牛头刨床机构运动分析 课程设计.

牛头刨床机构设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握牛头刨床的基本结构及其工作原理；2. 使学生了解并掌握牛头刨床机构设计中涉及的几何关系和力学原理；3. 引导学生掌握牛头刨床机构设计的基本步骤和方法。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行牛头刨床机构设计的能力；2. 提高学生运用绘图工具（如CAD软件）进行机构设计图绘制的能力；3. 培养学生通过小组合作，解决实际工程问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对机械设计的兴趣，培养其创新意识和实践能力；2. 培养学生严谨的科学态度和良好的团队合作精神；3. 引导学生关注我国机械制造业的发展，树立为国家和民族工业发展做贡献的价值观。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生在掌握牛头刨床机构设计相关知识的基础上，具备实际设计和解决问题的能力，培养其创新精神和团队合作意识，为我国机械制造业培养高素质的技术人才。

通过本课程的学习，学生将能够独立完成牛头刨床机构的设计任务，并具备一定的工程实践能力。

二、教学内容1. 牛头刨床的基本结构及其工作原理：- 牛头刨床的结构组成与功能- 牛头刨床的工作原理及性能参数2. 牛头刨床机构设计相关理论知识：- 几何关系分析：平面连杆机构、曲柄滑块机构- 力学原理：刨削力的计算与合成、强度计算3. 牛头刨床机构设计方法与步骤：- 设计要求及参数确定- 机构设计计算：运动学计算、动力学计算- 结构设计：主要零部件设计、装配设计4. 牛头刨床机构设计实践：- 设计实例分析：分析典型牛头刨床机构设计案例- 设计任务：学生分组进行牛头刨床机构设计实践- 设计成果展示与评价根据课程目标，教学内容参照教材相关章节进行组织，包括牛头刨床的基本结构、工作原理、机构设计理论、设计方法和实践环节。

教学大纲明确教学内容安排和进度，确保教学内容的科学性和系统性。

通过本章节的学习，学生能够系统地掌握牛头刨床机构设计的相关知识和技能，为实际工程应用打下坚实基础。

机械原理课程设计说明书题目：牛头刨床机构方案分析班级：姓名：学号：指导教师：成绩：年月日目录一、设计题目 (1)1.1已知条件 (1)1.2设计要求 (1)二、滑枕初始位置及行程H的确定方法 (1)三、机构的结构分析 (2)四、机构的运动分析 (2)4.1所调用的杆组子程序中虚参与实参对照表 (2)4.2源程序 (2)4.3运行结果 (5)五、机构的动态静力分析 (6)5.1所调用的杆组子程序中虚参与实参对照表 (6)5.2源程序 (7)5.3运行结果 (10)六、飞轮的转动惯量 (12)6.1源程序 (12)6.2运行结果 (14)七、主要的收获和建议 (15)八、参考文献 (15)一、设计题目1.1已知条件（图a,b）所示为两种牛头刨床主机构的运动简图，已知，l 1=0.1m,l=0.4m,l3=0.75m,l4=0.15m,ly=0.738m,l′3=0.375m,a=0.05m,b=0.15,c=0.4m,d=0.1m。

