牛头刨床运动分析 机械原理剖析

机械原理大作业——牛头刨床大作业，一，平面连杆机构的运动分析题号: 6班级 : 姓名 : 学号 : 同组者 :成绩 :完成时间 :目录题目、原始数据及要求 ..................................................................... .......................1 一平面连杆机构运动分析方程 ..................................................................... . (1)1.1速度计算公式 ..................................................................... .. (2)1.2加速度计算公式 ..................................................................... ..............2 二程序 ..................................................................... (3)2.1计算程序框图 ..................................................................... (3)2.2计算源程序 ..................................................................... .........................4 三 3.1 (一组数据 Lab =200mm)计算结果 (9)3.2运动线图 ..................................................................... . (10)3.3 体会 ..................................................................... .................................... 12 四 4.1(第二组数据 Lab =150mm)计算结果 . (12)4.2 运动线图 ..................................................................... .. (13)4.3 体会 ..................................................................... .................................... 15 五 5.1(第三组数据 Lab =220mm)计算结果 . (16)5.2 运动线图 ..................................................................... (17)5.3 体会 ..................................................................... ...................................... 21 六参考资料 ..................................................................... (21)题目、原始数据及要求:图所示为一牛头刨床(?级机构)。

连杆机构运动分析机构运动分析的解析法有多种，其中比较常用的有矢量方程解析法、矩阵法和复数矢量法等。

用解析法作机构运动分析时，首先建立机构的位置方程，然后将其对时间求一次、二次导数，可以得到机构的速度方程和加速度方程，完成运动分析。

例3-1 图示为一牛头刨床的结构简图。

设已知各构件的尺寸为：，，，，。

并知原动件1 的方位角和等角速度。

求导杆3 的方位角，角速度及角加速度3ε和刨头5上点E 的位移，速度和加速度。

解：该牛头刨床为一个六杆机构。

先建立一直角坐标系如图，并标出各杆矢及各杆矢的方位角。

其中共有四个未知量、、、。

为求解需建立两个封闭矢量方程，为此需利用两个封闭图ABCA 及CDEGC 。

（1）求导杆3 的角位移，角速度和角加速度，由封闭形ABCA 可得写成复数形式为313126θθπi i ie s e l e l =+ （a ）展开得解上述两式可得因式中分子分母均为正，故知在第一象限。

式（a ）对时间t 求导，注意为变量，有33133311θθθωωi i i e dtds ie s ie l += （b ） 展开后可得m/srad/s （逆时针方向）再将式（b ）对时间t 求导，则有 3333133232233332112θθθθθωωεωi i i i i ie dt dse dts d es ies e l ++-=- （c ）展开后可求得1471.0/]2)s i n ([333132113=--=s dtds l ωθθωε rad/s 2 (逆时针方向)m/s 2其方向与相反。

（2）求刨头上点E 的位移，速度和加速度。

由封闭形CDEGC 可得写成复数形式为 E ii i s el el e l +=+2'64343πθθ （d ）展开得解之得由机构简图知在第二象限，故=175.3266º,而m式（d ）对时间t 求导可得dtds ie l ie l Ei i =+434433θθωω （e ） 解之得rad/s (逆时针方向)m/s其方向与相反。

机械工程学院机械原理课程设计说明书设计题目：牛头刨床刨刀往复运动机构的分析与设计专业：机械设计制造及其自动化班级：13级姓名：学号指导教师：侍红岩2016年 1 月 4 日目录1 设计任务 (1)1.1 设计题目 (1)1.2 工作原理及工艺动作过程 (1)1.3 原始数据及设计要求 (1)1.4 设计任务 (2)2 系统传动方案设计 (3)2.1 曲柄滑块机构与摆动导杆机构 (3)2.2 齿轮和摆动导杆机构 (4)2.3 执行机构方案的比较 (5)2.4 执行机构方案的确定 (5)3 机构运动简图及数据分析 (7)3.1 机械结构简图 (7)3.2 牛头刨床数据分析 (8)4 机构运动分解 (10)5 主机构受力分析 (11)5.1 各运动副反力 (11)5.2 曲柄机构平衡力矩 (14)参考文献 (16)1 设计任务1.1 设计题目牛头刨床刨刀往复运动机构的分析与设计。

