机械原理课程设计
计算说明书
课题名称：牛头刨床刨刀的往复运动机构
姓名：
院别：工学院
学号：
专业：机械设计制造及其自动化
班级：机设1201 指导教师：
2014年6月7日工学院课程设计评审表
目录
一．设计任务书 (4)
设计题目 (4)
牛头刨床简介 (4)
牛头刨床工作原理 (4)
设计要求及设计参数 (6)
设计任务 (7)
二．导杆机构的设计及运动分析 (8)
机构运动简图 (8)
机构运动速度多边形 (9)
机构运动加速度多边形 (11)
三．导杆机构动态静力分析 (14)
静态图 (14)
惯性力及惯性力偶矩 (14)
杆组拆分及用力多边形和力矩平衡求各运动反力和曲柄平衡力
(15)
心得与体会 (21)
参考文献 (22)
一、设计任务书
设计题目：牛头刨床刨刀的往复运动机构
牛头刨床简介：
牛头刨床是用
牛头刨床外形图
于加工中小尺寸的
平面或直槽的金属
切削机床，多用于单
件或小批量生产。
为了适用不同
材料和不同尺寸工
件的粗、精加工，要
求主执行构件—刨
刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动，且切削时刨刀的移动速度低于空行程速度，即刨刀具有急回现象。刨刀可随小刀架作不同进给量的垂直进给；安装工件的工作台应具有不同进给量的横向进给，以完成平面的
加工，工作台还应具有升降功能，以适应不同高度的工件加工。
牛头刨床工作原理：
牛头刨床是一种刨削式加工平面的机床，图1所示为较常见的一种机械运动的牛头刨床。电动机经皮带传动和两对齿轮传动，带动曲柄2和曲柄相固结的凸轮转动，由曲柄2驱动导杆2－3－4－5－6，最后带动刨头和刨刀作往复运动。当刨头右行时，刨刀进行切削，称为工作行程。当刨头左行时，刨刀不切削，称为空回行程。当刨头在工作行程时，为减少电动机容量和提高切削质量，要求刨削速度较低，且接近于匀速切削。在空回行程中，为节约时间和提高生产效率，采用了具有急回运动特性的导杆机构。此外，当刨刀每完成一次刨削后，要求刨床能利用空回行程的时间，使工作台连同工件作一次进给运动，以便于刨刀下一次切削。为此，该刨床采用凸轮机构，双摇杆机构经棘轮机构和螺旋机构（图中未示出），带动工作台作横向进给运动。
Y
图1 牛头刨床机构简图
图3 曲柄位置图
设计要求及设计参数：
设计要求：1、绘图问题
A1图纸一张，A1图纸1张，绘图工具一套。
2、绘图要求
作图准确，布置匀称，比例尺合适，图面整洁，线条尺寸应符合国家标准。
3、计算说明书要求
计算程序清楚，叙述简要明确，文字通顺，书写端正。
设计参数：
设计内容符号数据单位
导杆的运动分析
n160 l AC380 l AB110 l CD540 l DE
L Cs3
x s5240 y s550
导杆机构动态静力
计算G3200 G5700 Fr 7000
H Sc
F max
F
图2 刨刀阻力曲线
设计任务：
用图解法对牛头刨床的连杆机构进行运动分析和动力分析。要求画出
A1图纸一张，A2图纸一张，写出计算说明书一份。
二、导杆机构的设计及运动分析
机构运动简图：
图2-1 机构运动简图
1.选方案Ⅰ，在连杆机构中，曲柄有30个连续等分1～30个位置（见
图3），选取4位置进行设计及运动分析，取长度比例尺l μ=/m s mm
.
2.取构件2和导杆3垂直（即构件5在最左方）时为起始位置1，用量角器量取（4-1）×12=36度，两个工作行程的极限位置1和18''，E 点两极限位置如图虚线，极限位置距离h=312mm ，机构运动简图如图2-1所示。
机构运动速度多边形：
图2-2 机构运动速度多边形
根据机构运动简图，进行速度分析：根据同一构件上相对速度原理列速度矢量方程式，得：
υB3=υB3B2+υB2
大小 √
方向 ⊥CB ∥BC ⊥AB
计算：n=60r/min=1r/s,ω=2πn=2πrad/s,
υB2=ω×l AB =2πrad/s ×=πm/s
速度多边形：在图上任取速度极点P ，速度比例尺μv 【=υB2/Pb 1=（πm /s ）
/120㎜】=(m/s)/mm ，过点p 作直线pb 1（长度为120㎜）垂直杆AB 代表υB2
的方向线，过点p作垂直杆CB的直线，代表υB3；再过点b1作直线平行于BC，代表υB3B2的方向线，这两方向线交点为b3，则矢量pb3和b1b3分别代表υB3和υB3B2，其大小分别为：
υB3=μv×pb3=(m/s)/mm×62㎜=s
υB3B2=μv×b2b3=(m/s)/mm×101㎜=s.
