河北工程大学牛头刨床机械原理课程设计3

机械原理课程设计-牛头刨床结构设计
牛头刨床是金属加工行业中常用的一种大型机床，它主要用于木材或金属的刨削加工。

本文将针对牛头刨床的结构进行设计，旨在为机械原理课程的学习者提供一些实用指导。

首先，牛头刨床的主要结构由床身、主轴箱、工作台、进刀机构、输送机构、电气装置等几个部分组成。

床身应采用铸铁材料，以保证高强度和稳定性。

主轴箱应位于床身的中心位置，包括主轴、齿轮箱和主电机等组件，以便于操作人员直接控制和调节工作过程。

工作台是刨床加工的“工作台”，也是制品的支撑平面。

工作台的高低和翻转方向应该具有可调节的功能，以创造出不同的工作环境。

同时，在工作台上应该安装一块正方形或长方形的工作面板，用于刨削被加工材料的表面。

工作面板的平整度应达到精度等级6级以上。

进刀机构是驱动铣刀前进的部件，其主要组成包括导轨、刨削压力装置、进给丝杠等。

这些部件需要协调工作才能满足牛头刨床的正常运转。

同时，输送机构是将加工材料移动到加工区域的重要组成部分。

电气装置一般由电器控制系统和强电控制系统组成。

电气系统的控制器可以通过控制机床的各个部分进行自动化调节，使刨床在自动化控制水平上达到良好的性能。

总之，设计一台高性能、高精度的牛头刨床需要考虑机械原理、建筑设计、电气工程以及制造工艺等各方面的因素。

本文结合以上方面的特点，希望能为机械原理课程的学习者提供一些实用指导和借鉴。

目录一、概述§1.1、课程设计的任务和目的————————————— 1 §1.2、课程设计的要求———————————————— 1 §1.3、课程设计的数据———————————————— 1二、牛头刨床主传动机构的结构设计与分析§2.1、机构选型、方案分析及方案的确定———————— 2 §2.2、主传动机构尺寸的综合与确定—————————— 2 §2.3、杆组拆分——————————————————— 3 §2.4、绘制机构运动简图——————————————— 3 §2.5、绘制刀头位移曲线图—————————————— 3三、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—————————————— 3 §3.2、程序编写过程（计算机C语言程序）——————— 5 §3.3、计算数据结果————————————————— 6 §3.4、位移、速度和加速度运动曲线图与分析—————— 7四、小结心得体会—————————————————————— 8五、参考文献参考文献—————————————————————— 8一、概述§1.1、课程设计的任务和目的课程设计的任务：（一）执行机构结构设计及分析1．牛头刨床的机构选型、运动方案拟定；2．主传动机构尺度综合及确定；3．机构的杆组拆分和机构简图的绘制；4．绘制刀头位移曲线图；（二）执行机构运动分析1．建立数学模型，解析法进行运动分析；2．程序编写；3．上机调试程序；4．位移、速度和加速度运动曲线图与分析；（三）撰写设计说明书（四）考核课程设计的目的：机械原理课程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，记忆不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。

牛头刨床设计一、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。

电动机经过减速传动装置（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。

图1 牛头刨床二、设计要求电动机轴与曲柄轴2平行，刨刀刀刃点E与铰链点C的垂直距离为50mm，使用寿命10年，每日一班制工作，载荷有轻微冲击。

允许曲柄2转速偏差为土5％。

要求导杆机构的最大压力角应为最小值；凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内，摆动从动件9的升、回程运动规律均为等加速、等减速运动。

执行构件的传动效率按0.95计算，系统有过载保护。

按小批量生产规模设计。

三、设计数据表1 设计数据四、设计内容及工作量（1）根据牛头刨床的工作原理，拟定2～3个其他形式的执行机构（连杆机构），并对这些机构进行分析对比。

（2）根据给定的数据确定机构的运动尺寸。

要求用图解法设计，并将设计结果和步骤写在设计说明书中。

（3）导杆机构的运动分析。

将导杆机构放在直角坐标系下，建立数学模型。

（4）凸轮机构设计。

根据给定的已知参数，确定凸轮的基本尺寸（基圆半径r o、机架l o2o9和滚子半径r r）和实际轮廓，并将运算结果写在说明书中（可选）。

（5）编写设计计算说明书。

机械原理课程设计说明书设计题目牛头刨床课程设计说明书—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1-11．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设计数据导杆机构的运动分析设计内容符号n2L O2O4L O2A L o4B L BC L o4s4xS6yS6单位r/mmmin64 350 90 580 0.3L o4B0.5 L o4B200 50方案Ⅱ1.2曲柄位置的确定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，顺ω2方向将曲柄圆作12等分的位置（如下图）。

