機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)(牛頭刨床)

1、<p><b>　　機(jī)</b></p><p>　　機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</p><p><b>　　牛頭刨床設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p><b>　　學(xué)號(hào):</b></p><p><b>　　姓名:</b></p>&l

2、t;p><b>　　班級(jí):</b></p><p><b>　　組別:</b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師：</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、概述……………………………………………3</p&g

3、t;<p>　　1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)目的………………………………3</p><p>　　2、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)……………………………3</p><p>　　3、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)方法………………………………3</p><p>　　二、牛頭刨床機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介………………………………4</p><p>　　三、牛頭刨床導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析…

4、………………5</p><p>　　1、牛頭刨床導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)已知條件</p><p>　　2、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求</p><p>　　3、做導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p>　　4、數(shù)據(jù)分析………………………………………………6</p><p><b>　　5、拆分桿組 </b></p>

5、<p>　　6、繪制刨頭位移線(xiàn)圖…………………………………………….11</p><p>　　四、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………11</p><p>　　1、凸輪設(shè)計(jì)要求…………………………………………11</p><p>　　2、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)已知條件</p><p>　　3、繪制凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件位移線(xiàn)圖</p>

6、;<p>　　4、繪制凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件速度線(xiàn)圖</p><p>　　5、繪制凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件加速度線(xiàn)圖</p><p>　　五、齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………14</p><p><b>　　1、齒輪設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　2、齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)已知條件</p><p>

7、　　3、齒輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)示意圖</p><p><b>　　4、齒輪計(jì)算</b></p><p><b>　　5、繪制嚙合圖</b></p><p>　　六、方案分析及其評(píng)價(jià)....................18</p><p>　　七、設(shè)計(jì)自我評(píng)述與體會(huì)…………………………………18</

8、p><p>　　八、設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)……………………...................20</p><p><b>　　一、概述</b></p><p>　　1.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)目的 </p><p>　　機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)能力的技術(shù)基礎(chǔ)課程，它是機(jī)械原理課程學(xué)習(xí)過(guò)程中的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。機(jī)械

9、原理課程設(shè)計(jì)目的在于鞏固和加深所學(xué)的理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決有關(guān)本課程實(shí)際問(wèn)題的能力，使學(xué)生對(duì)于常用機(jī)構(gòu)（連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)）設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析有比較完整的認(rèn)識(shí)，。以及熟悉機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟及方法，其中包括選型、運(yùn)動(dòng)方案的確定、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析和整體設(shè)計(jì)等，進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)計(jì)算和解決工程技術(shù)問(wèn)題的能力</p><p>　　2、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　機(jī)械原理課程

10、設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì)主體機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析，并根據(jù)給定機(jī)器的工作要求，在此基礎(chǔ)上繪制凸輪、齒輪；或?qū)Ω鳈C(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成1# 設(shè)計(jì)圖一張，3# 設(shè)計(jì)圖兩張，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（20頁(yè)左右）。</p><p>　　3.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)方法</p><p>　　機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)方法大致可以分為圖解法和解析法。圖解法幾何概念較清晰直觀(guān)；解析法精度較高，本設(shè)計(jì)主要用圖解

11、法進(jìn)行設(shè)計(jì)</p><p>　　二、牛頭刨床機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介</p><p>　　牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機(jī)床，如圖一，電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶和</p><p>　　齒輪傳動(dòng)，帶動(dòng)曲柄2 和固接在其上的凸輪8。刨床工作時(shí)，由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)2-3-4-5-6帶動(dòng)滑枕6和刨刀7作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。要求工作行程時(shí)，滑枕6應(yīng)速度較低，且近似等速移動(dòng)，而空回行程時(shí)，滑枕具有較高速度，實(shí)現(xiàn)快速返回。另

12、外，齒輪等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)四桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)棘輪G轉(zhuǎn)動(dòng)。棘輪與絲桿相連，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)刀。刨床機(jī)構(gòu)在一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)，主軸速度波動(dòng)很大，為此，常采用飛輪調(diào)整速度波動(dòng)。 </p><p>　　三、牛頭刨床導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析</p><p>　　1、牛頭刨床導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)已知條件</p><p>　　2、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求</p><p>　　導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)連