只计构件3、5的质量，其余略去不计，m 3=30kg,Js3=0.7kg·m2,m5=95kg。

工艺阻力Q如图所示，Q=9000N。

主轴1的转速为60r/min(顺时针方向)，许用运转不均匀系数[δ]=0.03。

1.2设计要求1.2.1进行运动分析，绘制出滑枕5的位移、速度和加速度线图。

1.2.2进行动态静力分析，绘制固定铰链处的反力矢端图和平衡力矩Td的线图。

1.2.3以主轴为等效构件，计算飞轮转动惯量。

二、滑枕初始位置及行程H的确定方法构件1和3在左侧垂直的位置为初始位置，此时α=л+arcsin(l1/l0)行程H等于B点划过的弧所对应的弦长即H=2l1l3/lb同于a三、机构的结构分析四、机构的运动分析4.1所调用的杆组子程序中虚参与实参对照表4.1.1调用bark函数，求点3的运动参数4.1.2调用rprk函数求构件③的运动参数4.1.3调用bark函数求点4的运动参数4.1.4调用rppk函数求点5的运动参数4.2源程序#include "stdio.h"#include "graphics.h" /*图形库*/#include "subk.c" /*运动分析子程序*/#include "draw.c" /*绘图子程序*/main(){static double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2],del;static double t[10],w[10],e[10],pdraw[370],vpdraw[370],apdraw[370];static int ic;double r13,r24,r45, r29,r57,r58,gam1,r28;double gam2,r59;double pi,dr,gam7,gam8;double r2,vr2,ar2,r3,vr3,ar3;int i;FILE *fp; /*定义变量*/char *m[]={"p","vp","ap"};r13=0.1;r24=0.75;r45=0.15 ;r29=0.375;gam1=atan(1/4); gam2=-atan(1/3);t[6]=0.0; w[6]=0.0; e[6]=0.0;e[1]=0.0; del=15.0; /*赋值*/pi=4.0*atan(1.0); /*求л*/dr=pi/180.0; /*求弧度*/gam7=gam1*dr;gam8=gam2*dr; /*变角度为弧度*/w[1]=-2*pi;p[1][1]=0.0;p[1][2]=0.0;p[2][1]=0.0;p[2][2]=-0.4;p[6][1]=0.0;p[6][2]=0.338; /*赋定铰链值*/printf(" \n The Kinematic Parameters of Point 6\n");printf("No THETA1 S6 V6 A6\n");printf(" deg m m/s m/s/s\n");/*在屏幕上写表头*/if((fp=fopen("first file","w"))==NULL){printf(" Can't open this file.\n");exit(0);} /*建立并打开文件first file*/ fprintf(fp," \n The Kinematic Parameters of Point6\n");fprintf(fp,"No THETA1 S6 V6A6\n");fprintf(fp," deg m m/sm/s/s\n"); /*在文件zouye's k result中写表头*/ic=(int)(360.0/del);for(i=0;i<=ic;i++) /*建立循环，调用运动分析子程序*/{t[1]=(i)*del*dr+asin(0.25)+pi;bark(1,3,0,1,r13,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap);rprk(1,2,3,2,3,0.0,&r2,&vr2,&ar2,t,w,e,p,vp,ap);bark(2,4,0,2,r24,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap);bark(2,0,9,2,0.0,r29,0.0,t,w,e,p,vp,ap);rppk(4,6,4,5,4,5,7,0.0,0.0,1.57,&r2,&vr2,&ar2,&r3,&vr3,&ar3,t,w,e,p,vp,ap);/*r2,vr2,ar2在子程序中已定义为指针变量，所以其前面要加&符号*/printf("\n%2d%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f",i,t[1]/dr,p[5][1],vp[5][1],ap[5][1]); /*把运算结果写屏幕上*/fprintf(fp,"\n%2d %12.3f%12.3f%12.3f%12.3f",i+1,t[1]/dr,p[5][1],vp[5][1],ap[5][1]); /*把运算结果写在文件中*/pdraw[i]=p[5][1];vpdraw[i]=vp[5][1];apdraw[i]=ap[5][1];/*将运算结果传给pdraw[i] 、vpdraw[i] 、apdraw[i]以备绘图使用*/if((i%16)==0){getch();} /*屏幕满16行停顿*/}fclose(fp); /*关闭文件zouye's k result*/getch();draw1(del,pdraw,vpdraw,apdraw,ic);}4.3运行结果The Kinematic Parameters of Point 6 No THETA1 S6 V6 A6deg m m/s m/s/s0 194.478 -0.187 0.000 7.4011 209.478 -0.181 -0.339 8.8332 224.478 -0.159 -0.728 9.6973 239.478 -0.120 -1.125 8.9944 254.478 -0.066 -1.442 5.7325 269.478 -0.002 -1.571 0.2136 284.478 0.062 -1.458 -5.4017 299.478 0.116 -1.152 -8.8568 314.478 0.156 -0.757 -9.7159 329.478 0.180 -0.365 -8.92410 344.478 0.187 -0.022 -7.50811 359.478 0.182 0.260 -6.03912 374.478 0.167 0.484 -4.71913 389.478 0.143 0.656 -3.57714 404.478 0.113 0.784 -2.57815 419.478 0.078 0.872 -1.67816 434.478 0.040 0.924 -0.83817 449.478 0.001 0.942 -0.02718 464.478 -0.038 0.927 0.78319 479.478 -0.075 0.877 1.61920 494.478 -0.110 0.791 2.51321 509.478 -0.141 0.666 3.50322 524.478 -0.165 0.497 4.63323 539.478 -0.181 0.278 5.93924 554.478 -0.187 0.000 7.401五、机构的动态静力分析5.1所调用的杆组子程序中虚参与实参对照表5.1.1调用bark函数求点7的运动参数5.1.2调用bark函数求8点的运动参数5.1.3调用rppf函数求点5的反作用力5.1.4调用rprf函数求点2的反作用力5.1.5调用barf函数求点1的反作用力5.2源程序#include "stdio.h"#include "graphics.h" /*图形库*/#include "subk.c" /*运动分析子程序*/#include "subf.c" /*动态静力分析子程序*/#include "draw.c" /*绘图子程序*/#include "math.h"extf(p,vp,ap,t,w,e,nexf,fe) /*工艺阻力子程序*/double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2],t[10],w[10],e[10],fe[20][2];int nexf;{fe[nexf][2]=0.0;if(vp[nexf][1]>0){ fe[nexf][1]=-9000.0; }else fe[nexf][1]=0.0;}main(){static double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2],del;static double t[10],w[10],e[10],tbdraw[370],tb1draw[370];static