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
机械原理课程设计——牛头刨床（1）待续2008-11-21 02:13目录一、概述§1.1、课程设计的题目---------------------------------------2§1.2.、课程设计的任务和目的-----------------------------2§1.3、课程设计的要求---------------------------------------3§1.4、课程设计的数据---------------------------------------3二、运动分析及程序§2.1、拆分杆组------------------------------------------------4§2.2、方案分析------------------------------------------------4§2.3、程序编写过程------------------------------------------5§2.4、程序说明------------------------------------------------6§2.5、C语言编程及结果------------------------------------6§2.6、位移，速度，加速度图------------------------------10三、各运动方案的分析与评价§3.1 方案一的运动分析和评价--------------------------12§3.2 方案二的运动分析和评价--------------------------13§3.3 方案三的运动分析和评价--------------------------15§3.4 方案四的运动分析和评价--------------------------16四、小结--------------------------------------- 19五、参考文献---------------------------------20一、概述§1.1．课程设计的题目此次课程设计的题目是：牛头刨床的主传动结构的设计.§1.2．课程设计的任务和目的1）任务：1 牛头刨床的机构选型、运动方案的确定；2 导杆机构进行运动分析；3 导杆机构进行动态静力分析；根据要求发挥自己的创新能力，设计4到5种牛头刨床的主传动机构，使其可以满足牛头刨床的传动需要。
机械原理课程设计——牛头刨床
机械能变化曲线：
飞轮设计：
Ｖ
A4
＝
A2 A4 A2
速度图解法：
V1A+V12=V 2A VF+VFB=V 2B V2B=βV 2A Β为常数比
加速度图解分析： a4An+a4Ar+a24Ar+ak24A =a2A 大小 方向
a4b+aF4Br=aF a4A=βV 4B
进给凸轮机构设计
主体机构设计
牛头刨床主体机构
主体结构设计
设计要求
（1）刨刀工作行程要求速度比较平稳，空回行程时 刨刀快速退回，机构行程速比系数在1.4左右。 （2）刨刀行程H=300mm或H=150mm。曲柄转速、 切削力、许用传动角等见表1，每人选取其中一组数据。 （3）切削力P大小及变化规律如图1所示，在切削行 程的两端留出一点空程。具体数据如下：
主体机构
电机转速n(r/mi n)
切削力P(N)
75
许用传动角[γ]
H=150mm
4500N
45°
刨刀行程：H=150 速比系数：K=1.4
主体机构（方案一）
方案一： 摆动导杆机构与摇杆滑块机构组合机构
机构简图：
计算机构的自由度 F=3×5－2×7=1
主体机构（方案一）
机构尺寸的计算：
在满足压力角条件确定基圆半径，摆杆中心间的中心距。
• 推程许用压力角为[α]= 38°； • 回程许用压力角为[α’]= 65°； • 试凑法：对照摆杆长度为L，赋值基圆半径， 中心距a=90,r0=50;经试验符合要求
滚子半径rf：rf<ρ mi n －3（mm）及rf<0.8ρ mi n（mm） 方法1用图解法确定凸轮理论廓线上某点A的曲率半径R： 以A点位圆心,任选较小的半径r 作圆交于廓线上，在圆A 两边分别以理论廓线上的B、C为圆心，以同样的半径r 画圆，三个小圆分别交于E、F、H、M四个点处。过E、 F H、M O点 O点近似为凸轮廓线上A OA。并且曲率中心肯定在曲线过A 点的法线上。可以通 过法线与直线EF或HM的交点求曲率中心。
牛头刨床课程设计说明书
中南大学CENTRAL SOUTH UNIVERSITY课程设计题目：牛头刨床的设计学生姓名： + + + 学院：机电工程学院专业班级：机械++++ 班完成时间： 7月10日指导老师： + + +目录一、设计步骤............................................................................................................. - 2 -二、课程设计的性质、目的和任务 .................................................................. - 2 -三、机械原理课程设计的内容和方法.............................................................. - 2 -四、设计任务分配 ................................................................................................... - 3 -五、设计原始数据 ................................................................................................... - 3 -六、设计内容............................................................................................................. - 4 -七、机构工艺动作分解及运动循环图.............................................................. - 5 -八、杆件机构的分析............................................................................................... - 6 -1.