13、桿5傳力給滑枕的最有利條件確定擺動(dòng)導(dǎo)桿長(zhǎng)度和滑枕導(dǎo)路X—X的位置，即曲柄和擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)副連線(xiàn)應(yīng)垂直于導(dǎo)路X—X，且X—X應(yīng)位于擺桿端點(diǎn)所畫(huà)圓弧高的平分線(xiàn)上。作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)位置圖。以滑枕6的左極限位置時(shí)曲柄的位置作為起始點(diǎn)1，每隔30°取一個(gè)位置，共12個(gè)位置。每個(gè)小組的每一個(gè)人分配一個(gè)位置（特殊位置除外）作運(yùn)動(dòng)分析，繪速度多邊形和加速度多邊形。</p><p>　　3、做導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</p>

14、<p>　　以刨頭左極限點(diǎn)為基點(diǎn)，收集12個(gè)位置測(cè)量出的位移，繪出刨頭位移線(xiàn)圖。分析連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成（拆分桿組），并說(shuō)明該機(jī)構(gòu)的級(jí)別。</p><p><b>　　4.數(shù)據(jù)分析</b></p><p><b>　?。?）基本尺寸</b></p><p><b>　　則極位夾角</b><

15、;/p><p><b>　　確定各桿件的長(zhǎng)度：</b></p><p>　　=10.47rad/s </p><p><b>　?。?）速度分析：</b></p><p>　　選取位置3 ，速度比例尺μ= 作圖</p><p>　　大?。?2.04 ？ ？

16、</p><p>　　方向：⊥O2A ⊥O4B ∥O4B</p><p>　　VA2=2.04*sin =</p><p><b>　　W2=</b></p><p><b>　　VB=</b></p><p><b>　　VC=VB+VCB</b>

17、;</p><p>　　大?。?？ 0.534 ？</p><p>　　方向：水平 ⊥O4B ⊥CB</p><p>　　量得VC=0.45m/s</p><p><b>　?。?）加速度分析：</b></p><p>　　選取加速度比例尺μ=0.01m∕∕mm</p>&l

18、t;p>　　A點(diǎn)：aAn=aA4n+aA4t+aAA4 k+ar</p><p>　　方向：//O2A //O4A ⊥O4A ⊥O4A //O4A</p><p>　　大?。骸?√ ？ √ ？</p><p>　　aAA4 k=2w2*VA1A2</p><p>　　=2*0.65ra

19、d/s*1.65m/s2</p><p>　　=2.145m/s2</p><p>　　aAn=w*w*Lo2a</p><p>　　=8.37*8.37*197.8mm</p><p>　　=13.857m/s2</p><p>　　aA4n=w2*w2*Lo2a</p><p>　　=0.6

20、5*0.65*197.8mm</p><p>　　=0.084m/s2 </p><p>　　取u=0.01m/s2/mm</p><p>　　作圖量得 aA4t=15.4m/s2</p><p>　　O4B的角加速度為@=aA4t/Lo2A=7.786rad/s </p><p>　　C點(diǎn)：aC=aBt+a

21、Bn+aCB</p><p>　　方向：水平 //O4B ⊥O4B ⊥BC</p><p>　　大小： ？ √ √ ？</p><p>　　aBn=w2*Lo4B</p><p>　　=0.65rad/s*821.6mm</p><p>　　=0.534m/s2</p&g

22、t;<p>　　aBt=@*Lo4B</p><p><b>　　=6.39m/s2</b></p><p>　　取u=0.1m/s2/mm</p><p>　　量得ac=0.7m/s2</p><p><b>　　5.拆分桿組 </b></p><p>　　該

23、六桿機(jī)構(gòu)可看成由Ⅰ級(jí)機(jī)構(gòu)、一個(gè)RPRⅡ級(jí)基本組和一個(gè)</p><p>　　RRPⅡ級(jí)基本組組成的，即可將機(jī)構(gòu)分解成圖示三部分。</p><p>　　6、繪制刨頭位移線(xiàn)圖</p><p><b>　　四、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　凸輪設(shè)計(jì)要求 </b></p>&

24、lt;p>　　根據(jù)牛頭刨床導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)選定凸輪軸徑30mm。凸輪基圓直徑大于或等于軸徑的2倍凸輪滾子半徑等于基圓半徑的0.2倍。繪制凸機(jī)構(gòu)從動(dòng)件位移、速度、加速度線(xiàn)圖</p><p>　　根據(jù)反轉(zhuǎn)法原理繪制凸輪輪廓。</p><p>　　2、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)已知條件</p><p><b>　　本組選擇第七種方案</b></p>

25、<p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律得運(yùn)動(dòng)方程如下</p><p>　　Ψ=h[(б∕б0) -sin(2лб∕б0)( 2л)]</p><p>　　每隔十度進(jìn)行角位移求解帶入得</p><p>　　Ψ1=20°[(10∕120) -sin(2л×10∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ2=20&#