根据影像相似原理求出υD:
CB/CD=pb3/pd,即135=62/pd,解得pd=78㎜，
υD=μv×pd=(m/s)/mm×78㎜= m/s
方向在pb3的延长线上。
再根据同一构件上相对速度原理列速度矢量方程式，得
υE= υED+υD
大小√
方向∥导路⊥ED ⊥CD
速度多边形：pd=78㎜，方向在pb3的延长线上，再过点P作水平线代表点E 的速度方向，再过点d作杆ED的垂直线，这两方向线交于点e，则矢量pe 和de分别代表υE及υED，其大小分别为：
υE=μv×pe=(m/s)/mm×75㎜=s
υED =μv×de=(m/s)/mm×20㎜=s
因为4位置为工作行程，故刨头在此过程中匀速即：υS5=υE，根据重心得加速度影像相似原理求出υS3：
CS3/CD=PS3/Pd即㎜/135㎜=PS3/78㎜，解得PS3=39㎜，
υS3=μv×PS3=(m/s)/mm×39㎜= m/s
方向在Pd上，机构运动速度多边形如图 2-2所示。
机构运动加速度多边形：
由理论力学可知，点B 3的绝对加速度与其重合点B 2的绝对加速度之间的关系为
a n
B3 + a t
B3 = a B2 + a
k
B3B2 +
a r B3B2
方向 B 3→C ⊥B 3C B 2→A ⊥B 3C ∥B 3C
大小
2ω3VB3B2
计算:由图2-1 结构运动简图得:
l B3C =
l =㎜×mm=426㎜= ；
由图2-2 机构运动速度多边形求出:
V B3=μv ×pb 3=(m/s)/mm ×62mm=s;
ω3=v 3/l b 3c =s)/=s; 故
a
n
B3=
ω2
3×l B3C =s)2
×=s
2
ω=2πn=2πrad/s ； l AB =110mm=
故
a
B2 =
=（2πrad/s ）2×=s 2
由图2-2机构运动速度多边形求出: V B3B2=μv ×b 2b 3=(m/s)/㎜×101mm=s
故a k B3B2=2ω3V B3B2 =2×s×s=1m/s2
在一般情况下，a r B3B2=a n B3B2＋a t B3B2,但是目前情况下，由于构件2和构件3组成移动副，所以a n B3B2=0，则a r B3B2=a t B3B2，其方向平行于相对移动方向；a k B3B2是哥氏加速度，对于平面运动之内，a k B3B2=2ω3V B3B2哥氏加速度a k B3B2的方向是将V B3B2沿ω2的转动方向转90度（即图2-3中的b′k′的方向)，在上面的矢量方程式中只有a t B3和a r B3B2的大小为未知，故可用图解法求解。
加速度多边形：从任意极点π连续作矢量πb′2（120mm）和b′2k′代表a
a k B3B2，其加速度比例尺u a=a B2/πb′2=（m/s2）/㎜；再过π作矢量πB2和
b3’’代表a n B3 ，然后过k′作直线k′b3’平行于线段CB3代表a r B3B2的方向线，并过点b3’’作直线b3’’b3’垂直于线段CB3，代表a t B3的方向线，它们相交于点b3’，则矢量πb′3便代表a B3。机构运动加速度多边形如图2-3所示。
图2-3 机构运动加速度多边形
由机构运动加速度多边形可求出：
a t B3=b3’’b3’×u a =㎜×（m/s2）/㎜=s2；a r B3B2=k′b3’×u a=55㎜×（m/s2）/㎜=s2
再根据加速度影像相似原理，得：
CB/CD=πb3’/πd3’即㎜/135㎜=㎜/πd3’
解得πd3’=93㎜；
CS3/CD=πS3/πd3’即㎜/135㎜=πS3/93㎜
解得πS3 =㎜；
故
a D3=πd3’×u a=93㎜×（m/s2）/㎜=s2；
a s3=πS3×u a=㎜×（m/s2）/㎜=s2
因此位置为工作进程，故E点和重心S5点匀速前进，故无加速度。
.
三．导杆机构动态静力分析
静态图
图3-1 机构位置状态图
惯性力及惯性力偶矩：
因重心S5无加速度，故S5点无惯性力Fi及惯性力偶矩M i；
下面求重心S3的惯性力F i及惯性力偶矩M i：
惯性力：
Fi s3= -m×a s3
= -G3/g×a S3= -G3/g×u a×πS3
=-（200N）/（㎏）×【（m/s2）/㎜】×㎜
= - 34N
方向：a s=a n s +a t s，它决定了Fi的方向，因Fi s3= -m3×a s3，故F i3及F’i3的方向与图2-3中的πS3（代表as3的方向)的方向相反。
惯性力偶矩：
Mi s3= -J S3·αS3
= -J S3×（a t CD/l CD）
= ㎏㎡×[（m/s2）/㎜)×93㎜]/
= ·m
作用线间距离为h ：
h=Mi s3/F i3=（·m ）/ （- 34N ）=200㎜
变速转动的构件都同时具有惯性力Fi 和惯性力偶矩Mi ，故它们均可用一等
于F i3的总惯性力F ’i3来代替。按照比例尺l =/m s mm
.确定F i3与F ’i3之
间的图上距离，将F i3和F ’i3在静力图上表示，如图3-1所示。
杆组拆分及用力多边形和力矩平衡求各运动反力和曲柄平衡力 ：
将机构拆分成若干杆组，以基本杆组为研究对象，画出作用在其上的所有外力。如图3-2（a ）（b ）（c ）所示。
（a ）
（b ）
（c ）
图3-2杆组拆分及静力分析
将机构拆分为两个二级杆组，一个机架。
图（a ）：导杆4和刨头5为杆组，组成三个运动副（一个移动副和两个转动副E 、D ）。
动力静态分析：杆件ED 为二力杆，故在点D 构件3对构件4的作用力R 34方向在ED 的延长线上；刨头受到机架7竖直向上的压力R 75，已知Fr 及G 5的方向和大小，R 34和R 75的方向已知，大小未知，故用力的封闭多边形来求解R 34和R 75的大小。
力的封闭多边形：下面借助图3-2（a ）来画力的封闭多边形。
图3-3 力的多边形
首先确定力的比例尺μF =Fr/100㎜=7000N/100㎜=70N/㎜,在图上任取一点a
为起点，过a点向右作水平线长度为100㎜至点b，代表Fr的大小和方向；然后过b点向下作竖直线长度为【G5/μF=700N/（70N/㎜）=】10㎜至点c，代表G5的大小和方向；再过c点作平行于力R34方向线上的平行线，最后过a点作竖直线，这两条方向线相交于一点d，故有向线段cd代表力R34的大小和方向；有向线段da代表R75的大小和方向。故
R34 =l cd×μF=100㎜×70N/㎜=7000N
R75=l da×μF=㎜×70N/㎜=1085N
G S5、Fr及R34的大小及受力位置已确定，而R75的大小已确定，位置未确定，这样下面确定刨头的受正压力R75的位置，利用合力偶矩等于零来求解。
力矩平衡：
在图3-2（a）中量得：hr=20㎜；h G=60㎜，对点E取矩，得：
ΣM E=0，Fr×hr＋G5×h G－R75×h75=0
h75=（Fr×hr＋G5×h G）/R75
=（7000N×20㎜＋700N×60㎜）/1085N
=167㎜
所以Fr的位置距离点E长度为167㎜处。
图3-2（b）：导杆3与滑块2组成一个杆组和3个运动副（一个移动副和两个转动副）。
动力静态分析：杆3的点D受到杆4的一个力，与R34大小相等，方向相反；距离重心位置h处受到一个总惯性力F’i3；受到杆1对滑块2的拉力F12；受到一个竖直向下的重力G S3；受到一个运动副反力Rc。R43、F’i3及G S3大小和方向已知，F12方向已知，大小未知；Rc大小及方向均未知，所以，首
先根据力矩平衡求出力F12的大小；然后根据力的封闭多边形求出力Rc的大小及方向。
力矩平衡：
ΣM C=0,F12×h12－G s3×h G－F’i3×h i3－R43h43=0
F12=（G s3×h G＋F’i3×h i3＋R43h43）/h12
=(200N×64㎜＋34N×464㎜＋7000N×516㎜)/428㎜=8506N
力的封闭多边形：下面借助图3-2（b）来画力的封闭多边形。
力的比例尺和前面的一致μF=Fr/100㎜=7000N/100㎜=70N/㎜，由d 点为起点作直线dc代表R43（与R34大小相等方向相反），然后过c点竖直向下作线段ce长度为（G s3/μF=）㎜，代表Gs3的大小及方向，F i3=34N是比较小的力，在图上无法表示，可忽略不画；过e点作力F12方向线上的平行线且长度为（F12/μF=）121㎜到f点，代表F12的大小和方向，最后连接点f和点d，有向线段fd代表Rc的大小和方向。
