机械原理牛头刨床课程设计--牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析
牛头刨床设计及分析best
机械原理课程设计实习报告专业：机械设计制造及其自动化姓名：xxx学号：2010100xxxx班级：07210x指导老师：曾小慧实习时间：2012.7.5-7.13目录一、设计任务 (3)二、牛头刨床工作原理 (3)三、原始参数 (3)四、设计步骤及要求 (4)1.导杆机构的运动综合 (4)2.用解析法作导杆机构的运动分析 (6)3.导杆机构的动态静力分析 (9)4.行星轮系设计 (15)5.变位齿轮设计 (17)五、心得体会 (19)六、附录 (20)七、参考文献 (26)一、设计任务1牛头刨床刀杆机构的运动综合、运动分析和动态静力分析；2对牛头刨床传动装置中行星轮机构、齿轮机构进行综合。
二、机构工作原理牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，电动机经行星轮系和齿轮Z4、Z5减速带动曲柄2转动。
刨床工作时，由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头和刨刀作往复运动。
刨头向左时，刨刀进行切削，这个行程称工作行程，刨头受到较大的切削力。
刨头右行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产力。
三、原始参数H：刨头行程；K：行程速比系数；Fc切削阻力；m4 m5 m6分别为导杆、连杆及刨头的质量；J4、J5分别分别为导杆4及导杆5绕各自质心的转动惯量；m1、m H分别为行星减速器中心轮及齿轮4、5的模数；Z4，Z5为齿轮4及5的齿数；n1：电机转速；n2：曲柄2及齿轮5的转速；k：行星轮个数。
选取第五组数据。
导杆机构的运动分析和运动综合导杆机构的动力分析H K l O2O3l O3O4/l O3B l BF/l O3B l BS5/l BF m4m5m6Js4Js5F C单位mm mm kg kg m2kg 5600 1.8 370 0.5 0.3 0.5 22 3 52 0.9 0.015 1400行星轮设计变位齿轮n 1 n 2 K 类型 m 1 Z 4Z 5m Hα单位rpmmm mm 5 1000 8032K-H514491620四、设计步骤及要求1.导杆机构的运动综合设L O3B =L 3 L BF =L 4 L O3D =L '6 L O2A =L 1 L O3O2=L 6 L O3A =S 3 L DE =S E 1、导杆的摆角ψ K=1.8180k 51.43180-︒+ψ=⇒ψ=︒︒ψ2、导杆的长度L 33H/2H 600mm L 691.4mm sin /2=⇒==ψ 3、连杆的长度L 443L 0.3L 207.4mm =⨯=4、刨头导路中心线xx 至O3点的垂直距离L '6O3E 3L L cos 2622.9mm =⨯ψ=根据已知xx 被认为通过圆弧BB ’的绕度ME 的中点D 知O E'33O3M DM 63L L L L L L 657.2mm 2-=-=-= 5、曲柄的长度L 1616L 370mm L L sin /2160.5mm =⇒=⨯ψ=6、切削越程长度0.05H ，如图所示则切削越程长度为0.05H=0.05×600=30mm 7、机构运动简图8、计算机构的自由度 F=3×5－2×7=12.用解析法作导杆机构的运动分析建立导杆机构的运动分析数学模型：如图所示，先建立一直角坐标系，并标出各杆矢量及其方位角。
牛头刨床机械原理课程设计6点
一、概述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. 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；4.飞轮设计；5.凸轮机构设计。
2）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。
其目的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，使学生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，并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。
.3．课程设计的要求牛头刨床的主传动的从动机构是刨头，在设计主传动机构时，要满足所设计的机构要能使牛头刨床正常的运转，同时设计的主传动机构的行程要有急回运动的特性，以及很好的动力特性。
尽量是设计的结构简单，实用，能很好的实现传动功能。
二.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4-1。
