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机械原理课程设计牛头刨床
发表时间:2019-12-12 05:31

  机械原理课程设计牛头刨床_工学_高等教育_教育专区。机械原理课程设计 一、课程设计的目的与任务 二、课程设计的内容与基本要求 三、课程设计步骤及进度 四、设计说明书及图纸的要求 五、课程设计有关计算的说明 返回 机械原理课程设计指导 P12 P

  机械原理课程设计 一、课程设计的目的与任务 二、课程设计的内容与基本要求 三、课程设计步骤及进度 四、设计说明书及图纸的要求 五、课程设计有关计算的说明 返回 机械原理课程设计指导 P12 P13 P23 P14 P24 P34 B6065牛头刨床的外形图 机械原理课程设计指导 P12 P13 P23 P14 P24 P34 机械原理课程设计指导 P12 P13 P23 P14 P24 P34 机械原理课程设计指导 P12 P13 P23 P14 P24 P34 机械原理课程设计指导 P12 P13 P23 P14 P24 P34 机械原理课程设计指导 P12 P13 P23 P14 P24 P34 机械原理课程设计指导 P12 P13 P23 P14 P24 P34 机械原理课程设计指导 一、课程设计的目的与任务 目的: P14 P24 进一步巩固和加深所学的理论知识,并将 P34 P12 P13 P23 其系统化; 培养综合运用所学知识独立解决实际问题 的能力; 初步培养进行创新设计的能力; 培养团结协作能力。 机械原理课程设计指导 任务: 初步掌握机械运动方案设计,并在机构分 析与综合方面得到一次比较全面的训练。 具体任务是对牛头刨床机构进行结构分析、 运动分析和动力分析,并在此基础上确定飞轮 的转动惯量,设计凸轮机构和齿轮机构。 机械原理课程设计指导 二、课程设计的内容与要求 题号参见任务书 P12 P13 P23 P14 P24 P34 机械原理课程设计指导 按指定的题号,根据《机械原理课程 设计指导书》中的题目和数据,要求如下: 1、结构设计 设计出牛头刨床的 各杆尺寸及机构有关运动参数。 (1)在 1 号(或2号)图纸中心 偏上一些按指定的二个位置按比例 画机构简图(左右极限位置用双点 划线 号图纸右上侧绘制刀头位移曲线图。 机械原理课程设计指导 2、运动分析 用图解法进行机构的运动分析。 在上述 图纸左侧作速度和加速度多边形。收 集同学数据(共12个)作刀头的速度和加速度曲线 号图纸右中下侧绘制速度和加速度曲线、动态静力分析 用图解法进行机构的动态 静力分析。 求出各运动副的总反力及惯性力、惯性力偶及 平衡力矩。在 上述图纸下侧画示力体和力多边形。 机械原理课程设计指导 速 度 图 加 速 度 图 示力 体 速 度 图 加 速 度 图 力多 边形 机构两个位 置运动简图 (极限位置 用双点划线 表示,比例 尺表示在图 的右上角 示力 体 位移曲线 速度曲线 加速度曲线 力多 边形 标题栏 机械原理课程设计指导 4、飞轮设计 计算等效转动惯量Je ,求出飞 轮JF。 收集同学数据(共12个平衡力矩,即Mer), 在3号坐标图纸上绘制一个运动循环内的等效阻抗 力矩Mer(Φ)图和等效驱动力矩Med ( Φ)图 (Med=C),用面积法作Wd ( Φ) Wr( Φ)图, 求出最大盈亏功,最后求出飞轮JF。 机械原理课程设计指导 3号坐标图纸 机械原理课程设计指导 5、凸轮设计 确定凸轮机构的基本尺寸,选 取滚子半径,画出凸轮实际廓线。 根据摆杆加速度线图,作出摆杆位移线图,先 作出盘形凸轮的理论廓线,然后选择滚子半径,作 出实际轮廓廓线、齿轮设计 计算齿轮z2齿数,齿轮副变位 系数及齿轮各部分尺寸。 齿轮为正常齿制,不根切。(3号图纸,参见 图例) 机械原理课程设计指导 加速度图 最小基圆半 径的确定 凸轮轮 廓设计 速度图 位移图 表格 机械原理课程设计指导 三、课程设计步骤及进度 设计阶段 设计内容摘要 P12 P13 P14 P23 P24 准备工作 1.详细阅读设计任务书; 2.明确设计任务和应上交的设计资料; P34 3.查阅相关资料,收集相关数据。 1.作机构指定位置的运动简图; 2.分析机构两个指定位置的速度,作速 度多边形; 3.分析机构两个指定位置的加速度,作 加速度多边形; 4.作刨头的运动线.求各运动副中反作用力; 2.求曲柄上所需的平衡力矩。 计划时间 (天) 0.5 机构设计 及运动分 析 2 机构动态 静力分析 2 机械原理课程设计指导 飞轮设 1.用惯性力法确定安装在轴O2上的飞 计 轮转动惯量JF。 凸轮机 构设计 齿轮机 构设计 编制设 计说明 书 1.确定凸轮机构的基本尺寸; 2.选取滚子半径; 3.画出凸轮实际廓线.选择齿轮副的变位系数; 3.计算齿轮传动的各部分尺寸。 1.根据计算底稿,按规定格式编写设 计说明书; 2.除教科书上的资料外,所有其它资 料均应注明来源; 3.说明书上的数据与图纸尺寸相符。 上交设计成果 1 1.5 1 1.5 上交设 计资料 0.5 机械原理课程设计指导 四、设计说明书及图纸的要求 (一)设计说明书 1、封面 封面格式要统一且打印。 2、设计任务书 2、设计内容(目录) (1)设计题目 (2)结构设计 (3)运动分析 (4)动力分析 (5)飞轮设计 机械原理课程设计指导 (6)凸轮设计 (7)齿轮设计 (8)设计小结 (9)参考书目 3、要求。 