机械原理课程设计说明书牛头刨床
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机械原理课程设计说明书
系部名称: 机电工程学院
专业班级: 机自093
姓名:
学号:
目录
概述 (3)
设计项目...............................1.设计题目 (4)
2.机构简介 (4)
3.设计数据 (4)
设计内容...............................1.导杆机构的设计 (5)
2.凸轮机构的设计 (12)
3.齿轮机构的设计 (17)
设计体会 (20)
参考文献 (21)
附图·····························
概述
一、机构机械原理课程设计的目的:
机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的
机械运动学和动力学分析与设计的训练,是本课程的一个重要实践环节。其基本目的在于:
(1)进一步加深学生所学的理论知识,培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。
(2)使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。
(3)使学生得到拟定运动方案的训练,并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。
(4)通过课程设计,进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。
二、机械原理课程设计的任务:
机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构(连杆机构、凸轮机构、齿轮机构以及其他机构)进行设计和运动分析、动态静力分析,并根据给定机器的工作要求,在此基础上设计凸轮、齿轮;或对各机构进行运动分析。要求学生根据设计任务,绘制必要的图纸,编写说明书。
三、械原理课程设计的方法:
机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。图解法几
何概念较清晰、直观;解析法精度较高。根据教学大纲的要求,本设计主要应用图解法进行设计。
[设计名称]压床机构
一.机构简介:
机构简图如下所示:
牛头刨床机构简图
牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床,如上图所示。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1-2-3-4-5-6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,以提高生产效率。因此,刨床采用具有急回特性的导杆机构。刨刀每切削完成一次,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),使工作台连同工件作一次进给运动,以便刨刀继续切削。二.设计数据:
三.设计内容:
第一节导杆机构的运动分析
㈠导杆机构设计要求概述:
n,各构件尺寸,且刨头导路x x 已知曲柄每分钟的转数
2
位于导杆端头B所作圆弧的平分线上。要求作机构的运动简图,并作机构一个位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图,画在2号图纸上。
10位置的机构简图: ㈡计算过程:
由已知数据n 2=64r/min 得ω2=2π×64/60(rad/s)= 6.7rad/s .
1、求C 点的速度:
⑴确定构件3上A 点的速度:
构件2与构件3用转动副A 相联,所以υ
又υA2=ω2l O 2A =0.9×6.7=0.6m/s ⑵求4A V 的速度:
选取速度比例尺 :μv =0.023(m/s)/mm; υA4 = υA3 + υA4A3
方向:
⊥BO 4 ⊥AO 2 ∥BO 4
大小: ? 22O A l ?
图1
用图解法求解如图1:
式中υA3、υA4表示构件3和构件4上 A 点的绝对速度,υA4A3
表示构件4上A 点相对于构件3上A 点的速度,其方向平行于线段BO 4,大小未知;构件4上A 点的速度方向垂直于线段BO 4,大小未知。在图上任取一点P ,作υA3 的方向线p a3 ,方向垂直于AO 2,指向与ω2的方向一致,长度等于υA3/μv ,(其中μv 为速度比例尺)。过点p 作直线垂直于⊥BO 4 代表υA4的方向线,再过a 3作直线平行于线段BO 4 代表υA4A3的方向线这两条直线的交点为a 4,则矢量p a 4和a 3a 4分别代υA4和υA4A3 。 由速度多边形43a pa 得:
443220;
l ννωA A A O A
==-
⑶ 求BO 4的角速度4ω:
曲柄位于起点1时位置图如设计指导书图(1):此时42O AO ∠为:
20490
arcsin 75.12350
π∠AO O =-=
将曲柄圆周作12等分则当曲柄转到1位置时,如图(1):
20490
arcsin
75.12350
π∠AO O =-=
A
O O O A O A O O O l l l l l O O A 24244
22cos 222242•-+=
∠
4338.23AO l mm
= 杆BO 4的角速度4ω
: 4ω=V A4/4AO l = 0.4830.277
rad/s =1.75 rad/s
杆BO 4的速度V 4:
V 4=4ω× 4
BO l =1.75×1.54m/s =0.9431m/s
⑷ 求C 点的速度υc :
υc = υB + υCB
方向: ∥X-X ⊥BO 4 ⊥BC 大小: ? ω4l O 4B ?
图2
速度图见图2:式
中υc 、υB 表示点的绝对速度。υCB 表示点C 相对点B 的相对速度其方向垂直于构件CB ,大小未知,点C 的速度方向平行于X-X ,大小未知,图上任取一点p 作代表υB 的矢量pb 其方向垂直于BO 4指向于2ω转向相反,长度等于v B V μ/(v μ为速度比例尺)。过点p 作直线平行于X-X ,代表υc 的方向线,再点b 作直线垂直于BC 代表υCB 的方向线,这两方向线的交点为C 则矢量pc 和bc 便代表 υ
c 、υCB 。
则C 点的速度为:υc =μv ×pc =μv × 40 = 0.92 m/s