Rc =48μF=48㎜×70N/㎜=3360N
对曲柄2进行动力静态分析：
作组力体图如图3-2（c）所示，h2=15mm,
则对曲柄列平衡方程有
ΣM=0,F12×h1-M A=0
即 M A=F12×h1
=8506N×
= N·m
心得与体会 :
通过本次课程设计，对于机械运动学和动力学的分析与设计有了一个较完整的概念,也巩固了机械原理这门课重要的知识点。
同时，让我有了更深的体会：在作图及数据处理中，要高度认真分析和思考，尽量减小误差，对于疑难问题自己要积极思考，与同学讨论，与指导老师及时交流，能够让接下来的工作更准确顺利地进行。在此过程需要不断学习新的知识，要能够静下心来深入研究，仔细钻研。这次课程设计，锻炼了我们的各项能力，锻炼了自主学习的能力和动手实践的能力，考验了我的耐心和细心。
总之，我们要不断提高自己，就要不断学习来充实自己，不断将知识用于实践，还要不断提高学习能力及其它各项能力。
参考文献：
1、机械原理/孙恒，陈作模主编——六版——北京2001
2、理论力学Ⅰ/哈尔滨工业大学理论力学研究室编——六版——北京
3、机械原理课程设计指导书/罗洪田主编——北京
4、机械原理与课程设计上册/张策主编——北京
机械原理课程设计——牛头刨床（1）待续 2008-11-21 02:13 目录 一、概述 §1.1、课程设计的题目---------------------------------------2 §1.2.、课程设计的任务和目的-----------------------------2 §1.3、课程设计的要求---------------------------------------3 §1.4、课程设计的数据---------------------------------------3 二、运动分析及程序 §2.1、拆分杆组------------------------------------------------4 §2.2、方案分析------------------------------------------------4 §2.3、程序编写过程------------------------------------------5 §2.4、程序说明------------------------------------------------6 §2.5、C语言编程及结果------------------------------------6 §2.6、位移，速度，加速度图------------------------------10 三、各运动方案的分析与评价 §3.1 方案一的运动分析和评价--------------------------12 §3.2 方案二的运动分析和评价--------------------------13 §3.3 方案三的运动分析和评价--------------------------15 §3.4 方案四的运动分析和评价--------------------------16 四、小结--------------------------------------- 19 五、参考文献---------------------------------20 一、概述 §1.1．课程设计的题目 此次课程设计的题目是：牛头刨床的主传动结构的设计. §1.2．课程设计的任务和目的 1）任务： 1 牛头刨床的机构选型、运动方案的确定； 2 导杆机构进行运动分析； 3 导杆机构进行动态静力分析； 根据要求发挥自己的创新能力，设计4到5种牛头刨床的主传动机构，使其可以满足牛头刨床的传动需要。 2）目的：机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技术基础课程，它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。其目的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统设计的步骤及方法，其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。 §1.3．课程设计的要求 牛头刨床的主传动的从动机构是刨头，在设计主传动机构时，要满足所设计的机构要能使牛头刨床正常的运转，同时设计的主传动机构的行程要有急回运动的特性，以及很好的动力特性。尽量是设计的结构简单，实用，能很好的实现传动功能。 §1.4．课程设计的数据 方案导杆机构的运动分析导杆机构的动态静力分析
牛头刨床机构运动分析 程序编写： #include
高等机构学 题目: 牛头刨床机构运动分析 院系名称：机械与动力学院 专业班级：机械工程 学生姓名：学号： 学生姓名：学号： 学生姓名：学号： 指导教师： 2015年12 月17日
目录 一问题描述................................................................................................................................ - 1 -二运动分析................................................................................................................................ - 1 - 2.1矢量法构建机构独立位置方程 ............................................................................. - 1 - 2.2机构速度分析 ............................................................................................................. - 2 - 2.3机构加速度分析......................................................................................................... - 2 - 2.4机构运动线图绘制.................................................................................................... - 3 -三总结......................................................................................................................................... - 4 -附录一：Matlab程序............................................................................................................... - 4 -
目录 一绪论 (1) 1.牛头刨床机构工作原理 (1) 2. 设计目的 (2) 3. 设计任务 (3) 二设计计算过程及说明 (3) 1. 牛头刨床机构示意图及原始数 据.............................................................. ..3 2.齿轮机构基本参 数…….…..........................................…........... (4) 3.连杆设计和运动分析 (5) 4. 编写的计算源程序................................................................... .. (7) 5. 电算的源程序和结果....................................................…............
