机械原理课程设计说明书(牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析)
机械原理课程设计牛头刨床说明书
之阳早格格创做书籍院：河北大教班级：博业：体造教号：指挥教授：目录一、课程安排任务书籍21.处事本理及工艺动做历程22．本初数据及安排央供3二、安排证明书籍41．画机构的疏通简图42.对付位子4面举止速度分解战加速度分解63．对付位子9面举止速度分解战加速度分解9速度分解图：104.对付位子9面举止径背静力分解12心得感受15开辞16参照文件17一、课程安排任务书籍1.处事本理及工艺动做历程牛头刨床是一种用于仄里切削加工的机床.刨床处事时,如图(1-1）所示，由导杆机构2-3-4-5-6戴动刨头6战刨刀7做往复疏通.刨头左止时，刨刀举止切削，称处事路程，此时央供速度较矮而且匀称；刨头左止时，刨刀不切削，称空回路程，此时央供速度较下，以普及死产率.为此刨床采与有慢回效率的导杆机构.刨头正在处事路程中，受到很大的切削阻力，而空回路程中则不切削阻力.切削阻力如图(b）所示.(b)2．本初数据及安排央供Y图（1-1）已知直柄每分钟转数n2，各构件尺寸及沉心位子，且刨头导路x-x位于导杆端面B所做圆弧下的仄分线上.央供做机构的疏通简图，并做机构二个位子的速度、加速度多边形以及刨头的疏通线图.以上真质与后里动背静力分解所有画正在1号图纸上.二、安排证明书籍1．画机构的疏通简图1、以O4为本面定出坐标系，根据尺寸分别定出O2面，B面，C面.决定机构疏通时的安排极限位子.直柄位子图的做法为：与1战8’为处事路程起面战末面所对付应的直柄位子，1’战7’为切削起面战末面所对付应的直柄位子，其余2、3…12等，是由位子1起，顺ω2目标将直柄圆做12仄分的位子（如下图）.图1-2与第I规划的第4位子战第9位子（如下图1-3）.图 1-32. 对付位子4面举止速度分解战加速度分解（a ） 速度分解 与速度比率尺l μ=mmsm001.0对付A 面：4A V = 3A V + 34A A V 目标：4BO ⊥O 2⊥ //O 4 大小： ？ √ ？4A V =l μ⨯4pa =sm mm mm s m673239.0239.673001.0=⨯ 4ω=AO A l V 44=sr mm sm38431.1486334.0673239.0=34A A V =l μ43a a l =s m mm mm s m156326.0326.156001.0=⨯ V 5B = V 4B =4ω⨯B O l 4=sm 747530.0对付于C 面：C V = B V + CB V 目标： //'XX B O 4⊥BC ⊥ 大小： ？ √ ？C V =l μ⨯pc l =mms m001.0s m mm 749708.0708.749=⨯ CB V =l μ⨯bc l =mmsm001.0sm mm 0490895.00895.49=⨯ 5ω=bcl CBl u V =s r 363626.0 速度分解图：图 1-4(b)加速度分解 采用加速度比率尺为a μ=mmsm 2001.0对付于A 面：4A a = n A a 4 + t A a 4 = 3A a + k A A a 34 + 34r A A a 目标：A→4O B O 4⊥ A→2O B O 4⊥//B O 4大小： √ ？ √√ ?由于3A a =22ωA O l 2=234263.4smK A Aa 34=24ω34A A V =2432808.0s mn A a 4=24ωA O l 4=2931975.0s m 已知，根据加速度图1-5可得：t A a 4=a μ''a n l =2549416.0sm ， r A A a 34=a μ''a k l =2298112.3s m .4A a =24ωB O l 4=2081866.1sm ,5ω=CB V /BC l s r .其余还可得出：B a =4A a ⨯AO B O l l 44=2201248.1s mn CBa =25ωBC l =201785.0s m对付于C 面C a =B a +n CBa + tCB a 目标：//XX B→4O C→B BC ⊥大小： ？