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，以提高生产效率。
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（图中没有画出），使工作台连同工件一次进级运动，以便刨刀继续切削。
刨头在工作行程过程中，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，见图4-1，b）而空回行程中则没有切削阻力。
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题目牛头刨床主传动机构的分析与设计院系：信息工程学院班级：10机械2班学号：姓名：指导教师：完成时间：2012年6月24日目录1,任务书 (3)2,摘要 (14)3，工艺原理分析 (15)4，工艺动作分析 (15)5，机械运动循环图 (16)6，机构选型方案评价 (17)7，机械运动简图绘制 (22)8，运动分析，尺度综合 (22)9，动静态力分析 (24)10，飞轮设计 (26)11，传动系统分析 (26)12，参考文献 (28)机械原理课程设计任务书一、冲压式蜂窝煤成型机设计1、设计题目：冲压式蜂窝煤成型机设计2、已知技术参数和设计要求（1）工作原理及工艺动作过程冲压式蜂窝煤成型机是我国城镇蜂窝煤（通常又称煤饼）生产厂的主要生产设备，这种设备由于具有结构合理、质量可靠、成型性能好、经久耐用、维修方便等优点而被广泛采用。
冲压式蜂窝煤成型机的功能是将粉煤加入转盘的模筒内，经冲头冲压成蜂窝煤。
为了实现蜂窝煤冲压成型，冲压式蜂窝煤成型机必须完成五个动作: （1）粉煤加料；（2）冲头将蜂窝煤压制成型；（3）请出冲头和出煤盘积屑的扫屑运动；（4）将在模筒内冲压后的蜂窝煤脱模；（5）将冲压成型的蜂窝煤输出。
（2）设计要求蜂窝煤成型机的设计要求如下：（1）蜂窝煤成型机的生产能力为30次/min。
（2）图1表示冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘的相互位置情况。
实际上冲头与脱模盘都与上下移动的滑梁连城一片，当滑梁下冲时，冲头将粉煤冲压成蜂窝煤、脱模盘将已压成的蜂窝煤脱模。
在滑梁上升的过程中，扫屑刷将扫除冲头和脱模盘上粘着的粉煤。
模筒转盘上均布了模筒，转盘的间歇运动使加料后的模筒进入冲压位置，成型后模筒进入脱模位置，空的模筒进入加料位置。
图1. 冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘位置示意图1-模筒转盘；2-滑梁；3-冲头；4-扫屑刷；5-脱模盘（3）为了改善蜂窝煤冲压成型的质量，希望冲压机构在冲压后有一定保压时间。
牛头刨床平面机构的设计与分析
目录一、课程设计题目二、牛头刨床简介三、导杆机构的运动分析四、导杆机构动态静力分析五、用解析法做导杆机构的运动分析六、Matlab编程并绘图七、凸轮机构的设计八、齿轮机构的设计九、参考文献一、题目：牛头刨床的设计二、牛头刨床简介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。
(b)二、设计说明书1．画机构的运动简图1、以O 4为原点定出坐标系，根据尺寸分别定出O 2点，B 点，Y图（1-1）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）。
图1-2牛头刨床（方案一）的设计一、导杆机构的运动分析已知：曲柄每分钟转数n2，各构件尺寸及质心位置，且刨头导路x-x位于导杆端点B所作圆弧高的平分线上。
n2=60r/min lo2o4=380mm lo2A=110mm lo4B=540mmlBC=0.25lo4B lo4s4=0.5lo4B xs6=240mm ys6=50mm要求：设计导杆机构，计算机构的行程速比系数k，作机构的运动简图；作机构位置2和6’两个位置的速度多边形和加速度多边形，对导杆机构进行运动分析，作滑块的运动线图。
取μ=0.004m/mm，作机构运动简图如下图1-3所示极位夹角θ=33.7°行程速比系数K=1.46θ=2arcsin(lo2A/lo2o4) 图1-3=2arcsin(110/380)=33.7°K=(180°+θ)/(180°-θ)=1.46（1）当曲柄位于位置2时lo4A=μlo4A=0.004×105=0.420m VA4=0.33m/sV A3=V A2=ω2lo2A=π×60/30×0.11=0.69m/s VA4A3=0.62m/s a ．速度分析 Vs4=0.21m/s4A V = 3A V + 34A A V Vc=0.4m/s方向：4BO ⊥ A O 2⊥ //B O 4 5ω=0.74rad/s 大小： ？ √ ？ 