26、176;[(20∕120) -sin(2л×20∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ3=20°[(30∕120) -sin(2л×30∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ4=20°[(40∕120) -sin(2л×40∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ5=20°[(5

27、0∕120) -sin(2л×50∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ6=20°[(60∕120) -sin(2л×60∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ7=20°[(70∕120) -sin(2л×70∕120)( 2л) ] </p><p>　　Ψ8=20°[(80∕120)

28、 -sin(2л×80∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ9=20°[(90∕120) -sin(2л×90∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ10=20°[(100∕120) -sin(2л×100∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ11=20°[(110∕120) -

29、sin(2л×110∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ12=20°[(120∕120) -sin(2л×120∕120)( 2л) ]</p><p>　　3、繪制凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件位移線(xiàn)圖</p><p>　　4、繪制凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件速度線(xiàn)圖</p><p>　　5、繪制凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件加速度線(xiàn)圖<

30、/p><p><b>　　齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1、齒輪設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　要求齒輪不根切，且實(shí)際中心距的尾數(shù)取為0或5，設(shè)計(jì)該傳動(dòng)并完成計(jì)算和驗(yàn)算；繪制齒輪嚙合區(qū)圖（可以不繪制齒廓形狀），標(biāo)出基圓、齒頂圓、節(jié)圓、嚙合角、嚙合起始點(diǎn)B2、B1和嚙合極限點(diǎn)N1、N2，并注明單齒嚙合區(qū)

31、和雙齒嚙合區(qū)；用圖上量取的實(shí)際嚙合線(xiàn)段B2B1確定重合度，并與公式計(jì)算值進(jìn)行比較。</p><p>　　2、齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)已知條件</p><p>　　3、齒輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)示意圖</p><p><b>　　4、齒輪計(jì)算</b></p><p>　　已知：Z1=15 Z2=65 m=12 ɑ=20° h

32、a*=1 c*=0.25</p><p>　　分度圓：d1=mz=180mm d2=mz=780mm</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)中心距: a=m(z1+z2)/2=480mm</p><p>　　實(shí)際中心距：a’=480mm</p><p>　　嚙合角：ɑ’=ɑ=20°</p><p>　　變位系數(shù)：x

33、1+x2=0 x1=(17-z1)/17=0.2 x2=-0.2</p><p>　　中心距變動(dòng)系數(shù)： y=(ɑ’-ɑ)/m=0</p><p>　　齒頂高降低系數(shù)： Δy=(x1+x2)-y=0</p><p>　　齒頂高：ha1=(ha*+x1-Δy ) m =14.4</p><p>　　ha2=(ha*+x2-Δy ) m =9.

34、6</p><p>　　齒根高：hf1=(ha*+c*-x1 ) m =12.6</p><p>　　hf2=(ha*+c*-x2 ) m =17.4</p><p>　　節(jié)圓： d1’=d1cosɑ/ cosɑ’=180mm</p><p>　　d2’=d2cosɑ/ cosɑ’=780mm</p><p>　　齒

35、頂圓：da1=d1+2ha*= d1+2(ha*+x1-Δy)m=208.8mm</p><p>　　da2=d2+2ha*= d2+2(ha*+x2-Δy)m=799.2mm</p><p>　　齒根圓：df1=d1-2hf1=d1-2(ha*+c*-x1)m=154.8mm</p><p>　　df2=d2-2hf2=d2-2(ha*+c*-x2)m=745.2

36、mm</p><p>　　基圓： db1= d1cosɑ=169.14mm</p><p>　　db2= d2cosɑ=732.96mm</p><p>　　重合度：εα=[z1(tanɑa1-tanɑ’)+Z2(tanɑa2-tanɑ’)]/（2π）</p><p><b>　　=1.59</b></p>

37、<p>　　如嚙合圖： B1B2=52mm</p><p>　　Pb=Pcosɑ=лmcosɑ=35.43mm</p><p>　　重合度=B1B2/ Pb=1.47>1</p><p><b>　　5、繪制嚙合圖</b></p><p>　　六、方案分析及其評(píng)價(jià)</p><p&

38、gt;　　1，機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)=3*5-(2*7+1)=1,曲柄為機(jī)構(gòu)原動(dòng)件。</p><p>　　2,通過(guò)曲柄帶動(dòng)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和滑塊機(jī)構(gòu)使刨刀往復(fù)移動(dòng),實(shí)現(xiàn)切削功能，能滿(mǎn)足功能要求.且滑塊行程可以根據(jù)桿長(zhǎng)任意調(diào)整；</p><p>　　3,工作性能, 工作行程中，刨刀速度較慢，變化平緩符合切削要求, 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)使其具有急回作用，可滿(mǎn)足任意行程速比系數(shù)K的要求；</p>