√√ ？由nCBa =25ω⨯BC l = 201785.0sm ,B a =4A a ⨯AO B O l l 44=2201248.1s m 已知，根据根据加速度图可得：C a =a μ''c p l =2617683.0sm ，t CB a =a μ'''c n l =29942344.0s m加速度分解图：图 1-53．对付位子9面举止速度分解战加速度分解（a ） 速度分解 与速度比率尺l μ=mmsm001.0对付A 面：4A V = 3A V + 34A A V 目标：4BO ⊥O 2⊥ //O 4 大小： ？ √ ？4A V =l μ⨯4pa =sm mm mm s m3289949.09949.328001.0=⨯ 4ω=AO A l V 44=sr mmsm 044034.1315119.03289949.0= 34A A V =l μ43a a l =s m mm mm s m60782497.082497.607001.0=⨯ V 5B = V 4B =4ω⨯B O l 4=sm 56377824.0对付于C 面：C V = B V + CB V 目标： //'XX B O 4⊥BC ⊥大小： ？ √ ？C V =l μ⨯pc l =mms m001.0sm mm 5518355.08355.551=⨯ CB V =l μ⨯bc l =mmsm001.0s m mm 1436768.06768.143=⨯ 5ω=bcl CBl u V =s r 06427.1 速度分解图：图 1-6(b)加速度分解 采用加速度比率尺为a μ=mmsm 2001.0对付于A 面：4A a = n A a 4+ t A a 4 = 3A a + k A A a 34 + 34r A A a 目标： A→4O B O 4⊥ A→2O B O 4⊥ //B O 4大小： √ ？ √√ ?由于3A a =22ωA O l 2=234263.4smKA A a 34=24ω34A A V =226918.1s mn A a 4=24ωA O l 4=24818.343.0s m 已知，根据加速度图1-7可得：t A a 4=a μ''a n l =25498973.2sm ， r A A a 34=a μ''a k l =24106178.2s m4A a =24ωB O l 4=257293.2s m其余还可得出：B a =4A a ⨯AO B O l l 44=24090669.4s mn CBa =25ωBC l =2152911.0s m对付于C 面C a = B a + n CBa + tCB a 目标：//XX B→4O C→B BC ⊥大小： ？ √√ ？由nCBa =25ω⨯BC l = 2152911.0sm ,B a =4A a ⨯AO B O l l 44=24090669.4s m 已知，根据根据加速度图可得：C a =a μ''c p l =2247506.4sm ，t CB a =a μ'''c n l =25366925.0s m加速度分解图：图 1-74. 对付位子9面举止径背静力分解与“9”面为钻研对付象，分散5、6构件举止疏通静力分解，做阻力体如图1─8所示.图 1-8已知G6=700N ，又ac=ac5=4.2475055m/s2,那么咱们不妨估计设45R F 与火仄导轨的夹角为α，可测得α的大小为2.6456785由0cos 456=-=∑αR I XF F F,∑=-+=0sin 6456G F F FR R Yα可估计出717328.30345=R F , 98071.6856=R F 分散3,4构件举止疏通静力分解，杆组力体图如图1-9所示图 1-9已知： FR54=FR45=303.717328N ，G4=200Nm N J M S I /901.8091855.81.1444=⨯-=⨯-=α根据∑=⨯-+⨯+⨯+⨯=0423435424144h F M h F h F h G MR I R I O ，其中1h ，2h ，3h ，4h 分别为4G ,4I F ,54R F ,23R F 效率于4O 的距离（其大小不妨测得），不妨供得：23R F =609.753093N.