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牛头刨床毕业设计.rar

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    编号:20181016173632543    类型:共享资源    大小:530.36KB    格式:RAR    上传时间:2018-10-16
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    牛头 刨床 毕业设计
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    机 械 原 理 课 程设 计 说 明 书系部名称: 机电系 专业班级: 04机制三班姓 名: 学 号: 0405110057批 阅 教师 签 字批阅日期- 2 -目 录概 述·······························3设计项目·······························1.设计题目························42.机构简介························43.设计数据························4设计内容·······························1.导杆机构的设计··················52.凸轮机构的设计···················123.齿轮机构的设计···················17- 3 -设计体会 ·····························20参考文献 ······························21 附 图 ····························· 概 述一、机构机械原理课程设计的目的:机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的- 4 -机械运动学和动力学分析与设计的训练,是本课程的一个重要实践环节。其基本目的在于:(1)进一步加深学生所学的理论知识,培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。(2)使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。(3)使学生得到拟定运动方案的训练,并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。(4)通过课程设计,进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。二、机械原理课程设计的任务:机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构(连杆机构、凸轮机构、齿轮机构以及其他机构)进行设计和运动分析、动态静力分析,并根据给定机器的工作要求,在此基础上设计凸轮、齿轮;或对各机构进行运动分析。要求学生根据设计任务,绘制必要的图纸,编写说明书。三、械原理课程设计的方法:机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。图解法几何概念较清晰、直观;解析法精度较高。根据教学大纲的要求,本设计主要应用图解法进行设计。[设计名称]牛头刨床一. 机构简介:机构简图如下所示:- 5 -棘 轮 工 作 台电 动 机 C B O9EDA8421工 件 71牛 头 刨 床 机 构 简 图d'0Z'Z1'onn0牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床,如上图所示。电动机经皮带和齿轮传动,带动曲柄 2 和固结在其上的凸轮 8。刨床工作时,由导杆机构 1-2-3-4-5-6 带动刨头 6 和刨刀 7 作往复运动。刨头右行时,刨刀进行切削,称工作行程,此时要求速度较低并且均匀,以减少电动机容量和提高切削质量;刨头左行时,刨刀不切削,称空回行程,此时要求速度较高,以提高生产效率。因此,刨床采用具有急回特性的导杆机构。刨刀每切削完成一次,利用空回行程的时间,凸轮 8 通过四杆机构 1-9-10-11 与棘轮带动螺旋机构(图中未画) ,使工作台连同工件作一次进给运动,以便刨刀继续切削。二. 设计数据:各已知数据如下图所示,未知数据可有已知数据计算求得。设计内容导杆机构的运动分析 凸轮机构设计- 6 -符号 2n42olAO2Bl4CmaxDOl9290rtos'单位 r/min mm mm 方案Ⅰ60 380 110 540 0.25 lO4B 15 125 150 61 15 75 10 75设计内容齿轮机构设计符号 '0n1Z'0d'012m'1o单位 r/min mm mm方案Ⅰ1440 20 100 300 6 3.5三. 设计内容:第一节 导杆机构的运动分析㈠导杆机构设计要求概述:已知曲柄每分钟的转数 ,各构件尺寸,且刨头导路2n位于导杆端头 B 所作圆弧的平分线上。要求作机构的运x-动简图,并作机构一个位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图,画在 2 号图纸上。10 位置的机构简图:- 7 -ω 2㈡计算过程:由已知数据 n2=60r/min 得 ω 2=2π×60/60(rad/s)= 2πrad/s .1、求 C 点的速度:⑴确定构件 3 上 A 点的速度:构件 2 与构件 3 用转动副 A 相联,所以 υ A3=υ A2。又 υ A2=ω 2lO2A =0.110×2π=0.22 πm/s=0.69m/s.⑵求 4AV的速度: 选取速度比例尺 :μ v=0.023(m/s)/mm; υ A4 = υ A3 + υ A4A3方向: ⊥BO 4 ⊥AO 2 ∥BO 4 大小: ? ω 2lO2A ?用图解法求解如图 1:- 8 -式中 υ A3、 υ A4 表图 1示构件 3 和构件 4 上 A 点的绝对速度, υ A4A3 表示构件 4 上 A 点相对于构件 3 上 A 点的速度,其方向平行于线段 BO4,大小未知;构件 4 上 A 点的速度方向垂直于线段 BO4,大小未知。在图上任取一点 P,作 υ A3 的方向线 pa3 ,方向垂直于 AO2,指向与 ω 2 的方向一致,长度等于 υ A3/μ v, (其中 μ v 为速度比例尺) 。过点 p 作直线垂直于⊥BO 4 代表 υ A4 的方向线,再过 a3 作直线平行于线段BO4 代表 υ A4A3 的方向线这两条直线的交点为 a4,则矢量 pa4和a3a4 分别代 υ A4 和 υ A4A3 。由速度多边形 得:43apυ A4=μ v pa4=μ v 20 = 0.483 m/s´´υ A4A3=μ v a3a4=μ v 19 = 0.437 m/s3 求 BO 4 的角速度 :4曲柄位于起点 1 时位置图如设计指导书图(1):此时 为:42OAo17.38.690381arcsin2arcsin244 OAlOA又由 1 位置起将曲柄圆周作 12 等分则当曲柄转到 10 位置时,如图(1):∠ .167.03642 =° °=- 9 -AOOllA2424cos42\mlO5.764=杆 BO 4 的角速度 :4=VA4/lBO4= rad/s =1.75 rad/s0.832杆 BO 4 的速度 V4:V4= × lBO4=1.75*1.54m/s=0.9431m/s⑷ 求 C 点的速度 υ c:υ c = υ B + υ CB方向: ∥X-X ⊥BO 4 ⊥BC 大小: ? ω 4lO4B ?速度图见图 2:图式中 υ c 、υ B 表示点的绝对速度。υ CB 表示点 C 相对点 B 的相对速度其方向垂直于构件 CB,大小未知,点 C 的速度方向平行于X-X,大小未知,图上任取一点 p 作代表 υ B 的矢量 pb 其方向垂直于 BO4 指向于 2转向相反,长度等于 vV/( 为速度比例尺) 。过点 p 作直线平行于 X-X,代表 υ c 的方向线,再点 b 作直线垂直于 BC 代表 υ CB 的方向线,这两方向线的交点为 C 则矢量 pc 和 bc便代表 υ c、 υ CB。则 C 点的速度为:υ c=μ v×pc =μ v× 40 = 0.92 m/sυ CB=μ v×cb=μ v× 5 = 0.115 m/s- 10 -2、求 C 点的加速度:⑴ 求 aA2:因曲柄匀速转动:故2222 /34./)(10. smslAOnA 3 /34.sm选取加速度比例尺: μ a=0.15(m/s 2)/mm⑵ 求 aA4: 343434 AAKAA aa34na方向: ⊥BO 4 B→O 4 A→O 2 ⊥ BO4 ∥BO 4 大小: ? √ ?2Al3AV加速度见下图:式中∏4Ana和是 4的切向和切法向加速度, 34Aa是点 A4 相对于 A3 的相对加速度,由于构件 3 与构件 4 构成移动副,所以04n则 其方向平行于相对移动方向,即434AtAr平行于 BO4,大小未知, 为哥氏加速度,它的大小为Ka,其中 为相对速度 和牵连角速度si233AAKV34AV矢量之间的夹角,但是对于平面运动, 的矢量垂直于运动4 平面而 位于运动平面内,故 ,从而3 90
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