图1-2取第Ⅱ方案的第4位置和第10位置（如下图1-3）。

图1-31.3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置的速度多边形和加速度多边形如下图1-4，1-5，并将其结果列入表格（1-2）表格1-1位置未知量方程4 位置点V A4V A4= V A3+ V A4A3方向⊥AO4⊥AO2∥AO4大小？ w2L AO2 ？V C V c= V B+ V C B方向 //x ⊥BO4⊥CB大小？ w4L BO4 ？a A4a A4= a n A4O4+ a t A4O4= a A3+a k A4A3+ a r A4A3方向 A→O4⊥AO4 A→O2⊥BO4∥BO4大小 w24 L AO4 ？ w22L AO2 2w A3V A4A3？a c a c= a B+ a CB n+ a CB t方向∥x √C→B ⊥BC大小？√ w25L BC ？图1-4图1-5位置未知量方程位置10 点V A4V A4= V A3+ V A4A3方向⊥AO4⊥AO2∥AO4大小？ w2L AO2 ？V C V c= V B+ V C B方向 //x ⊥BO4⊥CB大小？ w4L BO4 ？a A4a A4= a n A4O4+ a t A4O4= a A3+a k A4A3+ a r A4A3方向 A→O4⊥AO4 A→O2⊥BO4∥BO4大小 w24 L AO4 ？ w22L AO2 2A3V A4A3？a c a c= a B+ a CB n+ a CB t方向∥x √C→B ⊥BC大小？√ w25L BC ？表格（1-2）位置要求图解法结果解析法结果绝对误差相对误差位置4点v c（m/s）0.a c(m/s2)位v c置10点（m/s ）a c(m/ s2)各点的速度，加速度分别列入表1-3，1-4中表1-3项目位置ω2ω4V A4V B V c位置4点位置10点单位1/s 1/s m/s表1-4项目位置位置4点位置10点单位2 机构的动态静力分析2.1.设计数据已知 各构件的质量G（曲柄2、滑块3和连杆5的质量都可以忽略不计），导杆4绕重心的转动惯量J s 4 及切削力P 的变化规律（图1-1，b ）。

机械原理课程设计——牛头刨床(速度分析与受力分析附于最后)说明书姓名：分析点：4,10点组号：第3组2011 年 7 月 15日工作原理 (3)一.设计任务 (4)二.设计数据 (4)三.设计要求 (4)1、运动方案设计 (4)2、确定执行机构的运动尺寸 (4)3、进行导杆机构的运动分析 (5)4、对导杆机构进行动态静力分析 (5)四.设计方案选定 (5)五. 机构的运动分析 (6)1. 4点速度分析,加速度分析 (7)2. 10点速度,加速度分析 (9)六.机构动态静力分析 (11)七.数据总汇并绘图 (13)九.参考文献 (16)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0.05H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。

机械原理课程设计说明书设计题目牛头刨床课程设计说明书—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1-11．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设计数据导杆机构的运动分析设计内容符号n2L O2O4L O2A L o4B L BC L o4s4xS6yS6mm单位r/min64 350 90 580 0.3L o4B0.5L o4B200 50方案Ⅱ1.2曲柄位置的确定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，顺ω2方向将曲柄圆作12等分的位置（如下图）。