做力的多边形如图1-10所示图 1-10由图1-10可得：4I R F = 250.04 N对付直柄2举止疏通静力分解，做组力体图如图1-11所示，图 1-1132R F 效率于2O所以直柄上的仄稳力矩为：m N h F M R /0924.1332=⨯=，目标为顺时针.心得感受优好的花朵必须要通过勤劳的汗火灌溉.有启花才有截止,有付出才有支获.通过几天日日夜夜的搏斗，正在教授亲切天指挥下，正在共教们的稀切协共下，天然也有自己的全力战辛酸,那份课程安排毕竟完毕了,内心无比的下兴,果为那是咱们全力的结晶.正在那几天中，我有很多的感受，共时也有我也找到许多的毛病，仅便估计机辅帮画图而止，支配的便近近不敷流利，博业知识也不克不迭流利应用.然而是通过那次试验安排，我感触我有了很挨的普及.其次，通过那次安排我教会了查找一些相闭的工具书籍，并发端掌握了一些安排数据的估计要领；再次，自己的估计机画图火仄也有了一定的普及，并对付所教知识有了进一步的明黑.天然，动做自己的第一次安排，其中肯定有太多的缺累，期视正在以后的安排中，不妨得到改正，使自己日益臻于老练，博业知识日益深薄.我正在那次安排中感触了合做的力量，巩固了自己的团队粗神.那将使我受益末死.“功到自然成.”惟有通过不锻炼,自己才搞驱逐更大的挑拨战机逢,我疑赖我自己一定不妨正在锻炼发展.开辞本论文是正在李教授亲自指挥下完毕的.导师正在教业上给了我很大的帮闲，使我正在真验历程中预防了许多无为的处事.导师敷衍了事、宽紧认果然治教做风，粗益供粗、诲人不倦的教者风范，以及正直无公、磊降漂亮的下尚性格，更让我明黑许多搞人的讲理，正在此我对付教授表示忠心的感动！参照文件4.《板滞本理教程.》申永胜主编. 北京：浑华大教出版社， 19995.《板滞本理》邹慧君等主编，下等培养出版社，19996.《连杆机构》伏我默J主编，板滞工业出版社7.《机构分解与安排》华大年等主编，纺织工业出版社8.《板滞疏通规划安排脚册》邹慧君主编，上海接通大教出版社9.《板滞安排>>吴克脆，于晓黑，钱瑞明主编. . 北京：下等培养出版社，200310.《板滞安排>>.龙振宇主编. 北京：械工业出版社，200211. 《板滞安排前提（第四版）》杨可桢，程光蕴主编. . 北京：下等培养出版社，199912.《板滞安排前提（下册）》弛莹主编.. 北京：板滞工业出版社， 199713.《板滞安排（板滞安排前提Ⅱ）》周坐新主编. . 沉庆：沉庆大教出版社， 199614.《板滞系统安排》墨龙根，黄雨华主编. 北京：板滞工业出版社， 199015.《板滞安排教》黄靖近，龚剑霞，贾延林主编. 北京：板滞工业出版社， 199916.《板滞安排脚册》缓灏，第二版. 北京：板滞工业出版社， 200017.《安排要领教》黄杂颍主编，板滞工业出版社18.《板滞传动安排脚册》江耕华等主编，煤冰工业出版社19. 《板滞本理》（第六版）孙桓等主编下等培养出版社20.《板滞本理课程安排指挥书籍》罗洪田编著下等培养出版社21.《板滞本理教教大目》造定人弛枯江22. 板滞本理郑文经吴克脆等主编。
机械原理课程设计牛头刨床说明书
机械原理课程设计牛头刨床说明书一、引言本文为机械原理课程设计牛头刨床的说明书，旨在介绍牛头刨床的结构、原理、使用方法以及维护保养等方面的内容，希望能对使用者有所帮助。
二、牛头刨床的结构与原理牛头刨床是一种用于刨削板材表面的机床，主要由机床床身、工作台、电机、导轨以及滑块等部件组成。
其工作原理是通过工作台上的牛头将木材压住并将其通过旋转的铣刀刨削出所需的形状。
同时，导轨和滑块的设计能够确保工作台能够进行稳定的上下移动以及平移。
三、牛头刨床的使用方法在使用牛头刨床时，首先需要将待加工的木材放在工作台上。
接着，按照所需的形状设计好牛头，并将其固定在工作台的卡箍上。
然后，开启电机，调整刨床刀具的高度和位置，开始进行刨削加工。
在加工过程中，需要保持稳定的物料进给速度和足够的润滑，以保证刨削的精度和质量。
四、牛头刨床的维护保养为了确保牛头刨床的正常运行，需要定期进行维护与保养。
首先，每天需要清理机床内部和机械表面的灰尘和碎屑，以保持机床的清洁和卫生。