double sita1[370],fr1draw[370],sita2[370],fr2draw[370],sita3[370],fr3draw[37 0],fr3,bt3;static double fr[20][2],fe[20][2],fk[20][2],pk[20][2];static int ic;double r13,r24,r29,r57,r58,r45,gam,gam1,gam2,gam3,gam4,tb;double pi,dr;double r2,vr2,ar2,r3,vr3,ar3;double fr1,bt1,fr2bt2we1,we2,we3,we4,we5,tb1;int i;FILE*fp;char *m[]={"tb","tb1","fr1","fr2"};sm[1]=0.0; sm[2]=30.0; sm[3]=0.0; sm[4]=0.0; sm[5]=95.0;sj[2]=0.7;r13=0.1; r24=0.75; r57=0.158;r29=r24/2;r58=0.412;del=15.0;gam=0.0; gam1=0.0; gam2=90.0; gam3=atan(1/4); gam4=-atan(1/3);/*赋值*/pi=4.0*atan(1.0); /*求л*/dr=pi/180.0; /*求弧度*/t[5]=0.0; w[5]=0.0; e[5]=0.0;w[1]=-2*pi; e[1]=0.0;gam*=dr; gam1*=dr; gam2*=dr; gam3*=dr; gam4*=dr; /*变角度为弧度*/p[1][1]=0.0;p[1][2]=0.0;p[2][1]=0.0;p[2][2]=-0.4;p[6][1]=1.0;p[6][2]=0.338; /*赋定铰链值*/printf("\n The Kineto-static Analysis of Ntbc\n");printf(" NO THETA1 FR1 BT1 FR2 BT2 TB TB1\n");printf(" deg N deg N deg N.m N.m\n"); /*在屏幕上写表头*/if((fp=fopen("second file","w"))==NULL){printf("Can't open this file./n");exit(0);} /*建立并打开文件second file*/printf(fp,"\n The Kineto-static Analysis of Ntbc\n");printf(fp," NO THETA1 FR1 BT1 FR2 BT2 TB TB1\n");printf(fp," deg N deg N deg N.m N.m\n"); /*在文件中写表头*/ic=(int)(360.0/del);for(i=0;i<=ic;i++) /*建立循环，调用运动分析子程序*/{t[1]=(double)(i*del)*dr+3.4;bark(1,3,0,1,r13,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap);rprk(1,2,3,2,3,0.0,&r2,&vr2,&ar2,t,w,e,p,vp,ap);bark(2,4,0,3,r24,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap);rppk(4,6,4,5,4,5,6,0.0,0.0,gam2,&r2,&vr2,&ar2,&r3,&vr3,&ar3,t,w,e,p,vp,ap);bark(5,0,7,5,0.0,r57,gam3, t, w,e,p,vp,ap);bark(5,0,8,5,0.0,r58,gam4, t, w,e,p,vp,ap);bark(2,0,9,3,0.0,r29,0.0,0.0, t, w,e,p,vp,ap);rppf(4,6,4,5,4,5,0,8,8,4,5,6, p,vp,ap,t,w,e,fr,fk,pk);rprf(2,3,9,3,4,0,0,2,3,p,vp,ap,t,w,e,fr,fk,pk);barf(1,1,3,1,p,ap,e,fr,&tb); /*r2,vr2,ar2,r3,vr3,ar3,tb 在子程序中已定义为指针变量，所以前面要加&符号*/fr1=sqrt(fr[1][1]*fr[1][1]+fr[1][2]*fr[1][2]);bt1=atan2(fr[1][2],fr[1][1]);fr2sqrt(fr[2][1]*fr[2][1]+fr[2][2]*fr[2][2]);bt2atan2(fr[2][2],fr[2][1]); /*求合力的大小和方向*/we1=0.0;we3=0.0;we2=-(ap[9][1]*vp[9][1]+(ap[9][2]+9.81)*vp[9][2])*sm[2]-e[2]*w[2]*sj[ 2];we4=0.0;extf(p,vp,ap,t,w,e,8,fe);we5=-(ap[7][1])*vp[7][1]*sm[5]+fe[8][1]*vp[7][1];tb1=-(we1+we2+we3+we4+we5)/w[1]; /*用简易方法求平衡力偶*/printf("%3d%8.0f%11.3f%11.3f%11.3f%11.3f%11.3f%11.3f\n",i,t[1]/dr,fr1 ,bt1/dr,fr2bt2dr,tb,tb1); /*把运动结果写屏幕上*/fprintf(fp,"%3d%6.0f%11.3f%11.3f%11.3f%11.3f%11.3f%11.3f\n",i,t[1]/dr ,fr1,bt1/dr,fr2bt2dr,tb,tb1); /*把运动结果写入文件中*/tbdraw[i]=tb;tb1draw[i]=tb1;fr1draw[i]=fr1;sita1[i]=bt1;fr2draw[i]=fr2sita2[i]=bt2fr3draw[i]=fr2sita3[i]=bt2 /*把运算结果传给tbdraw[i] tb1draw[i] fr1draw[i] fr2draw[i] fr3draw[i]以备绘图使用*/if((i%16)==0) getch(); /*屏幕满16行停顿*/}fclose(fp); /*关闭文件second file*/getch();draw2(del,tbdraw,tb1draw,ic,m);draw3(del,sita1,fr1draw,sita2,fr2draw,sita3,fr3draw,ic,m);}5.3运行结果The Kineto-static Analysis of NtbcNO THETA1 FR1 BT1 FR2 BT2 TB TB1 deg N deg N deg N.m N.m0 195 1344.862 14.477 597.301 -175.977 0.771 0.7711 210 1721.999 13.913 838.106 -171.786 47.155 47.1552 225 2032.264 12.151 1073.180 -172.856 109.657 109.6573 240 2008.821 9.112 1133.318 -178.795 155.436 155.4364 255 1328.289 4.936 808.887 167.141 124.715 124.7155 270 18.784 0.065 294.498 92.211 1.878 1.8786 285 1300.755 175.184 794.827 13.467 -122.522 -122.5227 300 2000.565 170.983 1130.451 -0.975 -155.862 -155.8628 315 2037.363 167.912 1077.914 -7.053 -111.280 -111.2809 330 1731.677 166.117 844.758 -8.248 -48.636 -48.63610 345 1354.278 165.524 602.882 -4.208 -1.697 -1.69711 360 14872.533 -14.048 7157.103 146.940 -356.102 -356.10212 375 14326.047 -12.800 6431.059 147.366 -663.835 -663.83513 390 13921.070 -10.921 5801.785 149.647 -908.284 -908.28414 405 13644.735 -8.576 5276.933 153.810 -1095.162 -1095.16215 420 13486.245 -5.903 4871.721 159.811 -1229.224 -1229.22416 435 13438.323 -3.022 4608.067 167.432 -1313.619 -1313.61917 450 13498.503 -0.039 