4ω=0.79rad/s 作速度多边形，取速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm4A V =μv ⨯4pa =0.01×33=0.33m/s4ω=AO A l V 44=0.33/0.420=0.79rad/s34A A V =μv 43a a l =0.01×62=0.62m/sV 5B = V 4B =4ω⨯B O l 4=0.43m/s由速度影像原理确定点bC V = B V + CB V方向： //'XX B O 4⊥ BC ⊥ 大小： ？ √ ？C V =μv ⨯pc l =0.01×40=0.4m/sCB V =μv ⨯bc l =0.01×10=0.1m/s5ω=bcl CBl u V =0.74rad/s Vs4=μvPs4=0.01×21=0.21m/sb.加速度分析4A a = n A a 4 + t A a 4 = 3A a + kA A a 34 + 34r A A a =0.26m/s ²方向：? A →4O B O 4⊥ A →2O B O 4⊥ //B O 4 =0.98 m/s ²大小：? √ ？ √ √ ?=2.84 m/s ²由于3A a =22ωA O l 2=4.34m/s ², aA3=4.34 m/s ²KA A a 34=24ω34AA V =0.98m/s ² aA4=2.85 m/s ² n A a 4=24ωA O l 4=0.26m/s ² β4=6.76 m/s ² 作加速度多边形，选取加速度比例尺为a μ=0.05(m/s ²)/mm as4=1.83 m/s ²aB=3.67 m/s ²t A a 4=a μ''a n l =2.84m/s ²，rA A a 34=a μ''a k l =0.05×33=1.65m/s ² aC=3.7 m/s ² 4A a =24ωB O l 4=2.85m/s ²。
牛头刨床机械原理课程设计
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)、设计说明书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）。
图1-2取第I方案的第4位置和第9位置（如下图1-3）。
图 1-32. 对位置4点进行速度分析和加速度分析（a ） 速度分析 取速度比例尺l μ=mmsm001.0对A 点： 4A V = 3A V + 34A A V方向：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 =sm mm mm s m156326.0326.156001.0=⨯ V 5B = V 4B =4ω⨯B O l 4=s m 747530.0对于C 点： C V = B V + CB V 方向： //'XX B O 4⊥ BC ⊥ 大小： ？ √ ？C V =l μ⨯pc l =mms m001.0sm mm 749708.0708.749=⨯ CB V =l μ⨯bc l =mmsm001.0s m mm 0490895.00895.49=⨯ 5ω=bcl CBl u V =s r 363626.0 速度分析图：图 1-4(b)加速度分析 选取加速度比例尺为a μ=mmsm 2001.0对于A 点：4A a = n A a 4 + t A a 4 = 3A a + k A A a 34 + 34r A A a 方向： 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=24ω34AA V =2432808.0sm n 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 =2298112.3sm 。
机械原理课程设计(牛头刨床)
机械原理课程设计学生姓名：xxx指导教师：xxx学院：xxx专业班级：xxx学号xxx2018年1月前言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。
是培养学生机械运动方案设计、创新设计以及应用计算机对工程实际中各种机构进行分析和设计能力的一门课程。
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。
（5）培养学生综合运用所学知识，理论联系实际，独立思考与分析问题能力和创新能力。
机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构（连杆机构、飞轮机构凸轮机构）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、飞轮等。
