目录
一、设计题目与原始数据 ..................................... - 1 -
二、牛头刨床示意图......................................... - 2 -
三、导杆机构设计........................................... - 2 -
四、机构的运动分析......................................... - 4 -
五、机构动态静力分析....................................... - 9 -
六、飞轮设计.............................................. - 13 -
七、设计凸轮轮廓曲线...................................... - 15 -
八、齿轮设计及绘制啮合图 .................................. - 15 -
九、解析法................................................ - 16 -1．导杆机构设计 (16)
2．机构运动分析 (17)
3．凸轮轮廓曲线设计 (19)
4.齿轮机构设计 (22)
十、本设计的思想体会...................................... - 22 -参考文献.................................................. - 22 -附录.................................................. - 23 -
一、设计题目与原始数据
1．题目：
牛头刨床的综合设计与分析
2．原始数据：
刨头的行程H=550mm
行程速比系数K=1.6
机架长L O2O3=400mm 质心与导杆的比值L O3S4/L O3B=0.5 连杆与导杆的比值L BF/L O3B=0.3 刨头重心至F点距离X S6=160mm 导杆的质量m4=15
刨头的质量m6=58
导杆的转动惯量J S4=0.7
切割阻力F C=1300N
切割阻力至O2的距离Y P=175mm
构件2的转速n2=80
许用速度不均匀系数[δ]=1/40
齿轮Z1、Z2的模数m12=15
小齿轮齿数Z1=18
大齿轮齿数Z2=46
凸轮机构的最大摆角φmax=16o
凸轮的摆杆长L O4C=140mm 凸轮的推程运动角δ0=60o
凸轮的远休止角δ01=10o
凸轮的回程运动角δ0'=60o
凸轮机构的机架长L o2o4=150mm 凸轮的基圆半径r o=55mm
凸轮的滚子半径r r=15mm
二、牛头刨床示意图
如图1所示
图1
三、导杆机构设计
1、已知：行程速比系数K=1.6
刨头的行程H=550mm
机架长度L O2O3=400mm
连杆与导杆的比L BF/L O3B=0.3
2、各杆尺寸设计如下
A、求导杆的摆角：
ψmax =180°×（K-1）/（K+1）=180°×（1.6-1）/（1.6+1）=42°B、求导杆长：
L O3B1=H/[2sin（ψmax/2）]=550/[2sin（42°/2）]=776mm
C、求曲柄长：
L O2A =L O2O3×sin（ψmax/2）=400×sin21°=142mm
D、求连杆长：
L BF=L O3B×L BF/L O3B=776×0.3=233mm
E、求导路中心到O3的距离：
L O3M =L O3B-L DE/2=L O3B{1-[1-cos(ψmax/2)]/2}=750mm
F、取比例尺：
μL=0.005m/mm
在1#图纸中央画机构位置图，机构位置图见1#图纸。大致图形如下：
图2
四、机构的运动分析
已知：曲柄转速：n 2=80rpm
各构件的重心：
构件6的重心：X S6=150mm
第3点：A 、速度分析
①求V A3
V A3 =V A2=L O2A ×ω2= L O2A ×πn/30=0.142×80×3.14/30=1.19m/s ②求V A4
4A V = A3V + A4A3V
大小： ？ 1.19 ？ 方向：⊥O 3A ⊥O 2A ∥O 3A 取μV =V A3/Pa 3=0.02mm
s
m /，在1#图纸的左下方画速度多边形 ③求V B
用速度影像求V B =64×0.02=1.28m/s ④求V F
F V = B V + FB V
大小： ？ 0.98 ？ 方向： 水平 ∥导路 ⊥BF 接着画速度多边形，由速度多边形求得：
V F =pf ———
μV =64×0.02=1.28m/s 方向：水平向右 ⑤求ω4
ω4=ω3=V A4/L O3A =41×0.02/（98×0.005）=1.67 rad/S 方向：顺时针 ⑥求V A4A3
V A4A3= a3a4×μV =37×0.02=0.74m/s 方向：如速度图所示
B 、加速度分析
①求a K A4A3
a K A4A3=2ω4V A4A3=2×1.67×0.74=2.47m/s 2 方向：如速度图所示
②求a A3
a A3=a A2=ω22×L O2A =8.372×142/1000=9.996m/s 2 方向：A →O 2
③求a n A4
a n A4=ω23×L O3A =1.672×98×0.005=1.366m/s 2 方向：A →O 3
④求a A4
A4n a + A4t a = A3a + A4A3k a + A4A3r a
大小：1.366 ？ 9.996 2.472 ? 方向：A →O 3 ⊥O 3A √ ⊥O 3A ∥O 3A
取μa =a A3/pa 3 =9.996/100=0.10mm
s m 2
/
在1#图的左下方画加速度多边形，由加速度多边形求得：
a A4= pa4×μa =42×0.10=4.2m/s 2 方向：如图所示 ⑤求a B :用加速度影像求a B =66×0.10=6.6m/s 2 方向：如图所示 ⑥求a F
F a = B a + FB n a + FB t a
大小： ？ 6.6 0.336 ? 方向：水平 √ F →B ⊥BF a n FB = V 2BF / L BF =(14×0.02) 2 /(233/1000)=0.336 m/s 2 接着画加速度多边形，由加速度多边形求得：
a F =p′f′————
×μa =67×0.10=6.7 m/s 2 方向：水平向右
第10’点：A 、速度分析
①求V A3
V A3 =V A2=L O2A ×ω2= L O2A ×πn/30=0.142×80×3.14/30=1.19m/s ②求V A4
4A V = A3V + A4A3V
大小： ？ 1.19 ？ 方向：⊥O 3A ⊥O 2A ∥O 3A
取μv =V A3/P a3=0.04mm
s
m / ，在1#图纸的左下方画速度多边形 ③求V B