图1-2取第Ⅱ方案的第4位置和第10位置（如下图1-3）。

图1-31.3速度分析以速度比例尺:(0.01m/s)/mm和加速度比例尺:(0.01m/s2)/m m用相对运动的图解法作该两个位置的速度多边形和加速度多边形如下图1-4，1-5，并将其结果列入表格（1-2）表格1-1位置未知量方程4位置点V A4V A4=V A3+V A4A3方向⊥AO4⊥AO2∥AO4大小？w2L AO2？V C V c=V B+V C B方向//x⊥BO4⊥CB大小？w4L BO4？a A4a A4=a n A4O4+a t A4O4=a A3+a k A4A3+a r A4A3方向A→O4⊥AO4 A→O2⊥BO4∥BO4大小w24L AO4？w22L AO22w A3V A4A3？a c a c=a B+a CB n+a CB t方向∥x√C→B⊥BC大小？√w25L BC？图1-4图1-5位置未知量方程位置10 点V A4V A4=V A3+V A4A3方向⊥AO4⊥AO2∥AO4大小？w2L AO2？V C V c=V B+V C B方向//x⊥BO4⊥CB大小？w4L BO4？a A4a A4=a n A4O4+a t A4O4=a A3+a k A4A3+a r A4A3方向A→O4⊥AO4 A→O2⊥BO4∥BO4大小w24L AO4？w22L AO22A3V A4A3？a c a c=a B+a CB n+a CB t方向∥x√C→B⊥BC大小？√w25L BC？表格（1-2）位置要求图解法结果解析法结果绝对误差相对误差位置4点v c（m/s）0.a c(m/s2)位置10点v c（m/s ）a c(m/ s2)各点的速度，加速度分别列入表1-3，1-4中表1-3项目 位置 ω2 ω4 V A 4 V B V c位置4点 位置10点单位 1/s 1/s m/s表1-4 项目 位置位置4点位置10点 4单位2机构的动态静力分析 2.1.设计数据已知各构件的质量G （曲柄2、滑块3和连杆5的质量都可以忽略不计），导杆4绕重心的转动惯量J s 4及切削力P 的变设计内容 导杆机构的动态静力分析 符号 G4 G 6P Js 4y pxS 6 yS 6 单位 N Kg.m2mm 方案220800 9000 1.280200 50化规律（图1-1，b）。

机械原理课程设计说明书设计题目牛头刨床导杆机构的动态静力分析及凸轮机构的设计系别机械工程系专业班级数控学生姓名学号 2指导教师2011 年6 月11 日目录：1、程设计任务书 (1)(1)工作原理及工艺动作过程 (1)（2）原始数据及设计要求 (2)2、设计说明书 (3)（1）画机构的运动简图 (3)（2）对位置3点进行速度分析和加速度分析 (3)（3）对位置8点进行速度分析和加速度分析 (5)（4）对位置3点进行动态静力分析 (6)（5）刨头C点的运动线图 (7)（6）凸轮的设计及从动件运动线图 (8)3、总结和心得 (10)4、附件和参考文献 (11)一、课程设计任务书1. 工作原理及工艺动作过程牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。

刨床工作时,如图(1-1）所示，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；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。

切削阻力如图(b）所示。

Y s6图（1-1）(b)2．原始数据及设计要求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。

二、设计说明书1．画机构的运动简图1、根据方案Ⅲ提供的数据, 以O 4为原点定出坐标系，根据尺寸分别定出O 2点，B 点，C 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8′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,分别作出第Ⅲ方案的第3位置和第8位置滑块C 所处的位置。

机械原理牛头刨床课程设计说明书【课程设计说明书】机械原理牛头刨床一、设计要求设计一台工业用牛头刨床，实现对工件的加工和修整。

具体要求如下：1. 切削平面尺度：500mm×300mm；2.设计应符合牛头刨床机床的常见设计规范，确保机床的稳定性和可靠性；3.确定合适的传动方式，保证工作台的运动平稳、精度高；4.配备适用于牛头刨床的刀具，并设计合理的刀具固定装置；5.设计合适的工作台升降装置，以便对工件进行修整和加工；6.需要制作完整的设计图纸，包括总装图、零件图、工艺图、总体尺寸图等。

