機械原理課程設(shè)計(牛頭刨床)

1、<p><b>　　機</b></p><p>　　機械原理課程設(shè)計說明書</p><p><b>　　牛頭刨床設(shè)計說明書</b></p><p><b>　　學(xué)號:</b></p><p><b>　　姓名:</b></p>&l

2、t;p><b>　　班級:</b></p><p><b>　　組別:</b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師：</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、概述……………………………………………3</p&g

3、t;<p>　　1、機械原理課程設(shè)計目的………………………………3</p><p>　　2、機械原理課程設(shè)計任務(wù)……………………………3</p><p>　　3、機械原理課程設(shè)計方法………………………………3</p><p>　　二、牛頭刨床機構(gòu)簡介………………………………4</p><p>　　三、牛頭刨床導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析…

4、………………5</p><p>　　1、牛頭刨床導(dǎo)桿機構(gòu)設(shè)計已知條件</p><p>　　2、導(dǎo)桿機構(gòu)設(shè)計要求</p><p>　　3、做導(dǎo)桿機構(gòu)運動簡圖</p><p>　　4、數(shù)據(jù)分析………………………………………………6</p><p><b>　　5、拆分桿組 </b></p>

5、<p>　　6、繪制刨頭位移線圖…………………………………………….11</p><p>　　四、凸輪機構(gòu)設(shè)計…………………………………11</p><p>　　1、凸輪設(shè)計要求…………………………………………11</p><p>　　2、凸輪機構(gòu)設(shè)計已知條件</p><p>　　3、繪制凸輪機構(gòu)從動件位移線圖</p>

6、;<p>　　4、繪制凸輪機構(gòu)從動件速度線圖</p><p>　　5、繪制凸輪機構(gòu)從動件加速度線圖</p><p>　　五、齒輪機構(gòu)設(shè)計…………………………………14</p><p><b>　　1、齒輪設(shè)計要求</b></p><p>　　2、齒輪機構(gòu)設(shè)計已知條件</p><p>

7、　　3、齒輪機構(gòu)的運動示意圖</p><p><b>　　4、齒輪計算</b></p><p><b>　　5、繪制嚙合圖</b></p><p>　　六、方案分析及其評價....................18</p><p>　　七、設(shè)計自我評述與體會…………………………………18</

8、p><p>　　八、設(shè)計參考文獻……………………...................20</p><p><b>　　一、概述</b></p><p>　　1.機械原理課程設(shè)計目的 </p><p>　　機械原理課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生掌握機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計能力的技術(shù)基礎(chǔ)課程，它是機械原理課程學(xué)習(xí)過程中的一個重要實踐環(huán)節(jié)。機械

9、原理課程設(shè)計目的在于鞏固和加深所學(xué)的理論知識，培養(yǎng)學(xué)生獨立解決有關(guān)本課程實際問題的能力，使學(xué)生對于常用機構(gòu)（連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)和齒輪機構(gòu)）設(shè)計和運動分析有比較完整的認(rèn)識，。以及熟悉機械系統(tǒng)設(shè)計的步驟及方法，其中包括選型、運動方案的確定、運動學(xué)和動力學(xué)的分析和整體設(shè)計等，進一步提高設(shè)計計算和解決工程技術(shù)問題的能力</p><p>　　2、機械原理課程設(shè)計任務(wù)</p><p>　　機械原理課程

10、設(shè)計任務(wù)是對主體機構(gòu)進行設(shè)計和運動分析，并根據(jù)給定機器的工作要求，在此基礎(chǔ)上繪制凸輪、齒輪；或?qū)Ω鳈C構(gòu)進行運動分析。要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計任務(wù)在規(guī)定時間內(nèi)完成1# 設(shè)計圖一張，3# 設(shè)計圖兩張，設(shè)計說明書一份（20頁左右）。</p><p>　　3.機械原理課程設(shè)計方法</p><p>　　機械原理課程設(shè)計方法大致可以分為圖解法和解析法。圖解法幾何概念較清晰直觀；解析法精度較高，本設(shè)計主要用圖解

11、法進行設(shè)計</p><p>　　二、牛頭刨床機構(gòu)簡介</p><p>　　牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床，如圖一，電動機經(jīng)皮帶和</p><p>　　齒輪傳動，帶動曲柄2 和固接在其上的凸輪8。刨床工作時，由導(dǎo)桿機構(gòu)2-3-4-5-6帶動滑枕6和刨刀7作往復(fù)運動。要求工作行程時，滑枕6應(yīng)速度較低，且近似等速移動，而空回行程時，滑枕具有較高速度，實現(xiàn)快速返回。另