用速度影像求V B =94×0.04=3.76 m/s ④求V F
F V = B V + FB V
大小： ？ 3.76 ？ 方向：水平 ∥导路 ⊥BF 接着画速度多边形，由速度多边形求得：
V F =V B =3.76 m/s 方向水平向左 ⑤求ω4
ω4=ω3=V A4/L O3A =1.19/(0.050×5)=4.67 ⑥求V A4A3
V A4A3=0 方向：如速度图所示
B 、加速度分析
①求a K A4A3
a K A4A3=2ω4V A4A3=0 方向：如速度图所示 ②求a A3
a A3=a A2=ω22×L O2A =8.372×142/1000=9.996m/s 2 方向：A →O 2 ③求a n A4
a n A4=ω23×L O3A =4.672×0.050×5=0.56 ④求a A4
→ → → → →
a n A4 + a t A4 = a A3 + a k A4A3 + a r A4A3 大小： 0.56 ？ 9.996 0 ? 方向：A →O 3 ⊥O 3A √ 如图 ∥O 3A
取μa =a A3/pa 3=0.1mm
s m 2
/
在1#图纸的左下方画加速度多边形 a A4= pa4×μa =56×0.1=5.6m/s 2 ⑤求a B
用加速度影像求a B =83×0.1=8.3m/s 2 方向：如图所示
⑥求a F
F a = B a + FB n a + FB t a
大小： ？ 8.3 0 ? 方向：水平 √ F →B ⊥BF a n FB = V 2BF / L BF =0
接着画加速度多边形,由加速度多边形得：
a F =p′f′————
×μa =10×0.1=1.0m/s 2 方向：水平向左
第6点：A 、速度分析
①求V A3
V A3 =V A2=L O2A ×ω2= L O2A ×πn/30=0.142×80×3.14/30=1.19m/s ②求V A4
4A V = A3V + A4A3V
大小 ? 1.19 ? 方向：⊥O 3A ⊥O 2A ∥O 3A 取μV =V A3/Pa 3=0.02
mm
s
m / 在1#图纸的左下方画速度多边形 ③求V B
用速度影像求V B =83.5×0.02=1.67m/s ④求V F
F V = B V + FB V
大小： ? 1.67 ? 方向：水平 ∥导路 ⊥BF
V F =pf ——
μV =81×0.02=1.62m/s 方向：水平向右 ⑤求ω4
ω4=ω3=V A4/L O3A =53×0.02/（104×0.005）=2.04 rad/S 方向：顺时针 ⑥求V A4A3
V A4A3=a3a4×μV =27×0.02=0.54m/s 方向：如速度图所示
B 、加速度分析 ①求a K A4A3
a K A4A3 =2ω4V A4A3=2×2.04×0.54=2.203m/s 2 方向：如速度图所示 ②求a A3
a A3=a A2=ω22×L O2A =8.372×142/1000=9.996m/s 2 方向：A →O 2 ③求a n A4
a n A4=ω23×L O3A =2.042×104×0.005=2.164m/s 2 方向：A →O 3 ④求a A4
A4n a + A4t a = A3a + A4A3k a + A4A3r a
大小：2.164 ？ 9.996 2.203 ? 方向：A →O 3 ⊥O 3A √ 如图 ∥O 3A
取μa =a A3/pa 3 =0.10mm
s m 2
/
在1#图纸的左下方画加速度多边形 由加速度多边形求得：
a A4= pa4×μa =33×0.10=3.3m/s 2 ⑤求a B
用加速度影像求a B =52×0.1=5.2m/s 2 方向：如图所示 ⑥求a F
F a = B a + FB n a + FB t a
大小： ？ 5.2 0.36 ? 方向：水平 √ F →B ⊥BF a n FB = V 2BF / L BF =(13×0.02) 2 /(233/1000)=0.29 m/s 2 接着画加速度多边形 由加速度多边形得：
a F = f p'×μa =41×0.10=4.1m/s 2 方向：水平向左 收集同组同学的位移、速度、加速度的数据并汇编在如下表一： 并且在1#图纸左上角绘制刨头的运动线图。刨头的运动线图见1#图纸。
表一
五、机构动态静力分析
已知:导杆的质量m4=15Kg 刨头的质量m6=58Kg
(其余质量忽略不计)
导杆绕重心的转动惯量J S4=0.7Kgm
切削阻力为常数大小为F C=1300N 1.确定惯性力、惯性力矩
第3点：
P16=m6×a F=58×8.8=388.6N
P I4=m4×a s=15×3.4=51N
M14=-J S4×α4=-0.7×8.16=5.1714N m
L h4 =M14/P I4=0.112 m
第6点：
P16=-m6×a F=58×4.5=232
P14=-m4×a S=15×2.6=39N
M14=-J S4×α4 =3.096Nm
h =M14/F14=0.08m
将计算结果汇总在如下表中： 表二
2.确定齿轮2的重量
查指导书得齿轮2的重量G 2=500N 3.确定各运动副反力 第3点:
A 、取构件5、6为示力体 在机构位置图上方绘制示力体图 比例尺为：μL =0.005m/mm 大致图形如图：
F C + 6
G + I6F + F R45 + R76F =0
上式中只有F R45、F R76的大小未知
取力比例尺：μP =F c /ab ——
=30N/mm 在机构位置图下面画力多边形 大致图形如图 求得：
F R45=de ——
×μP =57×30=1710N 方向与力多边形中de 的方向一致
F R76=ea ——
×μP =17×30=510N 方向：垂直导路向上 ∑M F =0：
F C （L O2M -Y P ）+
G 6×X S6=F R76h 76
h 76=[Fc ×(L O2M -Y P )+G 6×X S6]/R 76 =0.624m B 、取构件3、4为示力体 在机构位置图右侧绘制示力体图
比例尺为：μL =0.005m/mm 大致图形如图
其平衡方程为：R54F + 4G + R23F + I4P' + R74F = 0
∑M O3=0 (确定F R23的大小)： F R23h 23+F 14h p +G 4h 4=F R54h 54
量得:h P =0.472m ；h 4=0.085m ； h 54=0.76m F R23=(F R54h 54+F'14h P +G 4h 4)/h 23=2680N
矢量式中F R74的大小和方向未知 仍取力比例尺μP =30N/mm 接着画力多边形图求得: F R74=hg ×μP =32×30=960N 方向与力多边形中hg 的方向一致 B 、取构件2为示力体
在机构位置图右下方绘示力体图 比例尺为:μL =0.005m/mm 其平衡方程为：
R32F + b P + 2G + R72F = 0
