文档介绍：青岛理工大学
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:机械设计制造及其自动化
学号:
学生:
指导老师:
青岛理工大学教务处
2014年 6月 25 日
《机械原理课程设计》评阅书
题目
牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析
学生姓名
学号
20130251034
指导教师评语及成绩
指导教师签名:
年月日
答辩评语及成绩
答辩教师签名:
年月日
教研室意见
总成绩:
室主任签名:
年月日
摘要
牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床,本次课程设计的主要内容是牛头刨床导杆机构的运动分析和动态静力的分析以及不同设计方案的比较。全班同学在分为三个小组后每人选择一个相互不同的位置,独立绘制运动简图,进行速度、加速度以及机构受力分析,绘制相关运动曲线图,最后将上述各项内容绘制在两张1号电子图纸上,并完成课程设计说明书。
本次《机械原理》课程设计的主要特点是具有较高的工作独立性内容联系性,和能够通过此次课程设计将相关课程中的相关知识融会贯通,进一步加深学生所学的理论知识,培养学生的独立解决有关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比较完整的概念。
关键词:牛头刨床倒杆机构;速度矢量图;加速度矢量图;力矢量图;时间;位移;行
程;动态静力分析等
目录
摘要 I
1设计任务 1
2导杆机构的基本尺寸确定 4
4
5
3 导杆机构的运动分析 5
5
7
4 导杆的动态静力分析 9
运动副反作用力分析 9
曲柄平衡力矩分析 10
总结 12
致谢 13
参考文献 14
1 设计任务
牛头刨床是一种靠***的往复直线运动及工作台的间歇运动来完成工件的平面切削加工的机床,要求主执行机构刨刀能以多种不同的速度、行程及在不同的起始位置完成工件的切削加工,同时工作台能连同工件能以不同的进给量做横向进给,完成工件的平面加工。
。电动机经过减速传动装置(皮带和齿轮传动)带动执行机构(导杆机构)完成刨刀的往复运动和间歇移动。刨床工作时,刨头由曲柄带动右行,刨刀进行切削,称为工作行程H。在切削行程H中,,工作阻力F为常数;刨刀左行时,即为空回行程,此行程无工作阻力,刨刀在空回行程要求有急回特性。
牛头刨床运动机构运动简图
已知曲柄每分钟转数,各构件尺寸及中心位置,且刨头导路x – x 位于导杆端点B所作圆弧高的平分线上,如图1-2。
要求
(1)作机构的运动简图。在同一个机构简图中画出机构的两个位置(一个位置是一组同学曲柄位置分点的起始点时的机构的位置,另一个位置是个人负责的那个曲柄位置点的机构位置);
(2)对个人负责的那个曲柄位置点的机构位置用矢量方程图解法进行速度、加速度分析,画出矢量图。(以上(1)、(2)的内容与后面的动态静力分析一起画在一张1号图纸上。)
(3)绘制牛头刨床刨头的运动线图。(这些一起画在一张1号图纸上,运动线图需综合一个小组的数据作图。)
图1-2 各位点示例
曲柄位置图的做法如图1-2。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、…10等,是由位置1起,顺方向将曲柄圆周作运动情况分点的位置。(如下表)
机构位置分配表
学生编号
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
位置编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
度数
27
45
60
80
90
120
135
255
150
270
180
学生姓名
已知各构件的重量G(曲柄2、滑块3和连杆5的重量都可忽略不计),导杆4绕中心的转动惯量及切削力F的变化规律如图1-1。 已知设计数据
要求求个人负责的那个曲柄位置点对应的机构位置的所有运动副反作用力及曲柄上所需的平衡力矩。(这些内容和运动分析的内容画在同一张1号图纸上。)
已知设计数据
方案号
1
导杆机构运动分析
转速n2(rad/s)
50
机架(mm)
430
工作行程H(mm)
400
行程速比系数K
连杆与导杆之比μ
导杆机构动态静力分析
工作阻力F(N)
3800
导杆质量(kg)