(9) 6. 设计图解法的图纸................................................................... (13) 三设计小结 (13) 1. 对设计结果的分析讨 论 (13) 四参考文献 (13) 1. 列出主要参考资 料........................................................…... (13) 一. 绪论 牛头刨床机构工作原理 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（皮带和齿轮传动）带动执行机构（导杆机构）完成刨刀的往复运动和间歇移动。 牛头刨床的滑枕的直线运动不能说是偏心轮的作用。牛头刨床的动力，经过减速后，在大齿轮的一面有一个固定短轴，短轴和齿轮中心有一定距离，装一个方形滑块。在齿轮的下方，有一个轴承座，安装了一个长摇杆，齿轮上的方形滑块始终在长杆上滑动。摇杆的上端，有滑枕的方形滑块，也是在杆上滑动，摇杆就使得滑枕前后运动。这两个滑块都是能够转动的。当大齿轮转动时，由滑块带动摇杆前后扇形摆动。滑块位置在中心下面时，同等的转动圆心角，摇杆可以运动较大的角度，带动滑枕快速后退。当大齿轮滑块在上方时，同样的圆心角，摇杆的运动就慢得多，这样滑枕就能够有较大的切削力。调整大齿轮滑块的中心距，就能够调整滑枕行程。滑枕是慢进快退，这样符合工作要求。 本实验以牛头刨床刀具运动的主传动机构为设计对象，通过对具有急回特性的机构的设计，掌握
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
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： 内容导杆机构的运动分析 符号n2L O2O4L O2A L o4B L BC L o4s4xS6yS6单位r/min mm 方案Ⅱ64 350 90 580 0.3L o4B0.5 L o4B200 50 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。
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
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
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，
牛头刨床设计
机械原理课程设计 实习报告 专业：机械设计制造及其自动化课题：牛头刨床机构设计 姓名：王往 指导老师：曾小慧王玉丹
目录 一、设计任务 二、牛头刨床简介及工作原理 三、原始参数 四、导杆机构的运动综合 五、用解析法作导杆机构的运动分析 六、导杆机构的动态静力分析 七、Matlab编程并绘图 八、行星轮系设计 九、变位齿轮设计 十、课程设计总结 十一、参考文献 十二、粉末成型压机方案设想
一、设计任务 1牛头刨床刀杆机构的运动综合、运动分析和动态静力分析； 2对牛头刨床传动装置中行星轮机构、齿轮机构进行综合。 二、牛头刨床简介及工作原理 牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床，多用于单件或小批量生 产。 为了适 用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工，要求主执行构件—刨刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动，且切削时刨刀的移动速度低于空行程速度，即刨刀具有急回现象。刨刀可随小刀架作不同进给量的垂直进给； 安装工件的工作台应具有不同 图1牛头刨床外形图
进给量的横向进给，以完成平面的加工，工作台还应具有升降功能，以适应不同高度的工件加工。 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，电动机经行星 轮系和齿轮Z4、Z5减速带动曲柄2转动。刨床工作时，由导 杆机构2-3-4-5-6带动刨头和刨刀作往复运动。刨头向左时，刨 刀进行切削，这个行程称工作行程，刨头受到较大的切削力。 刨头右行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高， 以提高生产力。 三、原始参数 H：刨头行程；K：行程速比系数；Fc切削阻力；m4 m5 m6分别为导杆、连杆及刨头的质量；J4、J5分别分别为导杆4及导杆5绕各自质心的转动惯量；m1、m H分别为行星减速器中心轮及齿轮4、5的模数；Z4，Z5为齿轮4及5的齿数；n1：电机转速；n2：曲柄2及齿轮5的转速；k：行星轮个数。
例： 如图所示为一牛头刨床的机构运动简图。设已知各构件尺寸为：1125mm l =， 3600mm l =，4150mm l =，原动件1的方位角1=0~360θ??和等角速度1=1rad/s w 。试用 矩阵法求该机构中各从动件的方位角、角速度和角加速度以及E 点的位移、速度和家速度的运动线图。 解：先建立一直角坐标系，并标出各杆矢量及方位角。其中共有四个未知量3θ、4θ、3s 及 E s 。为求解需建立两个封闭矢量方程，为此需利用两个封闭图形ABCA 及CDEGC ，由此 可得， 613346,'E l l s l l l s +=+=+ (1-1) 写成投影方程为： 3311 33611334433446cos cos sin sin cos cos 0sin sin ' E s l s l l l l s l l l θθθθθθθθ==++-=+= (1-2) 解上面方程组，即可求得3θ、4θ、3s 及E s 四个位置参数，其中23θθ=。 将上列各式对时间取一次、二次导数，并写成矩阵形式，即可得以下速度和加速度方程式。 速度方程式：3331133331131334443344cos sin 00sin sin cos 00cos 0sin sin 1000cos cos 0E s l s s l w w l l w l l v θθθθθθθθθθ??--????????????????=??????---?????? ???????? g (1-3)