∑M O2=0 （确定Pb 的大小）： F R32h 32=P b r b P b =F R32h 32/r b =907N 式中的R 72大小和方向未知
仍然取力比例尺μP =30N/mm ，接着画力多边形图，求得： F R72=je ×μP =97×30=2910N 方向与为多边形中je 的方向一致 第6点:
A 、取构件5、6为示力体
在机构位置图上方绘制示力体图 比例尺为：μL =0.005m/mm
6G + I6F + F R45 + R76F + F C =0
上式中只有R 45、R 76的大小未知
取力比例尺：μP =F c /ab ——
=20N/mm 在机构位置图下面画力多边形图
求得：F R45=cd ×μP =51×20 =1120N
方向与力多边形中cd 的方向一致
F R76=bd ——
×μP =26×20 =520N 方向：垂直导路向上 ∑M F =0：
G 6×X S6+)(02p m C Y L F -=F R76h 76
h 76=[G 6×X S6+)(02p m C Y L F -]/F R76=0.616m B 、取构件3、4为示力体 在机构位置图右侧绘制示力体图
比例尺为：μL =0.005m/mm 大致图形如图 其平衡方程为：
R54F + 4G + R23F + I4P' + R74F = 0
∑M O3=0 (确定R 23的大小)： -F R54h 54+F I4h I4+G 4h 4=F R23L 23
量得:h P =0.165m ； h 4=0.080m ； h 54=0.745m F R23=(F R54h 54+ P ’14h P +G 4h 4)/L O3A =1569N
矢量式中F R74的大小和方向未知 仍取力比例尺μP =20N/mm 接着画力多边形图,求得:
F R74=cg ×μP =31×20=620N 方向与力多边形中cg 的方向一致 B 、取构件2为示力体
在机构位置图右下方绘示力体图 比例尺为:μL =0.005m/mm 其平衡方程为：
R32F + b P + 2G + R72F = 0
∑M O2=0 （确定P b 的大小）： F R32h 32=P b r b
量得:h 32=0.135m ，:r b =0.445m P b =F R32h 32/r b =476N
仍然取力比例尺μP =20N/mm ，接着画力多边形图
求得：F R72=hi ×μP=76×20=1520N方向与力多边形中hi的方向一致4、将各运动副反力汇总如下表三
表三：
5、计算平衡力偶矩并汇总如下表四
表四：
6、绘制平衡力偶矩曲线M b-δ2
该曲线在1#图纸的右上角
纵坐标比例尺：μMb=10Nm/mm
横坐标比例尺：μδ2=3度/毫米
平衡力偶矩曲线M b-δ2见1#图纸。
六、飞轮设计
已知：许用速度不均匀系数[δ]=1/30
平衡力矩曲线M b-δ2
驱动力矩为常数
曲柄的转数n2=80rpm
飞轮装在齿轮Z1的O1轴上
1、作等效阻力矩曲线M r1-δ1
由于飞轮准备装在Z1的O1轴上，
因此|M r|=|M b/i12|可由M b-δ2曲线直接画出M r1δ1曲线（见1#图）。
为了使图形一样，其比例尺选为：μMr=μMb/i12=10/2.5=4Nm/mm
i12=Z2/ Z1=46/18=2.5
2、求功曲线W r1-δ1
取极距H=30mm
图解积分M r1-δ1得W r1-δ1曲线。
纵坐标比例尺为：μW =μMr×μδ1×H×π/180°=4×7.5×30×π/180°=15.7J /mm 3、求功曲线W d1-δ1
根据一个稳定运转循环中能量变化为零，以及M d=常数的条件
可作出W d1-δ1曲线。比例尺仍为：μW=15.7J/mm
4、求驱动力矩曲线M d1-δ1仍取极距H=30mm
图解微分W d1-δ1得M d1-δ1曲线。
纵坐标比例尺为：μMr=4Nm/mm
得驱动力矩：M d1=h×μMr=11×4=11.6Nm
5、确定最大盈亏功
将功曲线变成动能曲线。量取：[W]，=30 mm
最大盈亏功为：[W]=30×15.7=471J
6、求飞轮的转动惯量
n1= n2×i12=80×2.5=200 rpm
J F=900[W]/π2n12[δ]=900×471×30/(π2×2002)=32.2 Kgm
7、确定飞轮尺寸b=4gJ F/πD3Hγ
材料用灰铸铁γ=7×104N/m3
取飞轮直径D=0.5m
取轮缘的高宽比为H/b=1.5
b2=4gJ F/1.5πD3γ=4×9.8×32.2/（3.14×1.5×0.53×7×104)
b=175mm
H=1.5b=262.5mm
飞轮大致图形如下图所示：
图3
七、设计凸轮轮廓曲线
已知：推杆的运动规律为等加速等减速上升和等加速等减速下降,凸轮与曲柄共轴,顺时回转：凸轮机构的最大摆角φmax=16°
凸轮的摆杆长L O4C=140mm
凸轮的推程运动角δ0=60°
凸轮的远休止角δ01=10°
凸轮的回程运动角δ0'=60°
凸轮机构的机架长L o2o4=150mm
凸轮的基圆半径r o=55mm
凸轮的滚子半径r r=15mm
绘制摆杆的角位移曲线和凸轮轮廓曲线图形，图形见2#图纸。
八、齿轮设计及绘制啮合图
已知：齿轮1的尺数Z1=18
齿轮2的尺数Z2=46
模数m12=15
压力角α=20°
齿顶高系数h*a=1
径向间隙系数C*=0.25
1、列表计算几何尺寸等
表五：
2、绘制齿廓啮合图
在2#图纸上绘制齿廓啮合图。取比例尺为：μL=0.001m/mm 齿廓啮合图见2#图纸。
九、解析法
1．导杆机构设计
已知：（1）行程速比系数K；
（2）刨头和行程H；
（3）机架长L O2O3
（4）连杆与导杆的比L BF/L O3B
求解: (1)求导杆的摆角：ψmax=180°×（K-1）/（K+1）
(2)求导杆长：L O3B1=H/[2sin（ψmax/2）]
(3)求曲柄长：L O2A=L O2O3×sin（ψmax/2）
(4)求连杆长：L BF=L O3B×L BF/L O3B
(5)求导路中心到O3的垂直距离L O3M：从受力情况（有较大的传动角）出发，刨头导路O3B线常取为通过B1B2 挠度DE的
中点M.即：L O3M=L O3B-LDE/2 图四
将上述已知条件和公式编入程序。
（源程序和运行结果见附录）
结果分析：与图解法比较，误差在毫米以
下，不用修改。
2．机构运动分析
已知：(1)曲柄转速ｎ2；
(2)各构件的长度。
求解：①、建立机构的运动方程式
如图所示：选定直角坐标系XOY。标出各
杆的矢量和转角。各构件矢量所组成的封闭
矢量
方程式为:
+ = a =
+ b
+
其中令：Ll=LO2O3；Y=L03M；S=L03A；
将a式分别投影在x和y轴上得
L2cosF2=S cos F4 c
Ll+L2 sin F2=S sin F4 d
两式相除则得
tgF4=(Ll+L2sinF2)／L2cosF2 (1)