其次，每周需要检查牛头和铣刀的状态，并在需要时进行维修或更换。
另外，还应该保持机床的导轨和滑块润滑充足，确保加工精度和刨削质量。
五、注意事项在使用牛头刨床时，需要特别注意安全事项。
首先，要保持机床周围的环境整洁、明亮，防止伤害事故的发生。
其次，需要正确穿戴工作服和工作手套，防范手部伤害。
同时，加工时应该保持注意力集中，避免加工过程中的疏忽。
最后，在进行加工前必须确保机床的各项控制仪器如电源、导轨等功能齐全、可用。
以上为机械原理课程设计牛头刨床说明书的内容，希望能为使用者提供帮助和指导，促进机械制造领域的发展和进步。
牛头刨床中导杆机构的运动分析及动态静力分析计算说明书
《机械原理》课程设计计算说明书设计题目牛头刨床中导杆机构的运动分析及动态静力分析学院(部) 机械工程学院专业班级机械0 5 - 5 班学生姓名金星学号15 号指导教师(签字)7 月16 日至7 月20 日共1周2007年7月19日第一章机械原理课程设计的目的和任务1．课程设计的目的：机械原理课程设计的目的在于进一步巩固和加深学生所学的理论知识、培养学生独立解决机械设计中的实际问题的能力，使学生对于机构的综合以及运动学和动力学分析有一个较完整的概念；并进一步提高学生的计算、绘图和计算机辅助设计的能力。
2．课程设计的任务：1)导杆机构运动分析作机构运动分析简图，并作机构两位置的速度，加速度多边形图以及刨头的运动曲线2）导杆机构的动态机构分析按给定的位置，求各运动副中反作用力及曲柄上所需的平衡力矩。
第二章机械原理课程设计的方法：我们这次课程设计用了两种设计的方法。
1.图解法根据“《机械原理》课程设计指导书”中的题目和数据：按指导教师指定的题号，查出有关参数设计出牛头刨床的各杆尺寸。
在 1 号图纸中心偏上一些按指导教师指定的三个位置按比例画机构位置图（包括左右极限位置），并将给定的三个位置中的一个一般位置画成机构简图。
在同组同学中收集数据在 1 号图纸左上侧绘制刀头位移曲线图。
用图解法进行机构的运动分析。
在上述 1 号图纸左下侧作速度和加速度多边形。
在同组同学中收集数据作刀头的速度和加速度曲线图。
用图解法进行机构的动态静力分析。
在 1 号图纸右侧画示力体和力多边形，绘制平衡力矩曲线。
特殊位置不作2.解析法指导教师讲授用解析法上机进行设计的有关内容，如 1.齿轮设计、凸轮设计、杆机构设计、运动分析、动态静力分析等.按要求编程上机：完善用解析法进行的齿轮机构、凸轮机构、杆机构设计、运动分析、动态静力分析程序的编写，并用此结果与图解法的结果进行比较，分析误差，进行修正。
为达到简便易懂的去学习课程设计，我们主要使用图解法去解决问题，通过这次设计，我们了解了图解法，并能利用图解法去解决问题。
机械原理牛头刨床课程设计说明书
机械原理牛头刨床课程设计说明书一、设计目标本课程设计旨在通过设计和制作一个机械牛头刨床，使学生能够熟悉机械原理相关知识，并培养其机械设计和制造的能力。
二、设计要求1. 设计一个适用于木材刨削的牛头刨床，能够实现刨削操作。
2. 设计结构合理，刨削效果良好，安全可靠。
3. 刨削精度要求达到工业标准。
三、设计内容1. 刨床结构设计：a. 确定刨床的主要组成部分，包括床身、工作台、横梁、进给装置等。
b. 设计床身和工作台的结构，确定材料和尺寸。
c. 设计横梁的结构，确保刨床具有足够的强度和刚度。
d. 设计进给装置，以满足刨削的速度和精度要求。
2. 主动传动系统设计：a. 选择适当的传动方式，如皮带传动、齿轮传动等。
b. 设计传动比，以满足刨削速度要求。
c. 选取适当的传动元件，如电机、皮带轮、齿轮等。
3. 刨削工具设计：a. 选择适当的刨削刀具，如牛头刨刀。
b. 设计刨削刀头的结构和尺寸，以满足刨削要求。
4. 安全保护装置设计：a. 设计适当的安全装置，保证操作人员的安全。
b. 设计急停装置，以应对突发情况。
五、设计步骤1. 确定设计目标和要求，了解使用环境和条件。
2. 进行初步设计，包括结构设计、传动系统设计、刨削工具设计和安全保护装置设计。
3. 进行详细设计，确定各个零件的尺寸和形状。
4. 制作和加工零件，组装刨床。
5. 进行试验和调整，测试刨床的性能和刨削效果。