机构从动件的位置参数矩阵：333 33333443344cos sin 00sin cos 000sin sin 10cos cos 0s s l l l l θθθθθθθθ-????????---???? 机构从动件的的速度列阵：334E s w w v ?????? ???????? g 机构原动件的位置参数矩阵：1111sin cos 00l l θθ-???????????? 1w ：机构原动件的角速度 加速度方程式： 333 333333344433443333333 3333333 33344433344cos sin 00sin cos 000sin sin 10cos cos 0sin sin cos 00cos cos sin 000cos cos 00 sin sin E s s s l l l l w s s w w s s w l w l w l w l w θθθθαθθαθθαθθθθθθθθθθ??-???????????? ??---?? ???????? ----=-----g g g g 11131113144cos sin 000E l w s l w w w w v θθ? ???-????????? ?-????+????????????? ??????? ????g (1-4) 机构从动件的位置参数矩阵求导：3333333 33 33333333444333444sin sin cos 00cos cos sin 000cos cos 00sin sin 0w s s w w s s w l w l w l w l w θθθθθθθθθθ? ? ---??? ?-????--? ?--???? g g 机构从动件的的加速度列阵：334E s ααα?? ???? ???????? g g
青岛理工大学琴岛学院 课程设计说明书 课题名称：机械原理课程设计 学院：机电工程系 专业班级：机械设计制造及其自动化081 学号：20080201019 学生：刘浩然 指导老师：胡之杨 青岛理工大学琴岛学院教务处 2010 年12 月23 日
《机械原理课程设计》评阅书
目录 1摘要 (2) 1概述 (2) 2任务: (2) 2 运动分析: (4) 1. 工作原理及工艺动作过程 (4) 2 导杆机构的运动分析速度分析 (5) 速度分析 (5) 加速度分析 (6) 3导杆机构的动态静力分析 (8) 3.1 (8) 3.2分离3,4构件进行运动静力分析， (8) 4总结 (10) 5方案比较 (11) 6参考文献 (13)
1摘要 1概述 机械原理课程是高等学校机械类近机类专业本、专科学生较全面地运用已学过的知识，特别是机械原理部分已学过的知识的知识第一次较全面地对一项工程实际的应用问题从任务分析、调查研究、方案比较、方案确定、绘制出机构运动简图、进行机械运动和动力学分析与设计的基本训练，是该课程的一个重要实践环节。其目的在于运用已学过的知识培养学生创新能力，用创新思想确定出解决工程实际问题的方案及其有关尺寸，并学会将方案绘制出机构运动简图的能力。培养学生对确定的机构运动简图进行机构运动分析及动力分析，学会按任务进行调研、实验、查阅技术资料、设计计算、制图等基本技能。在此基础上初步掌握计算机程序的编制，并能用计算机解决工程技术问题。学会运用团队精神，集体解决技术难点的能力。 2任务: 1.按设计任务书要求调研、比较设计的可能方案，比较方案的优劣，最终确定所选最 优设计方案； 2.确定杆件尺寸； 3.绘制机构运动简图； 4.对机械行运动分析，求出相关点或相关构件的参数，如点的位移、速度、加速度； 构件的角位移、角速度、角加速度。列表，并绘制相应的机构运动线图如位移与原动件角曲线；速度与原动转角曲线；加速度与原动件转角曲线； 5.根据给定机器的工作要求，在此基础上设计飞轮；
高等机构学 题目:牛头刨床机构运动分析 院系名称：机械与动力学院 专业班级：机械工程 学生姓名：学号： 学生姓名：学号： 学生姓名：学号： 指导教师： 2015年12月17日
目录 一问题描述........................................................ - 1 -二运动分析........................................................ - 1 - 2.1矢量法构建机构独立位置方程................................ - 1 - 2.2机构速度分析.............................................. - 2 - 2.3机构加速度分析............................................ - 2 - 2.4机构运动线图绘制.......................................... - 2 -三总结............................................................ - 4 -附录一：Matlab程序............................................... - 4 -
牛头刨床机构运动分析 一 问题描述 如图1-1所示的牛头刨床机构中，800h mm =，1360h mm =，2120h mm =， 200AB l mm =，960CD l mm =，160DE l mm =。设曲柄以等角速度15/rad s ω=逆时针方向 回转，试对其进行运动分析，求出该机构中各从动件的方位角、角速度和角加速度以及各机构的运动线图。 图1-1 牛头刨床机构 二 运动分析 2.1矢量法构建机构独立位置方程 如图2-1所示，以E 为坐标原点建立直角坐标系，并标出各杆矢量及其方位角。其中共有四个未知量334,,,c S S θθ。 图2-1 坐标系建立
机械原理课程设计说明书 ——牛头刨床机构设计 设计者： 班级： 学号： 指导教师： 日期： 2007 年 1 月 6 日 目录 一．课程设计的目的和任务 二．工作原理与结构组成
三．设计方案确定 四．拟订传动系统方案 五．确定机构尺寸参数 六．运动分析及参数计算 七.对整机设计的结果分析,本机的优缺 点和改进意见 八.收获体会和建议 九．参考文献 牛头刨床机构的分析与综合 一、课程设计的目的和任务 1、目的 机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技术基础