目录1、课程设计任务书 (3)(1)工作原理及工艺动作过程 (3)(2)原始数据及设计要求 (4)2、设计（计算）说明书 (5)（1）画机构的运动简图 (5)（2）机构运动分析 (7)对位置120°点进行速度分析和加速度分析 (7)（3）对位置120°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 (14)4、齿轮的设计 (17)5、参考文献 (18)6、心得体会 (19)7、附件 (19)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。
机械原理课程设计牛头刨床导杆机构
牛头刨床导杆机构的运动分析目录1设计任务及要求……………………………2 数学模型的建立……………………………3 程序框图……………………………………4 程序清单及运行结果………………………5 设计总结……………………………………6 参考文献……………………………………机械原理课程设计任务书（一）姓名郭娜专业机械工程及自动化班级机械08-3班学号 0807100305五、要求：1）作机构的运动简图（A4或A3图纸）。
2）用C语言编写主程序调用子程序，对机构进行运动分析，并打印出程序及计算结果。
3）画出导轨4的角位移ϕ，角速度ϕ ，角加速度ϕ 的曲线。
4）编写设计计算说明书。
指导教师：开始日期： 2010年7月10 日完成日期：2010 年7月16日1. 设计任务及要求要求（1）作机构的运动简图。
（2）用C语言编写主程序调用子程序，对机构进行运动分析，动态显示，并打印程序及运算结果。
（3）画出导轨的角位移Ψ，角速度Ψ’，角加速度Ψ”。
（4）编写设计计算说明书。
二、 数学模型如图四个向量组成封闭四边形，于是有0321=+-Z Z Z按复数式可以写成a （cos α+isin α）-b(cos β+isin β)+d(cos θ3+isin θ3)=0（1）由于θ3=90º，上式可化简为a （cos α+isin α）-b(cos β+isin β)+id=0（2）根据（2）式中实部、虚部分别相等得acos α-bcos β=0(3)asin α-bsin β+d=0(4)(3)(4)联立解得β=arctan acosaasinad +(5)b= 2adsina d a 22++ (6)将（2）对时间求一阶导数得ω2=β’=baω1cos(α-β) (7)υc =b ’=-a ω1sin(α-β)(8)将（2）对时间求二阶导数得ε3=β”=b1[a ε1cos(α-β)- a ω21sin(α-β)-2υc ω2] （9)a c =b ”=-a ε1sin(α-β)-a ω21cos(α-β)+b ω22(10)a c 即滑块沿杆方向的加速度，通常曲柄可近似看作均角速转动，则ε3=0。
牛头刨床机械原理课程设计
机械原理课程设计说明书设计题目牛头刨床系别机械工程系专业班级机制学生姓名学号指导教师日期: 年月日目录：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 (4)（1）画机构的运动简图 (4)（2）对位置4点进行速度分析和加速度分析 (5)（3）对位置9点进行速度分析和加速度分析 (8)（4）对位置9点进行动态静力分析 (11)3、参考文献 (15)4、附件 (16)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）。
图1-2取第I 方案的第4位置和第9位置（如下图1-3）。
图 1-32. 对位置4点进行速度分析和加速度分析（a ） 速度分析 取速度比例尺l μ=mmsm001.0对A 点： 4A V = 3A V + 34A A V方向：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 mmsm38431.1486334.0673239.0= 34A A V =l μ43a a l =sm mm mm s m156326.0326.156001.0=⨯ V 5B = V 4B =4ω⨯B O l 4=s m 747530.0对于C 点： C V = B V + CB V 方向： //'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 速度分析图：图 1-4(b)加速度分析 选取加速度比例尺为a μ=mmsm 2001.0对于A 点：4A a = n A a 4 + t A a 4 = 3A a + k A A a 34 + 34r A A a 方向： 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=24ω34AA V =2432808.0sm n 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 =2298112.3sm 。
