牛頭刨床機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　課題名稱：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 院：機(jī)電工程系</p><p>　　專業(yè)班級(jí)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化107班</p><p><b>　　學(xué) 號(hào)： </b></p><p&g

2、t;<b>　　學(xué) 生： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b></p><p>　　2012年12月7日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機(jī)床，本次課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是牛頭刨床導(dǎo)桿

3、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)態(tài)靜力的分析以及不同設(shè)計(jì)方案的比較。全班同學(xué)在分為三個(gè)小組后每人選擇一個(gè)相互不同的位置，獨(dú)立繪制運(yùn)動(dòng)簡圖，進(jìn)行速度、加速度以及機(jī)構(gòu)受力分析，繪制相關(guān)運(yùn)動(dòng)曲線圖，最后將上述各項(xiàng)內(nèi)容繪制在一張0號(hào)圖紙上，并完成課程設(shè)計(jì)說明書。</p><p>　　本次《機(jī)械原理》課程設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是具有較高的工作獨(dú)立性內(nèi)容聯(lián)系性，和能夠通過此次課程設(shè)計(jì)將相關(guān)課程中的相關(guān)知識(shí)融會(huì)貫通，進(jìn)一步加深學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)，培

4、養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立解決有關(guān)課程實(shí)際問題的能力，使學(xué)生對于機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析和設(shè)計(jì)有一個(gè)比較完整的概念。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要................................................................................................

5、.....................Ⅲ</p><p>　　1、設(shè)計(jì)任務(wù).........................................................................................................1</p><p>　　2、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的基本尺寸確定...........................

6、..................................................2</p><p>　　2.1、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)...................................................................................................2</p><p>　　2.2、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖.....

7、.......................................................................................2</p><p>　　3、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析....................................................................................3</p>&

8、lt;p>　　3.1、速度分析..................................................................................................3</p><p>　　3.2、加速度分析.......................................................................

9、........................5</p><p>　　4、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析.............................................................................7</p><p>　　4.1、運(yùn)動(dòng)副反作用力分析.............................................

10、....................................7</p><p>　　4.2、曲柄平衡力矩分析....................................................................................8</p><p>　　總 結(jié)....................................

11、...............................................................................11</p><p>　　參考文獻(xiàn)...............................................................................................................1

12、2</p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是高等工業(yè)學(xué)校機(jī)械類學(xué)生第一次全面的機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析與設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，是本課程的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。</p><p>　　機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是對機(jī)器的主題機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)態(tài)靜力分析，并根據(jù)給定的機(jī)器的工作要求，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)。同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)任

13、務(wù)，繪制必要的圖紙和編寫說明書等。</p><p>　　2、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的基本尺寸確定</p><p><b>　　2.1、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　K=（180+Ｑ）／（180-Ｑ）=1.44</p><p><b>　?。?32°</b></p><p&g

14、t;　　lO4O2=0.36m</p><p>　　lO2A=0.36×sin16°=0.0992m</p><p><b>　　H=0.33m</b></p><p>　　lO4B=H/sin16°=0.5986m</p><p>　　lBC= lO4B×0.33=197.538

15、m</p><p>　　2.2、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖（見手工圖）:</p><p>　　3、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析</p><p><b>　　3.1、速度分析:</b></p><p>　　由于構(gòu)件2和構(gòu)件3在A處的轉(zhuǎn)動(dòng)副相連，故VA2=VA3，大小等于ω2 lO2A, 方向垂直于O2 A線，指向與ω2一致。</p>

16、<p>　　ω2=2πn2/60 </p><p>　　計(jì)算得： ω2=5.45rad/s</p><p>　　υA2=ω2·lO2A </p><p>　　計(jì)算得： υA3=υA2=5.45×0.0992m/s=0.541m/s （⊥O2A）</p

17、><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。</p><p>　　得： υA4=υA3+υA4A3 </p><p>　　大小 ? 0.541 ?</p><p>　　方向 ⊥O4A ⊥O2A ∥O4B</p><p>

18、;　　取速度極點(diǎn)P，速度比例尺µv=0.005(m/s)/mm ，作速度多邊形如圖。</p><p><b>　　由圖得： </b></p><p>　　υA4=0.5m/s (⊥O4A向左)</p><p>　　因B與A同在導(dǎo)桿4上，由速度影像法</p><p>　　υB/υA4= lO4B/ lO4A