二、设计方案1.结构设计：本设计采用C型床身结构，床身采用优质铸铁材料，具有足够的刚性和稳定性。

设计采用铸造床身而非焊接结构，以确保床身的牢固性和寿命。

2.传动方式：采用液压传动和滚珠丝杠传动相结合的方式，保证牛头刨床的刨削平稳性和精确度。

使用液压缸控制工作台的下行速度，滚珠丝杠传动确保工作台的升降精度。

3.刀具固定装置：设计使用可调节的夹具和刀架装置，以便进行不同尺寸工件的加工。

采用刀架的固定方式，提高切削精度和稳定性。

4.工作台调整装置：使用螺杆和手柄的组合进行工作台的调整和锁定，确保工作台的位置在切削过程中保持稳定。

三、关键技术分析1.床身结构设计：床身是整个牛头刨床的基础，需要具备足够的刚性和稳定性。

采用C型床身结构可以有效避免因切削过程中产生的振动对加工质量的影响。

2.传动系统设计：液压传动和滚珠丝杠传动结合，确保切削平稳和升降精度。

液压系统可根据切削要求调节下行速度，滚珠丝杠传动可以精确控制工作台的升降位置。

3.刀具固定方式设计：可调节的夹具和刀架结合，使得牛头刨床可以适应不同尺寸工件的加工。

刀架的固定方式可以提高切削精度和稳定性。

4.工作台调整装置设计：使用螺杆和手柄的组合进行工作台的调整和锁定，使得工作台的位置在切削过程中保持稳定。

确保工件加工精度和切削平面的平整。

四、设计结果经过详细设计和计算，本课程设计的机械原理牛头刨床满足设计要求，具备较高的稳定性、精确度和操作性。

机械原理课程设计说明书牛头刨床一、设计题目牛头刨床的机械原理设计二、设计目的本次课程设计的目的是通过对牛头刨床的设计，深入理解机械原理中机构的运动和动力传递，掌握机械设计的基本方法和步骤，提高分析和解决实际工程问题的能力。

三、原始数据及设计要求1、刨削行程长度：＿___mm2、刨削速度：＿___m/min3、行程速比系数：＿___4、刨刀工作行程时的平均切削力：＿___N5、刨刀空行程时的平均阻力：＿___N设计要求：1、绘制机构运动简图。