要求字迹端正,文句通顺,步骤清楚,叙述简明。 说明书中所用的公式和数据应说明来源,参考资料应 编号和书写页次。说明书中每一自成单元的内容都应 有大小标题,使其醒目突出。 机械原理课程设计指导 (二)图纸 1、一号图上面应有机构运动简图,二个位置的速 度图和加速度图,一个位置的示力体和力的多边 形,刀头位移曲线、刀头速度曲线、二号图上面有等效阻抗力矩Mer(Φ)图和等 效驱动力矩Med ( Φ) Wd ( Φ) Wr( Φ)图, 动能变化曲线图(求最大盈亏功)。 3、三号图上面摆动从动件运动线图,凸轮轮廓线 图 注意:等效阻抗力矩和等效驱动力矩是计算出来 的,不是从图上量出来的。先计算数据,后按一 定的比例作图。每项数据保留小数点后二位数! 机械原理课程设计指导 牛 头 刨 床 牛头刨床是一种靠刀具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。电动机经过减速传动装置(皮 原 带和齿轮传动)带动执行机构(导杆机构和凸轮机构)完成刨刀 的往复运动和间歇移动。刨床工作时,刨头6由曲柄2带动右行, 理 刨刀进行切削运动,称为工作行程。在切削行程H中,前后各有一 图 段0.05H的空刀距离,工作阻力P为常数;刨刀左行时,即为空回 行程,此行程无工作阻力。在刨刀空回行程时,由摆动从动件盘 形凸轮机构通过四杆机构带动棘轮机构,棘轮机构带动螺旋机构 使工作台连同工件在垂直纸面方向上做一次进给运动,以便刨刀 继续切削。 机械原理课程设计指导 P12 P13 P23 P14 P24 P34 机械原理课程设计指导 P12 P13 P23 P14 P24 P34 机械原理课程设计指导 结构分析的内容:用数据说明设计的机构合理性 1、分析压力角最小时,刨头导路的合理位置x——x P P P 12 13 14 2、机构应该有确定的运动,计算自由度。 P23 P24 3、确定行程速度变化系数 P34 4、计算最大行程H 机械原理课程设计指导 运动分析的内容:计算二个给定位置各构件的 速度及加速度、质心加速度及刀头的位移 1、复合点法:构件3、4重合点间的运动 方程求解构件4的角速度和角加速度。 vA3=vA4+vA3A4 根据vA4求构件4的角速度和an4,根据vA3A4 和构件4的角速度,求出aKA3A4 aA3=aA4+aKA3A4+arA3A4=an4+at4+aKA3A4+arA3A4 2、基点法求解构件6速 度和加速度。 根据at4求解构件4的角加速度。 从而B点和构件4的质心速度和切向、法 vC=vB+vCB aC=aB+anCB+atCB 向加速度求出。 机械原理课程设计指导 1、vA3=vA4+vA3A4 aA3=aA4+aKA3A4+arA3A4=an4+at4+aKA3A4+arA3A4 2、vC=vB+vCB aC=aB+anCB+atCB 机械原理课程设计指导 动态静力分析的内容:计算一个给定位置各运 动副的总反力及惯性力和惯性力偶。 Fx=0 Fy=0 M=0 参照教材 Page58~59例题 机械原理课程设计指导 5、6杆组 受到的力有:FR16、G6、P、FR56、FI6,这几个力并不 是作用在同一点。 FR16、G6 、FI6作用于质心, P偏离于导 路, FR56作用于C处。 FR16、 FR56未知,可把FR16分解为 FR16X、 FR16Y,根据Fx=0 Fy=0 M=0求出FR16、 FR56 由于5的质量不计,FR45=FR54=FR65=FR56 机械原理课程设计指导 3、4杆组 构件4受到的力有:FR54、G4、FR14、 FR34、 FI4, MI4。 FR14、 FR34未知, FR34作用于A点,垂直于 构件4,可把FR14分解为FR14X、 FR14Y,根据Fx=0 Fy=0 M=0求出FR14、 FR34 由于3的质量不计,FR34=FR43=FR23=FR32 机械原理课程设计指导 原动件2 受到的力有FR12,FR32,由于 构件2质量不计, FR12= FR32 因此就可以计算出平衡力矩Mb 计算各力是要注意方向,建议角度方向以X、Y 轴为参照系,各力计算出来后,根据他们之间 的相互关系(角度及大小)然后按一定的比例 作各杆组的力的多边形。 机械原理课程设计指导 飞轮设计的内容:以曲柄为等效构件,求系统的 等效转动惯量Je(不能忽略不计)。再根据不均 匀系数求JF 收集数据(共12个平衡力矩,即Mer),在3号坐标图纸上 绘制一个运动循环内的等效阻抗力矩Mer(Φ)图和等效驱 动力矩Med ( Φ)图(Med=C),用面积法作Wd ( Φ) Wr ( Φ)图, Wd ( Φ)- Wr( Φ)= △ Wmax 求出最大盈亏功,最后求出飞轮JF。 最麻烦最细腻的是作Wd ( Φ)图,计算十二个Wd的数据 需要计算十二个面积 。 飞轮设计详见《机械原理课程设计指导书》Page 5 机械原理课程设计指导 凸轮机构设计的内容:按许用压力角确定凸轮机 构的基本尺寸,求出理论廓线外凸曲线的最小曲 率半径,选取滚子半径,绘制凸轮实际廓线。 凸轮机构设计详见《机械原理课程设计指导书》Page 6 齿轮机构设计的内容:选择变位系数,计算齿轮 传动各部分尺寸。 齿轮机构设计详见《机械原理课程设计指导书》Page7

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