课程，它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。其目的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统设计的步骤及方法，其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。 2、任务 本课程设计的任务是对牛头刨床的机构选型、运动方案的确定；对导杆机构进行运动分析和动态静力分析。并在此基础上确定飞轮转惯量，设计牛头刨床上的凸轮机构和齿轮机构。 二、工作原理与结构组成 牛头刨床的简介 牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床，多用于单件或小批量生产。 为了适用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工，要求主执行构件—刨刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动，且切削时刨刀的移动速度低于空行程速度，即刨刀具有急回现象。刨刀可随小刀架作不同进给量的垂直进给；安装工件的工作台应具有不同进给量的横向进给，以完成平面的加工，工作台还应具有升降功能，以适应不同高度的工件加工。
图2牛头刨床的主体结构 课程设计的内容包括： 1）牛头刨床主传动系统总体传动方案的设计 构思一个合理的传动系统。它可将电机的高速转动（1440转/分）变换为安装有刨刀的滑枕5的低速往复移动（要求有三挡速度：60，95，150次/分）。其中，将转动变为移动的装置（主体机构）采用图2所示的连杆机构。在构思机构传动方案时，能做到思路清晰，各部分的传动比分配合理，最后在计算机上绘出主传动机构的原理示意图。 2）牛头刨床主体机构的尺度综合 给定条件：刨头的最大行程H=500mm，行程速比系数k=2，各滑块的长度均为100mm，要求合理确定主体机构的其它尺度参数。 3）牛头刨床主体机构的运动分析 根据已定出的主体机构的尺度参数，按曲柄处于最低转速、滑枕处于 最大行程的工况对主体机构进行运动分析。设各具有旋转运动的构件对x轴的转角分别为iiθ,(为旋转构件的标号），相应的角速度和角加速度分别为ωi,εi；用解析法求出当曲柄转角θ1从刨刀处于最右侧时起，沿逆时针方向转动每隔100计算一组运动参数，其中包括：各杆的角位置、角速度、角加速度及刨刀的位置刀s（以最
右点为零点）、速度刀v 和加速度刀a ，应用计算机在同一幅图中绘出刨刀的位移曲线、速度曲线和加速度曲线，并分析计算结果的合理性。 4）牛头刨床主体机构的受力分析 设摆杆3的质心在其中点处，质量为40kg ，摆杆3对质心的转动惯量为3kg.m2；滑枕5的质量为50kg ，质心在E 点处；其余构件的质量和转动惯量以及运动的摩擦忽略不计。假定刨刀在空回行程不受力，在工作行程中 所受的阻力为水平力，其大小见图3，作用点在滑枕下方100mm 处。用解析法求出机构处于不同位置时应加在曲柄上的驱动力矩TN 以及各运动副的约束总反 力的大小和方向。 表1 方案 转速min)/(n 2r 机架 )(42mm l o o 工作行程H （mm) 行程速比系数K 连杆与导杆之比 B o B C L L 4/ 5 50 370 380 1.53 0.3 表2 方案（1） 导杆机构的动态静力分析 44L s o 6X s 6y s 4G 6G P p y 4s J mm N mm 2.kg m
牛头刨床设计 一、设计题目 (a) (b) 图 3-18 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图3－18a 。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，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，刨刀切削，称空回行程。此时要求速度较高，以提高生产率。刨刀每切削完一次，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。刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力(在切削的前后各有一段约H 05.0的空刀距离，见图3-18b )，而空回行程中则没有切削阻力。因此刨头在整个运动循环中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转．故需安装飞轮来减小主轴的速度波动，以提高切削质量和减少电动机容量。 二、设计数据，见表3-1和表3-2 表3-1 方案 导杆机构的运动分析 导杆机构的动态静力分析 n 2 l O2O4 l O2A l O4B l BC l O4S4 x S6 y S6 G 4 G 6 P y p J S4 r/min mm N mm kg.m 2 1 60 380 110 540 0.25 l O4B 0.5l O4B 240 50 200 700 7000 80 1.1 2 64 350 90 580 0. 3 l O4B 0.5l O4B 200 50 220 800 9000 80 1.2 3 72 430 110 810 0.36 l O4B 0.5l O4B 180 40 220 620 8000 100 1.2 表3-2 方 飞轮转动惯量的确定 凸轮机构设计 齿轮机构的设计
摘要 机械原理课程是高等学校机械类近机类专业本、专科学生较全面地运用已学过的知识，特别是机械原理部分已学过的知识的知识第一次较全面地对一项工程实际的应用问题从任务分析、调查研究、方案比较、方案确定、绘制出机构运动简图、进行机械运动和动力学分析与设计的基本训练，是该课程的一个重要实践环节。其目的在于运用已学过的知识培养学生创新能力，用创新思想确定出解决工程实际问题的方案及其有关尺寸，并学会将方案绘制出机构运动简图的能力。培养学生对确定的机构运动简图进行机构运动分析及动力分析，学会按任务进行调研、实验、查阅技术资料、设计计算、制图等基本技能。并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力，学会运用团队精神，集体解决技术难点的能力。
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总结参考文献 一、设计任务 1.1 、牛头刨床的机构简介 1.2 、原始数据及设计要求 1.3 、设计内容 1.4 、画机构的运动简图 二、导杆机构的运动分析 2.1 、速度分析 2.2 、加速度分析 三、导杆机构的动态静力分析 3.1 、运动副反作用力分析 3.2、曲柄平衡力矩分析目录 .3. .6.. 9.. .1.0.. 1..1.