4509.713 176.142 -1349.845 -1349.84518 465 13670.213 2.945 4594.319 -174.904 -1337.837 -1337.83719 480 13963.914 5.830 4867.721 -166.647 -1275.913 -1275.91320 495 14398.498 8.510 5325.932 -159.829 -1160.485 -1160.48521 510 15002.773 10.866 5963.829 -154.858 -985.455 -985.45522 525 15816.046 12.758 6784.125 -151.871 -741.358 -741.35823 540 16884.506 14.025 7800.763 -150.869 -414.735 -414.73524 555 1344.862 14.477 597.301 -175.977 0.771 0.771六、飞轮的转动惯量6.1源程序#include "stdio.h"#include "subk.c" /*运动分析子程序*/#include "subf.c" /*动态静力分析子程序*/extf(p,vp,ap,t,w,e,nexf,fe) /*工艺阻力子程序*/double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2],t[10],w[10],e[10],fe[20][2]; int nexf;{fe[nexf][2]=0.0;if(vp[nexf][1]>0)fe[nexf][1]=-9000.0;else fe[nexf][1]=0.0;}main(){static double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2],del;static double t[10],w[10],e[10],Tr[370];static double fr[20][2],fe[20][2],fk[20][2],pk[20][2];static int ic;int j;double Td,sum1=0.0,D[370],E[370],Max,Min,Jf,q;double r13,r24,r29,r57,r58,tb,gam2,gam3,gam4;double pi,dr;double r2,vr2,ar2,r3,vr3,ar3;int i;FILE *fp;E[0]=0.0; Max=E[0]; Min=E[0]; q=0.03;sm[1]=0.0; sm[2]=30.0; sm[3]=0.0; sm[4]=0.0; sm[5]=95.0;sj[2]=0.7;r13=0.1; r24=0.75; r29=r24/2; r57=0.158;r58=0.412;del=15.0;gam2=90.0; gam3=atan(1/3); gam4=-atan(1/4); /*赋值*/pi=4.0*atan(1.0); /*求л*/dr=pi/180.0; /*求弧度*/t[5]=0.0;w[5]=0.0;e[5]=0.0;w[1]=-2*pi; e[1]=0.0;gam2*=dr; gam3*=dr; gam4*=dr; /*变角度为弧度*/p[1][1]=0.0;p[1][2]=0.0;p[2][1]=0.0;p[2][2]=-0.4;p[6][1]=0.0;p[6][2]=0.338; /*赋定铰链值*/printf("\n The Kineto-statia Analysis of Ntbc\n");printf("\nNo Theta1 Tr E \n"); printf(" deg N.M 1/s\n");/*在屏幕上写表头*/if((fp=fopen("third file","w"))==NULL){printf("Can't open this file./n");exit(0);} /*建立并打开文件third file*/fprintf(fp,"\n The Kineto-statia Analysis of Ntbc\n");fprintf(fp,"\nNo Theta1 Tr E \n");fprintf(fp," deg N.M 1/s\n"); /*在文件中写表头*/ic=(int)(360.0/del);for(i=0;i<=ic;i++) /*建立循环，调用运动分析子程序*/ {t[1]=(double)(i)*del*dr+3.4;bark(1,3,0,1,r13,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap);rprk(1,2,3,2,3,0.0,&r2,&vr2,&ar2,t,w,e,p,vp,ap);bark(2,4,0,3,r24,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap);rppk(4,6,4,5,4,5,6,0.0,0.0,gam2,&r2,&vr2,&ar2,&r3,&vr3,&ar3,t,w,e ,p,vp,ap);bark(5,0,7,5,0.0,r57,gam3, t, w,e,p,vp,ap);bark(5,0,8,5,0.0,r58,gam4, t, w,e,p,vp,ap);bark(2,0,9,3,0.0,r29,0.0,0.0, t, w,e,p,vp,ap);rppf(4,6,4,5,4,5,0,8,8,4,5,6, p,vp,ap,t,w,e,fr,fk,pk);rprf(2,3,9,3,4,0,0,2,3,p,vp,ap,t,w,e,fr,fk,pk);barf(1,1,3,1,p,ap,e,fr,&tb);/*r2,vr2,ar2,tb在子程序中已定义为指针变量，所以前面要加&符号*/ Tr[i]=tb;D[i]=t[1];}for(j=1;j<=ic;j++)sum1=sum1+Tr[j-1];Td=sum1/ic;for(j=1;j<=ic;j++)E[j]=E[j-1]+del*dr*(Td-0.5*(Tr[j]+Tr[j-1]));for(j=1;j<=ic;j++){if(Max<=E[j])Max=E[j];if(Min>=E[j])Min=E[j];}Jf=(Max-Min)/(w[1]*w[1]*q);for(j=0;j<=ic;j++){printf("\n%3d%13.3f%16.3f%16.3f\n",j,D[j],Tr[j],E[j]);fprintf(fp,"\n%3d%13.3f%16.3f%16.3f\n",j,D[j],Tr[j],E[j]);if(j%10==0) getch();}printf("\n Jf=%4.3f Td=%4.3f",Jf,Td); /*把运动结果写屏幕上*/ fprintf(fp,"\n Jf=%4.3f Td=%4.3f",Jf,Td); /*把运动结果写入文件中*/fclose(fp);getch();}6.2运行结果The Kineto-statia Analysis of NtbcNo Theta1 Tr Edeg N.M 1/s0 3.400 0.000 0.0001 3.662 47.155 -146.4062 3.924 109.657 -307.3903 4.185 155.436 -483.5524 4.447 124.715 -662.8035 4.709 1.878 -821.1976 4.971 -122.522 -944.8107 5.233 -155.862 -1046.9528 5.494 -111.280 -1151.6639 5.756 -48.636 -1271.43110 6.018 -1.697 -1405.85011 6.280 -356.102 -1500.11512 6.542 -663.835 -1505.91113 6.803 -908.284 -1439.53814 7.065 -1095.162 -1316.81015 7.327 -1229.224 -1152.14816 7.589 -1313.619 -958.93617 7.851 -1349.845 -749.94718 8.112 -1337.837 -537.77219 8.374 -1275.913 -335.22620 8.636 -1160.485 -155.80321 8.898 -985.455 -14.25422 9.160 -741.358 72.65323 9.421 -414.735 85.15224 9.683 0.771 -0.034Jf=1353.863 Td=-537.004七、主要的收获和建议通过这次上机实验，我发现了以前学习上未曾察觉的一些问题，找到了不少不明白的问题，在自己的努力及同学的帮助下，解决了这些问题，提高了自己对这门课程的熟悉程度，能更好地运用课上所学的内容解决实际问题。