在三角形A0203中
S2=LlLl+L2L2－2L1L2cos(90+F2) (2)
将c d两式对时间求导一次得
－L2W2sinF2=－SW4sinF4+VrcosF4 e
L2W2cosF2=SW4cosF4+VrsinF4 f
将坐标XOY绕O点转F4角(也就是将e f两式中的F2角F4角分别减去F4)
经整理后可分别得到
Vr=－L2 W2sin(F2－F4) (3)
W4=［L2 W2 cos(F2-F4)］／S (4)
再将e f二式方别对时同求导一次后，同样将坐标XOY绕0点转F4角(也就是将式中的F2角F4角分别成去F4)，经整理后可分别得到
ar=SW4W4－L2W2W2cos(F2－F4) (5)
ak=2 Vr W4 (6)
e4=－［2 Vr W 4+ L2W2W2sin(F2一F4) ］(7)
将b式分别投|影在x和y轴上得
X：L4 cos F4十L5 cos F5 (8)
Y：L4 sin F4十L5 sin F5 (9)
由(9)式可直接得
sin F5=（Y－L4sinF4）／L5 (10)
对(9)式求导，一次可得
－L4W4cosF4=L5W5cosF5
于是由g式可得
W5=(－L4W4cosF4)／L5cosF5 (11)
对g式求导一次经整理可得
e5=（－L4e4cosF4+L4W4 W4sinF4+L5W5W5sinF5)／L5cosF5 (12)
(8)式中的X是坐标值，要想得到F点的位移XF
应该是XF=X－X0
XF=L4 cos F4+L5 cos F5
一(L4 cos F40+L5 cos F50) (13)
式中F40 F50是导杆4处在左极限位置l时，导杆4和连杆5与坐标的正向夹角
对（13）式求导一次可得：
VF=－L4W4sinF4－L5 W5sinF5 (14)
对（14）式求导一次可得：
aF=－L4cosF4W4W4－L4sinF4e4
－L5cosF5 W5W5－L5sinF5e5 (15)
角度的分析
关于F4和F5两个角度的分析
当曲柄2运动到第一象限和第四象限时，导杆4在第一象限。此时得出的F4就是方位角。当曲柄2运动到第二象限和第三象限时导杆4是在第二象限，得出的F4是负值，所以方位角应该是F4=180+F4由于计算机中只有反正切，由（10）式是不能直接求出
F5．因此要将其再转换成反正切的形式F5=atn(－g／sqr(1—g*g)) (16)
式中g=sin F5==(Y－L4*sin F4) ／L5
无论曲柄2运动到第几象限。连杆5都是在第二第三象限，由于在第二象限时F5是负值，在第三象限时F5是正值，因此在转换方位角时可以用一个公式来表示即：F5=180+F5 (17)
开始计算是在左极限l的位置。因此F2的初值应该是：F2=Fq=195°(Fq为起始角) 运行到8′时导杆处在右极限终止位置，因此F2的数值应该是：F2=FZ=345°(FZ 为终止角)
②编写程序。（源程序和运行结果见附录）
③结果分析：
上述结果与图解法比较，除加速度略有点误差外其余各结果均无误差。因此验证了图解法和解析法的运算结果都是正确的。加速度的误差尽管很小但也进行了查找修正。3．凸轮机构的轮廓曲线设计
已知(1)从动件8的运动规律及δ0、δ01、δ’；
(2)从动件8的长度L O4C；
(3)从动件的最大摆角φmax=18o；
(4)从动件与凸轮的中心距L O2O4；
(5)凸轮理论轮廓的基圆半径r0；
(6)滚子半径r r；
(7)凸轮与曲柄共轴,顺时针回转。
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 目录
概述 (3) 设计项目...............................1．设计题目 (4) 2．机构简介 (4) 3．设计数据 (4) 设计内容...............................1．导杆机构的设计 (5) 2.凸轮机构的设计 (12) 3.齿轮机构的设计 (17) 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 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：
牛头刨床课程设计心得 篇一：牛头刨床的设计与分析 一、概述 、课程设计的任务 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。、课程设计的任务 （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（5）根据给定机器的工作要求，在此基础上设计飞轮； （6）根据方案对各机构进行运动设计，如对连杆机构按行程速比系数进行设 计；对凸轮机构按从动件运动规律设计凸轮轮廓曲线；对齿轮机构按传动比要求设计齿轮减速机构，确定齿轮传动类型，传动比并进行齿轮几何尺
寸计算，绘制齿轮啮合图。按间歇运动要求设计间歇运动机等等； （7）要求学生根据设计任务，绘制必要的图纸； （8）编制设计计算程序及相应曲线、图形；编写设计说明书。 、课程设计的方法 （9）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，图解法的几 何概念气清晰、直观，但需逐个位置分别分析设计计算精度较低； 1速度分析： 1、曲柄位置“1”速度分析，（列矢量方程，画速度图，加速度图） 取曲柄位置“1”进行速度分析。因构件2和3在A处的转动副相连，故V A2=V A3，其大小等于W2lO2A，方向垂直于O2 A线，指向与ω2一致。 ω2=2πn2/60 rad/s=/s υA3=υA2=ω2·lO2A=×/s=/s（⊥O2A） 取构件3和4的重合点A进行速度
中南大学 机械原理课程设计 ——说明书 班级：机械1007 姓名：台永丰 学号：0806100904 指导老师：何竞飞 分组：Ⅵ方案 题目：牛头刨床
目录 第1章 1.1设计题目........................................ (3) 1.2机构简介 (3) 1.3设计任务 (4) 第2章 2.1电动机的选择 (5) 2.2齿轮变速装置设计 (5) 2.3导杆机构尺寸设计 (6) 2.4机构的运动分析 (7) 2.5机构的动态静力分析 (16) 2.6速度波动的调节与飞轮设计 (19) 第3章 3.1体会心得 (22) 参考文献 (23)
第1章 1.1设计题目 牛头刨床 1.2机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图1-1 a。电动机经一级带传动和二级齿轮传动驱动执行机构，使刨头6和刨刀7作往复直线运动。刨头右行时，刨刀进行切削加工，称为工作行程，要求速度较低并且均匀。刨头左行时，刨刀不进行切削，称为空回行程，要求速度快以节省时间。因此刨头在整个运动循环中受力变化大，对主轴（曲柄2）匀速运转有很大影响，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小电动机功率。同时，要求刨刀不进行切削的过程中，工件随工作台实现自动进给运动。 图1-1