9 1.1、牛头刨床的机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图所示。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 &刨床工作时，由导杆机构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，以提高生产率。为此刨床采用有急回作用的导杆机构。 刨刀每切削 完一次，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， 使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。刨头在工作行程中， 的切削阻力，而空回行程中则没有切削阻力。因此刨头在整个运动循环中， 很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需安装飞轮来减小主轴的速度波动， 削质量和减小电动机容量。 受到很大 受力变化是 以提高切 r ?fe 电动机 * P 0仍片 ——H
设计题目牛头刨床及减速 机构 机电系机械设计专业08机械一班 2010年6月26日
目录 一、课程设计的目的和任务 二．牛头刨床工作原理与结构组成 三．原动机的选择与比较 四．减速机构的选择与比较 五．执行机构的选择与比较 六．机械运动系统方案的确定并绘制机构运动简图 七．确定机构尺寸、参数、运动分析及参数计算 八. 收获体会 九．主要参考资料
牛头刨床设计的分析与综合 一、课程设计的目的和任务 1、目的 机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技术基础课程，它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。其目的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统设计的步骤及方法，其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。 2、任务 本课程设计的任务是对牛头刨床的机构选型、运动方案的确定；对导杆机构进行运动分析和动态静力分析。 二、牛头刨床工作原理与结构组成 牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床，多用于单件或小批量生产。为了适用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工，要求主执行构件—刨刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动，且切削时刨刀的移动速度低于空行程速度，即刨刀具有急回现象。刨刀可随小刀架作不同进给量的垂直进给；安装工件的工作台应具有不同进给量的横向进给，以完成平面的加工，工作台还应具有升降功能，以适应不同高度的工件加工。三．原动机的选择与比较 传动系统的作用通常是实现减速、增速和变速，有时也用作实现运动形式的转换，并且在传递运动的同时，将原动机的输出功率和转矩传递给执行机构。
牛头刨床机械传动系统项 目设计方案 第一章设计任务设计结果 1.1、课程设计题目：牛头刨床机械传动系统方案设计 1.2、工作原理： 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作的 平面切削加工的机床。如图1为其参考示意图。电动机经过减速传动装置 （皮带和齿轮传动）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，刨刀进行切 削，称为工作行程。在切削行程H中，前后各有一段0.05H的空刀距离， 工作阻力F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。
1、设计题目（包括设计条件和要求）； 2、根据电机转速和主轴转速的比值，选择传动机构并比较，确定传动系统方案； 3、电动机类型和功率的选择； 4、确定总传动比、分配各级传动比； 5、计算传动装置的运动和动力参数； 6、传动零件（带传动及齿轮传动（或蜗杆传动）设计计算； 7、传动轴的结构设计及校核； 8、滚动轴承的选择和寿命计算； 9、键连接的选择和校核计算； 10、联轴器的选择计算； 11、润滑剂及润滑方式、密封装置的选择； 12、减速器箱体的结构和主要尺寸设计； 13、运用计算机软件设计及绘图； 14、列出主要参考资料并编号； 15、设计的心得体会和收获。 1.6、设计工作量： 1.7、整个刨床运动方案简图，运动循环图一张（A3），建议采用三维软件绘制（如proe 等） 设计结果 2、传动轴零件图1张；传动零件1张，均要求计算机采用A3图纸出图，图纸 格式为留装订边，标题栏、明细栏参考机械设计手册国标规定； 3、设计说明书一份（应包含设计主要内容，在说明书中列出必要的计算公式、 设计计算的全部过程。），可打印，封面格式见《机械设计课程设计指导书》； 4、以组为单位进行答辩，答辩要求制作PPT。 1.7、设计时间：16周-17周
牛头刨床机构设计方案 一、机械原理课程设计的目的与任务 1、课程设计的目的 机械原理课程设计是继机械原理课程之后独立的设计课程。其目的是进一步加深学生对所学知识的理解。使学生对于机构分析与综合的基本理论、基本方法有一个系统的完整的概念，培养学生综合运用所学知识独立解决机构设计问题的能力和使用计算机解决工程技术问题的能力。同时培养学生的创新精神。 2、课程设计题目 牛头刨床机构设计或其他自选题目 3、课程设计的任务 课程设计的任务是根据要求拟定和论证机器的主体机构的设计方案，并对选定方案进行运动分析，确定飞轮转动惯量，对齿轮机构进行设计计算，最后完成设计图纸，设计说明书（A4纸）（如果在计算过程中借助计算机计算，则需要打印源程序和计算结果、图表结果）。设计说明书统一按《北京林业大学本科毕业论文》（教务处网站下载专区里有下载）的格式要求撰写。 课程设计包括，主体机构设计，齿轮机构设计两个部分。主体机构由学生自定设计方案，齿轮机构采用统一设计方案。 4、课程设计的准备和注意事项 在课程设计前要阅读指导书，复习有关课程内容，拟定主体机构的设计方案前要查阅有关资料，观看录像片，了解各种机构及其使用场合。
图1 切削力图2 牛头刨床机构 二、主体机构设计 主体机构是指实现刨刀往复运动（主运动）的传动机构，设计方案由学生在作方案比较和论证的基础上自选。 1、主体运动的运动要求和动力要求 （1）刨刀工作行程要求速度比较平稳，空回行程时刨刀快速退回，机构行程速比系数在1.2左右。 （2）刨刀行程H=300mm或H=150mm。曲柄转速、切削力、许用传动角等见表1。（3）切削力P大小及变化规律如图1所示，在切削行程的两端留出一点空程。 2、设计要求 在满足运动要求和动力要求的条件下，每组拟出1个设计方案（可自己设计，也可从3的建议中选取），对选定的方案用图解法作一个一般位置的运动分析，包括机构运动简图，速度，加速度图（要保留作图痕迹）。