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。

方案（b）由曲柄摇杆机构与摇杆滑块机构串联而成。

该方案在传力特性和执行件的速度变化方面比方案（a）有所改进，但在曲柄摇杆机构ABCD中，随着行程速比系数K的增大，机构的最大压力角仍然较大，而且整个机构系统所占空间比方案（a）更大。

机械原理课程设计编程说明书设计题目: 牛头刨床的设计及运动分析（1）指导老师: 席本强, 郝志勇设计者: 迟宇学号: **********班级: 液压09-1班2011年6月30号辽宁工程技术大学机械原理课程设计任务书五、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6月26日完成日期: 2010年6月30日目录1.设计要求及参数 (1)2.数学模型 (2)3.程序框图 (4)4.程序清单及运行结果 (5)5.设计总结 (14)6.参考文献 (14)一、设计要求及参数已知: 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所作圆弧的平分线上, 数据见下表要求:（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4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 acosaasinad + (5)b=2adsina d2a 2++ (6)将（2）对时间求一阶导数得ω2=β’=baω1cos(α-β)(7)υc =b ’=-a ω1sin(α-β)(8)将（2）对时间求二阶导数得ε3=β”=b1[a ε1cos(α-β)- a ω21sin(α-β)-2υc ω2] (9)a c =b ”=-a ε1sin(α-β)-a ω21cos(α-β)+b ω22(10)ac 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ε1=0。

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——————————————— 21.2、工作原理—————————————————— 21.3、设计要求—————————————————— 31.4、设计数据—————————————————— 41.5、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—————————————————— 52.2、主传动机构尺寸的综合与确定————————— 52.2、杆组拆分—————————————————— 62.4、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————————————— 83.2、程序编写过程（计算机C语言程序）—————— 103.3、计算数据结果——————————————— 123.4、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。

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。

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。

2.2运动功能分析与运动功能系统图①动机与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机械传动部分与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 过载保护与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 滑移齿轮变速机构与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：99.8158142027.11126142092.131021420321======z z z i i i过载保护系统的传动比为3.21，让传动比为92.131021420==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 。

目录一、概述1.1、课程设计的目的——————————————— 21.2、工作原理—————————————————— 21.3、设计要求—————————————————— 31.4、设计数据—————————————————— 41.5、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—————————————————— 52.2、主传动机构尺寸的综合与确定————————— 52.2、杆组拆分—————————————————— 62.4、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————————————— 83.2、程序编写过程（计算机C语言程序）—————— 103.3、计算数据结果——————————————— 123.4、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。