速度分析：........................................................................................ - 6 -2.加速度分析：.................................................................................... - 8 -3.导杆结构的力分析............................................................................ - 9 -九、小组成员数据及其绘制的曲线 ................................................................ - 11 -十、飞轮转动惯量的计算 ................................................................................... - 12 - 十一、电动机的选择与确定 ................................................................................... - 14 - 十二、凸轮机构的设计............................................................................................. - 17 - 十三、参考文献........................................................................................................... - 21 - 十四、心得体会........................................................................................................... - 21 -一、设计步骤（1）确定扭头刨床工作原理。
哈工大机械原理课程设计-牛头刨床(方案三)
Harbin Institute of Technology课程设计说明书（论文）课程名称：机械原理课程设计设计题目：牛头刨床（方案3 ）院系：机电工程学院班级：1208103班设计者：学号：指导教师：***设计时间：2014年6月23日-6月29日目录一、题目要求 (3)二、机械系统工艺动作分析 (3)三、机械系统运动功能分析 (5)四、系统运动方案拟定 (11)五、系统运动方案设计 (14)1、牛头刨床刨刀运动执行机构运动尺寸的确定 (14)2、牛头刨床主传动机构运动尺寸的确定........ . (16)3、牛头刨床辅传机构运动尺寸的确定 (22)六、系统运动简图 (24)七、系统实际运动循环图 (24)牛头刨床（方案三）一、题目要求刨刀水平作往复直线运动，切削安装在工作台上的工件。
刨刀每次切削一次，工作台沿着刨刀运动的水平垂直方向进给0.3、0.4、0.5mm/次，分3档可以调节。
刨刀每次切削一次，工作台沿着刨刀运动的上下垂直方向进给0.2、0.3、0.4mm/次，分3档可以调节。
工作台的水平与垂直进给不能同时进行。
刨刀最大行程520mm，每分钟刨刀切削102,126,158次，分3档可以调节。
电机功率约4KW，额定转速1420转/分。
二、工艺动作分析由设计题中牛头刨床的功能可得，牛头刨床加工平面时由两个工艺动作协调完成。
即刨刀每刨削一次，工作台沿着刨刀运动水平垂直方向（上下垂直方向）进给一定的距离。
为了避免两个动作发生干涉，工作台沿着刨刀运动的水平垂直方向（上下垂直方向）移动，必须在刨刀切削运动完成后在退刀运动时进行。
为了避免工作台的进给与退刀时刀具产生干涉，刀具装有自动弹起装置。
据此，可以画出牛头刨床的运动循环图。
图1、牛头刨床运动循环图三、运动功能分析及运动功能系统图○1电动机及其运动形式分析一般情况下，牛头刨床是在工厂车间使用。
在工厂车间里的设备大多是电动机，具有连续回转的运动特点。
机械原理课程设计--牛头刨床说明书位置11、7’
机械原理课程设计--牛头刨床说明书位置11、7’机械原理课程设计说明书设计题目：牛头刨床设计学校：广西科技大学院（系）：机械工程学院班级：机自Y111班姓名：梁子扬学号：201100103023指导教师：高尚晗时间：2月25日至3月8日共两周2013年3月8日目录：1、课程设计任务书…………………………………………………2、设计（计算）说明书……………………………………………（1）画机构的运动简图…………………………………………（2）机构运动分析…………………………………………………①对位置18点进行速度分析和加速度分析……………………②对位置10点进行速度分析和加速度分析……………………（3）对位置18、10点进行动态静力分析………………………………3、飞轮设计……………………………………………………………4、摆动滚子从动件盘形凸轮机构的设计……………………………5、参考文献…………………………………………………………6、心得体会…………………………………………………………一、课程设计任务书1.确定与分析设计对象的总体传动方案2.绘制两个指定位置的机构运动简图3.绘制从动件的运动（位移、速度和加速度）线图4.按照指定位置进行机构的运动学和动力学分析与计算5.按要求进行调速计算并绘制1～2个典型（零）构件的曲线轮廓四、本次任务要求在答辩前完成1. 体现上述第2～第4项设计内容的A1图纸1张2. 体现上述第5项设计内容的A2图纸2～3张3. 不少于10页的设计说明书1份1. 工作原理及工艺动作过程牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。
