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1、 《機 械 原 理》 課程設計計算說明書 設計題目 牛 頭 刨 床 設 計 學院(部) 機 械 工 程 學 院 專業(yè)班級 設維0901班 學生姓名 易兵 學 號 2009630644

2、 指導教師(簽字) 6 月 21日 至 7 月2 日 牛頭刨床中導桿機構的運動分析 第一章 機械原理課程設計的目的和任務 1課程設計的目的：機械原理課程設計是高等工業(yè)學校機械類學生第一次全面的機械運動學和動力學分析與設計的訓練，是本課程的一個重要教學環(huán)節(jié)。起目的在于進一步加深學生所學的理論知識，培養(yǎng)學生的獨立解決有關課程實際問題的能力，使學生對于機械運動學和動力學的分析和設計有一個比較完整的概念。 2課程

3、設計的任務：機械原理課程設計的任務是對機器的主題機構進行運動分析。 第二章、機械原理課程設計的基本要求 1． 作機構的運動簡圖，再作機構兩個位置的速度，加速度圖，列矢量運動方程； 2.用描點法作機構的位移，速度，加速度與時間的曲線。 第三章 機械原理課程設計的已知條件 導桿機構 符號 n2 lo2o4 lo2A lo4B lBC 單位 r/min mm mm mm mm 長度 72 430 110 810 0.36 lo4B 第四章 畫機構簡圖 按1：2.5的比例尺畫出第十點的機構簡圖，如下圖

4、 圖１－１ 第五章 機構運動分析 1、速度分析： 取曲柄位置“1”進行速度分析。因構件2和3在A處的轉(zhuǎn)動副相連，故VA2=VA3，其大小等于W2lO2A，方向垂直于O2 A線，指向與ω2一致。 ω2=2πn2/60 rad/s=7.54 rad/s υA3=υA2=ω2lO2A=7.540.11m/s=0.829 m/s（⊥O2A） 取構件3和4的重合點A進行速度分析。列速度矢量方程，得 υA4=υA3+υA4A3 大小 ? 0.829 ？ 方向 ⊥O4A ⊥O2A

5、 ∥O4B 取速度極點P，速度比例尺v=0.02(m/s)/mm ,作速度多邊形如圖1-2 圖1-2 則由圖1-2知， υA4=μv=3.90.02m/s=0.78 m/s υA4A3=1.350.02m/s=0.27 m/s 又 ω4=υA4/ lO4A=0.78/0.325 rad/s =2.4 rad/s υB=ω4 AB=2.40.81 m/s=1.94 m/s 取5構件作為研究對象，列速度矢量方程，得 υC5=

6、υB5+υC5B5 大小 ? 1.94 ? 方向 ∥1桿 ⊥O4B ⊥BC 取速度極點P，速度比例尺μv=0.02(m/s)/mm, 作速度多邊行如圖1-2。 則由圖1-2知， υC5= μv=960.02 m/s=1.92 m/s υC5B5=80.02 m/s=0.16 m/s ω5=υC5B5/ lBC=0.16/0.292=0.55 rad/s 2.加速度分析： 取曲柄位置“1”進行加速度分析。因構件2和3在A點處的轉(zhuǎn)動副相連， 故=,其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。 ω2=7.54

7、rad/s, ==ω22LO2A=7.5420.11 m/s2=6.25m/s2 取3、4構件重合點A為研究對象，列加速度矢量方程得： aA4 = + aA4τ= aA3n + aA4A3K + aA4A3r 大小: ? ω42lO4A ? 6.25 2ω4υA4 A3 ? 方向： ? B→A ⊥O4B A→O2 ⊥O4B（向左） ∥O4B（沿導路） 取加速度極點為P＇,加速度比例尺a=0.1（m/s2）/mm, 作加速度多邊形如圖1-3所示. 圖１—3 則由圖1-3知,

8、 aA4τ =3.3 m/s2 aB4τ =3.30.81/0.325=8.22 m/s2 取5構件為研究對象,列加速度矢量方 ac5= aB5+ ac5B5n+ a c5B5τ ac5= aB5n+ a B5τ+ ac5B5n+ a c5B5τ 大小 ? 4.67 8.22 0.07 ? 方向 ⊥1 ∥AB ⊥AB ∥BC ⊥BC 其加速度多邊形如圖1─4所示,有 圖１—4 ac5=8.67m/s2 用同樣的方法得到第五點的速度和加速度 1 按1：2.5

9、的比例尺畫出第五點的機構簡圖，如下圖 圖2-1 2計算各點的速度和加速度 υA4=υA3+υA4A3 大小 ? 0.829 ？ 方向 ⊥O4A ⊥O2A ∥O4B 其速度多邊形如圖2─2所示,有 圖2-2 υA4=0.81m/s ω4=υ4/ LO4A=0.81/0.537=1.508 rad/s υA4A3=0.18m/s υC5=υB5+υC5B5 大小

10、 ? 1.15 ? 方向 ∥1桿 ⊥O4B ⊥BC 其速度多邊形如圖2─2所示,有 υC5=1.14m/s υC5B5=0.06m/s ω5=0.06/0.573=0.11rad/s aA4 = + aA4τ= aA3n + aA4A3K + aA4A3r 大小: ? ω42lO4A ? 6.25 2ω4υA4 A3 ? 方向： ? B→A ⊥O4B A→O2 ⊥O4B（向右）

11、 //AB 其加速度多邊形如圖2─3所示,有 圖2-3 aA4A3K =2ω4υA4 A3=0.54m/s2 =1.22m/s2 aA4=1.45m/s2 aB4=1.450.81/0.573=2.05m/s2 ac5= aB5+ ac5B5n+ a c5B5τ 大小 ? 2.05 0.004 ？ 方向 ⊥1 已知 //BC ⊥

12、BC 其加速度多邊形如圖2─4所示,有 圖2-4 ac5= 1.26m/s2 項目 位置 ω2 υa3 υb υC ω4 aA3 aA4τ aC ε4 大小 方向 大小 方向 5桿 7.54 0.829 1.15 1.14 1.508 向里 6.25 0.78 1.14 1.36 左 10桿 7.54 0.829 1.94 1.92 2.4 向里 6.25 3.3 8.67 10.15 左 單位 1/s m/s m/s m/

13、s 1/s 1/s m/s2 m/s2 m/s2 1/s2 1/s2 第六章 求刨頭的位移，速度和加速度曲線 速度與時間，加速度與時間曲線。 a,速度圖線 圖3-1 由以上三條曲線，速度與施加，加速度與時間曲線，可以看出牛頭刨床的運行過程，c點的運動情況。 第七章 參考文獻 1、機械原理/孫恒，陳作模主編——六版——北京2001 2、理論力學Ⅰ/哈爾濱工業(yè)大學理論力學研究室編——六版——北京2002.8 3、機械原理課程設計指導書/羅洪田主編——北京1986.10 4、機械原理與課程設計 上冊/張策主編——北京2004.9 第八章 總結(jié) 通過本次課程設計，對于機械運動學和動力學的分析與設計有了一個較完整的概念，同時，也培養(yǎng)了我表達，歸納總結(jié)的能力。 9