1.3设计任务 （1）电动机的选择； （2）设计齿轮变速装置； （3）设计导杆机构； （4）设计刨程及其位置的调节方法； （5）机构运动分析； （6）机构的动态静力分析； （7）速度波动的调节与飞轮设计。 图1-2
第2章2.1电动机的选择 电动机转速选择1440r.p.m 2.2齿轮变速装置设计 如图1-2 i13H=n1?n H n3?n5=?z2z3 z1z2 ……………………………………[2-1] * 式中i——转速比 n——转速 z——齿数 i45=n4 n3=?z5 z4 …………………………………………[2-2] i67=n6 n7=?z7 z6 …………………………………………[2-3] 联立以上各式，并令n1n H n H n7 =24，可选取z1=50,z2=50,z3=150,z4=55,z5=78 可得各齿轮数据
机械原理课程设计说明书 系部名称: 机电工程学院 专业班级: 机自093 姓名： 学号:
目录 概述 (3) 设计项目...............................1．设计题目 (4) 2．机构简介 (4) 3．设计数据 (4) 设计内容...............................1．导杆机构的设计 (5) 2.凸轮机构的设计 (12) 3.齿轮机构的设计 (17) 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 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。
海南大学 机械原理课程设计说明书 设计题目:牛头刨床 小组成员: 20110504310007 20110504310006 专业班级：11级交通运输（一）班 指导老师：陈致水 2013年6月26日
目录 一、概述........................................................... (2) 二、机构简介与设计数据 (3) 三、课程设计的内容和步骤……………………………… ..4 四、参考文献 (11) 五、设计小结 (12)
一、概述 1．课程设计的题目 牛头刨床 2．课程设计的任务和目的 1)任务： a.导杆机构进行运动分析； b.导杆机构进行动态静力分析； c.齿轮机构设计； 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。 .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。
二.机构简介与设计数据 2.1机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。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，称工作切削。此时要求速度较低且均匀，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。为此刨床采用急回作用得导杆机构。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与棘轮机构带动螺旋机构，使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。 2.2设计数据
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
牛头刨床课程设计报告
1题目要求 如下图所示牛头刨床的功能简图。刨刀水平作往复直线运动，切削安装在工作台上的工件。刨刀每切削一次，工作台沿着刨刀运动的水平垂直方向进给0.3，0.4，0.5mm/次，分3档 2题目解答 2.1工艺动作分析 由设计题中牛头刨床的功能可得，牛头刨床加工平面（槽）时由两个工艺动作协调完成。即刨刀每刨削一次，工作台沿着刨刀运动水平垂直方向（上下垂直方向）进给一定的距离，为了避免两个动作发生干涉，工作台沿着刨刀运动的水平垂直方向（上下垂直方向）移动，必须在刨刀切削运动完成后在退刀运动时进行；为了避免工作台的进给与退刀时刀具产生干涉，刀具装有自动弹起装置。据此，可以画出牛头刨床的运动循环图。 刨刀工作行程（切削）空回行程 工作台停止进给停止 2.2运动功能分析及运动功能系统图 ①动机及其运动形式分析
一般情况下，牛头刨床是在工厂车间使用。在工厂车间里的设备大多是电动机，具有连续回转的运动特点。由题知电动机转速n=1420r/min，因此牛头刨床原动机的运动功能单元符号表达如图。 ②机械传动部分及其运动形式分析 根据牛头刨床使用功能描述，牛头刨床每分钟切削102,126,158次，一般原动机转速要远大于这个值。因此需要减速，即传动比i>1，也就是说，机械传动部分应具有传动缩小功能，把一个转速较大的输入传动转换为转速较小的输出运动，其运动功能单元符号如图。
③ 过载保护及其分析 金属加工机床的原动机与传动部分之间通常会加载一个过载保护单元，以便在过载时保护机床免于损坏。多数情况下，这一过载保护单元同时还有减速功能，表达符号如图。 ④ 滑移齿轮变速机构及其分析 在过载保护与机械传动输出之间 ，要实现牛头刨床每分钟切削102，126，158次，要采用有级变速。由于电机转速为1420r/min 。为了输出转速达到要求的值则传动比为： 99 .8158142027 .11126142092.131021420 321====== z z z i i i 过载保护系统的传动比为3.21，让传动比为 92.13102 1420 == 总i ，经过过载保护后，33.421 .392 .13=='i ，机械传动部分采用两个变速齿轮使其转速降至102r/min 。得：
海南大学机械原理课程设计说明书 设计题目:牛头刨床 小组成员: 专业班级：11级交通运输（一）班 指导老师：陈致水 2013年6月26日 目录 一、概述........................................................... (2) 二、机构简介与设计数据 (3) 三、课程设计的内容和步骤……………………………… ..4 四、参考文献 (11) 五、设计小结 (12) 一、概述 1．课程设计的题目 牛头刨床 2．课程设计的任务和目的 1)任务： a.导杆机构进行运动分析；
