p><p>　　2、理論力學

31、Ⅰ/哈爾濱工業(yè)大學理論力學研究室編——六版——北京2002.8</p><p>　　3、機械原理課程設計指導書/羅洪田主編——北京1986.10</p><p>　　4、機械原理與課程設計 上冊/張策主編——北京2004.9</p><p><b>　　第十章 總結</b></p><p>　　通過本次課程設計，對于機