1.2 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，整个机构的运转是由原动件1带动杆2的，通过连杆3推动滑块4运动；从而实现刨刀的往复运动。

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。

1.3 原始数据及设计要求图1-1已知行程比系数K=1.4原动件曲柄1转速n1=60r/min，刨刀5行程H=400mm，其它参数为，L4=220mm，L5=180mm，L6=350mm，L |3=L3/2，H1=100mm，H2尺寸应满足传动角尽可能大；故刨刀5移动导路位于D点圆弧轨迹弦高一半处；构件重量分别为G2=200N，G5=700N，质心位于S3、S5处；构件3绕质心转动惯量J S3=1.1kg.m2,回程阻力为零，其它忽略不计。

刨刀工作阻力如图1-1所示，回程阻力为零，其它条件忽略不计。

表 11.4 设计任务（1）绘制机构运动简图。

牛头刨床机械系统及工作原理
牛头刨床解析
§ 牛头刨床工作时，装有刀架的滑枕3由床身内部的摆杆 带动，沿床身顶部的导轨作直线往复运动，使刀具实现 切削过程的主运动，通过调整变速手柄5可以改变滑枕 的运动速度，行程长度则可通过滑枕行程调节柄6调节。
§ 刀具安装在刀架2前端的抬刀板上，转动刀架上方的手 轮，可使刀架沿滑枕前端的垂直导轨上下移动。刀架还 可沿水平轴偏转，用以刨削侧面和斜面。滑枕回程时， 抬刀板可将刨刀朝前上方抬起，以免刀具擦伤已加工表 面。夹具或工件则安装在工作台1上，并可沿横梁8上的 导轨作间歇的横向移动，实现切削过程的进给运动。横 梁8还可沿床身的竖直导轨上、下移动，以调整工件与 刨刀的相对位置。
V带传动特点分析
§ 当量摩擦因数较大，V带传动产生的最大摩擦力 大约是平带的3倍，允许包角小，传动比较大，中 心距较小，预紧力较小；传动效率85%～95%， 带速范围20 ～ 30m/s，传递功率可达700KW， 只适合开口传动。
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牛头刨床机械系统及工作原理
牛头刨床V带传动特点
§ 1、优点：（１）具有良好的弹性，能起吸振缓 冲作用，因而传动平稳，噪音小；（２）过载时， 带与带轮会出现打滑，防止其它零件损坏；（３） 结构简单，成本低，加工和维护方便；（４）、 适用于两轴中心距较大的传动。
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牛头刨床机械系统及工作原理
双曲柄机构实例
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牛头刨床机械系统及工作原理
当
（其余两杆长度之和）
时————双摇杆机构
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牛头刨床机械系统及工作原理
连杆机构的急回特性
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牛头刨床机械系统及工作原理
1.凸轮机构特点及运用：

一：课程设计题目、内容及其目的课题：牛头刨床内容1．对机构进行运动分析已知：曲柄每分钟转数错误!未找到引用源。

,各构件尺寸及质心位置。

作机构1~2个位置的速度多边形和加速度多边形，作滑块的运动线图，以上内容与后面动态静力分析一起画在1号图纸上。

2．对机构进行动态静力分析已知：各构件的重量G（曲柄1、滑块2、和连杆5的重量都可以忽略不计），导杆3的转动惯量错误!未找到引用源。

及切削力错误!未找到引用源。

变化规律如下图。

确定构件一个位置的各运动副反力及应加于曲柄上的平衡力矩。

3、用UG进行模拟运动仿真校核机构运动分析和动态静力分析的结果4、电动机功率的确定与型号的选择5、齿轮减速机构设计目的：1：学会机械运动见图设计的步骤和方法；2：巩固所学的理论知识，掌握机构分析与综合的基本方法；3：培养学生使用技术资料，计算作图及分析与综合能力；4：培养学生进行机械创新的能力。

二：牛头刨床简介和机构的要求1：牛头刨床简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图1。

电动机经皮带和齿轮传动，经过减速机构减速从而带动曲柄1。

刨床工作时，由导杆3 经过连杆4 带动刨刀5 作往复运动。

刨头左行时，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，刨头右行时，刨刀不切削，称空行程，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，通过棘轮带动螺旋机构（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0.05H 的空刀距离），而空回行程中只有摩擦阻力。