机械原理课程设计说明书-牛头刨床设计说明书-毕业论文5
机械原理课程设计说明书-牛头刨床设计说明书-毕业论文5 xx理工大学 机械原理课程设计计算说明书
设计题目： 专 业： 设 计 者： 学 号 指导教师： 设计时间：
机械与自动控制学院 1
目 录 1. 牛头刨床的工作原理和机构组成……………………………………………4 2. 导杆机构………………………………………………………………………4 2.1.导杆机构尺寸的确定 ………………………………………………………4
2.2.导杆机构的运动分析 ………………………………………………………5
2.3导杆机构的动态静力分析……………………………………………………11
3. 凸轮机构的设计 ………………………………………………………………13 4. 齿轮机构的设计 ………………………………………………………………15 5. 设计小结 ………………………………………………………………………17 参考文献 …………………………………………………………………………19 2
机械原理课程设计任务书 姓 名： 专 业：机械类 班 级： 10机械（1）班 学 号： 任务起至日期： 2012年 6月30日 至 2012年7月8日 课程设计题目：牛头刨床设计
已知技术参数和设计要求： 1.已知技术参数 3
图1 牛头刨床机构简图及阻力线图 表1 设计数据
导杆 机构 运动 分析
2n 24OOl 2OAl 4OBl BCl 44OSl 6Sx 6Sy
工作
行程 H
行程 速比 系数 K 72 430 110 810 0.364OBl 0.54OBl 180 40 310 1.5
3 导杆 机构 的 动态 静力 分析
4G 6G p py 4SJ
220 620 8000 100 1.2
飞轮 转动 惯量 的 确定
'On 1z ''O
z 1'z 2OJ 1OJ ''OJ 'OJ
1440 10 20 40 0.5 0.3 0.2 0.2
机械原理牛头刨床设计方案
机械原理牛头刨床设计方案一、课程设计的目的和任务1、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。
其目的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，使学生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，并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。
2、任务本课程设计的任务是对牛头刨床的机构选型、运动方案的确定；对导杆机构进行运动分析和动态静力分析。
并在此基础上确定飞轮转惯量，设计牛头刨床上的凸轮机构和齿轮机构。
二、设计正文：1、设计题目：牛头刨床1）为了提高工作效率，在空回程时刨刀快速退回，即要有急会运动，行程速比系数在1.4左右。
2）为了提高刨刀的使用寿命和工件的表面加工质量，在工作行程时，刨刀要速度平稳，切削阶段刨刀应近似匀速运动。
3）曲柄转速在60r/min,刨刀的行程H在300mm左右为好，切削阻力约为8000N，其变化规律如图所示。
2、牛头刨床机构简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图4-1。
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，以提高生产率。
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），使工作台连同工件作一次进给运动，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5H的空刀距离，见图4-1，b），而空回行程中则没有切削阻力。
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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113学号：20110201083学生：张三指导老师：李燕青岛理工大学教务处2013 年 12月 27日《机械原理课程设计》评阅书摘要选取方案三，利用图解法对1点和6电状态时牛头刨床导杆机构进行运动分析、动态静力分析，并汇总本方案所得各位置点的速度、加速度、机构受力数据绘制曲线图。
进行方案比较，确定最佳方案。
将一个班级分为 3 组，每组11人左右，一组选择一个备选方案进行如下分析工作：课程设计内容：牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析；（1）绘制机构运动简图（两个位置）；（2）速度分析、加速度分析；（3）机构受力分析（求平衡力矩）；（4）绘制运动线图。