刨床工作时,如图(1-1）所示，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；刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产率。
为此刨床采用有急回作用的导杆机构。
刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力，而空回行程中则没有切削阻力。
牛头刨床课程设计说明书
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)目录1 : 机械原理课程设计内容及要求 12 ：牛头刨床机构简介及原始数据 1 2-1：牛头刨床简介 1 2-2：机构的要求 1 2-3：牛头刨床设计原始数据 23 ：机构方案的初步确定 23-1：曲柄滑块机构与摆动导杆机构 23-2：曲柄滑块机构与扇形齿轮齿条机构 43-3：综合评定确定方案 64 ：机构工艺动作分解及运动循环图 75 ：主机构尺度综合及运动特性评定 8 5-1：2号位置动态静力学分析 8 5-2：7号位置动态静力学分析 116 ：电动机功率与型号的确定 137 : 主机构受力分析 14 7-1：2号受力分析 14 7-2：7号受力分析 158 ：飞轮转动惯量的计算 169 ：减速机构以及工作台进给机构的确定 199-1：减速机构的确定 20 9-2：工作台进给方案的确定 2010 ：设计心得与体会 2211 ：参考文献 24一：课程设计题目、内容及其目的题目：牛头刨床内容：平面刨削机床运动简图设计及分析，计算刨削机构在指定位置的速度、加速度、受力、绘制位移、速度、加速度曲线、平衡力矩曲线、等效阻力矩曲线以及等效驱动力曲线。
根据上述得到的数据，确定飞轮转动惯量。
目的：1：学会机械运动见图设计的步骤和方法；2：巩固所学的理论知识，掌握机构分析与综合的基本方法；3：培养学生使用技术资料，计算作图及分析与综和能力；4：培养学生进行机械创新设计的能力。
二：牛头刨床简介,机构的要求及原始数据1：牛头刨床简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图1。
电动机经皮带和齿轮传动，经过减速机构减速从而带动曲柄1。
刨床工作时，由导杆3经过连杆4带动刨刀5作往复运动。
刨头左行时，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，刨头右行时，刨刀不切削，称空行程，此时要求速度较高，以提高生产率。
为此刨床采用有急回作用的导杆机构。
机械原理牛头刨床课程设计说明书
目录一、设计题目与原始数据 ..................................... - 1 -二、牛头刨床示意图......................................... - 2 -三、导杆机构设计........................................... - 2 -四、机构的运动分析......................................... - 4 -五、机构动态静力分析....................................... - 9 -六、飞轮设计.............................................. - 13 -七、设计凸轮轮廓曲线...................................... - 15 -八、齿轮设计及绘制啮合图 .................................. - 15 -九、解析法................................................ - 16 -1．导杆机构设计 (16)2．机构运动分析 (17)3．凸轮轮廓曲线设计 (19)4.齿轮机构设计 (22)十、本设计的思想体会...................................... - 22 -参考文献.................................................. - 22 -附录.................................................. - 23 -一、设计题目与原始数据1．题目：牛头刨床的综合设计与分析2．原始数据：刨头的行程H=550mm行程速比系数K=机架长L O2O3=400mm 质心与导杆的比值L O3S4/L O3B=连杆与导杆的比值L BF/L O3B=刨头重心至F点距离X S6=160mm 导杆的质量m4=15刨头的质量m6=58导杆的转动惯量J S4=切割阻力F C=1300N切割阻力至O2的距离Y P=175mm构件2的转速n2=80许用速度不均匀系数[δ]=1/40齿轮Z1、Z2的模数m12=15小齿轮齿数Z1=18大齿轮齿数Z2=46凸轮机构的最大摆角φmax=16o凸轮的摆杆长L O4C=140mm 凸轮的推程运动角δ0=60o凸轮的远休止角δ01=10o凸轮的回程运动角δ0'=60o凸轮机构的机架长L o2o4=150mm 凸轮的基圆半径r o=55mm凸轮的滚子半径r r=15mm二、牛头刨床示意图如图1所示图1三、导杆机构设计1、已知：行程速比系数K=刨头的行程H=550mm机架长度L O2O3=400mm连杆与导杆的比L BF/L O3B= 2、各杆尺寸设计如下A、求导杆的摆角：ψmax =180°×（K-1）/（K+1）=180°×（）/（+1）=42°B、求导杆长：L O3B1=H/[2sin（ψmax/2）]=550/[2sin（42°/2）]=776mmC、求曲柄长：L O2A =L O2O3×sin（ψmax/2）=400×sin21°=142mmD、求连杆长：L BF=L O3B×L BF/L O3B=776×=233mmE、求导路中心到O3的距离：L O3M =L O3B-L DE/2=L O3B{1-[1-cos(ψmax/2)]/2}=750mmF、取比例尺：μL=0.005m/mm在1#图纸中央画机构位置图，机构位置图见1#图纸。
