機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)---牛頭刨床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析

1、<p><b>　　《機(jī) 械 原 理》</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書</b></p><p>　　題目：牛頭刨床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析</p><p>　　系 別 工程與應(yīng)用科學(xué)系 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 0

2、8級(jí)機(jī)械工程及自動(dòng)化2班 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>

3、;<b>　　2010年7月</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　一、概述</b></p><p>　　§1.1、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和目的————————————— 1</p><p>　　§1.2、課程設(shè)計(jì)的要求——

4、—————————————— 1</p><p>　　§1.3、課程設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)———————————————— 1</p><p>　　二、牛頭刨床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析</p><p>　　§2.1、機(jī)構(gòu)選型、方案分析及方案的確定———————— 2</p><p>　　§2.2、主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)尺寸的綜合與確定

5、—————————— 2</p><p>　　§2.3、桿組拆分——————————————————— 3</p><p>　　§2.4、繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖——————————————— 3</p><p>　　§2.5、繪制刀頭位移曲線圖—————————————— 3</p><p>　　三、牛頭刨床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

6、的運(yùn)動(dòng)分析及程序</p><p>　　§3.1、解析法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析—————————————— 3</p><p>　　§3.2、程序編寫過程（計(jì)算機(jī)C語言程序）——————— 5</p><p>　　§3.3、計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)果————————————————— 6</p><p>　　§3.4、位移、速度

7、和加速度運(yùn)動(dòng)曲線圖與分析—————— 7</p><p><b>　　四、小結(jié)</b></p><p>　　心得體會(huì)—————————————————————— 8</p><p><b>　　五、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　參考文獻(xiàn)—————————————————————— 8<

8、/p><p><b>　　一、概述</b></p><p>　　§1.1、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和目的</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)的任務(wù)：</b></p><p>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析</p><p>　　牛頭刨床的機(jī)構(gòu)選型、運(yùn)動(dòng)方案擬定；</p>

9、<p>　　主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)尺度綜合及確定；</p><p>　　機(jī)構(gòu)的桿組拆分和機(jī)構(gòu)簡圖的繪制；</p><p>　　繪制刀頭位移曲線圖；</p><p><b>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析</b></p><p>　　建立數(shù)學(xué)模型，解析法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析；</p><p><b>　　程

10、序編寫；</b></p><p><b>　　上機(jī)調(diào)試程序；</b></p><p>　　位移、速度和加速度運(yùn)動(dòng)曲線圖與分析；</p><p><b>　　撰寫設(shè)計(jì)說明書</b></p><p><b>　　考核</b></p><p>&l

11、t;b>　　課程設(shè)計(jì)的目的：</b></p><p>　　機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)能力的技術(shù)基礎(chǔ)課程，他是機(jī)械原理課程學(xué)習(xí)過程中的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。其目的是以機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，記憶不鞏固和加深所學(xué)的基本理論、基本概念和基本知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決與本課程有關(guān)的具體機(jī)械所涉及的實(shí)際問題的能力，使學(xué)生熟悉機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟及方法，其中包括選型、運(yùn)動(dòng)方案的確定、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)

12、的分析和整體設(shè)計(jì)等，并進(jìn)一步提高計(jì)算、分析、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、繪圖以及查閱和使用文獻(xiàn)的綜合能力。</p><p>　　§1.2、課程設(shè)計(jì)的要求</p><p>　?。?）根據(jù)牛頭刨床的機(jī)構(gòu)簡圖及必要的數(shù)據(jù)，進(jìn)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析和運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析；</p><p>　?。?）為了提高生產(chǎn)效率，要求刨刀的往復(fù)切削運(yùn)動(dòng)具有急回特性（切削時(shí)刨刀的移動(dòng)速度低于空

13、行程速度）；</p><p>　?。?）刨刀且學(xué)運(yùn)動(dòng)速度平穩(wěn)；</p><p>　　（4）要求機(jī)構(gòu)具有良好的傳力特性（在整個(gè)行程中推動(dòng)牛頭刨床應(yīng)有較小的壓力角）。</p><p>　　§1.3、課程設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)</p><p>　　曲柄轉(zhuǎn)速 n=48r/min 機(jī)架

14、LAC=380mm</p><p>　　工作行程 H=310mm 行程速比系數(shù) K=1.46</p><p>　　連桿與導(dǎo)桿之比 LDE/LCD=0.25 曲柄與水平線的夾角 120° </p><p>　　二、牛頭刨床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析</p&

15、gt;<p>　　§2.1、機(jī)構(gòu)選型、方案分析及方案的確定</p><p>　　主執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參考方案：</p><p><b>　　方案分析：</b></p><p><b>　　方案一、</b></p><p><b>　　機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)，</b>

16、</p><p>　　自由度為F=3n-（2Pl+Ph）=3×5-(2×7+0)=1，曲柄為機(jī)構(gòu)原動(dòng)件；</p><p>　　通過曲柄帶動(dòng)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和滑塊機(jī)構(gòu)使刨刀往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)切削功能，能滿足功能要求 </p><p>　　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(dòng)導(dǎo)桿機(jī)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；

17、</p><p>　　傳遞性能，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)角恒為90°，傳動(dòng)性能好，能承受較大的載荷，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈較長，傳動(dòng)間隙較大；</p><p>　　動(dòng)力性能，傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊震動(dòng)較?。?lt;/p><p>　　結(jié)構(gòu)和理性，結(jié)構(gòu)簡單合理，尺寸和質(zhì)量也較小，制造和維修也較容易；</p><p>　　經(jīng)濟(jì)性，無特殊工藝和設(shè)備要求，成本較低。</p&g