b.导杆机构进行动态静力分析； c.齿轮机构设计； 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。 .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。 二.机构简介与设计数据 机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。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，称工作切削。此时要求速度较低且均匀，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。为此刨床采用急回作用得导杆机构。刨刀每
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
机械原理课程设计 说明书 设计题目：牛头刨床设计 学校：广西科技大学 院（系）：汽车与交通学院 班级：车辆131班 姓名： M J 学号： 指导教师： 时间：
1、机械原理课程设计的目的和任务 1、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学生第一次全 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教学环节。起 目的在于进一步加深学生所学的理论知识，培养学生的独立解决有关课程实际问 题的能力，使学生对于机械运动学和动力学的分析和设计有一个比较完整的概 念，具备计算，和使用科技资料的能力。在次基础上，初步掌握电算程序的编制， 并能使用电子计算机来解决工程技术问题。 2、课程设计的任务：机械原理课程设计的任务是对机器的主题机构进行运 动分析。动态静力分析，并根据给定的机器的工作要求，在次基础上设计；或对 各个机构进行运动设计。要求根据设计任务，绘制必要的图纸，编制计算程序和 编写说明书等。 2、机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 比较清晰、直观；解析法精度较高。 3、机械原理课程设计的基本要求 1．作机构的运动简图，再作机构两个位置的速度，加速度图，列矢量运动方程； 2．作机构两位置之一的动态静力分析，列力矢量方程，再作力的矢量图； 3.用描点法作机构的位移，速度，加速度与时间的曲线。 4、设计数据 设计 内容 导杆机构的运动分析导杆机构的动态静力分析符号n2 L0204 L02A L04B L BC L04S4 X S6 Y S6 G4 G6 P Y P J S4 单位r/min mm N mm kgm2 方案Ⅰ60 380 110 540 0.25 L04B 0.5 L04B 240 50 200 700 7000 80 1.1 Ⅱ64 350 90 580 0.3 L04B 0.5 L04B 200 50 220 800 9000 80 1.2 Ⅲ72 430 110 810 0.36 L04B 0.5 L04B 180 40 220 620 8000 100 1.2 表1-1
牛头刨床机械原理课程设 计方案一位置和位置 Last updated on the afternoon of January 3, 2021
课程设计说明书 学院:_________xxxxxxxxxxxxxxx__ 班级:xxxxxxxxxxxxx 学生姓名: xxx 学号:xxxxxxxxxxx 设计地点（单位）___________xxxxxxxxxxxxxxxxxx ____________ 设计题目:_____________牛头刨床__________________________ 完成日期： 2015年 7 月 10日 成绩(五级记分制):______ __________ 教师签名:_________________________ 年月日 设计数据 (2) 1、概述 牛头刨床简介 (3) 运动方案分析与选择 (4) 2、导杆机构的运动分析 位置4的速度分析 (6) 位置4的加速度分析 (7) 位置9的速度分析 (11) 位置9的加速度分析 (12) 3、导杆机构的动态静力分析 位置4的惯性力计算 (15) 杆组5,6的动态静力分析 (15) 杆组的动态静力分析 (16)
平衡力矩的计算 (17) 4、飞轮机构设计 驱动力矩 (19) 等效转动惯量 (19) 飞轮转动惯量 (20) 5、凸轮机构设计 (22) 6、齿轮机构设计 (26) 1.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：
牛头刨床导杆机构的运动分析 目录 1设计任务及要求…………………………… 2 数学模型的建立…………………………… 3 程序框图…………………………………… 4 程序清单及运行结果……………………… 5 设计总结…………………………………… 6 参考文献……………………………………
机械原理课程设计任务书（一） 姓名郭娜专业机械工程及自动化班级机械08-3班学号0807100305 五、要求： 1）作机构的运动简图（A4或A3图纸）。 2）用C语言编写主程序调用子程序，对机构进行运动分析，并打印出程序及计算结果。 3）画出导轨4的角位移?，角速度? ，角加速度? 的曲线。 4）编写设计计算说明书。 指导教师： 开始日期：2010年7月10 日完成日期：2010 年7月16日
1. 设计任务及要求 要求 （1）作机构的运动简图。 （2）用C语言编写主程序调用子程序，对机构进行运动分析，动态显示，并打印程序及运算结果。 （3）画出导轨的角位移Ψ，角速度Ψ’，角加速度Ψ”。 （4）编写设计计算说明书。 二、数学模型
如图四个向量组成封闭四边形，于是有 0321=+-Z Z Z 按复数式可以写成 a （cos α+isin α）-b(cos β+isin β)+d(cos θ3+isin θ3)=0 （1） 由于θ3=90o，上式可化简为 a （cos α+isin α）-b(cos β+isin β)+id=0 （2）
根据（2）式中实部、虚部分别相等得 acos α-bcos β=0 (3) asin α-bsin β+d=0 (4) (3)(4)联立解得 β=arctan acosa asina d + (5) b= 2adsina d a 22++ (6) 将（2）对时间求一阶导数得 ω2=β’= b a ω1cos(α-β) (7) υc =b ’=-a ω1sin(α-β) (8) 将（2）对时间求二阶导数得 ε3=β”= b 1[a ε1cos(α-β)- a ω2 1sin(α-β)-2υc ω2] （9) a c = b ”=-a ε1sin(α-β)-a ω2 1cos(α-β)+b ω2 2 (10) a c 即滑块沿杆方向的加速度，通常曲柄可近似看作均角速转动，则
牛头刨床课程设计文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