谭素莹的机械原理课程设计牛头刨床说明书
机械原理课程设计计算说明书设计题目：牛头刨床设计学校：广西工学院院（系）：机械工程系班级：机自Y094班姓名：谭素莹学号：200900104048指导教师：靳龙罗锡荣时间：5月30日至6月12日共两周2011年6月12日目录：1、课程设计任务书 (2)(1)工作原理及工艺动作过程 (2)(2)原始数据及设计要求 (3)2、设计（计算）说明书 (3)（1）画机构的运动简图 (3)（2）机构运动分析 (6)①对位置11点进行速度分析和加速度分析 (6)②对位置7’点进行速度分析和加速度分析 (8)（3）对位置7’点进行动态静力分析 (11)3、摆动滚子从动件盘形凸轮机构的设计 (12)4、参考文献 (16)5、心得体会 (16)6、附件 (17)一、课程设计任务书1. 工作原理及工艺动作过程牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。
刨床工作时,如图(1-1）所示，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；刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产率。
为此刨床采用有急回作用的导杆机构。
刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力，而空回行程中则没有切削阻力。
切削阻力如图(b）所示。
Y图（1-1）(b)2．原始数据及设计要求已知曲柄每分钟转数n2，各构件尺寸及重心位置，且刨头导路x-x位于导杆端点B所作圆弧高的平分线上。
要求作机构的运动简图，并作机构两个位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图。
以上内容与后面动态静力分析一起画在1号图纸上。
二、设计说明书(详情见A1图纸)1．画机构的运动简图1、以O4为原点定出坐标系，根据尺寸分别定出O2点，B点，C点。
确定机构运动时的左右极限位置。
曲柄位置图的作法为：取1和8’为工作行程起点和终点所对应的曲柄位置，1’和7’为切削起点和终点所对应的曲柄位置，其余2、3…12等，是由位置1起，顺ω2方向将曲柄圆作12等分的位置（如下图）。
机械原理课程牛头刨床设计说明书目录11点
牛头刨床机构说明书设计题目：牛头刨床机构学院：机电工程学院班级：10材料****学号：***********设计者：yeshuai指导老师：*********大学2012年6月4日机械设计说明书目录机械设计说明书目录 (1)一.机构简介与设计数据 (1)1.1机构简介 (1)1.2设计数据 (2)二.机构的设计及分析 (3)2.1速度分析 (3)2.2.加速度分析 ................................................... 错误！未定义书签。
三.动态静力分析 (6)3.2曲柄位置为11 (6)3.2.1.取构件5.6基本杆组为示力体（如图2-5） (6)3.2.2取构件3.4基本杆组为示力体（如图2-6） (7)3.2.3取构件2为示力体 (7)四．参考文献 (8)一.机构简介与设计数据1.1机构简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，主要由齿轮机构，导杆机构和凸轮机构等组成，如图1-1（a）所示。
电动机经减速装置（图中只画出齿轮z1，z 2）使曲柄2转动，再通过导杆机构2-3-4-5-6带动刨刀做往复切削运动。
工作行程时，刨刀速度要平稳；空回行程时，刨刀要快速退回，即要有急回作用。
切削阶段刨刀要近似匀速运动，以提高刨刀的使用寿命和工件的表面加工质量。
刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴O 2上的凸轮驱动摆动从动件O 7D 和其他有关机构（图中未画出）来完成的。
为了减小机器的速度波动，在曲柄轴O 2上安装一调速飞轮。
切削阻力如图1-1（b ）所示。
1.2设计数据图（a二.机构的设计及分析2.1速度分析B) 曲柄位置为11（如图2-1）图2-11．速度分析：因构件2和3在A处的转动副相连，故VA2=VA3，其大小等于W2lO2A，方向垂直于O2 A线，指向与ω2一致。
υA3=υA2=2πn2/60×l O2A=2π×0.11m/s=0.6908m/s（⊥O2A）取构件3和4的重合点A进行速度分析。
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机械原理课程设计计算说明书设计题目：牛头刨床设计学校：xxx院（系）：机械工程学院班级：xxx姓名：xxx学号：xxx指导教师：xxx时间：2月25日至3月8日共两周2013年3月7日通过老师对牛头刨床的讲解，对牛头刨床各个构建的功能有了新一步的认识；目的是绘制出机械运动简图，选取方案二，通过数据绘制出第12和6’点位置机构运动简图，使得整个运动得以更客观的呈现在我们面前，对以后的设计有一个更好的概念；绘制运动线图t a t v t s ---,,，使得运动的数据更直观的表现出来，对整个运动周期的变化有更好的了解；对第12、6’点的速度、加速度分析，并且列出方程和画出速度多边形、加速度多边形，进而得出所要机构的运动随时间的变化；对12，6’两个位置的受力分析、画出力多边形，算出力矩（b M ），然后全班汇总；通过所给数据设计出凸轮，并且画出凸轮轮廓线；最后是飞轮转动惯量的计算。