三、机构选型、方案分析及方案的确定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。

在各个构件构成的的运动副中Pl=6,Ph=1.凸轮和转子、2杆组成运动副中有一个局部自由度，即F'=1。

机构中不存在虚约束。

.由以上条件可知：机构的自由度 F=3n-(2Pl+Ph-p')-F'=1机构的原动件是凸轮机构，原动件的个数等于机构的自由度，所以机构具有确定的运动。

（2）机构传动功能的实现在原动件凸轮1带动杆2会在一定的角度范围内摇动。

通过连杆3推动滑块4运动，从而实现滑块(刨刀)的往复运动。

（3）主传动机构的工作性能凸轮1的角速度恒定，推动2杆摇摆，在凸轮1随着角速度转动时，连杆3也随着杆2的摇动不断的改变角度，使滑块4的速度变化减缓，即滑块4的速度变化在切削时不是很快，速度趋于匀速；在凸轮的回程时，只有惯性力和摩擦力，两者的作用都比较小，因此，机构在传动时可以实现刨头的工作行程速度较低，而返程的速度较高的急回运动。

传动过程中会出现最小传动角的位置，设计过程中应注意增大基圆半径，以增大最小传动角。

机构中存在高副的传动，降低了传动的稳定性。

（4）机构的传力性能要实现机构的往返运动，必须在凸轮1和转子间增加一个力，使其在回转时能够顺利的返回，方法可以是几何封闭或者是力封闭。

几何封闭为在凸轮和转子设计成齿轮形状，如共扼齿轮，这样就可以实现其自由的返回。

机构在连杆的作用下可以有效的将凸轮1的作用力作用于滑块4。

但是在切削过程中连杆3和杆2也受到滑块4的作用反力。

杆2回受到弯力，因此对于杆2的弯曲强度有较高的要求。

同时，转子与凸轮1的运动副为高副，受到的压强较大。

所以该机构不适于承受较大的载荷，只使用于切削一些硬度不高的高的小型工件。

该机构在设计上不存在影响机构运转的死角，机构在运转过程中不会因为机构本身的问题而突然停下。

（5）机构的动力性能分析。

由于凸轮的不平衡，在运转过程中，会引起整个机构的震动，会影响整个机构的寿命。

牛头刨床机械原理课程设计8’运动分析牛头刨床机械原理课程设计8’运动分析是指牛头刨床机械原理课程设计的八个主要运动分析方面的研究和分析。

它是机械学理论与牛头刨床机械原理课程设计中许多方面的一种综合性研究，不同于传统机械及机械控制相关的学科，有着自身独特的性质。

本文就牛头刨床机械原理课程设计8’运动分析进行深入分析，以期为工程设计和机械应用提供参考。

1、运动分析的基本概念运动分析是牛头刨床机械原理课程设计中必不可少的研究内容，其内容包括初始运动的准确分析、控制品的运动的动态分析、机械布置的结构分析、运动的变化情况分析以及牛头刨床机械原理的计算机仿真分析等。

运动分析的基本概念是以牛头刨床机械的物体及其相互关系为基础，分析运动物体间的动力学关系，求解物体运动的过程及参数，回答物体运动时所问的问题。

2、物体运动的速度分析物体运动的速度分析是牛头刨床机械原理课程设计中最重要的部分，它需要考虑物体的力学性质和运动参数，以及其相互的关系，并根据这些参数计算出物体运动的过程所需要的物理量和物理要素，以求得物体运动的最优结果。

通常情况下，需要考虑物体运动方向、运动状态、坐标系变换、时间演变等多种因素，并借助牛头刨床机械原理中的分析方法求解问题。

3、物体运动的动能分析物体运动的动能分析是指在牛头刨床机械原理课程设计中，通过分析物体运动的动能学分析，求解物体运动的动能学参数，其中包括物体的动能、力学活动能以及动能传递的几何关系等。

其目的是可以准确地预测和模拟物体运动时可能遇到的实际情况，从而有效地缩小物体运动的误差，进而提高物体控制的效果。

4、物体运动的静力分析物体运动的静力分析是指利用物体的坐标系变换、动量角度、力学活动能转移及各静力系统运行情况等，以及牛头刨床机械原理的物体运动模型，对物体的运动方式的静力特征进行考察和分析，求解物体运动的静力参数，从而获得物体运动的最佳结果。

5、牛头刨床机械原理计算机仿真牛头刨床机械原理计算机仿真是一种用于分析和模拟物体运动的计算机技术。

牛头刨床解析法课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解牛头刨床的基本结构及其工作原理；2. 学生能够掌握牛头刨床解析法的步骤，并运用相关公式进行计算；3. 学生能够了解牛头刨床在机械加工中的应用及重要性。

技能目标：1. 学生能够运用牛头刨床解析法解决实际问题，提高机械加工精度；2. 学生能够通过实际操作，熟练掌握牛头刨床的使用方法；3. 学生能够培养观察、分析、解决机械加工问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械加工领域的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨、细致的学习态度，提高工程意识；3. 增强学生的团队协作意识，培养合作解决问题的能力。