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。

2：机构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，刨削速度尽可能为匀速运动，以及很好的动力特性。

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姓名：xxx学号：2010100xxxx班级：07210x指导老师：曾小慧实习时间：2012.7.5-7.13目录一、设计任务 (3)二、牛头刨床工作原理 (3)三、原始参数 (3)四、设计步骤及要求 (4)1.导杆机构的运动综合 (4)2.用解析法作导杆机构的运动分析 (6)3.导杆机构的动态静力分析 (9)4.行星轮系设计 (15)5.变位齿轮设计 (17)五、心得体会 (19)六、附录 (20)七、参考文献 (26)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、机构工作原理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。

选取第五组数据。

导杆机构的运动分析和运动综合导杆机构的动力分析H K l O2O3l O3O4/l O3B l BF/l O3B l BS5/l BF m4m5m6Js4Js5F C单位mm mm kg kg m2kg 5600 1.8 370 0.5 0.3 0.5 22 3 52 0.9 0.015 1400行星轮设计变位齿轮n 1 n 2 K 类型 m 1 Z 4Z 5m Hα单位rpmmm mm 5 1000 8032K-H514491620四、设计步骤及要求1.导杆机构的运动综合设L O3B =L 3 L BF =L 4 L O3D =L '6 L O2A =L 1 L O3O2=L 6 L O3A =S 3 L DE =S E 1、导杆的摆角ψ K=1.8180k 51.43180-︒+ψ=⇒ψ=︒︒ψ2、导杆的长度L 33H/2H 600mm L 691.4mm sin /2=⇒==ψ 3、连杆的长度L 443L 0.3L 207.4mm =⨯=4、刨头导路中心线xx 至O3点的垂直距离L '6O3E 3L L cos 2622.9mm =⨯ψ=根据已知xx 被认为通过圆弧BB ’的绕度ME 的中点D 知O E'33O3M DM 63L L L L L L 657.2mm 2-=-=-= 5、曲柄的长度L 1616L 370mm L L sin /2160.5mm =⇒=⨯ψ=6、切削越程长度0.05H ，如图所示则切削越程长度为0.05H=0.05×600=30mm 7、机构运动简图8、计算机构的自由度 F=3×5－2×7=12.用解析法作导杆机构的运动分析建立导杆机构的运动分析数学模型：如图所示，先建立一直角坐标系，并标出各杆矢量及其方位角。

牛头刨床中导杆机构的运动分析及动态静力分析第一章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。

第二章、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。

第三章、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。

第四章机械原理课程设计的已知条件1、机构简介图1表1 设计数据牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图1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。

刨头右行时，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1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，简图1，b），而空回行程中则没有切削阻力。

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。

机械原理课程设计学生姓名：xxx指导教师：xxx学院：xxx专业班级：xxx学号xxx2018年1月前言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。

是培养学生机械运动方案设计、创新设计以及应用计算机对工程实际中各种机构进行分析和设计能力的一门课程。

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。

（5）培养学生综合运用所学知识，理论联系实际，独立思考与分析问题能力和创新能力。

机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构（连杆机构、飞轮机构凸轮机构）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、飞轮等。

目录1、课程设计任务书 (3)(1)工作原理及工艺动作过程 (3)(2)原始数据及设计要求 (4)2、设计（计算）说明书 (5)（1）画机构的运动简图 (5)（2）机构运动分析 (7)对位置120°点进行速度分析和加速度分析 (7)（3）对位置120°点进行动态静力分析 (11)3、摆动滚子从动件盘形凸轮机构的设计 (14)4、齿轮的设计 (17)5、参考文献 (18)6、心得体会 (19)7、附件 (19)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。