2、对机构进行运动分析和动力分析。

3、确定电动机的功率和转速。

4、设计主要零部件的结构尺寸。

四、机构的选择和工作原理牛头刨床通常采用曲柄摇杆机构来实现刨刀的往复直线运动。

其工作原理是：电动机通过皮带传动将动力传递给飞轮，飞轮带动曲柄旋转，曲柄通过连杆带动摇杆摆动，摇杆与滑枕相连，从而使滑枕带动刨刀作往复直线运动。

五、运动分析1、位移分析设曲柄长度为 r，连杆长度为 l，摇杆长度为 a，偏距为 e。

以曲柄转角φ 为自变量，根据几何关系可以得到摇杆的摆角θ 和滑枕的位移 s 的表达式。

2、速度分析对位移方程求导，可以得到摇杆的角速度ω 和滑枕的速度 v 的表达式。

3、加速度分析对速度方程求导，可以得到摇杆的角加速度ε 和滑枕的加速度 a 的表达式。

六、动力分析1、工作阻力分析根据刨削工艺要求，确定刨刀在工作行程和空行程中的阻力变化规律。

2、惯性力分析计算各构件的质量和转动惯量，根据加速度分析结果计算惯性力。

3、平衡分析考虑惯性力和工作阻力，对机构进行平衡分析，以减小振动和冲击。

七、电动机的选择1、计算工作功率根据刨削力和刨削速度，计算刨削工作所需的功率。

2、考虑传动效率考虑皮带传动、齿轮传动等的效率，计算电动机所需的输出功率。

3、选择电动机根据所需功率和转速，选择合适的电动机型号。

八、主要零部件的设计1、曲柄和连杆的设计根据受力情况和运动要求，确定曲柄和连杆的材料、尺寸和结构形式。

机械原理牛头刨床课程设计----运动分析第一篇：机械原理牛头刨床课程设计----运动分析3的角位移l1=120;l6=240;x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));fori=14:1:31 y(i)=pi+y(i);end >> plot(x*180/pi,y*180/pi) E的位移 l1=120;l6=240;x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));for i=14:1:31 y(i)=pi+y(i);end l=466.507;l3=500;l4=97.929;a=pi-asin((l-l3*sin(y))./l4);b=l3*cos(y)+l4*cos(a);plot(x*180/pi,b) 4的角位移l1=120;l6=240;x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));for i=14:1:31 y(i)=pi+y(i);end l=466.507;l3=500;l4=97.929;a=pi-asin((l-l3*sin(y))./l4);>> plot(x*180/pi,a*180/pi)3的角速度l1=120;l6=240;x1=-pi/6:2*pi/36:11/6*pi;y1=l1*2*pi*(l1+l6*sin(x1))./(l6*l6+l1*l1+2*l6 *l1*sin(x1));plot(x1*180/pi,y)4的角速度l1=120;l6=240;>> x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;>> y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));>> for i=14:1:31 y(i)=pi+y(i);end >> l=466.507;l3=500;l4=97.929;>> a=pi-asin((l-l3*sin(y))./l4);>>y1=l1*2*pi*(l1+l6*sin(x))./(l6*l6+l1*l1+2*l6*l1*sin(x));>>y4=(y1.*l3.*cos(y))./(l4.*cos(a));>> plot(x*180/pi,y4)E的速度l1=120;l6=240;x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));fori=14:1:31 y(i)=pi+y(i);end l=466.507;l3=500;l4=97.929;a=pi-asin((l-l3*sin(y))./l4);y1=l1*2*pi*(l1+l6*sin(x))./(l6*l6+l1*l1+2*l6*l1*sin(x ));>> v=-(y1.*l3.*sin(y+a))./cos(a);>> plot(x*180/pi,v)3的角加速度l1=120;l6=240;x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;y3=(l6.*l6-l1.*l1).*l6.*l1.*2.*2.*pi.*pi.*cos(x)./((l6.*l6+l1.*l1+2.*l6.*l1.*sin(x)).* (l6.*l6+l1.*l1+2.*l6.*l1.*sin(x)));>>plot(x*180/pi,y3)4的角加速度>> l1=120;l6=240;x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));fori=14:1:31 y(i)=pi+y(i);end l=466.507;l3=500;l4=97.929;a=pi-asin((l-l3*sin(y))./l4);y1=l1*2*pi*(l1+l6*sin(x))./(l6*l6+l1*l1+2*l6*l1*sin(x ));y4=-(y1.*l3.*cos(y))./(l4.*cos(a));>> y3=(l6.*l6-l1.*l1).*l6.*l1.*2.*2.*pi.*pi.*cos(x)./((l6.*l6+l1.*l1+2.*l6.*l1.*sin(x)).* (l6.*l6+l1.*l1+2.*l6.*l1.*sin(x)));a4=((y3.*l3.*cos(y)-y1.*y1.*l3.*sin(y)).*l4.*cos(a)+y1.*l3.*l4.*cos(y).*sin(a).*y4)./((l4.*c os(a)).*(l4.*cos(a)));>> plot(x*180/pi,a4)E的加速度l1=120;l6=240;x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));fori=14:1:31 y(i)=pi+y(i);end l=466.507;l3=500;l4=97.929;a=asin((l-l3*sin(y))./l4);y1=l1*2*pi*(l1+l6*sin(x))./(l6*l6+l1*l1+2*l6*l1*sin(x ));y4=-(y1.*l3.*cos(y))./(l4.*cos(a));y3=(l6.*l6-l1.*l1).*l6.*l1.*2.*2.*pi.*pi.*cos(x)./((l6.*l6+l1.*l1+2.*l6.*l1.*sin(x)).* (l6.*l6+l1.*l1+2.*l6.*l1.*sin(x)));>> e=-((y3.*l3.*sin(y-a)+y1.*l3.*cos(y+a).*(y1+y4)).*cos(a)+y1.*l3.*sin(y+a).*sin(a).*y4). /(cos(a).*cos(a));>> plot(x*180/pi,e)第二篇：机械原理课程设计牛头刨床机械原理课程设计——牛头刨床设计说明书（3）待续2.6．滑块6的位移，速度，加速度随转角变化曲线§其位移，速度，加速度随转角变化曲线如图所示：三．设计方案和分析§3.1方案一3.1.1方案一的设计图3.1.2方案一的运动分析及评价（1）运动是否具有确定的运动该机构中构件n=5。

一、课程设计任务书1. 工作原理及工艺动作过程牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。

刨床工作时,如图(1-1）所示，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；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。

切削阻力如图(b）所示。

Y图（1-1）(b)、设计说明书1．画机构的运动简图1、以O4为原点定出坐标系，根据尺寸分别定出O2点，B点，C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，顺ω2方向将曲柄圆作12等分的位置（如下图）。

