文档介绍：机械原理课程设计说明书
牛头刨床
学校(院):青岛农业大学海都学院
专业:机械设计制造及其自动化
班级:10级机制七班
姓名:xx
指导老师:李显昌
2011年12月30号
一、运动方案设计 3
二、执行机构的运动尺寸设计 4
问题分析 4
尺寸设计 4
三、导杆机构的运动分析 6
位置 1 6
位置 7 8
位置 12 11
四、导杆机构的动态静力分析 13
解题分析 13
位置1 作图计算 13
位置7 作图计算 14
位置12 作图计算 17
五、飞轮转动惯量的计算 16
六、数据汇总 19
参考文献 23
一、运动方案设计
设计1:
如图(1)采用双曲柄六杆机构ABCD,曲柄AB和CD不等长。
方案特点:
主动曲柄AB等速转动时,从动曲柄DC做变速运动,并有急回特性。
在双曲柄机构ABCD上串联偏置式曲柄滑块机构DCE,并在滑块上固结刨头,两个连杆机构串联,使急回作用更加显著。同时回程有较大的加速度,提高了刨床的效率。
图(1) 图(2)
设计2:
如图(2)此方案为偏置曲柄滑块机构,机构的基本尺寸为a,b,e。
图(3)
方案特点:
是四杆机构,结构简单。
极位夹角,所以机构有急回特性,但急回作用不明显。增加和或减小,均能使k增大到所需值,但增加e或减小b会使滑块速度变化剧烈,最大速度、加速度和动载荷增加,且使最小传动角减小,传动性能变坏。若该牛头刨床使用该机构,满足第九组数据,,工作行程中最小传动角为,空回行程中最小传动角为。显然,此方案传动角不符合要求。同时,横向尺寸约为纵向尺寸的2倍,结构欠均匀。
二、执行机构的运动尺寸设计
问题分析:
机构分析和注意:
(1)传动机构采用摆动导杆机构1-2-3-4,连杆滑块机构1-4-5-6组成;
(2)为使整个过程最大压力角最小,刨头导路位于导杆端点B所作圆弧高的平分线上。
机构所需确定必要尺寸:
不妨令点为基点用以确定尺寸,滑块6导程回路距基点距离;摆动导杆运动所绕圆心距基点距离;导杆的长度;导杆的长度;连杆长度。
已知尺寸及相互关系:
机架; 工作行程;
连杆与导杆之比; 行程速比系数。
尺寸设计:
解析法
快行程导杆2对应转动角度,慢行程导杆2对应转动角度,极位夹角;
当位于位置1时,,由几何关系得: ;
;
;
三、导杆机构的运动分析
位置 1
在图(4)中构件3和构件4组成移动副,构件3上点与构件4上点组成移动副两构件的重合点,根据相对运动原理列出相对速度和相对加速度矢量方程式,作速度多边形和加速度多边形;再利用在同一构件上点间的速度加速度求法解得B点的速度、加速度;再利用同样方法求得C点的速度和加速度。
取该位置的位置简图。
(1) 确定构件的速度及角速度
已知构件2上A点的速度
图(4) 位置1处的运动简图
,方向垂直于而指向与转向一致;因为构件3与构件2用转动副相连接,所以,构件3、4组成移动副,其重合点A的相对速度矢量方程式为
式中;,仅和的大小为未知,用图解法求解。任取一点p为极点,取,作速度多边形。
由图像可知,=0,所以,,点B和点之间速度关系有
所以,;
点B和点C之间速度关系有
由速度多边形图像可得由速度多边形图像可得
序号
数值/(m/s)
0
0
0
0
方向
-------
与相反
--------
--------
-------
规定向右为正方向,则。
(2)确定构件的加速度
由理论力学可知,点的绝对加速度和其重合点的绝对加速度之间的关系为
式子中科氏加速度,方向是将沿的转动方向转。在矢量方程式中只有和的大小未知,利用加速度影像法进行求解,任取一点
π,取,作加速度多边形。
名称
数值/(m/s/s)
0
0
0
B点和点的加速度之间的关系为
在图上作出B点的加速度,B点与C点的加速度之间关系为
由加速度多边形得
名称
数值/(m/s/s)
0
规定向右为正方向,则。
位置 7
在图(6)中构件3和构件4组成移动副,构件3上点与构件4上点组成移动副两构件的重合点,根据相对运动原理列出相对速度和相对加速度矢量方程式,作速度多边形和加速度多边形;再利用在同一构件上点间的速度加速度求法解得B点的速度、加速度;再利用同样方法求得C点的速度和加速度。
取该位置的位置简图。见附录
图(6) 位置7处的运动简图
(1) 确定构件的速度及角速度
已知构件2上A点的速度,方向垂直于而指向与转向一致;因为构件3与构件2用转动副相