18、t;<p><b>　　方案確定：</b></p><p>　　綜上所述，所以選擇方案一。</p><p>　　§2.2、主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)尺寸的綜合與確定</p><p>　　由已知數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算得</p><p>　　由得出=33.66°</p><p><b&g

19、t;　　§2.3、桿組拆分</b></p><p>　　§2.4、繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖（見圖紙）</p><p>　　§2.5、繪制刀頭位移曲線圖</p><p>　　三、牛頭刨床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及程序</p><p>　　§3.1、解析法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析</p><p>

20、;　　如右圖，建立直角坐標(biāo)系，并標(biāo)出各桿矢量及方位角。利用兩個(gè)封閉圖形ABCA及CDEGC。</p><p><b>　　投影方程式為</b></p><p><b>　　（1）</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　（3）&

21、lt;/b></p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　求、</b></p><p>　　由公式（1）和（2）得：</p><p><b>　?。?） </b></p><p><b>　　（6）<

22、;/b></p><p>　　上式等價(jià)于 （7）</p><p><b>　　對(duì)求導(dǎo)得：</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　同理得：</b></p><

23、p><b>　　（9）</b></p><p><b>　　求滑塊E的</b></p><p>　　由（3）、（4）式得：</p><p><b>　?。?0）</b></p><p><b>　　（11）</b></p><p&

24、gt;<b>　　求導(dǎo)得：</b></p><p><b>　?。?2）</b></p><p><b>　　（13）</b></p><p><b>　　再求導(dǎo)得：</b></p><p><b>　?。?4）</b></p&

25、gt;<p><b>　?。?5）</b></p><p>　　§3.2、程序編寫過程（計(jì)算機(jī)C語言程序）</p><p>　　#include<stdio.h></p><p>　　#include<math.h></p><p>　　#define PI 3.14159

26、26</p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　double a=0.110,b=0.535,c=0.134,d=0.380,e=0.523,f=5;</p><p>　　/*a=AB,b=CD,c=DE,d=AC,e=H,f=ω1 */</p>

27、<p>　　double B,C,E,F,G,I,L,M,O;</p><p>　　/*B=θ3,C=θ4, E=Se，F(xiàn) =ω3，G=ω4， I= Ve ，L=а3，M=а4， O=аe */ </p><p>　　double x=0;</p><p>　　printf(" @1 @3 @4 Se W3

28、 W4 Ve A3 A4 Ae \n");</p><p>　　while(x<6.3)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　B=atan((d+a*sin(x))/(a*cos(x))); /*求θ3*/</p><p>　　if(B&l

29、t;0)B=PI+B;</p><p>　　C=PI-asin((e-b*sin(B))/c); /*求θ4*/</p><p>　　if(C<0)C=PI+C;</p><p>　　E=b*cos(B)+c*cos(C); /*求 Se */</p><p>　　F=(a*f*(a+d*sin(x)))/(d*d+a*a+2*

30、d*a*sin(x)); /*求 ω3*/</p><p>　　G=-(F*b*cos(B))/(c*cos(C)); /*求 ω4*/</p><p>　　I=-(F*b*sin(B-C))/cos(C); /*求 Ve */</p><p>　　L=((d*d-a*a)*d*a*f*f*cos(x))/((d*d+a*a+2*d*a*sin(x))*(d

31、*d+a*a+2*d*a*sin(x))); /*求а3*/</p><p>　　M=(F*F*b*sin(B)+G*G*c*sin(C)-L*b*cos(B))/(c*cos(C)); /*求а4*/</p><p>　　O=-(L*b*sin(B-C)+F*F*b*cos(B-C)-G*G*c)/cos(C); /*求аe */</p><p>　　pri

32、ntf("%3.0f %3.3f %3.3f %3.3f %3.3f %3.3f %3.3f %3.3f %3.3f %3.3f\n",x*180/PI,(B*180)/PI,(C*180)/PI,E,F,G,I,L,M,O);</p><p>　　x=x+PI*10/180;</p><p><b>　　}</b></p&

33、gt;<p><b>　　}</b></p><p>　　§3.3、計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)果</p><p>　　各構(gòu)件的位置、速度和加速度</p><p>　　§3.4、位移、速度和加速度的運(yùn)動(dòng)曲線圖與分析</p><p><b>　　四、小結(jié)</b></p>

34、<p>　　心得體會(huì)：通過這次課程設(shè)計(jì)我有了很多收獲。首先，通過這一次的課程設(shè)計(jì)，我進(jìn)一步鞏固和加深了所學(xué)的基本理論、基本概念和基本知識(shí)，培養(yǎng)了自己分析和解決與本課程有關(guān)的具體機(jī)械所涉及的實(shí)際問題的能力。對(duì)平面連桿機(jī)構(gòu)有了更加深刻的理解，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而且，這次課程設(shè)計(jì)過程中，與同學(xué)激烈討論，團(tuán)結(jié)合作，最終完美的實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目的，大家都受益匪淺，也對(duì)這次經(jīng)歷難以忘懷。</p><p>

35、;　　其次通過這次課程設(shè)計(jì)，對(duì)牛頭刨床的工作原理及內(nèi)部各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及機(jī)構(gòu)選型、運(yùn)動(dòng)方案的確定以及對(duì)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析有了初步詳細(xì)精確的了解，這都將為我以后參加工作實(shí)踐有了很大的幫助。非常有成就感，培養(yǎng)了很深的學(xué)習(xí)興趣。</p><p>　　最后，衷心感謝xx導(dǎo)師耐心的指導(dǎo)，我們才能完成這次的課程設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　五、參考文獻(xiàn)</b></p>