图1-2取第I方案的第4位置和第9位置（如下图1-3）。

图 1-32. 对位置4点进行速度分析和加速度分析（a ） 速度分析 取速度比例尺l μ=mmsm001.0对A 点： 4A V = 3A V + 34A A V方向：4BO ⊥ O 2⊥ //O 4 大小： ？ √ ？4A V =l μ⨯4pa =sm mm mm s m673239.0239.673001.0=⨯4ω=AO A l V 44=sr mm sm38431.1486334.0673239.0= 34A A V =l μ43a a l =sm mm mm s m156326.0326.156001.0=⨯ V 5B = V 4B =4ω⨯B O l 4=s m 747530.0对于C 点： C V = B V + CB V 方向： //'XX B O 4⊥ BC ⊥ 大小： ？ √ ？C V =l μ⨯pc l =mms m001.0sm mm 749708.0708.749=⨯ CB V =l μ⨯bc l =mmsm001.0s m mm 0490895.00895.49=⨯ 5ω=bcl CBl u V =s r 363626.0 速度分析图：图 1-4(b)加速度分析 选取加速度比例尺为a μ=mmsm 2001.0对于A 点：4A a = n A a 4 + t A a 4 = 3A a + k A A a 34 + 34r A A a 方向： A →4O B O 4⊥ A →2O B O 4⊥ //B O 4 大小： √ ？ √ √ ? 由于3A a =22ωA O l 2=234263.4smKA A a 34=24ω34AA V =2432808.0sm n A a 4=24ωA O l 4=2931975.0s m 已知，根据加速度图1-5可得：t A a 4=a μ''a n l =2549416.0sm ， r A A a 34=a μ''a k l =2298112.3sm 。

《机械原理》课程设计计算说明书设计题目：牛头刨床学院：机械工程学院专业班级：机自1421班学生姓名：郭文超学号： 03320142108指导教师：赵楠2016年07月04日——2016年07月07日目录工作原理 (3)一.设计任务 (4)二.设计数据 (4)三.设计要求 (5)1、运动方案设计 (5)2、确定执行机构的运动尺寸 (5)3、进行导杆机构的运动分析四.设计方案选定五.1.32.381111 (12)13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10－11各有一段0.05H(a)(b)图d表2求出刨头3的速度、加速度，将过程详细地写在说明书中。

四.设计方案选定如图所示，牛头刨床的主传动机构采用导杆机构、连杆滑块机构组成的5杆机构。

采用导杆机构，滑块与导杆之间的传动角r始终为90o，且适当确定构件尺寸，可以保证机构工作行程速度较低并且均匀，而空回行程速度较高，满足急回特性要求。

适当确定刨头的导路位置，可以使压力角 尽量小。

五.机构的运动分析1.3点速度分析当曲柄位于3点时如上图已知：ω04=2πn/60=7.536rad/sV A4 = V A3A4 + V A3方向：⊥杆4 ∥杆4 ⊥杆2大小：？？√已知：V A3=ω04×L2 =7.536×110=828.96mm/s 作图得：V A4=670.05MM/Sω04=V A4/L AO4=670.05/513.91=1.306rad/s V B=ω04×L4=1.306 ×810=1057.86mm/sVc= V B + V CB方向：∥X-X √⊥杆BC大小：？√？由作图法得：：V C2和3在A点处的转其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。

《机械原理》课程设计计算说明书设计题目：牛头刨床学院：机械工程学院专业班级：机自1421班学生姓名：郭文超学号： 03320142108指导教师：赵楠2016年07月04日——2016年07月07日目录工作原理 (3)一.设计任务 (4)二.设计数据 (4)三.设计要求 (5)1、运动方案设计 (5)2、确定执行机构的运动尺寸 (5)3、进行导杆机构的运动分析四.设计方案选定五.1.32.381111 (12)13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10－11各有一段0.05H(a)(b)图d表2求出刨头3的速度、加速度，将过程详细地写在说明书中。

四.设计方案选定如图所示，牛头刨床的主传动机构采用导杆机构、连杆滑块机构组成的5杆机构。

采用导杆机构，滑块与导杆之间的传动角r始终为90o，且适当确定构件尺寸，可以保证机构工作行程速度较低并且均匀，而空回行程速度较高，满足急回特性要求。

适当确定刨头的导路位置，可以使压力角 尽量小。

五.机构的运动分析1.3点速度分析当曲柄位于3点时如上图已知：ω04=2πn/60=7.536rad/sV A4 = V A3A4 + V A3方向：⊥杆4 ∥杆4 ⊥杆2大小：？？√已知：V A3=ω04×L2 =7.536×110=828.96mm/s 作图得：V A4=670.05MM/Sω04=V A4/L AO4=670.05/513.91=1.306rad/s V B=ω04×L4=1.306 ×810=1057.86mm/sVc= V B + V CB方向：∥X-X √⊥杆BC大小：？√？由作图法得：：V C2和3在A点处的转其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。