机械原理大作业——牛头刨床牛头刨床是一种常见的机械设备，广泛应用于木工加工行业。

它主要用于对木材进行刨削，以获得平整的表面和精确的尺寸。

本文将详细介绍牛头刨床的工作原理、结构组成、操作步骤以及相关注意事项。

一、工作原理牛头刨床的工作原理基于刨床刀具的旋转和木材的挪移。

刨床刀具通常由多个刀片组成，固定在刨床刀轴上。

当刨床启动时，刀轴开始旋转，刀片切入木材表面，并将其刨削。

同时，木材被放置在刨床工作台上，工作台会通过传动装置使木材沿水平方向挪移，从而实现对木材的刨削。

二、结构组成牛头刨床主要由以下几个部份组成：1. 床身：刨床的主体部份，通常由铸铁或者钢板制成，具有足够的强度和刚性。

2. 工作台：用于放置木材的平台，通常由铸铁制成，具有平整的表面和可调节的高度。

3. 刀轴：刨床刀具的旋转轴，通常由钢材制成，固定在床身上，并通过机电带动旋转。

4. 刀座：用于固定刨床刀具的部件，通常由铸铁制成，固定在刀轴上。

5. 传动装置：用于驱动工作台沿水平方向挪移的装置，通常由机电和传动皮带组成。

三、操作步骤1. 准备工作：确保牛头刨床的工作环境干净整洁，刨床刀具安装完好，工作台调整到适当的高度。

2. 放置木材：将待刨削的木材放置在工作台上，并确保其与刨床刀具没有干涉。

3. 启动刨床：按下启动按钮，刨床开始运转。

此时，刨床刀具开始旋转，木材开始被刨削。

4. 调整刨削深度：根据需要，通过旋转调节手柄或者调节杆，调整刨床刀具的刨削深度。

刨削深度的调整应逐渐进行，以避免过度刨削。

5. 挪移木材：通过操作传动装置，使工作台沿水平方向挪移，从而使木材被刨削的表面逐渐变化。

6. 检查刨削效果：定期住手刨床，检查刨削的木材表面，确保其平整度和尺寸精确度符合要求。

7. 完成工作：刨削完成后，关闭刨床，并将刨床刀具进行清洁和保养。

四、注意事项1. 操作人员应穿戴好防护设备，如安全眼镜和手套，以避免意外伤害。

2. 在操作过程中，应保持专注，避免分散注意力，以防止意外发生。

机械原理课程设计编写说明书设计题目：牛头刨床机构的设计及运动分析（01）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……………………………………………………一、设计任务及要求已知：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所作圆弧的平分线上，数据见下表：设计内容导杆机构的运动分析单位r/min mm符号n2l o2o4l o2A l o4B l BC l o4s4数据60 380 110 540 135 270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”。

二、 数学模型ABCXa b d Z 2Z 1Z 3βαY β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+isinθ3)=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’=b aω1cos(α-β)(7) υc =b ’=-a ω1sin(α-β)(8)将（2）对时间求二阶导数得(9) ε3=β”=b1[a ε1cos(α-β)- a ω21sin(α-β)-2υcω2]a c =b ”=-a ε1sin(α-β)-a ω21cos(α-β)+b ω22(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ε3=0。

机械原理大作业利用解析法对牛头刨床各构件运动分析姓名：班级：学号：如图所示为一牛头刨床机构简图，各构件的尺寸如图：L1=125 mm、L3=600 mm、L4=150mm,利用解释法求出图中各构件的方位角、角速度和角加速度及E点的位移、速度、加速度析。