（上述三项作在一张A1号图纸上）精选文档目录摘要 (I)1设计任务 (1)2导杆机构的基本尺寸确定 (2)3 导杆机构的运动分析 (4)3.1 速度分析 (4)3.2 加速度分析 (5)4导杆机构的动态静力分析 (8)4.1 运动副反作用力分析 (8)4.2 曲柄平衡力矩分析 (10)总结 (11)致谢 (12)参考文献 (13)1设计任务一、课程设计的性质、目的和任务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教学环节。
其意义和目的在于：以机械系统运动方案设计为结合点，把机械原理课程设计的各章理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深学生所学的理论知识；培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力，使学生对于机械运动学和动力学的分析和设计有一个较完整的概念，具备计算、制图和使用技术资料的能力。
二、课程设计教学的内容和要求将一个班级进行分组，每组10人左右，一组选择一个备选方案进行如下分析工作：课程设计内容：牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析；（1）绘制机构运动简图；（2）速度分析、加速度分析；（1张1号图纸）（3）机构动态静力分析；（4）绘制运动线图。
（1张1号图纸）要求：独立完成以下文件：1号图纸两张（运动分析、动态静力分析，运动线图）；（1）符合一般制图要求；（2）图面清洁，线条均匀；设计说明书一份。
（见说明书要求）三、课程设计的基本要求及进度安排机械原理课程设计是对牛头刨床导杆机构进行运动分析、动态静力分析，并根据给定机器的工作要求，在此基础上对机构进行运动设计。
基本要求：了解简单机械传动系统运动设计及方案设计基本原理。
熟悉平面机构的结构分析、运动分析、动态静力分析的基本知识。
熟练掌握常用机构的分析与设计的基本知识和技能。
2导杆机构的基本尺寸确定图2-1 机构运动简图本组选择第二组数据表2.1 设计数据方案号123456导杆机构运动分析转速n2505255485653机架Lo2o4430360410380400420工作行程H400330310310320340行程速比系数K 1.4 1.44 1.37 1.46 1.30 1.26连杆L CB与导杆L O4B之比μ0.360.330.250.250.300.35导杆机构动态静力分析工作阻力F（N）380040004000450050004200导杆质量m4(kg)222028202524滑块质量m6（kg）808070707572导杆的转动惯量J4（kg.m2） 1.2 1.2 1.1 1.11.23 1.30θ=180°11+-KK=32.4 (2-1)L AO2=360×sin2θ=100.4 (2-2)2LAOLBE=424OLOLBO(2-3)L BO4=591.6 LCB=195.23 导杆机构的运动分析3.1 速度分析取曲柄位置“1'”进行速度分析。
因构件2和3在A处的转动副相连，故VA3=VA2，，其大小等于w2·lO2A，方向垂直于O2A线，指向与w2一致。
w2=2πn2/60 rad/s=2×3.14×52／60=5.44rad/sVA3=VA2=w2·l O2A=5.44×100.4/1000m/s=0.546m/s（⊥O2A）l O4A=0.457m曲柄位置“3”速度分析，加速度分析（列矢量方程，画速度图，加速度图）取曲柄位置“3”进行速度分析，其分析过程同曲柄位置“1”。
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VA4 =VA3+ VA4A3大小 ? √ ?方向⊥O4A ⊥O2A ∥O4B A点的速度分析图：µv=0.004(m/s)/mm，图3-1 A点的速度分析则由图3-1知，VA4=4pa·μv=0.53m/sVA4A3=a3a4·μv=0.12m/sw4=VA4∕lO4A=1.16rad/sVB=w4×lO4B==0.686 m/s Ｃ点的速度分析：µv=0.04(m/s)/mm，取5构件为研究对象，列速度矢量方程，得VC = VB+ VCB大小 ? √ ?方向沿导轨⊥O4B ⊥CB其速度多边形如图3-2所示，图3-2 C点的速度分析有 VC= Lpc ·μv=0.687 m/sVCB= Lcb·μv=0.042m/sw5=VCB∕Lcb =0.215rad/s3.2 加速度分析取曲柄位置“1'”进行加速度分析,分析过程同曲柄位置“3”.取曲柄构件3和4的重合点A进行加速度分析.列加速度矢量方程,得aA4= a A4n + a A4τ = a A3n + a A4A3k + a A4A3γ大小 w24lO4A ? w22lO2A2w4VA4A3 ?