牛头刨床主传动机构设计

1目录一、牛头刨床主传动机构设计二、机械系统运动方案的拟定三、所选机构的运动分析与设计四、所选机构的动力分析与设计五、设计原理说明六、参考文献七、心得体会2一课程设计题目1题目：牛头刨床主传动机构设计2设计数据：3课程设计要求牛头刨床主传动机构的设计，要求将电动机输出的旋转运动动转换为刨刀的直线运动。整个行程中，工作行程要求速度较低，以提高切削质量。工作行程结束后，为提高工作效率，需要有急回运动，整个机构要求简洁实用。二机械系统运动方案的拟定方案一：电动机输出转速经变速箱变速到达齿轮带动齿轮转动，同时通过齿轮轴带动圆弧齿轮转动，工作行程结束或由附属的弹簧机构将刨刀迅速拉回工作开始位置。内容导杆机构的运动分析符号n2LO2O4LO2ALo4BLBCLo4s4xS6yS6单位r/minmm方案Ⅱ64350905800.3Lo4B0.5Lo4B200503评价：该机构为齿轮传动机构，传动精确稳定，机会性较好，但工作冲击较大，且圆弧齿轮与齿条初始咬合时，冲击较大因而机构寿命短，维修保养费用高。方案二：电动机带曲柄，曲柄带动连杆，连杆带动滑块直线运动。评价：该方案机构设计简单，传动性能价差，不宜承受较大的工作阻力，急回性能不够好，效率较低不宜选用。方案三：电动机带动曲柄，曲柄带动滑块移动滑块带4动摇杆摆动，摇杆带动另一滑块直线运动。评价：该方案的工作性能相当好，无论从传动性还是急回性。精确性上相比较，都很合适。三所选机构的运动分析与设计5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，顺ω2方向将曲柄圆作12等分的位置（如上图）。取第Ⅱ方案的第4位置和第10位置（如上图）速度分析以速度比例尺:(0.01m/s)/mm和加速度比例尺:(0.01m/s²)/mm用相对运动的图解法作该两个位的置的速度多边形和加速度多边形如下图，6位置未知量方程4位置点VA4VA4=VA3+VA4A3方向⊥AO4⊥AO2∥AO4大小？w2LAO2？VCVc=VB+VCB方向//x⊥BO4⊥CB大小？w4LBO4？aA4aA4=anA4O4+atA4O4=aA3+akA4A3+arA4A3方向A→O4⊥AO4A→O2⊥BO4∥BO4大小w24LAO4？w22LAO22wA3VA4A3？acac=aB+aCBn+aCBt方向∥x√C→B⊥BC大小？√w25LBC？7位置未知量方程位置10点VA4VA4=VA3+VA4A3方向⊥AO4⊥AO2∥AO4大小？w2LAO2？VCVc=VB+VCB方向//x⊥BO4⊥CB大小？w4LBO4？aA4aA4=anA4O4+atA4O4=aA3+akA4A3+arA4A3方向A→O4⊥AO4A→O2⊥BO4∥BO4大小w24LAO4？w22LAO22A3VA4A3？acac=aB+aCBn+aCBt方向∥x√C→B⊥BC大小？√w25LBC？8位置要求图解法结果位置4点vc（m/s）0.7834359597各点的速度，加速度分别列入表中项目位置ω2ω4VA4VBVc位置4点6.7020643281.348969140.59029003610.78240210120.7834359597位置10点6.7020643281.1079133630.32485684910.64258975080.635476693单位1/s1/sm/s9项目位置3AanOAa44tOAa44ncBatCBaCa位置4点4.0425899630.7962830421.16616001580.0098665613090.97298952081.5592093649位置10点4.0425899630.3599132444.53236952420.1114612391.24519868548.8240123081单位2/sm四所选机构的动力分析与设计设计数据矢量图解法：设计内容导杆机构的动态静力分析符号G4G6PJs4ypxS6yS6单位NKg.m2mm方案22080090001.2802005010456456由力多边形可知：F45=706.1099715NFI6=705.9209846N对杆组示力体分析共受5个力分别为F`54,F23,FI4,G4,R14,其中F45,F54大小相等方向相反，方向沿C指向B，G4已知，方向竖直向下，惯性力FiS4大小可由运动分析求得，R23大小未知，方向垂直于杆4，R14大小方向均未知。选取比例尺μ=(50N）/mm,作受11力多边形。将方程列入。位置未知量方程256RN6iF+6G+R45+N=0方向:水平竖直∥BC竖直大小√√??FxFy54R+4iF+4G+23F+Fx+Fy=0方向:∥BC√竖直⊥AB√√大小:√√√√??126iF=705.9209846N6G=800NF54=-F45=706.1099715NαS4=α4=15.50615379rad/s24iF=gG44sa=98.95261167N4G=220N对4O求矩有：ΣMA=G4×X4+FI4×X4i+MS4+F54×X54-F23×X23=0MS4=JS4·α4代入数据，得F23=1578.158398N对曲柄分析，共受2个力，分别为R32,R12和一个力偶M，由于滑块3为二力杆，所以R32=R34，方向相反，因为曲柄2只受两个力和一个力偶，所以FR12与FR32等大反力，由此可以求得:13将各个运动副的反力列入表项目位置4iF6iF4iMhi4大小方向98.95261167705.920984628606.20561顺时针0.28908995054单位NNmm项目位置R45=R56NFxFyR23706.1099715816.3357099736.754128291.86908511578.158398单位N未知量平衡条件平衡方程结果M（N·m）20MR32lsinθ2×h12-M=076.49517246R12（N）20F3212R-R=01578.15839814五设计原理说明1速度瞬心法对机构速度分析；2矢量方程图解对速度加速度分析；3解析法做机构的运动简图；4速度影像法。六参考文献1《机械原理》西北工业大学机械原理及机械零件教研室编，高等教育出版社；2《机械原理课程设计指导书》罗洪田主编；3《理论力学》哈尔滨工业大学理论力学教研室编，高等教育出版社第七版。七心得体会通过本次机械原理课程设计，收获颇丰。当自己设计选定机构时，通过查阅资料并融会以前学过的专业知识，对自己拟定的几个机构不断比较分析筛选，运动学分析，静力学分析，真正的将以前的各种分析法运用有一定的难度，当自己的第一次独立设计，一定将设计尽善尽美，当画一些速度矢量多边形时，尤其要注意方向长度，尽量减少带来的误差，虽然过程很辛苦，但收获了很多，感受到15初次作为一个设计人员的辛甜苦辣，更加坚定了自己以后的就业方向，并在自己的专业领域内又深入一步，为以后的发展奠定基础。