文档介绍：《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:
姓名:
学号:
指导教师:
2013 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,其的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 -
1)计算传动装置的总传动比并分配传动比: - 14 -
2)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 - 17 -
4)齿轮轴直接的选择 - 18 -
四、个人总结 - 18 -
五、参考文献: - 20 -
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,。
(2)刨刀行程H=150mm。曲柄转速、切削力、许用传动角等见主要参数。
(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。
图1 切削力
2、设计要求
在满足运动要求和动力要求的条件下,对选定的方案用图解法作一个一般位置的运动分析,包括机构运动简图,速度,加速度图(要保留作图痕迹)。
3、主体机构设计可在以下几种方案中选择
A、摆动导杆机构与摇杆滑块机构组合
B、转动导杆机构与对心曲柄滑块机构组合
C、偏置曲