目录一、设计（计算）说明书 (3)1.画机构的运动简图 (4)2.绘画机构运动线图 (4)3.机构运动分析 (4)(1)对位置12点进行速度分析和加速度分析 (4)(2)对位置6’点进行速度分析和加速度分析 (5)4.机构运动静力分析 (7)(1)对位置12点进行运动静力分析 (7)(2)对位置6’点进行运动静力分析 (8)5.画平衡力矩图（Me-ψ），力矩作功图(Ae-ψ），盈亏功图（△Ae- ψ)(此项画在一张A2号图纸上）二、摆动滚子从动件盘形凸轮机构的设计 (9)1.已知条件、要求及设计数据 (9)2.设计过程 (9)三、心得体会 (11)四、参考文献 (11)一、设计说明书(详情见牛头刨床A1号图纸)1．画机构的运动简图1、以O4为原点定出坐标系，根据尺寸分别定出O2点，B点，C 点。
确定机构运动时的左右极限位置。
曲柄位置图的作法为：取6’和20’为工作行程起点和终点所对应的曲柄位置，7’和18’为切削起点和终点所对应的曲柄位置，其余1、2、3…24等，是由位置1起，顺ω1方向将曲柄圆作24等分的位置（具体图像见任务书或牛头刨床A1号图纸）。
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《机械原理》课程设计说明书题目：牛头刨床的设计与分析专业：车辆工程班级： 11-2姓名： xxx学号：xxxxxxxxx指导教师：xxx2013 年5 月摘要牛头刨床设计的主要内容在于齿轮减速传动机构以及主体机构的设计，其基本原理是将电机的转动转化为刨刀的往复切削运动。
两种运动的转换通过机械原理中的不同机构配合使用很容易实现，但如何使刨床处于更好的工作状态就需要进行深入的比较分析了。
这对于机构的选择以及机构的尺寸设计提出了深层次的要求。
该设计用转动导杆机构与对心曲柄滑块机构进行组合，通过合理的的杆件尺寸设计使得牛头刨床工作处于平顺稳定的状态。
设计过程中运用多种软件进行刨床的动力学以及运动学分析，通过不断对运动曲线的优化比较选择出最佳方案。
本设计传动机构主要从满足执行构件需求的角度出发，根据齿轮设计原理进行合理地传动比分配，以及相应电机功率的选择。
本设计优点在于能够提供充分的理论依据来正视设计的合理性以及可行性，同时在实现在满足任务书要求的基础上能够对设计进行优化与整合。
目录一、机械原理课程设计的目的与任务...................................................................................... - 1 -1、课程设计的目的............................................................................................................ - 1 -2、课程设计的任务............................................................................................................ - 1 -3、课程设计的准备和注意事项........................................................................................ - 1 -4、主要参数........................................................................................................................ - 2 -二、主体机构设计： ................................................................................................................. - 2 -1、主体运动的运动要求和动力要求................................................................................ - 2 -2、设计要求........................................................................................................................ - 2 -3、主体机构设计可在以下几种方案中选择.................................................................... - 2 -4、主传动机构尺寸的综合与确定[1]: ................................................................................ - 4 -5、解析法运动分析及程序................................................................................................ - 5 -6、飞轮转动惯量的确定.................................................................................................. - 10 -三、齿轮机构设计 ................................................................................................................... - 13 -1、设计要求：.................................................................................................................. - 13 -2、传动方案设计.............................................................................................................. - 14 -并分配传动比：............................................ - 14 -1）计算传动装置的总传动比i2）计算传动装置各轴的转速：.............................................................................. - 14 -3）各轴输入的功率.................................................................................................. - 15 -4）各轴输入的转矩.................................................................................................. - 15 -3、电机选择 ............................................................................................................. - 16 -4、齿轮1、2设计结果.................................................................................................... - 16 -1）选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数.......................................................... - 16 -2）几何尺寸计算。
.................................................................................................. - 16 -5、齿轮3、4设计结果.................................................................................................... - 17 -1）齿数、传动比以及啮合角的选择...................................................................... - 17 -2）变位系数的确定.................................................................................................. - 17 -3）确定齿轮3、4的详细参数.............................................................................. - 18 -4）齿轮轴直接的选择.............................................................................................. - 18 -四、个人总结 ........................................................................................................................... - 19 -五、参考文献： ....................................................................................................................... - 19 -一、机械原理课程设计的目的与任务1、课程设计的目的机械原理课程设计是继机械原理课程之后独立的设计课程。
其目的是进一步加深学生对所学知识的理解。
使学生对于机构分析与综合的基本理论、基本方法有一个系统的完整的概念，培养学生综合运用所学知识独立解决机构设计问题的能力和使用计算机解决工程技术问题的能力。
同时培养学生的创新精神。
2、课程设计的任务课程设计的任务是根据要求拟定和论证机器的主体机构的设计方案，并对选定方案进行运动分析，确定飞轮转动惯量，对齿轮机构进行设计计算，最后完成设计图纸，设计说明书（A4纸）（如果在计算过程中借助计算机计算，则需要打印源程序和计算结果、图表结果）。
设计说明书统一按规定格式要求撰写。
课程设计包括，主体机构设计，齿轮机构设计两个部分。
3、课程设计的准备和注意事项在课程设计前要阅读指导书，复习有关课程内容，拟定主体机构的设计方案前要查阅有关资料，观看录像片，了解各种机构及其使用场合。
（1）根据牛头刨床的机构简图及必要的数据，进行机构的结构设计、结构分析和运动动力学分析；（2）为了提高生产效率，要求刨刀的往复切削运动具有急回特性（切削时刨刀的移动速度低于空行程速度）；（3）刨刀切削运动速度平稳；（4）要求机构具有良好的传力特性（在整个行程中推动牛头刨床应有较小的压力角）4、主要参数切削力P=4000N，传动角γ=60 °，曲柄转速n=60r/min,导程H=150mm二、主体机构设计：1、主体运动的运动要求和动力要求（1）刨刀工作行程要求速度比较平稳，空回行程时刨刀快速退回，机构行程速比系数在1.4左右。