方向 B→A ⊥O4B A→O2 ⊥O4B（向左）∥O4B（沿导路）取加速度极为P＇,加速度比例尺=0.016（m/s2）/mm,作加速度多边形图3-3 A 点的加速度分析a A4τ= p ·μa =0.374m/s 24α= a A4τ∕l O4A =0.818rad/s 2用加速度影象法求得a B5 = a B4 = a A4 ×l O4B /l O4A =2.95m/s 2取5构件的研究对象，列加速度矢量方程，得aC5= 5n B a + 5B a τ + aC5B5n + aC5B5τ大小 ? √ √ √ ? 方 ∥xx √ ⊥O4B C →B ⊥BC取加速度极点为P ＇,加速度比例尺μa=0.008（m/s 2）/mm,其加速度多边形如图3-4、图3-4 C点的加速度分析故 aC5 = p´C·μa =0.5m/s24导杆机构的动态静力分析4.1 运动副反作用力分析取“4”点为研究对象，分离5、6构件进行运动静力，力分析图如下：图4-1 5、6构件的静力分析然后可以列出等式如：又ΣF=G6+FI6+FR45+FR16+F=0，作力多边图，µN=40N/mm。
图4-2 力多边图FR45=4046N，FR16=579.6N分离3,4构件进行运动静力分析，画出杆组力体图图4-3 杆组力体图已知： FR54=-FR45=4046N，G4=200NMI4=-JS4·α4=-1.2×0.818N·m= -0.982N·m对O4点取矩得：ΣMA=FR54lBO4－FR23lAO4-Fi4ls4A－G4ls4A=0（以上各距离都为A点到该力所在直线的垂直距离）FR23=5207.75又ΣF=F45+FR23+FI4'+G4+F nR14+F14R=0,作力的多边形（见图4-4），µN=40N/mm。
图4-4 力的多边形图4.2 曲柄平衡力矩分析取构件2做受力分析图4-5 构件2受力分析图FR32=FR12=5207.75N对O2点取距，得平衡力矩为：M=502.1N/m总结历时一周，从论文选题到搜集资料，从开题报告、写初稿到反复修改，期间经历了喜悦、聒噪、痛苦和彷徨，在写作论文的过程中心情是如此复杂。
如今，伴随着这篇毕业论文的最终成稿，复杂的心情烟消云散，自己甚至还有一点成就感。
通过本次课程设计，对构件的速度加速的分析有了更深的理解，并能灵活运用。
很好的巩固了所学运动学知识。
在力结构分析中拆分杆组，对各个构件杆组进行受力分析并利用绘图法求解约束力。
同时熟练了绘图的注意事项，对所学的知识有了一个较系统认识，学有所用。
达到了本次设计的要求，能把机械原理课程设计的各章理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深了所学的理论知识；培养了独立解决有关本课程实际问题的能力，对于机械运动学和动力学的分析和设计有一个较完整的概念，具备计算、制图和使用技术资料的能力。
经过为期5天的课程设计,我有了很多收获。
首先，我在这次课程设计中,进一步巩固了所学的机械原理知识 ,对运动分析和受力分析有了进一步的了解,，通过这一次的课程设计，我进一步巩固和加深了所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养了自己分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力。
对平面连杆机构有了更加深刻的理解，为后续课程的学习奠定了坚实的基础。
而且，这次课程设计过程中，与同学激烈讨论，团结合作，最终完美的实现了预期的目的，大家都受益匪浅，也对这次经历难以忘怀。
其次通过这次课程设计，对牛头刨床的工作原理及内部各传动机构及机构选型、运动方案的确定以及对导杆机构运动分析有了初步详细精确的了解，这都将为我以后参加工作实践有了很大的帮助。
非常有成就感，培养了很深的学习兴趣。
还有,我们在这次课程设计中,用到了电脑知识,对于对于使用电脑绘制工程图有了初步的了解，对于以后的电脑绘图和文件编辑有了基本的认识。
我在这次设计中感到了合作的力量，增强了自己的团队精神。
这将使我受益终生。
致谢本课题在选题及演算过程是在李燕老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。
她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。
从课题的选择到项目的最终完成，李燕老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。
在此谨向李燕老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
参考文献[1]《机械原理》第七版，孙桓主编，高等教育出版社；2013.3[2]《机械原理课程设计指导书》，罗洪田主编，高等教育出版社。
2013 . .。