12、外，齒輪等速轉(zhuǎn)動時，通過四桿機構(gòu)帶動棘輪G轉(zhuǎn)動。棘輪與絲桿相連，實現(xiàn)自動進刀。刨床機構(gòu)在一個工作循環(huán)內(nèi)，主軸速度波動很大，為此，常采用飛輪調(diào)整速度波動。 </p><p>　　三、牛頭刨床導(dǎo)桿機構(gòu)的運動分析</p><p>　　1、牛頭刨床導(dǎo)桿機構(gòu)設(shè)計已知條件</p><p>　　2、導(dǎo)桿機構(gòu)設(shè)計要求</p><p>　　導(dǎo)桿機構(gòu)設(shè)計應(yīng)根據(jù)連

13、桿5傳力給滑枕的最有利條件確定擺動導(dǎo)桿長度和滑枕導(dǎo)路X—X的位置，即曲柄和擺桿轉(zhuǎn)動副連線應(yīng)垂直于導(dǎo)路X—X，且X—X應(yīng)位于擺桿端點所畫圓弧高的平分線上。作機構(gòu)運動位置圖。以滑枕6的左極限位置時曲柄的位置作為起始點1，每隔30°取一個位置，共12個位置。每個小組的每一個人分配一個位置（特殊位置除外）作運動分析，繪速度多邊形和加速度多邊形。</p><p>　　3、做導(dǎo)桿機構(gòu)運動簡圖</p>

14、<p>　　以刨頭左極限點為基點，收集12個位置測量出的位移，繪出刨頭位移線圖。分析連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成（拆分桿組），并說明該機構(gòu)的級別。</p><p><b>　　4.數(shù)據(jù)分析</b></p><p><b>　　（1）基本尺寸</b></p><p><b>　　則極位夾角</b><

15、;/p><p><b>　　確定各桿件的長度：</b></p><p>　　=10.47rad/s </p><p><b>　　（2）速度分析：</b></p><p>　　選取位置3 ，速度比例尺μ= 作圖</p><p>　　大小： 2.04 ？ ？

16、</p><p>　　方向：⊥O2A ⊥O4B ∥O4B</p><p>　　VA2=2.04*sin =</p><p><b>　　W2=</b></p><p><b>　　VB=</b></p><p><b>　　VC=VB+VCB</b>

17、;</p><p>　　大?。?？ 0.534 ？</p><p>　　方向：水平 ⊥O4B ⊥CB</p><p>　　量得VC=0.45m/s</p><p><b>　?。?）加速度分析：</b></p><p>　　選取加速度比例尺μ=0.01m∕∕mm</p>&l

18、t;p>　　A點：aAn=aA4n+aA4t+aAA4 k+ar</p><p>　　方向：//O2A //O4A ⊥O4A ⊥O4A //O4A</p><p>　　大?。骸?√ ？ √ ？</p><p>　　aAA4 k=2w2*VA1A2</p><p>　　=2*0.65ra

19、d/s*1.65m/s2</p><p>　　=2.145m/s2</p><p>　　aAn=w*w*Lo2a</p><p>　　=8.37*8.37*197.8mm</p><p>　　=13.857m/s2</p><p>　　aA4n=w2*w2*Lo2a</p><p>　　=0.6

20、5*0.65*197.8mm</p><p>　　=0.084m/s2 </p><p>　　取u=0.01m/s2/mm</p><p>　　作圖量得 aA4t=15.4m/s2</p><p>　　O4B的角加速度為@=aA4t/Lo2A=7.786rad/s </p><p>　　C點：aC=aBt+a

21、Bn+aCB</p><p>　　方向：水平 //O4B ⊥O4B ⊥BC</p><p>　　大?。?？ √ √ ？</p><p>　　aBn=w2*Lo4B</p><p>　　=0.65rad/s*821.6mm</p><p>　　=0.534m/s2</p&g

22、t;<p>　　aBt=@*Lo4B</p><p><b>　　=6.39m/s2</b></p><p>　　取u=0.1m/s2/mm</p><p>　　量得ac=0.7m/s2</p><p><b>　　5.拆分桿組 </b></p><p>　　該

23、六桿機構(gòu)可看成由Ⅰ級機構(gòu)、一個RPRⅡ級基本組和一個</p><p>　　RRPⅡ級基本組組成的，即可將機構(gòu)分解成圖示三部分。</p><p>　　6、繪制刨頭位移線圖</p><p><b>　　四、凸輪機構(gòu)設(shè)計</b></p><p><b>　　凸輪設(shè)計要求 </b></p>&