6. 完善设计和制作文档，撰写课程设计报告。
六、设计成果通过完成本课程设计，学生将获得一个机械牛头刨床的制作经验，并掌握机械原理相关知识。
同时，学生还将培养出良好的团队合作能力和工程实践能力。
机械原理课程设计---牛头刨床说明书
机械原理课程设计牛头刨床说明书负责人：学院：机电工程学院班级：学号：日期： 2013年 7 月 11 日目录第1章设计任务1.1 设计任务 (3)1.2 原始参数 (4)第2章运动方案设计2.1 主机构方案（选型） (5)2.2 齿轮传动机构方案 (7)第3章电动机的选择3.1 电动机的功率 (8)3.2 电动机的型号 (8)第4章齿轮机构设计4.1 传动比的分配 (10)4.2 齿轮机构的设计 (10)第5章主机构的设计5.1 主机构运动分析 (12)5.2 主机构受力分析 (16)第6章速度波动调节w的计算 (26)6.1 Δmax6.2 飞轮的设计 (26)第7章总结7.1 体会心得 (30)7.2 参考文件 (32)第1章设计任务1.1 设计任务中小型牛头刨床的主运动(见机床)大多采用曲柄摇杆机构(见曲柄滑块机构)传动，故滑枕的移动速度是不均匀的。
大型牛头刨床多采用液压传动，滑枕基本上是匀速运动。
滑枕的返回行程速度大于工作行程速度。
由于采用单刃刨刀加工，且在滑枕回程时不切削，牛头刨床的生产率较低。
机床的主参数是最大刨削长度。
牛头刨床主要有普通牛头刨床、仿形牛头刨床和移动式牛头刨床等。
普通牛头刨床(见图)由滑枕带着刨刀作水平直线住复运动，刀架可在垂直面内回转一个角度，并可手动进给，工作台带着工件作间歇的横向或垂直进给运动，常用于加工平面、沟槽和燕尾面等。
仿形牛头刨床是在普通牛头刨床上增加一仿形机构，用于加工成形表面，如透平叶片。
移动式牛头刨床的滑枕与滑座还能在床身(卧式)或立柱(立式)上移动，适用于刨削特大型工件的局部平面。
牛头刨床一种刨床，利用住复运动的刀具切割已固定在机床工作平台上的工件〔一般用来加工较小工件)。
机床的刀架状似牛头，故名。
1.2 原始参数牛头刨床传动装置原始参数：方案平均数度mv(mm/s)变化系数k刨刀冲程H(mm)切削阻力rF(N)空行程摩擦阻力'r F（N）IV580 1.50 400 4000 200方案越程量ΔS(mm)刨头重量（N）杆件线密度（kg/m）不均匀系数[δ]IV20 620 300 0.05 第2章运动方案设计2.1 主机构方案主机构方案图：主机构尺寸计算：11*180+-=K K θ (2-1)36=θ ABm w HV )(θπ+= (2-2) 30ABAB n w π=(2-3) s rad /47.5w AB =)/11(60K H v n mAB+=∴ (2-4) min /2.52r n AB =2sin2θH L CD =(2-5) mm L CD 21.647=CD ACL L 53= (2-6) mm L AC33.388=CD CF L L 96.0= (2-7) mm L CF 32.621=2sinθAC AB L L = (2-8) mm L AB 00.120=CD DEL L 41= (2-9) mm L DE80.161=2.2 齿轮传动机构方案电动机的转速大概是n=1440r/min ，而min /2.52n r AB = ,所以 总传动比大概是58.272.521440==总i ，所以采用三级减速装置，第一级采用皮带，后两级采用展开式二级圆柱齿轮减速器。
机械原理牛头刨床课程设计说明书
机械原理牛头刨床课程设计说明书【课程设计说明书】机械原理牛头刨床一、设计要求设计一台工业用牛头刨床，实现对工件的加工和修整。
具体要求如下：1. 切削平面尺度：500mm×300mm；2.设计应符合牛头刨床机床的常见设计规范，确保机床的稳定性和可靠性；3.确定合适的传动方式，保证工作台的运动平稳、精度高；4.配备适用于牛头刨床的刀具，并设计合理的刀具固定装置；5.设计合适的工作台升降装置，以便对工件进行修整和加工；6.需要制作完整的设计图纸，包括总装图、零件图、工艺图、总体尺寸图等。
二、设计方案1.结构设计：本设计采用C型床身结构，床身采用优质铸铁材料，具有足够的刚性和稳定性。