19、 </p><p>　　計(jì)算得： υB=0.113m/s</p><p>　?。?）取5構(gòu)件作為研究對象，列速度矢量方程。</p><p>　　得： υC5 = υB + υC5B </p><p>　　大?。?? 0.113 ?</p>

20、<p>　　方向： 水平 ⊥O4B ⊥BC</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。</p><p><b>　　由圖得： </b></p><p>　　υC5=0.112m/s (水平向左)</p><p>　　υC5B=0.07m/s&l

21、t;/p><p>　　ω4=υA4/ lO4A=1.884 rad/s</p><p><b>　　3.2、加速度分析</b></p><p>　　因構(gòu)件2和3在A點(diǎn)處的轉(zhuǎn)動(dòng)副相連，故aA2n = aA3n其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。</p><p>　　aA2n =ω22·lO2A

22、 </p><p>　　已知： ω2=5.45rad/s</p><p>　　計(jì)算得： aA3n = aA2n =5.452×0.0992m/s2=2.946m/s2</p><p>　　取3、4構(gòu)件重合點(diǎn)A為研究對象，列加速度矢量方程。</p><p><b>　　得：<

23、;/b></p><p>　　aA4 = aA4n + aA4τ = aA3n + aA4A3k + aA4A3r </p><p>　　大小: ? ω42lO4A ? 2.946 2ω4υA4 A3 ?</p><p>　　方向: ? B→A ⊥O4B A→O2

24、 ⊥O4B（向右） ∥O4B（沿導(dǎo)路）</p><p>　　取加速度極點(diǎn)P’,加速度比例尺µa=0.05（m/s2）/mm ，作加速度多邊形如圖所示。</p><p><b>　　由圖知：</b></p><p>　　aA4 =1.925m/s2</p><p><b>　　由加速度影象法得：<

25、;/b></p><p>　　aB4 / aA4= lO4B/ lO4A </p><p><b>　　計(jì)算得：</b></p><p>　　aB4=4.25m/s2</p><p>　　aB= aB4=4.25m/s2</p><p>　　取5構(gòu)件為研究對象,列加速

26、度矢量方程。</p><p><b>　　得：</b></p><p>　　ac = aBn + a Bτ + acBn + a cBτ </p><p>　　大?。?? 1.05 4.15 0.525 ?</p><p>　　方向： 水平

27、 B→O4 ⊥O4B C→B ⊥BC</p><p>　　取加速度極點(diǎn)P’,加速度比例尺µa=0.05（m/s2）/mm ，作加速度多邊形如圖所示。</p><p>　　得： ac =4.75m/s2 (方向水平向右)</p><p>　　4、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析</p><p>　　4.

28、1、運(yùn)動(dòng)副反作用力分析</p><p>　　取“6”點(diǎn)為研究對象，分離5、6構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析。</p><p>　　FI6=-m6×ac=380N </p><p>　　已知： P =0N</p><p><b>　　G6=784N</b></p><

29、;p>　　計(jì)算得： FI6 =785N</p><p>　　ΣF=P+G6+FI6+FR16+FR56=0 </p><p>　　取極點(diǎn)P”，比例尺µN=10N/mm，作力多邊形如圖所示。</p><p><b>　　由圖得：</b></p><p>　　FR56 =385N<

30、/p><p>　　FR16 =380N</p><p>　　4.2、曲柄平衡力矩分析</p><p>　?。?）分離3、4構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析，桿組力體圖如圖所示。</p><p>　　如圖，對O4點(diǎn)取矩得：</p><p>　　ΣM O4=FR54·h1+FI4·h2 +G4·h3-FR34

31、·h4 +M=0 </p><p>　　已知： FR54=-FR56=610N </p><p><b>　　h1=0.56m</b></p><p><b>　　G4=200N</b></p><p><b>　　h3=0.015m</b></p>

32、;<p>　　as4 =1/2* aB=2.125m/s2 </p><p>　　所以： FI4=-m4·as4=42.5N </p><p>　　α= a Bτ/lO4B=7.73 rad/ s2 </p><p><b>　　得： </b></p><p>　　J=1.2k