目录 工作原理 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图a）所示。电动机经过皮带和齿轮传动， 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2－3－4－5－6带动刨头6和
刨刀7作往复运动。刨头左行时，刨刀不切削，称为空回行程，此时要求速度较高，以提高 生产率。为此刨床采用有急回运动的导杆机构。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（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。刨头在工作过程中，受到很大的切削阻力（在切削的 前后各有一段的空刀距离，见图b），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转动，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。 (a) (b) 图d
一.设计任务 1、运动方案设计。 2、确定执行机构的运动尺寸。 3、进行导杆机构的运动分析。 4、对导杆机构进行动态静力分析。 5、汇总数据画出刨头的位移、速度、加速度线图以及平衡力矩的变化曲线。 二.设计数据 本组选择第六组数据 表1 表2
三.设计要求 1、运动方案设计 根据牛头刨床的工作原理，拟定1～2个其他形式的执行机构（连杆机构），给出机构简图并简单介绍其传动特点。 2、确定执行机构的运动尺寸 根据表一对应组的数据，用图解法设计连杆机构的尺寸，并将设计结果和步骤写在设计说明书中。 注意：为使整个过程最大压力角最小，刨头导路位于导杆端点B所作圆弧高的平分线上(见图d)。 3、进行导杆机构的运动分析 根据表一对应组的数据，每人做曲柄对应的1到2个位置（如图2中1，2，3，……，12各对应位置）的速度和加速度分析，要求用图解法画出速度多边形，列出矢量方程，求出刨头6的速度、加速度，将过程详细地写在说明书中。 4、对导杆机构进行动态静力分析 根据表二对应组的数据，每人确定机构对应位置的各运动副反力及应加于曲柄上的平衡力矩。作图部分与尺寸设计及运动分析画在同一张纸上（2号或3号图纸）。
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。
目录 一、设计任务 (1) 1.1、牛头刨床的机构简介 (1) 1.2、原始数据及设计要求 (2) 1.3、设计内容 (3) 1.4、画机构的运动简图 (3) 二、导杆机构的运动分析 (4) 2.1、速度分析 (4) 2.2、加速度分析 (5) 三、导杆机构的动态静力分析 (7) 3.1、运动副反作用力分析 (7) 3.2、曲柄平衡力矩分析 (7) 总结 (8) 参考文献 (9)
一、设计任务 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8。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，受到很大的切削阻力，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，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小电动机容量。
课程设计说明书—牛头刨床 1. 机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。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。刨刀每次削完一次，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，受到很大的切削阻力，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，受力变化是很大的，这就
影响了主轴的匀速运转，故需安装飞轮来减少主轴的速度波动，以提高切削质量和减少电动机容量。 图1-1 1．导杆机构的运动分析 已知曲柄每分钟转数n2，各构件尺寸及重心位置，且刨头导路x-x位于导杆端点B所作圆弧高的平分线上。 要求作机构的运动简图，并作机构两个位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图。以上内容与后面动态静力分析一起画在1号图纸上。 1.1设计数据
牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。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，称工作切削。此时要求速度较低且均匀，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。为此刨床采用急回作用得导杆机构。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与棘轮机构带动螺旋机构，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，受到很大的切削阻力，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，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需装飞轮来减小株洲的速度波动，以减少切削质量和电动机容量。 设计 导杆机构的运动分析 内容 符号n2L O2O4L O2A L o4B L BC L o4s4xS6yS6 mm 单位r/mi n 方案 60 380 110 540 0.25l o4B0.5 l o4B240 50 Ⅲ 1.2曲柄位置的确定
牛头刨床课程设计精编 W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