解：利用MATLAB编程：输出为θ3、θ4的值的程序：x1=linspace(0,2*pi,360);l1=125;l3=600;l4=150;l6=275;y=575;w1=1;x3=atan((l6+l1*sin(x1))./(l1*cos(x1)));for i = 1 : 360;if x3(i)<0x3(i)=x3(i)+pi;endendw3=w1*l1*(l1+6*sin(x1))./(l6.^2+l1.^2+2*l1*l6*sin(x1));A3=(l6.^2-l1.^2)*l6*l1*w1.^2*cos(x1)./(l6.^2+l1.^2+2*l1*l6*sin(x1)).^2;x4= pi-asin((y-l3*sin(x3))./l4);Se=l3*cos(x3)+l4*cos(x4);w4=(-1)*w3.*l3.*cos(x3)./(l4.*cos(x4));Ve=(-1)*w3.*l3.*sin(x3-x4)./cos(x4);A4=(w3.^2.*l3.*sin(x3)+w4.^2.*l4.*sin(x4)-A3.*l3.*cos(x3))./(l4.*cos(x4));ae=(-1)*(A3.*l3.*sin(x3-x4)+w3.^2.*l3.*cos(x3-x4)-w4.^2.*l4)./cos(x4);plotyy(180*x1./pi,[180*x3./pi;180*x4./pi],180*x1./pi,Se/1000);legend('x3','x4','Se');xlabel('x1/(°)'),ylabel('x3、x4(°)');title('x3、x4、Se曲线');grid on;plotedit on;运行结果：运行的图形：关于W3和W4的输出：x1=linspace(0,2*pi,360);l1=125;l3=600;l4=150;l6=275;y=575;w1=1;x3=atan((l6+l1*sin(x1))./(l1*cos(x1)));for i = 1 : 360;if x3(i)<0x3(i)=x3(i)+pi;endendw3=w1*l1*(l1+6*sin(x1))./(l6.^2+l1.^2+2*l1*l6*sin(x1));A3=(l6.^2-l1.^2)*l6*l1*w1.^2*cos(x1)./(l6.^2+l1.^2+2*l1*l6*sin(x1)).^2; x4= pi-asin((y-l3*sin(x3))./l4);Se=l3*cos(x3)+l4*cos(x4);w4=(-1)*w3.*l3.*cos(x3)./(l4.*cos(x4));Ve=(-1)*w3.*l3.*sin(x3-x4)./cos(x4);A4=(w3.^2.*l3.*sin(x3)+w4.^2.*l4.*sin(x4)-A3.*l3.*cos(x3))./(l4.*cos(x4)); ae=(-1)*(A3.*l3.*sin(x3-x4)+w3.^2.*l3.*cos(x3-x4)-w4.^2.*l4)./cos(x4);plotyy(180*x1./pi,[w3;w4],180*x1./pi,Ve/1000);legend('w4','w3','Ve');xlabel('x1/(°)'),ylabel('w3、w4(rad/s)');title('w3、w4、Ve曲线');grid on;plotedit on;在MA TLABE下运行：关于a3和a4的程序：x1=linspace(0,2*pi,360);l1=125;l3=600;l4=150;l6=275;y=575;w1=1;x3=atan((l6+l1*sin(x1))./(l1*cos(x1)));for i = 1 : 360;if x3(i)<0x3(i)=x3(i)+pi;endendw3=w1*l1*(l1+6*sin(x1))./(l6.^2+l1.^2+2*l1*l6*sin(x1));A3=(l6.^2-l1.^2)*l6*l1*w1.^2*cos(x1)./(l6.^2+l1.^2+2*l1*l6*sin(x1)).^2; x4= pi-asin((y-l3*sin(x3))./l4);Se=l3*cos(x3)+l4*cos(x4);w4=(-1)*w3.*l3.*cos(x3)./(l4.*cos(x4));Ve=(-1)*w3.*l3.*sin(x3-x4)./cos(x4);A4=(w3.^2.*l3.*sin(x3)+w4.^2.*l4.*sin(x4)-A3.*l3.*cos(x3))./(l4.*cos(x4)); ae=(-1)*(A3.*l3.*sin(x3-x4)+w3.^2.*l3.*cos(x3-x4)-w4.^2.*l4)./cos(x4);plotyy(180*x1./pi,[A3;A4],180*x1./pi,ae/1000);legend('a3','a4','ae');xlabel('x1/(°)'),ylabel('a3、a4(rad/s^2)'),grid;title('a3、a4、ae曲线');plotedit on;运行后对于θ1取0°--360°过程中计算的数值进行查询：关于W3的值查询得：其他构件上的速度加速度都可以通过查询值得到。

机械原理课程设计牛头刨床机构机械原理课程设计牛头刨床机构一、引言在机械工程领域，机构设计和动力学是非常重要的两个方面，机构设计要求根据机器结构分析与计算制定合理的设计方案，而动力学要求对各种运动物体或力体之间的作用关系进行研究。

牛头刨床机构由于其结构简单，工作稳定，成为许多制造工人和机械学生们进行结构设计和动力学研究的首选课题之一。

因此，在机械原理课程中，牛头刨床机构的设计和分析成为了重点内容之一。

二、牛头刨床机构的定义和特点牛头刨床是一种典型的金属加工机床，主要用于加工各种型号、大小的平面和倾斜面，机床的工作台可以实现上下移动和左右滚动的运动，以便于不同大小和形状的工件进行加工。