设计采用铸造床身而非焊接结构，以确保床身的牢固性和寿命。
2.传动方式：采用液压传动和滚珠丝杠传动相结合的方式，保证牛头刨床的刨削平稳性和精确度。
使用液压缸控制工作台的下行速度，滚珠丝杠传动确保工作台的升降精度。
3.刀具固定装置：设计使用可调节的夹具和刀架装置，以便进行不同尺寸工件的加工。
采用刀架的固定方式，提高切削精度和稳定性。
4.工作台调整装置：使用螺杆和手柄的组合进行工作台的调整和锁定，确保工作台的位置在切削过程中保持稳定。
三、关键技术分析1.床身结构设计：床身是整个牛头刨床的基础，需要具备足够的刚性和稳定性。
采用C型床身结构可以有效避免因切削过程中产生的振动对加工质量的影响。
2.传动系统设计：液压传动和滚珠丝杠传动结合，确保切削平稳和升降精度。
液压系统可根据切削要求调节下行速度，滚珠丝杠传动可以精确控制工作台的升降位置。
3.刀具固定方式设计：可调节的夹具和刀架结合，使得牛头刨床可以适应不同尺寸工件的加工。
刀架的固定方式可以提高切削精度和稳定性。
4.工作台调整装置设计：使用螺杆和手柄的组合进行工作台的调整和锁定，使得工作台的位置在切削过程中保持稳定。
确保工件加工精度和切削平面的平整。
四、设计结果经过详细设计和计算，本课程设计的机械原理牛头刨床满足设计要求，具备较高的稳定性、精确度和操作性。
机械原理课程设计说明书牛头刨床
机械原理课程设计说明书牛头刨床一、设计题目牛头刨床的机械原理设计二、设计目的本次课程设计的目的是通过对牛头刨床的设计，深入理解机械原理中机构的运动和动力传递，掌握机械设计的基本方法和步骤，提高分析和解决实际工程问题的能力。
三、原始数据及设计要求1、刨削行程长度：＿___mm2、刨削速度：＿___m/min3、行程速比系数：＿___4、刨刀工作行程时的平均切削力：＿___N5、刨刀空行程时的平均阻力：＿___N设计要求：1、绘制机构运动简图。
2、对机构进行运动分析和动力分析。
3、确定电动机的功率和转速。
4、设计主要零部件的结构尺寸。
四、机构的选择和工作原理牛头刨床通常采用曲柄摇杆机构来实现刨刀的往复直线运动。
其工作原理是：电动机通过皮带传动将动力传递给飞轮，飞轮带动曲柄旋转，曲柄通过连杆带动摇杆摆动，摇杆与滑枕相连，从而使滑枕带动刨刀作往复直线运动。
五、运动分析1、位移分析设曲柄长度为 r，连杆长度为 l，摇杆长度为 a，偏距为 e。
以曲柄转角φ 为自变量，根据几何关系可以得到摇杆的摆角θ 和滑枕的位移 s 的表达式。
2、速度分析对位移方程求导，可以得到摇杆的角速度ω 和滑枕的速度 v 的表达式。
3、加速度分析对速度方程求导，可以得到摇杆的角加速度ε 和滑枕的加速度 a 的表达式。
六、动力分析1、工作阻力分析根据刨削工艺要求，确定刨刀在工作行程和空行程中的阻力变化规律。
2、惯性力分析计算各构件的质量和转动惯量，根据加速度分析结果计算惯性力。
3、平衡分析考虑惯性力和工作阻力，对机构进行平衡分析，以减小振动和冲击。
七、电动机的选择1、计算工作功率根据刨削力和刨削速度，计算刨削工作所需的功率。
2、考虑传动效率考虑皮带传动、齿轮传动等的效率，计算电动机所需的输出功率。
3、选择电动机根据所需功率和转速，选择合适的电动机型号。
八、主要零部件的设计1、曲柄和连杆的设计根据受力情况和运动要求，确定曲柄和连杆的材料、尺寸和结构形式。
机械原理课程设计牛头刨床设计说明书
机械原理课程设计--牛头刨床设计说明书机械原理课程设计说明书牛头刨床设计说明书班级：学号:姓名:组别:指导老师：目录一概论 (3)1、设计目的 (3)2、设计任务 (3)3. 扭头刨床机构简介及工作原理 (3)二导杆机构的运动分析 (4)1、刨头位移线图 (11)2、速度分析 (6)三凸轮机构设计 (11)1、凸轮设计要求 (11)2、凸轮机构从动件位移、速度、加速度线图 (13)四齿轮机构设计 (14)1、齿轮设计要求 (14)2、齿轮计算 (15)3、绘制齿轮啮合区图 (18)五课程设计评价与分析六课程设计的心得体会 (18)七课程设计参考文献 (20)一、概论1.1机械原理课程设计目的机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技术基础课程，它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。