33、g·m 2</p><p>　　M= Jα=9.27N*m</p><p>　　將數(shù)據(jù)代入式計(jì)算得：</p><p>　　FR34=695.7N</p><p><b>　　又：</b></p><p>　　ΣF=FR54+FR34+FI4+G4+Fo4n+F o4τ=0

34、 </p><p>　　取極點(diǎn)P”，比例尺µN=20N/mm，作力多邊形如圖所示。</p><p>　　（2）對曲柄2進(jìn)行運(yùn)動(dòng)靜力分析，作力分析如圖所示。</p><p>　　得： FR32=- FR34=-695.7N</p><p><b>　　Mb=-64N·m</b></

35、p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　通過本次課程設(shè)計(jì)，對于機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)的分析與設(shè)計(jì)有了一個(gè)比較完整的概念，同時(shí)，也培養(yǎng)了我表達(dá)，歸納總結(jié)的能力。此外，通過此次設(shè)計(jì)我也更加明確了自己所學(xué)知識(shí)的用途，這為以后的學(xué)習(xí)指明了方向，讓我在以后的學(xué)習(xí)中更加思路清晰，明確重點(diǎn)，從而向更好的方向努力。同時(shí)在設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中葉發(fā)現(xiàn)了自己的很多的缺點(diǎn)，眼高手

36、低，細(xì)節(jié)問題注意程度不夠，在處理關(guān)鍵的數(shù)據(jù)時(shí)往往要重復(fù)的計(jì)算好幾遍，漏掉一個(gè)小數(shù)點(diǎn)就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差很大。</p><p>　　另外在設(shè)計(jì)的過程中葉培養(yǎng)了自己的合作能力，自從第一天開始我們?nèi)M同學(xué)就積極投入到學(xué)習(xí)中去，完成各自的數(shù)據(jù)計(jì)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(xué)的最后答辯時(shí)間每個(gè)人都很投入，每天都呆在繪圖室里六七個(gè)小時(shí)，有些同學(xué)甚至晚上九點(diǎn)半回宿舍，我認(rèn)為這種精神非常重要即便是在以后的工作

37、崗位上……。而且大家積極的同他人交流，討論設(shè)計(jì)過程遇到的難題，一起去解決，這樣就會(huì)是一個(gè)問題越分析越明朗，直到最后每個(gè)人都真正的明白理解，這種學(xué)習(xí)的方法也是值得借鑒的，在討論中學(xué)習(xí)，而且這種由同學(xué)自己得到的東西，同學(xué)們記得會(huì)更加的深刻，另外在討論學(xué)習(xí)過程中同學(xué)們之間的關(guān)系會(huì)更加密切，非常有利于增進(jìn)同學(xué)之間的友誼。</p><p>　　在最后課程設(shè)計(jì)結(jié)束后，這不僅使我們將相關(guān)的知識(shí)掌握的更加牢固，我們更學(xué)到了一些技

38、能以外的其他東西，領(lǐng)略到了別人在處理專業(yè)技能問題時(shí)顯示出的優(yōu)秀品質(zhì)，更深內(nèi)切的體會(huì)到人與人之間的那種相互協(xié)調(diào)合作的機(jī)制，同學(xué)們所表現(xiàn)出來的積極向上勤奮好學(xué)的精神更值得我們在以后的學(xué)習(xí)生活中一直保持下去。</p><p>　　更重要的是通過本次課程設(shè)計(jì)使我明白了自己知識(shí)還比較欠缺，需要學(xué)習(xí)的東西好有很多，以前總認(rèn)為自己掌握很好的東西，其實(shí)差的還很遠(yuǎn)，尤其是在機(jī)械這個(gè)大行業(yè)里面，學(xué)了那么一丁點(diǎn)的東西，根本拿不出手，要

39、想真正的在這個(gè)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，沉下心去學(xué)習(xí)。</p><p>　　最后感謝指導(dǎo)老師對我們的悉心指導(dǎo)以及各位同學(xué)的幫助，順利的完成了本次的課程設(shè)計(jì)，努力的學(xué)習(xí)他們的優(yōu)秀的品質(zhì)，改正自己的缺點(diǎn)與不足，為以后的工作道路打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、《機(jī)械