牛头刨床的机构主要分为两部分：工作台和削切机构。

工作台是机床的支撑部分，用于支撑工件并固定到机床上，削切机构则是实现物体削切的动能部分。

牛头刨床机构的典型特点是高刚性，高精度和高效率。

牛头刨床机构中的滑动、轴承、摆线副、螺纹副、齿轮副、连杆副、平面副、直线副等各种机构被合理地布置和组合在一起构成了复杂的机构系统。

三、牛头刨床机构的设计分析（一）工作台机构设计牛头刨床的工作台机构主要由工作台、升降机构、横向移动机构、工作台固定装置等部分组成。

其中，工作台、滑座和升降机构组成了整个工作台的调节和运动机构，横向移动机构使工作台沿主轴线方向移动，工作台固定装置用于固定工件。

（二）削切机构设计牛头刨床的削切机构设计是牛头刨床机构设计的核心和难点之一。

削切机构主要由主轴、杠杆机构、导轨机构、进给装置、主轴驱动机构等部分组成，其主要功能是将电能转化为切削能，通过机构导向将切削能得以输出，从而实现对物体的削切加工。

（三）转动主轴齿轮设计转动主轴用于通过牛头刨床机构的削切机构削切工件，牛头刨床机构中的削切机构将电能转化为切削能，而转动主轴齿轮作为机构的核心部件之一，将动能由电机传递到削切机构中，完成对工件的削切加工。

四、总结以上是对牛头刨床机构设计的一个简要分析，机械原理课程设计牛头刨床机构是机械工程领域必修的课程之一，通过对其机构系统的分析和设计可以提升同学们对机器结构的认识和对工程实践的运用能力。

机械原理课程设计：牛头刨床1. 引言牛头刨床是一种常见的传统机床，主要用于对工件表面进行刨削加工。

本文将介绍牛头刨床的原理、结构和工作方式，并通过一个机械原理课程设计的案例来详细阐述。

2. 牛头刨床的原理和结构牛头刨床主要由床身、工作台、主轴箱、横板、横臂、滑枕、刀架、送料机构、弹簧加载机构等组成。

床身是牛头刨床的基础部件，承载整个刨床的重量。

工作台是工件安装和固定的平台，通常可沿床身移动。

主轴箱负责提供刨床的切削力和刨削转矩，通过主轴箱内的减速齿轮将电机的转速转化为切削运动。

横板和横臂构成刨削机构，横板可以沿床身滑动，横臂带动滑枕和刀架进行刨削运动。

送料机构负责推动工件在刨床上进行进给运动。

弹簧加载机构用于对刀架进行加载，使刀具保持稳定的切削力。

3. 牛头刨床的工作方式牛头刨床的工作方式主要包括工件装夹、刨削运动和进给运动。

首先，将待加工的工件安装在工作台上，使用夹具进行固定，保证工件不会在加工过程中移动。

然后，通过启动电机，主轴箱将转速转化为切削运动，带动刀架进行垂直方向的往复运动，实现工件表面的刨削加工。

同时，送料机构会推动工件在工作台上进行进给运动，保持刀具和工件之间的一定切削速度，从而达到理想的加工效果。

4. 机械原理课程设计案例：牛头刨床设计与制造为了更好地理解和应用牛头刨床的原理和结构，我们进行了一个机械原理课程设计案例——牛头刨床的设计与制造。

在该设计中，我们首先进行了对牛头刨床的结构和功能的分析，明确了所需的刨床尺寸、切削范围等参数。

接下来，我们进行了刨床的结构设计，包括床身、工作台、主轴箱、横板、横臂、滑枕等部件的设计和选材。

然后，我们进行了整体装配设计，考虑了各部件之间的协调性和连接方式，确保了刨床的正常运转和稳定性。

最后，我们进行了刨床的制造过程，包括零部件的加工、装配和调试，最终完成了一台功能完备的牛头刨床。

5. 结论通过本文的介绍和机械原理课程设计案例，我们了解了牛头刨床的原理、结构和工作方式，并通过设计与制造实例深入理解了牛头刨床的设计过程和挑战。

牛头刨床机械原理课程设计2点和8
【原创实用版】
目录
1.课程设计目的和要求
2.牛头刨床的简介和工作原理
3.课程设计方案的选择和比较
4.导杆机构的运动分析和设计
5.结论和展望
正文
一、课程设计目的和要求
机械原理课程设计是机械工程专业的重要课程之一，其目的是通过设计实践，使学生深入理解和掌握机械原理，培养学生的创新能力和实践能力。