目录 一．课程设计的目的和任务 二．工作原理与结构组成 三．设计方案确定 四．拟订传动系统方案 五．确定机构尺寸参数 六．运动分析及参数计算 七.对整机设计的结果分析,本机的优缺 点和改进意见 八.收获体会和建议 九．参考文献 牛头刨床机构的分析与综合 一、课程设计的目的和任务 1、目的 机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技术基础课程，它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。其目的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统设计的步骤及方法，其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。 2、任务 本课程设计的任务是对牛头刨床的机构选型、运动方案的确定；对导杆机构进行运动分析和动态静力分析。并在此基础上确定飞轮转惯量，设计牛头刨床上的凸轮机构和齿轮机构。 二、工作原理与结构组成 牛头刨床的简介 牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床，多用于单件或小批量生产。
为了适用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工，要求主执行构件—刨刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动，且切削时刨刀的移动速度低于空行程速度，即刨刀具有急回现象。刨刀可随小刀架作不同进给量的垂直进给；安装工件的工作台应具有不同进给量的横向进给，以完成平面的加工，工作台还应具有升降功能，以适应不同高度的工件加工。 三、设计方案的确定 方案（a）采用偏置曲柄滑块机构。结构最为简单，能承受较大载荷，但其存在有较大的缺点。一是由于执行件行程较大，则要求有较长的曲柄，从而带来机构所需活动空间较大；二是机构随着行程速比系数K的增大，压力角也增大，使传力特性变坏。
本科毕业设计（论文）通过答辩 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 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。
目录 概述 (1) 一、机构机械原理课程设计的目的： (1) 二、机械原理课程设计的任务： (1) 三、械原理课程设计的方法： (1) 第一章机构简介： (3) 第二章设计数据： (4) 第三章设计内容： (4) 第一节导杆机构的运动分析 (4) 第二节凸轮机构的设计 (10) 第三节齿轮机构的设计： (16) 第四章设计总结 (18) 第五章参考资料： (19)
[设计名称]牛头刨床 第一章机构简介： 机构简图如下所示： 牛头刨床机构简图 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。
机械原理课程设计说明书 题目牛头刨床主传动机构的分析与设计院系：信息工程学院 班级：10机械2班 学号： 姓名： 指导教师： 完成时间：2012年6月24日
目录 1,任务书 (3) 2,摘要 (14) 3，工艺原理分析 (15) 4，工艺动作分析 (15) 5，机械运动循环图 (16) 6，机构选型方案评价 (17) 7，机械运动简图绘制 (22) 8，运动分析，尺度综合 (22) 9，动静态力分析 (24) 10，飞轮设计 (26) 11，传动系统分析 (26) 12，参考文献 (28)
机械原理课程设计任务书 一、冲压式蜂窝煤成型机设计 1、设计题目：冲压式蜂窝煤成型机设计 2、已知技术参数和设计要求 （1）工作原理及工艺动作过程 冲压式蜂窝煤成型机是我国城镇蜂窝煤（通常又称煤饼）生产厂的主要生产设备，这种设备由于具有结构合理、质量可靠、成型性能好、经久耐用、维修方便等优点而被广泛采用。 冲压式蜂窝煤成型机的功能是将粉煤加入转盘的模筒内，经冲头冲压成蜂窝煤。为了实现蜂窝煤冲压成型，冲压式蜂窝煤成型机必须完成五个动作: （1）粉煤加料； （2）冲头将蜂窝煤压制成型； （3）请出冲头和出煤盘积屑的扫屑运动； （4）将在模筒内冲压后的蜂窝煤脱模； （5）将冲压成型的蜂窝煤输出。 （2）设计要求 蜂窝煤成型机的设计要求如下： （1）蜂窝煤成型机的生产能力为30次/min。 （2）图1表示冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘的相互位置情况。实际上冲头与脱模盘都与上下移动的滑梁连城一片，当滑梁下冲时，冲头将粉煤冲压成蜂窝煤、脱模盘将已压成的蜂窝煤脱模。在滑梁上升的过程中，扫屑刷将扫除冲头和脱模盘上粘着的粉煤。模筒转盘上均布了模筒，转盘的间歇运动使加料后的模筒进入冲压位置，成型后模筒进入脱模位置，空的模筒进入加料位置。
实验一机构的构型设计—慧鱼牛头刨床主传动机构实验 一、实验目的 1．了解牛头刨床的机构原理，重点了解牛头刨床主传动机构的运行原理； 2．初步掌握利用机构构型的组合原理、变异构型原理进行机构设计的基本方法及机构方案评价方法； 3．熟悉慧鱼模型个模块的功能和安装方法，能自主进行创新开发； 4．初步掌握慧鱼模型的编程方法，能运用软件进行简单的编程以控制慧鱼模型的运动；5．学会运用学过的知识，结合慧鱼模型进行创新设计。 二、实验设备 1．慧鱼模型组合包一套。 2．慧鱼专用电源一套。 3．PC机一台。 4．LLWIN专用软件一套。 5．接口电路板两块。 三、实验任务 牛头刨床包含有工作台横向运动机构、棘轮机构、工作台升降机构、曲柄摇杆机构、导杆机构、变速机构、变速操纵装置、刀具夹紧装置等，是一个综合性极强的机器。本实验以牛头刨床刀具运动的主传动机构为设计对象，通过对具有急回特性的机构的设计，掌握机构的选型、构型方法，利用机构构型的组合原理、变异构型原理完成方案设计、比较，确定最终结果。利用慧鱼“机械与结构”组合包进行搭接组装，最后进行运动模拟。 牛头刨床主传动机构运动原理如下：当牛头刨床的主要工作机构滑枕右行时，刨刀进行切削，成为工作行程；此时要求刨头的速度较低且平稳，以减小原动机的容量和提高切削质量；刨头左行时，不工作，称为回程，此时要求刨头的速度较高以提高生产率，这个关键特性称为“急回”特性。用急回系数K加以描述。 K=(180o+θ)/(180o-θ) 式中θ为摆杆两极限位置的夹角 故要实现“急回”特性，就必须使机构的θ存在。θ角越大，K也越大，急回运动越明显。并通过改变赶建的长度，改变其“急回”特性。基本机构如下图：