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牛头刨床机构运动及动力分析
发表时间:2020-02-05 05:20

  牛头刨床主传动机构运动简图设计及分析,计算牛头刨床主传动机构在指定位置的速度、加速度、受力,绘制机构运动简图、速度多边形、加速度多边形、受力分析图、力多边形,以上内容手绘在A1图纸上,并整理说明书。

  编号:JYKS-JX-17-4-6 **大学普通高等教育 机械原理课程设计 题目题号: 牛头刨床机构运动及动力分析(C10) 学 院: 机电工程学院 专业班级: 机械174 学生姓名: ** 指导教师: ** 成 绩: 2019年 7 月 1 日 目 录 课程设计题目、内容及其目的···········································································1 第1章 机构简介与设计数据···········································································2 1.1 机构简介C10位置简图及原理··········································································2 1.2 设计数据··············································································3 第2章 连杆分析··············································································4 2.1 连杆机构的运动分析·············································································4 2.2 对C10位置速度分析··············································································4 2.3 对C10位置加速度分析··············································································5 2.4 静力分析··············································································7 结论··················································································10 参考文献······················································································ 11 致谢······························································································12 课程设计题目、内容及其目的 题目 牛头刨床机构运动及动力分析(C10) 内容 牛头刨床主传动机构运动简图设计及分析,计算牛头刨床主传动机构在指定位置的速度、加速度、受力,绘制机构运动简图、速度多边形、加速度多边形、受力分析图、力多边形,以上内容手绘在A1图纸上,并整理说明书。 目的 (1) 学会机械运动简图设计的步骤和方法; (2) 巩固所学的理论知识,掌握机构分析与综合的基本方法; (3) 培养学生使用技术资料,计算作图及分析与综合能力; (4) 培养学生进行机械创新设计的能力。 第1章 机构简介与设计数据 1.1 机构简介C10位置简图及原理 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。如图(a)所示,刨床工作时由导杆机构1、2、3、4、5带动刨头5和刨刀6往复切削运动。工作行程时,刨刀速度要求平稳;空回行程时,刨刀要快速退回,即要有急回作用。切削阶段刨刀应近似匀速运动,以提高刨刀的使用寿命和工件的表面加工质量。切削阻力如图(b)所示。 a)牛头刨床机构简图 b)阻力线 牛头刨床机构简图,阻力线 导杆机构的设计及运动分析数据 符号 单位 数据 r/min 60 mm 380 mm 110 mm 540 mm 0.25 mm 0.5 mm 240 mm 50 表 1-2 导杆机构的动态分析数据 符号 单位 数据 N 200 N 700 N 7000 mm 80 1.1 第2章 连杆分析 2.1 连杆机构的运动分析 以C为原点定出坐标系,根据尺寸分别定出A点,B点,D点。确定机构运动时的左右极限位置。曲柄位置图的作法为: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…12等,是由位置1起,将曲柄圆作12等分的位置(如图2-1所示)。 图 2-1 C10 位置示意图 2.2对位置10速度分析 速度分析:取速度比例尺μa=0.01(m/s)/mm 对于B点: VB3 = VB2 + VB2B3 大小: ? √ ? 方向: ⊥DC ⊥AB //CD VB2= LAB·ω2=0.11×6.28=0.6908m/s 按比例尺μ=0.01(m/s)/mm绘制速度多边形,在图中量取VB3和VB2B3的长度数值。 则: VB3=63.38×μ=63.38×0.01=0.6338m/s VB2B3=27.48μ=0.2748m/s VD=ω3×LCD=2.29×0.54= 1.2366 m/s 对于E点: VE = VD + VED 大小: ? √ ? 方向: //XX’ ⊥CD ⊥ED VE=122×μ=1.22m/s VED=14.26×μ=0.1426m/s 图 2-2 速度分析图 2.3 对 C10 位置加速度分析 对于B点:取加速度比例尺μa=0.01(m/s2)/mm aB3= aB3n + aB3t = aB2 + aB2B3k + aB2Br3 方向: B→C ⊥CD B→A ⊥CD //CD 大小: √ ? √ √ ? 由于: 根据图2-2可得: 另外还可得出: 对于E点: aE = aD + aEDn + aEDt 方向: // D→C E→D ⊥DE 大小: ? √ √ ? 已知: 根据加速度图可得: 加速度分析图: 图 2-3 加速度分析图 2.4对位置10点进行静力分析 取“10”点为研究对象,分离4、5构件进行运动静力分析,作组力体图。 已知: G5=700N(g=10N/kg),=7.0900m/s2 设与水平导轨的夹角为,可测得的大小为。 由: 图 2-4 4、5 构件运动静力分析图 分离2,3构件进行运动静力分析,如图 2-5所示。 图 2-5 2,3 杆组受力分析图 已知: FR34=FR43=,G3=200N 由此可得: MI3=-JS3×α3=-1.1×12=13.2N.m 根据: Mc=G3×h1+FI3×h2+FR43×h3+MI3-FR23×h4=0 其中,,,,分别为,,,作用于的距离(其大小可以测得)。 可以求得: =1027N 作力的多边形如图2-6所示。 图 2-6 力的多边形示意图 由图2-7可得: FRI3= 255 N 对曲柄2进行运动静力分析,作组力体图。 作用于A的距离为h,其大小为0.1m。 所以曲柄上的平衡力矩为: M=FR32×0.1=102.7N.m 方向为逆时针。 图 2-7曲柄2受力示意图 结 论 这次课程设计是对牛头刨床机构运动及动力分析,知道课题后就开始查阅资料,在一周的时间对C12位置的速度、加速度进行了分析,并且对各杆进行了静态分析,通过图解法与公式对速度和加速度进行了计算,通过 CAD 进行机绘 A1 速度,加速度,静力分析,并且统计本组数据绘出滑块速度、加速度、运动曲线图,最后整理完毕图标,并且手绘一张 A1 图纸。 参考文献 [1] 孙恒,陈作模.机械原理(第八版)[M].北京:高等教育出版社,2013.08. [2] 王译,程勒.理论力学(第六版)[M].北京:北京高等教育出版社,2002.03. [3] 刘鸿文.材料力学[M].北京:北京高等教育出版社2003.06. [4] 李建新,徐眉举,李东生.计算机绘图基础教程[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2004.10. [5] 王世刚.机械设计实践与创新[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2008.08. 致 谢 本次的课程设计,是由刘萌老师所指导。在这一次的课程设计中,我找到了自己的不足,自己的一些缺点。感谢刘萌老师的挑选的课程设计,让我在这次独立设计中学到了很多关于排版,文档,学术等方面的专业知识。让我在以后的设计应用中打下夯实的基础,也感谢刘萌老师细心的挑出我们组员每个人的小问题小瑕疵,和对我们的严格要求,对我们每个人负责。还要感谢小组的其他成员,在排版上对我的帮助,在这次课程设计的实战中,基本对一些技能熟练的掌握以致于解决更困难的问题,以后我会继续努力,多向老师同学请教和交流,争取做得更好。 本文档由香当网(用户上传

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