机械原理课程设计目的在于巩固和加深所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力，使学生对于常用机构（连杆机构、凸轮机构和齿轮机构）设计和运动分析有比较完整的认识，。
以及熟悉机械系统设计的步骤及方法，其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，进一步提高设计计算和解决工程技术问题的能力。
1.2机械原理课程设计任务及要求机械原理课程设计任务是对主体机构进行设计和运动分析，并根据给定机器的工作要求，在此基础上绘制凸轮、齿轮；或对各机构进行运动分析。
要求：1、学生根据设计任务在规定时间内完成1# 设计图一张，3# 设计图两张，设计说明书一份（20页左右）。
2、要求计算正确、作图规范，图面整洁，说明书步骤清晰有条理，书写端正。
1.3牛头刨床机构简介及工作原理1.3.1扭头刨床简介牛头刨床是刨削类机床中应用较广的一种。
它适合刨削长度不超过1000mm的中、小型零件。
牛头刨床的主运动为电动机→变速机构→摇杆机构→滑枕往复运动；牛头刨床的进给运动为电动机→变速机构→棘轮进给机构→工作台横向进给运动。
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青岛理工大学琴岛学院
课程设计说明书
课题名称：机械原理课程设计
学院：机电工程系
专业班级：机械设计制造及其自动化
学号：
学生：
指导老师：
青岛理工大学琴岛学院教务处年月日
《机械原理课程设计》评阅书
摘要
——牛头刨床运动和动力分析
一、机构简介与设计数据
1、机构简介
牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图1-1a。
电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。
刨床工作时，由导杆机构2 –3 –4 –5 –6 带动刨头6和刨刀7作往复运动。
刨头右行时，刨刀进行切削，称工作行程，此时要求速度较低并且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量；刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生常率。
为此刨床采用有急回作用的导杆机构。
刨刀每切削完一次，利用空回行程的时间，凸轮8通过四杆机构1 – 9 – 10 – 11 与棘轮带动螺旋机构（图中未画），使工作台连同工件做一次进给运动，以便刨刀继续切削。
刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力（在切削的前后各有一段约0.05H的空刀距离，图1-1b），而空回行程中则没有切削阻力。
因此刨头在整个运动循环中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需安装飞轮来减小主轴的速度波动，以提高切削质量和减少电动机容量
a b
图
目录
摘要 (III)
1设计任务 (5)
2 导杆机构的运动分析 (6)
导杆机构的动态静力分析 (4)
3.1运动副反作用力分析 (4)
3.2力矩分析 (6)
4方案比较 (11)
5总结 (10)
6参考文献 (10)
《机械原理课程设计》说明书
1设计任务
机械原理课程设计的任务是对机器的主题机构进行运动分析。
动态静力分析，确定曲柄平衡力矩，并对不同法案进行比较，以确定最优方案。
要求根据设计任务，绘制必要的图纸和编写说明书等。
2 导杆机构的运动分析
2.1 速度分析
取曲柄位置1’对其进行速度分析，因为2和3在以转动副相连，所以V A2=V A3，其大小等于ω2l02A，指向于ω2相同。
取构件3和4的重合点A进行速度分析。
列速度矢量方程，得
υA4 = υA3 + υA4A3
大小 ? √ ?