本课程设计要求学生能够运用所学的机械原理，分析和设计一个实际的机械系统，并撰写完整的设计说明书。

二、牛头刨床的简介和工作原理
牛头刨床是一种用于金属切削的机床，其主要工作原理是通过旋转的刀具对工件进行切削。

牛头刨床具有结构简单、操作方便、切削效率高等优点，因此在机械加工中得到广泛应用。

三、课程设计方案的选择和比较
在本次课程设计中，我们选择了牛头刨床作为设计对象，主要原因是其结构简单，易于理解和设计。

在设计过程中，我们进行了多个方案的比较和分析，最终确定了一种最优的设计方案。

四、导杆机构的运动分析和设计
导杆机构是牛头刨床的关键部件之一，其运动分析和设计是本次课程设计的重点。

我们首先对导杆机构的运动进行了详细的分析，然后根据分析结果，进行了导杆机构的设计。

五、结论和展望
通过本次课程设计，我们深入理解和掌握了机械原理，提高了我们的创新能力和实践能力。

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二、牛头刨床的运动、动力分析[H,L1]=solve('H=300','L1=(270*H)/(2*550)',' H','L1')H =300L1 =810/11>> [N1,W1]=solve('N1=23',' W1=(N1*2*PI)/60','N1','W1')N1 =23W1 =23/30*PI一、任务根据牛头刨床的机构简图及必要的数据，进行机构的运动学和动力学分析，并给出刨头的位移、速度、加速度和曲柄平衡力矩的曲线。

二、已知条件1、机构运动简图2、机构尺寸mm a 270=， mm b 520=， mm l 5503=， mm l 1004=3、刨头行程和曲柄转速行程mm H 420=， 转速min /891r n =4、刨头的切削阻力工作行程始终为1000N ，空程为0N 。

三、 表达式推导如图所示以A 点为坐标原点，平行刨头运动方向为x 轴，建立直角坐标系，标出各杆矢量及方位角。

由机构的结构分析有：过D 和D '做刨头所在导轨的垂线DG 和D 'G '，从图形中的角度关系易证明GE= G 'E '，所以有EE '=DD '及EE '=θsin 23l =H al l =132，因而我们可以得到312l aHl =1、推导出刨头()1ϕE E x x =，()1ϕE E v v =，()1ϕE E a a =的数学表达式。

（1） 位置分析由矢量封闭三角形ABC 可得封闭矢量方程为CB AB l l a=+即： 312ii i AB ae l e Se πϕϕ+= （1）应用欧拉公式θθθsin cos i e i +=，将（1）的虚部和实部分离得： 31sin sin ϕϕS l a AB =+ （2）31cos cos ϕϕS l AB = （3） 由上面两式求解可得： 当0cos 1=ϕ即21πϕ=或231πϕ=时，由（3）得 0cos 3=ϕ 及 23πϕ=当0cos 1≠ϕ时：113cos sin tan ϕϕϕAB AB l l a +=（4）此时按照机构结构简图及反正切的定义范围易得： 当0tan 3<ϕ时： 113c o s s i n a r c t a n ϕϕπϕAB AB l l a ++=当0tan 3>ϕ时： 113c o s s i n a r c t a nϕϕϕAB AB l l a +=由矢量封闭图形CFED 可得封闭矢量方程为D E CD FE CF l l l l+=+即： 43432ϕϕπi i iE e l e l be x +=+ （5）应用欧拉公式将（4）的虚部和实部分离得：4433cos cos ϕϕl l x E += （6） 4433sin sin ϕϕl l b += （7）由式（7）可得 4334sin sin l l b ϕϕ-=此时按照机构结构简图及反正弦函数的定义范围易得： 4334sin arcsinl l b ϕπϕ--= （8） 由这两个式子可以消去4ϕ，得到由1ϕ确定的E x 的公式：()()23323324sin cos ϕϕl b l x l E -+-= （9） 显然式（9）作为计算式时难以确定E x 的符号，因此在编程时我选择式（6）作为计算式。