目录工作原理............................................................ 一.设计任务......................................................... 二.设计数据......................................................... 三.设计要求......................................................... 1、运动方案设计................................................. 2、确定执行机构的运动尺寸....................................... 3、进行导杆机构的运动分析....................................... 4、对导杆机构进行动态静力分析................................... 四.设计方案选定..................................................... 五.机构的运动分析................................................... 2.加速度分析.................................................... 2.加速度分析.................................................... 七.数据总汇并绘图................................................... 九.参考文献.........................................................
目录 一、概述........................................................... (2) 二、机构简介与设计数据 (3) 三、课程设计的内容和步骤……………………………… ..4 四、参考文献 (11) 五、设计小结 (12)
一、概述 1．课程设计的题目 牛头刨床 2．课程设计的任务和目的 1)任务： a.导杆机构进行运动分析； b.导杆机构进行动态静力分析； c.齿轮机构设计； 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。 .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。
二.机构简介与设计数据 2.1机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。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，称工作切削。此时要求速度较低且均匀，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。为此刨床采用急回作用得导杆机构。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与棘轮机构带动螺旋机构，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，受到很大的切削阻力，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，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需装飞轮来减小株洲的速度波动，以减少切削质量和电动机容量。 2.2设计数据
目录 一、设计题目与原始数据 ..................................... - 1 - 二、牛头刨床示意图......................................... - 2 - 三、导杆机构设计........................................... - 2 - 四、机构的运动分析......................................... - 4 - 五、机构动态静力分析....................................... - 9 - 六、飞轮设计.............................................. - 13 - 七、设计凸轮轮廓曲线...................................... - 15 - 八、齿轮设计及绘制啮合图 .................................. - 15 - 九、解析法................................................ - 16 -1．导杆机构设计 (16) 2．机构运动分析 (17) 3．凸轮轮廓曲线设计 (19) 4.齿轮机构设计 (22) 十、本设计的思想体会...................................... - 22 -参考文献.................................................. - 22 -附录.................................................. - 23 -
江苏师范大学机电工程学院 课程设计说明书 题目：牛头刨床机构设计及运动分析 系别 专业班级 学生姓名 学号 指导教师 2014年1月8日 目录 一、概述
1.1、课程设计的目的——————————————— 2 1.2、工作原理—————————————————— 2 1.3、设计要求—————————————————— 3 1.4、设计数据—————————————————— 4 1.5、创新设计内容及工作量———————————— 4 二、牛头刨床主传动机构的结构设计与分析 2.1、方案分析—————————————————— 5 2.2、主传动机构尺寸的综合与确定————————— 5 2.2、杆组拆分—————————————————— 6 2.4、绘制刀头位移曲线图————————————— 7 三、牛头刨床主传动机构的运动分析及程序 3.1、解析法进行运动分析————————————— 8 3.2、程序编写过程（计算机C语言程序）—————— 10 3.3、计算数据结果——————————————— 12 3.4、位移、速度和加速度运动曲线图与分析————— 13 四、小结 心得体会——————————————————— 18五、 参考文献 参考文献——————————————————— 19 一、概述 1.1、课程设计的目的
目的： 机械课程创新设计是培养学生机械系统方案设计能力的技术基础课程，他是机制专业课程学习过程中的一个重要实践环节。其目的是以机制专业课程的学习为基础，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专业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。 1.2、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件的平面切削加工的机床。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，凸轮8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。