24、lt;p>　　根據(jù)牛頭刨床導(dǎo)桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)選定凸輪軸徑30mm。凸輪基圓直徑大于或等于軸徑的2倍凸輪滾子半徑等于基圓半徑的0.2倍。繪制凸機構(gòu)從動件位移、速度、加速度線圖</p><p>　　根據(jù)反轉(zhuǎn)法原理繪制凸輪輪廓。</p><p>　　2、凸輪機構(gòu)設(shè)計已知條件</p><p><b>　　本組選擇第七種方案</b></p>

25、<p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)及運動規(guī)律得運動方程如下</p><p>　　Ψ=h[(б∕б0) -sin(2лб∕б0)( 2л)]</p><p>　　每隔十度進行角位移求解帶入得</p><p>　　Ψ1=20°[(10∕120) -sin(2л×10∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ2=20&#

26、176;[(20∕120) -sin(2л×20∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ3=20°[(30∕120) -sin(2л×30∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ4=20°[(40∕120) -sin(2л×40∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ5=20°[(5

27、0∕120) -sin(2л×50∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ6=20°[(60∕120) -sin(2л×60∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ7=20°[(70∕120) -sin(2л×70∕120)( 2л) ] </p><p>　　Ψ8=20°[(80∕120)

28、 -sin(2л×80∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ9=20°[(90∕120) -sin(2л×90∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ10=20°[(100∕120) -sin(2л×100∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ11=20°[(110∕120) -

29、sin(2л×110∕120)( 2л) ]</p><p>　　Ψ12=20°[(120∕120) -sin(2л×120∕120)( 2л) ]</p><p>　　3、繪制凸輪機構(gòu)從動件位移線圖</p><p>　　4、繪制凸輪機構(gòu)從動件速度線圖</p><p>　　5、繪制凸輪機構(gòu)從動件加速度線圖<

30、/p><p><b>　　齒輪機構(gòu)設(shè)計</b></p><p><b>　　1、齒輪設(shè)計要求</b></p><p>　　要求齒輪不根切，且實際中心距的尾數(shù)取為0或5，設(shè)計該傳動并完成計算和驗算；繪制齒輪嚙合區(qū)圖（可以不繪制齒廓形狀），標(biāo)出基圓、齒頂圓、節(jié)圓、嚙合角、嚙合起始點B2、B1和嚙合極限點N1、N2，并注明單齒嚙合區(qū)

31、和雙齒嚙合區(qū)；用圖上量取的實際嚙合線段B2B1確定重合度，并與公式計算值進行比較。</p><p>　　2、齒輪機構(gòu)設(shè)計已知條件</p><p>　　3、齒輪機構(gòu)的運動示意圖</p><p><b>　　4、齒輪計算</b></p><p>　　已知：Z1=15 Z2=65 m=12 ɑ=20° h

32、a*=1 c*=0.25</p><p>　　分度圓：d1=mz=180mm d2=mz=780mm</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)中心距: a=m(z1+z2)/2=480mm</p><p>　　實際中心距：a’=480mm</p><p>　　嚙合角：ɑ’=ɑ=20°</p><p>　　變位系數(shù)：x

33、1+x2=0 x1=(17-z1)/17=0.2 x2=-0.2</p><p>　　中心距變動系數(shù)： y=(ɑ’-ɑ)/m=0</p><p>　　齒頂高降低系數(shù)： Δy=(x1+x2)-y=0</p><p>　　齒頂高：ha1=(ha*+x1-Δy ) m =14.4</p><p>　　ha2=(ha*+x2-Δy ) m =9.

34、6</p><p>　　齒根高：hf1=(ha*+c*-x1 ) m =12.6</p><p>　　hf2=(ha*+c*-x2 ) m =17.4</p><p>　　節(jié)圓： d1’=d1cosɑ/ cosɑ’=180mm</p><p>　　d2’=d2cosɑ/ cosɑ’=780mm</p><p>　　齒

35、頂圓：da1=d1+2ha*= d1+2(ha*+x1-Δy)m=208.8mm</p><p>　　da2=d2+2ha*= d2+2(ha*+x2-Δy)m=799.2mm</p><p>　　齒根圓：df1=d1-2hf1=d1-2(ha*+c*-x1)m=154.8mm</p><p>　　df2=d2-2hf2=d2-2(ha*+c*-x2)m=745.2

36、mm</p><p>　　基圓： db1= d1cosɑ=169.14mm</p><p>　　db2= d2cosɑ=732.96mm</p><p>　　重合度：εα=[z1(tanɑa1-tanɑ’)+Z2(tanɑa2-tanɑ’)]/（2π）</p><p><b>　　=1.59</b></p>

37、<p>　　如嚙合圖： B1B2=52mm</p><p>　　Pb=Pcosɑ=лmcosɑ=35.43mm</p><p>　　重合度=B1B2/ Pb=1.47>1</p><p><b>　　5、繪制嚙合圖</b></p><p>　　六、方案分析及其評價</p><p&