课程性质：本课程为机械加工专业课程，以牛头刨床为研究对象，重点讲解其解析法的应用。

学生特点：学生已具备一定的机械基础知识，具有较强的动手能力和探究精神。

教学要求：结合学生特点，注重理论联系实际，采用讲解、示范、实践相结合的教学方法，提高学生的综合运用能力。

通过本课程的学习，使学生能够将理论知识运用到实际操作中，为今后从事机械加工工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 牛头刨床基本结构及工作原理：- 牛头刨床的组成部分及其功能；- 牛头刨床的工作原理及加工范围。

2. 牛头刨床解析法：- 牛头刨床解析法的概念与作用；- 解析法的步骤及计算公式；- 实际案例分析与应用。

3. 牛头刨床操作与加工应用：- 牛头刨床的操作方法与注意事项；- 牛头刨床加工工艺参数的选择；- 牛头刨床加工过程中的常见问题及解决方法。

4. 实践环节：- 案例分析与讨论；- 牛头刨床操作实践；- 综合训练与考核。

教材章节关联：1. 牛头刨床基本结构及工作原理：教材第2章；2. 牛头刨床解析法：教材第3章；3. 牛头刨床操作与加工应用：教材第4章；4. 实践环节：教材附录及相关实例。

教学进度安排：1. 基本结构及工作原理（1课时）；2. 解析法（2课时）；3. 操作与加工应用（2课时）；4. 实践环节（3课时）。

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。

牛头刨床机构运动分析课程设计篇一：牛头刨床课程设计说明书机械原理课程设计说明书设计题目：牛头刨床设计学校：井冈山大学院（系）：班级： ****** 姓名： **** 学号：指导教师： ******时间：2021.6.9―2021.6.20目录一：概述・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・21.1机械原理课程设计的目的・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3 1.2机械原理课程设计的任务・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3 1.3机械原理课程设计的方法・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3二：设计项目・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 2.1设计题目・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 2.2方案选择・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 2.3机构简介・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・7 2.4设计数据・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・8三：设计内容・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・9 3.1导杆机构的设计・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10 3.2凸轮机构的设计・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・16 3.3棘轮机构的设计・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・21四：设计体会・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・24 五：参考文献・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25- 2 -- 3 -- 4 -- 5 -篇二：牛头刨床课程设计邮电与信息工程学院课程设计说明书课题名称：牛头刨床学生学号：专业班级：机械设计制造及其自动化02学生姓名：学生成绩：指导教师：课题工作时间： 2021.5.9至 2021. 5.24目录第一章绪论1-1：前言......................................................1 1-2：摘要 (2)第二章课题题目及主要技术参数说明2-1：课程题目................................................3 2-2：牛头刨床机构简介....................................3 2-3：主要技术参数说明. (4)第三章设计内容及分析3-1：导杆机构的运动分析……………………………5 3-2：导杆机构的动态静力分析………………………9 3-3：飞轮设计…………………………………………12 3-4: 凸轮机构设计 (13)参考文献......................................................15 设计小结 (16)第一章绪论1-1前言进入21世纪以来，随着科学技术、工业生产水平的不断发展和人们生活条件的不断改善市场愈加需要各种各样性能优良、质量可靠、价格低廉、效率高、能耗低的机械产品，而决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节是产品设计。

机械原理课程设计说明书-牛头刨床的运动分析与设计一、设计目标本机械原理课程设计的目标是对牛头刨床进行运动分析与设计，通过分析刨床的运动原理和结构特点，设计出合理的刨床结构，确保刨床的运动稳定性和工作效率。