39、<p>　　4,傳遞性能, 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)角恒為90度，傳動(dòng)性能好，能承受較大的載荷，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈較長(zhǎng)，傳動(dòng)間隙較大；</p><p>　　5,動(dòng)力性能 ,傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊震動(dòng)較小.</p><p>　　6,結(jié)構(gòu)合理性,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理,尺寸和重量也較小,制造和維修也較易.</p><p>　　7,經(jīng)濟(jì)性，無(wú)特殊工藝和設(shè)備要求,成本較低.</p><

40、;p><b>　　七、設(shè)計(jì)自我評(píng)述：</b></p><p>　　通過(guò)一段時(shí)間的設(shè)計(jì)，讓我對(duì)所學(xué)知識(shí)得到了更深的理解，也學(xué)會(huì)了運(yùn)用各種資料、工具，熟練了CAD等軟件的使用，體會(huì)到了同伴</p><p>　　之間的密切合作的重要性等等。同時(shí)這之間的種種工作也離不開(kāi)老師的熱情指導(dǎo)，在此表示深深的謝意。</p><p>　　首先,對(duì)機(jī)械原理這門(mén)

41、課程有了更深入的了解.平時(shí)的只停留在一個(gè)初等的感性認(rèn)識(shí)水平,沒(méi)有真正的理解透所學(xué)的具體原理的應(yīng)用問(wèn)題,但在自己做設(shè)計(jì)過(guò)程中老在問(wèn)為什么,如何解決,通過(guò)這樣的想法,是自己對(duì)自己所學(xué)的理論有了深入的理解.在設(shè)計(jì)過(guò)程中,如何才能把所學(xué)的理論運(yùn)用到實(shí)際中,這才是我們學(xué)以所獲,學(xué)以致用的真正宗旨,這也是當(dāng)我們從這個(gè)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)后所必需具有的能力,這也更是從學(xué)到時(shí)間的過(guò)程,才能為自己在以后的工作中游刃有余,才能為機(jī)械工業(yè)的發(fā)展盡綿薄之力.</p&

42、gt;<p>　　其次對(duì)所學(xué)的專(zhuān)業(yè)課產(chǎn)生了很大的興趣.在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)機(jī)械的很多東西滲透在我們生活的方方面面,小到鐘表,大到航天器，都用到了機(jī)械的相關(guān)內(nèi)容。這也給自己很大的學(xué)習(xí)范圍和任務(wù)，更給了自己很大的發(fā)展空間和興趣的培養(yǎng)。</p><p>　　最后對(duì)團(tuán)隊(duì)的合作有了更深的體會(huì)。每個(gè)人不可能方方面面都會(huì)，這就需要團(tuán)隊(duì)組員各自發(fā)揮自己的優(yōu)點(diǎn)，說(shuō)出各自的想法，取長(zhǎng)補(bǔ)短，這樣才能從別人身上學(xué)到自己所

43、缺的能力和品質(zhì)，在現(xiàn)代的企業(yè)合作中，團(tuán)隊(duì)合作精神是很重要的，各個(gè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)都需要很多人傾注心血，這樣才能是企業(yè)有長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。</p><p>　　雖然這次設(shè)計(jì)已告一段落，但是我知道學(xué)海無(wú)涯、學(xué)無(wú)止境，這是一個(gè)結(jié)尾，同時(shí)也只是一個(gè)開(kāi)始。今后，我會(huì)以更飽滿(mǎn)的熱情投入到今后的學(xué)習(xí)生活中，做一個(gè)不斷探索，勇于創(chuàng)新的大學(xué)生。</p><p><b>　　八、參考文獻(xiàn)</b>&l

44、t;/p><p>　　[1] 孫恒，陳作模。機(jī)械原理（第七版）。北京：高等教育出版社，2001.5</p><p>　　[2] 李 笑 劉福利 陳 明。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)（試用稿）。哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2004.7</p><p>　　[3] 牛鳴歧 王保民 王振甫。 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè). 重慶：重慶大學(xué)出版社，2001</p><p

45、>　　[4]王知行 李瑰賢. 機(jī)械原理電算程序設(shè)計(jì). 哈爾濱，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2003</p><p>　　[5] 孟憲源 姜琪. 機(jī)構(gòu)構(gòu)型與應(yīng)用. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[6] 申永勝. 機(jī)械原理教程. 北京：清華大學(xué)出版社，1999</p><p>　　[7 ] 陳明等. 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)參考圖冊(cè)</p>