方向⊥O4A ⊥O2A ∥O4B
选比例尺μv=0.004（m/s）/mm，做出速度矢量图（见图a）
νA4=0.088m/s
νA3=0.816m/s
取5构件作为研究对象，列速度矢量方程，得
υC5 = υB5 + υC5B5
大小 ? √ ?
方向∥XX ⊥O4B ⊥BC
取速度极点p，选比例尺μv=0.004（m/s）/mm，做出速度矢量图（见图a）
νC5=0.16m/s
νC5B5=0.044m/s
2.2 加速度分析
取曲柄位置“1”进行加速度分析。
因构件2和3在A 点处的转动副相连，
故a n A2=a n A3,其大小等于ω22l O2A,方向由A指向O2。
取3、4构件重合点A为研究对象，列加速度矢量方程
a A4 = a A4τ + a A4τ = a A3n + a A4A3K + a A4A3v
大小: ? ω42l O4A ? √ 2ω4υA4A3 ?
方向： ? B→A⊥O4B A→O2⊥O4B（向左）∥O4B（沿导路）取加速度极点为P＇,加速度比例尺µa=0.02（m/s2）/mm,
作加速度多边形（见图b）.
a A4≈a A4τ=6.52m/s2
取5构件为研究对象,列加速度矢量方程,得
a c5= a B5+ a c5B5n+ a c5B5τ
大小 ? √√ ?
方向∥XX √ C→B ⊥BC
a c5=11.72 m/s2
3导杆机构的动态静力分析
3.1 运动副反作用力分析
取“1”点为研究对象，分离5、6构件进行运动静力，力分析图如下：
然后可以列出等式如：
又ΣF=G6+F I6+F R45+F R16=0，作多边行（见图c），µN=10N/mm。
F p45=750N，F R16=680N
分离3,4构件进行运动静力分析，画出杆组力体图，
14
已知： F R54=-F R45=750N，G4=220N
对A点取矩得：
ΣM A=F R54l AB+M S4-F S4l s4A-G4l S4A+F O4τ·O4A=0（以上各距离都为A点到该力所在直线的垂直距离）
F O4τ=683.5N
又ΣF=F R54+F R23+F S4'+G4+F O4n+F O4τ=0,作力的多边形（见图d），µN=5N/mm。
F R23=1610N，F O4n=40
3.2 曲柄平衡力矩分析
取构件2做受力分析
r12
Fr32
做力矢量图（见图e）取μ=20N/mm
F r32=F r12=1610N
对O2点取距，得平衡力矩为：
M=8.05N/m
4 方案比较
附表2中部分符号含义如下：
m ax
6y 、
min
6y ：切削工作段刨头加速度曲线的最大、最小斜率；
1ϕ、2ϕ：分别与m ax 6y 和min 6y 相对应的曲柄转角()rad ；
min 43、γ：一级四杆机构的最小传动角()rad ； min 65、γ：二级四杆机构最小传动角()rad 。
附表3：()
jk
AF
与
()
jk
ACR
计算值表
以方案1为基准方案, ()
jk
ACR
为比较评定因素，其值为各方案的
()
jk
AF
之比（最
小的为最佳方案）。
综合比较，方案2在多种性能上占有优势，故应该选择方案2
总结
通过本次课程设计，对于机械运动学和动力学的分析与设计有了一个较完整的概念，同时，也培养了我表达，归纳总结的能力。
此外，通过此次设计我也更加明确了自己所学知识的用途，这为我以后的学习指明了方向，让我在以后的学习中更加思路清晰，明确重点，从而更好的像需要的方向努力。
同时这次设计也告诉我了无论是学习还是工作，都需要严谨二字，一个数据的微笑错误也可能导致最后的巨大差距，我们无论在学习还是工作都需要以一个端正的态度去用心的完成，这样才能真的有所成就。
总之课程设计虽然很快就结束，但其给我的影响是长远的，在以后的学习中我必须更加努力的学习和了解各种机械技能，增强自己的实力，以在以后的竞争中立于不败之地！
参考文献
[1] 《机械原理》第七版，孙桓主编，高等教育出版社。
[2] 《机械原理课程设计指导书》罗红天主编，高等教育出版社。