38、gt;　　1，機構(gòu)具有確定運動，F(xiàn)=3*5-(2*7+1)=1,曲柄為機構(gòu)原動件。</p><p>　　2,通過曲柄帶動擺動導(dǎo)桿機構(gòu)和滑塊機構(gòu)使刨刀往復(fù)移動,實現(xiàn)切削功能，能滿足功能要求.且滑塊行程可以根據(jù)桿長任意調(diào)整；</p><p>　　3,工作性能, 工作行程中，刨刀速度較慢，變化平緩符合切削要求, 擺動導(dǎo)桿機構(gòu)使其具有急回作用，可滿足任意行程速比系數(shù)K的要求；</p>

39、<p>　　4,傳遞性能, 機構(gòu)傳動角恒為90度，傳動性能好，能承受較大的載荷，機構(gòu)運動鏈較長，傳動間隙較大；</p><p>　　5,動力性能 ,傳動平穩(wěn)，沖擊震動較小.</p><p>　　6,結(jié)構(gòu)合理性,結(jié)構(gòu)簡單合理,尺寸和重量也較小,制造和維修也較易.</p><p>　　7,經(jīng)濟性，無特殊工藝和設(shè)備要求,成本較低.</p><

40、;p><b>　　七、設(shè)計自我評述：</b></p><p>　　通過一段時間的設(shè)計，讓我對所學(xué)知識得到了更深的理解，也學(xué)會了運用各種資料、工具，熟練了CAD等軟件的使用，體會到了同伴</p><p>　　之間的密切合作的重要性等等。同時這之間的種種工作也離不開老師的熱情指導(dǎo)，在此表示深深的謝意。</p><p>　　首先,對機械原理這門

41、課程有了更深入的了解.平時的只停留在一個初等的感性認(rèn)識水平,沒有真正的理解透所學(xué)的具體原理的應(yīng)用問題,但在自己做設(shè)計過程中老在問為什么,如何解決,通過這樣的想法,是自己對自己所學(xué)的理論有了深入的理解.在設(shè)計過程中,如何才能把所學(xué)的理論運用到實際中,這才是我們學(xué)以所獲,學(xué)以致用的真正宗旨,這也是當(dāng)我們從這個專業(yè)畢業(yè)后所必需具有的能力,這也更是從學(xué)到時間的過程,才能為自己在以后的工作中游刃有余,才能為機械工業(yè)的發(fā)展盡綿薄之力.</p&

42、gt;<p>　　其次對所學(xué)的專業(yè)課產(chǎn)生了很大的興趣.在做設(shè)計的過程中,發(fā)現(xiàn)機械的很多東西滲透在我們生活的方方面面,小到鐘表,大到航天器，都用到了機械的相關(guān)內(nèi)容。這也給自己很大的學(xué)習(xí)范圍和任務(wù)，更給了自己很大的發(fā)展空間和興趣的培養(yǎng)。</p><p>　　最后對團隊的合作有了更深的體會。每個人不可能方方面面都會，這就需要團隊組員各自發(fā)揮自己的優(yōu)點，說出各自的想法，取長補短，這樣才能從別人身上學(xué)到自己所

43、缺的能力和品質(zhì)，在現(xiàn)代的企業(yè)合作中，團隊合作精神是很重要的，各個產(chǎn)品的開發(fā)都需要很多人傾注心血，這樣才能是企業(yè)有長遠(yuǎn)的發(fā)展。</p><p>　　雖然這次設(shè)計已告一段落，但是我知道學(xué)海無涯、學(xué)無止境，這是一個結(jié)尾，同時也只是一個開始。今后，我會以更飽滿的熱情投入到今后的學(xué)習(xí)生活中，做一個不斷探索，勇于創(chuàng)新的大學(xué)生。</p><p><b>　　八、參考文獻</b>&l

44、t;/p><p>　　[1] 孫恒，陳作模。機械原理（第七版）。北京：高等教育出版社，2001.5</p><p>　　[2] 李 笑 劉福利 陳 明。機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書（試用稿）。哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2004.7</p><p>　　[3] 牛鳴歧 王保民 王振甫。 機械原理課程設(shè)計手冊. 重慶：重慶大學(xué)出版社，2001</p><p

45、>　　[4]王知行 李瑰賢. 機械原理電算程序設(shè)計. 哈爾濱，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2003</p><p>　　[5] 孟憲源 姜琪. 機構(gòu)構(gòu)型與應(yīng)用. 北京：機械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[6] 申永勝. 機械原理教程. 北京：清華大學(xué)出版社，1999</p><p>　　[7 ] 陳明等. 機械系統(tǒng)方案設(shè)計參考圖冊</p>