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113学号：20110201083学生：张三指导老师：李燕青岛理工大学教务处2013 年 12月 27日《机械原理课程设计》评阅书摘要选取方案三，利用图解法对1点和6电状态时牛头刨床导杆机构进行运动分析、动态静力分析，并汇总本方案所得各位置点的速度、加速度、机构受力数据绘制曲线图。

进行方案比较，确定最佳方案。

将一个班级分为 3 组，每组11人左右，一组选择一个备选方案进行如下分析工作：课程设计内容：牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析；（1）绘制机构运动简图（两个位置）；（2）速度分析、加速度分析；（3）机构受力分析（求平衡力矩）；（4）绘制运动线图。

（上述三项作在一张A1号图纸上）精选文档目录摘要 (I)1设计任务 (1)2导杆机构的基本尺寸确定 (2)3 导杆机构的运动分析 (4)3.1 速度分析 (4)3.2 加速度分析 (5)4导杆机构的动态静力分析 (8)4.1 运动副反作用力分析 (8)4.2 曲柄平衡力矩分析 (10)总结 (11)致谢 (12)参考文献 (13)1设计任务一、课程设计的性质、目的和任务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教学环节。

其意义和目的在于：以机械系统运动方案设计为结合点，把机械原理课程设计的各章理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和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，使学生对于机械运动学和动力学的分析和设计有一个较完整的概念，具备计算、制图和使用技术资料的能力。

二、课程设计教学的内容和要求将一个班级进行分组，每组10人左右，一组选择一个备选方案进行如下分析工作：课程设计内容：牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析；（1）绘制机构运动简图；（2）速度分析、加速度分析；（1张1号图纸）（3）机构动态静力分析；（4）绘制运动线图。

机械原理课程设计说明书牛头刨床机构设计一、课程设计题目机械原理课程设计说明书牛头刨床机构设计二、设计目的通过本次机构设计，加深学生对于机械原理的理解和掌握；培养学生具备独立解决机械问题的能力；通过模拟实现，让学生深刻理解牛头刨床的结构和工作原理。

三、设计要求（1）设计要求结构简单可靠，工作平稳，制造易于加工和装配。

（2）设计要求工作台长宽比要合理，工作台面平整度略小于加工零件的平面度。

（3）设计要求工作台移植要平稳，能适应各种行程要求。

（4）设计要求床身刚性好，工作平台在工作时不得发生变形。

（5）设计要求走刀架结构刚性好，刀架在工作时不得发生晃动。

四、设计内容（1）牛头刨床的结构和工作原理分析。

（2）牛头刨床机构的设计选择。

（3）牛头刨床机构的构造设计。

（4）牛头刨床机构的运动仿真。

（5）设计说明书的撰写。

五、设计步骤一、牛头刨床的结构和工作原理分析。

通过对牛头刨床的结构和工作原理的了解，明确机床的工作条件和要求，为机构的设计提供依据。

二、牛头刨床机构的设计选择。

根据机床的工作要求，选择适合的机构方案，包括床身、工作台、走刀架、传动机构、电气控制等方面的设计。

三、牛头刨床机构的构造设计。

对选定的机构方案进行具体的构造设计，包括各构件的选材、尺寸、结构形式、加工工艺等方面的设计。

四、牛头刨床机构的运动仿真。

选用CAD等软件对设计完成的机构进行运动仿真，检验机构的合理性、正确性和有效性。

五、设计说明书的撰写。

撰写设计说明书，包括机床的工作原理、构造设计、工艺要求、加工及调试方法等方面的内容。

六、设计成果（1）设计完成的牛头刨床机构模型。

（2）牛头刨床的结构和工作原理分析报告。

（3）牛头刨床机构的设计方案报告。

（4）牛头刨床机构的构造设计报告。

（5）牛头刨床机构的运动仿真报告。

（6）设计说明书。

七、注意事项（1）本次课程设计需要大量运用机械原理知识，对于机械原理的理解和掌握是非常重要的。

（2）在设计过程中需要注意结构的合理性、稳定性、可靠性和经济性。