二、刨床的运动分析1. 刨床的基本运动牛头刨床的基本运动包括主轴转动、工作台进给运动和刀架进给运动。

主轴转动通过电动机驱动刨刀进行旋转，实现刨削工作。

工作台进给运动使工件在水平平面上进行进给运动，供刀架进行刨削。

刀架进给运动使刀架在垂直于工作台的方向上进行进给，并在工件刨削时左右平移，调整刨削的位置。

2. 刨床的运动传动刨床的运动传动主要通过齿轮传动和导轨传动实现。

主轴转动通过电动机通过齿轮传动带动主轴实现。

工作台进给运动通过齿轮和导轨的组合实现，工作台在导轨上进行水平移动。

刀架进给运动通过螺杆和导轨的组合实现，螺杆带动刀架进行垂直平移，并在导轨上进行水平移动。

三、刨床结构设计基于上述运动分析，对牛头刨床进行结构设计如下：1. 主轴结构：主轴采用直径大、刚度高的优质轴承，保证刨床的稳定性和工作效率。

主轴和电动机通过齿轮传动连接，确保刨床主轴的转动平稳。

2. 工作台结构：工作台采用结实的铸铁材料，设计为可拆卸结构，方便工件的放置和取出。

工作台通过导轨和齿轮传动实现水平进给运动，导轨和齿轮选用耐磨材料，减小运动阻力。

3. 刀架结构：刀架采用铸铁材料，设计为可调节结构，方便调整刨削位置。

刀架通过螺杆和导轨的组合实现垂直进给运动和水平进给运动，确保刀具与工件的接触面平整。

四、设计流程1. 进行刨床的运动分析，确定刨床的基本运动和运动传动方式。

2. 根据运动分析结果，进行刨床的结构设计，包括主轴结构、工作台结构和刀架结构。

3. 设计刨床各部件的尺寸和连接方式，确保结构的牢固性和可拆卸性。

4. 进行刨床的总体装配和调试，确保刨床的运动平稳和工作效率。

5. 测试刨床的性能和稳定性，进行必要的调整和改进。

五、安全注意事项1. 在使用刨床时，应仔细阅读操作指南，并按照操作规程进行操作。

机械原理课程设计计算说明书设计题目：牛头刨床的运动分析与设计目录1、前言﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍2、课程设计任务书﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍3、牛头刨床各机构的运动分析与评价﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍4、小结﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍前言此次课程设计是针对牛头刨床的运动分析与设计，设计中涉及导杆机构、凸轮机构和双摇杆机构，以及它们各自的运动分析。

此课程设计应完成如下主要内容：1、为提高工件的表面加工质量刨刀的使用寿命，刨削时刨刀应为匀速或近似匀速的运动；2、为提高生产率，刨刀应快速返回，以减少非工段时间，即要求有急回特性，其行程速比系数应满足给定的值（K≈1.4）；3、刨刀行程H要达到所须的长度（约在300mm左右），刨刀每刨削一刀后返回时，工作台作横向进给，每次横向进给量应相同；4、绘制该机构各部分的运动简图以及各部分的运动分析；5、完成该机构（牛头刨床的运动分析与设计）的设计说明书。

一、导杆机构的运动分析（一）已知条件、要求及设计数据1、已知：曲柄每分钟转速ｎ2。

各构件尺寸,刨头移动导路ｘ－ｘ的位置位于导杆端点Ｂ所作圆弧高的平分线上。

2、要求：作机构运动简图，作机构两个位置的速度、加速度多边形，并做出刨头一个运动循环的运动线图。

3、设计数据：设计内容 符号 数据 单位 导杆机构的运动分析n 2 64 r/min l 0204350 mm l 02A 90 mm l 04B 580 mm l BC0.3l 04Bmm（二）设计过程 （1）作机构运动简图选尺寸比例尺μl =0.02mm/mm ，做出12和5两个曲柄位置的机构运动简图。

（2）作速度分析根据已知条件，速度分析应由A 点开始，并取重合点3A 及4A 进行求解。

已知3A 点的速度2n 3.1460 6.28rad /s3030π⨯===ω322220.110.6908/A A O A v v l m s ω===⨯=ω其方向垂直于44A O 指向与2ω转向一致。

牛头刨床机械原理课程设计牛头刨床是一种用于金属切削加工的机械设备，它具有较长的历史和广泛的应用。

牛头刨床的机械原理课程设计是机械类专业的重要教学内容之一，通过课程设计可以帮助学生更深入地了解和掌握机械系统的工作原理、设计方法和技能。

一、设计目的牛头刨床机械原理课程设计的目的是通过对牛头刨床的机构、零部件和控制系统等进行设计和分析，使学生掌握以下知识和技能：1.机构和零部件的设计和计算方法；2.常用金属材料和润滑剂的选用；3.机械系统的调整和测试技术；4.控制系统的工作原理和设计方法；5.加工精度和生产效率的分析和优化。

二、设计内容1.机构类型和运动分析牛头刨床是一种典型的曲柄滑块机构，其基本运动为往复直线运动和旋转运动。

机构类型和运动分析的主要内容包括：机构简图和运动分析图的绘制，机构自由度的计算，机构运动特性的分析和计算等。

2.机构零部件设计和计算牛头刨床的机构零部件包括机身、滑块、导轨、连杆、摇臂等。

机构零部件设计和计算的主要内容包括：零部件的结构形式和材料的选择，零部件的强度和刚度计算，导轨和连杆的润滑和防尘等。

3.控制系统设计和分析牛头刨床的控制系统包括电动机、变速器、离合器、制动器和操纵系统等。

控制系统设计和分析的主要内容包括：电动机的选择和计算，变速器的设计和计算，离合器和制动器的选用和调整，操纵系统的设计和调试等。

4.机械系统调整和测试机械系统调整和测试的主要内容包括：机构零部件的装配和调整，机构间隙和干涉的调整，滑块和摇臂的平衡调整，机械性能试验和运动精度检测等。

5.经济技术分析经济技术分析的主要内容包括：成本核算、经济效益分析、社会效益评估和技术可行性分析等。

学生应在设计过程中进行全面的经济技术分析，以确定设计方案的经济合理性和技术可行性。

三、设计步骤1.明确设计任务和要求；2.进行机构类型和运动分析，确定机构简图和运动分析图；3.进行机构零部件设计和计算，制定材料选用、结构形式、润滑和防尘等方面的方案；4.进行控制系统设计和分析，选用合适的电动机、变速器、离合器、制动器和操纵系统等；5.进行机械系统调整和测试，确保机构装配和运转的可靠性；6.进行经济技术分析，制定设计方案的经济合理性和技术可行性评估报告；7.编写设计说明书和使用维护说明书。