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牛头刨床机构运动仿真开题报告

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青岛工学院毕业设计任务书

设计题目 基于Pro/E的牛头刨床机构的运动仿真

系（中心） 机电工程系 专 业 机械设计制造及自动化 年 级 2009

选题来源 科研

课题 纵向课题（ ）

选题类型 理论研究（ ）

横向课题（ ）

教师自拟课题（√ ） 应用基础研究（√ ）

学生自拟课题（ ） 技术或工程开发（ ）

设计的基本构思和基本任务：

牛头刨床是刨削类机床中应用较广的一种， 主要用于单件小批生产中刨削中小型工件上的平面、成形面和沟槽等。 一般牛头刨床工作原理是当曲柄匀速转动时， 摇杆左右摆动 ，

使牛头刨床的刨刀沿着固定的轨迹运动， 通过曲柄转动驱动刨头作往复移动。牛头刨床机构具有急回的特性，即牛头刨床工作时刨刀慢慢向前移动，完成一次工作后刨刀急速返回原来的位置。 如何实现刨头在切削行程中速度平稳， 难以凭经验确定。而且机构的几何参数对切削行程刨头速度的平稳性的影响，也难以直接判断。为了确定牛头刨床的设计是否满足要求， 就必须对其进行分析。仿真技术集成多种现代化科学技术手段，极大地扩展了人类的能力，随着仿真技术的发展，对于机械机构的运动学和动力学仿真分析越来越普遍。通过建立的仿真数学模型， 使用计算机、软件等， 对其在实际使用中的工况进行仿真分析，可以动态观察其运行情况， 揭示机构的运动规律和受力状态，为设计分析提供一种全新的方法 ， 可预测其整体性能，进而改进设计，提高性能。仿真技术可缩短设计周期、 降低设计成本、在机构运行前预先评估设计的作用和功效， 快速并且直观的进行优化设计。

本课题利用Pro/E强大的三维实体造型功能对牛头刨床机构进行三维模型和运动仿真，为牛头刨机构尺寸合理设计和结构参数的优化设计提供理论的依据，并且能快速、 直观分析其性能，提高了设计效率和质量，节省了时间和成本，具有较高的实用价值。

目前的基础（包括资料收集情况、前期工作情况等）

在机械设计中，尤其是在零件的三维造型和运动仿真方面，计算机辅助设计(CAD)技术已经成为重要的设计工具。Pro/E是CAD/CAM/CAE领域的一种优秀软件，其强大的参数化造型、产品装配和运动仿真与分析等功能已经广泛应用于工业产品设计。在机械零部件的设计中，装配是非常重要的一步。传统的装配是利用多次试装配的方法来达到装配的要求，开发成本很高。基于Pro/E的机械零件虚拟装配有效地解决了这一问题。缩短了开发周期，提高了生产效率。

论文（设计）进度安排

1.相关文献资料的搜集，2周。

2.撰写开题报告，1周。

3.利用Pro/E创建高级实体特征以及典型实例的学习，1周。

4牛头刨床机构的三维实体模型的建立，2周。

5. 牛头刨床机构的运动过程仿真及结果分析，2周。

6.仿真过程动画制作，1周。

7.资料的整理以及毕业论文的撰写，1周。

8.论文评阅及修改，1周。

9.毕业答辩，1周

论文起止时间：自 2012 年 10 月 8 日起 2012 年 12 月28 日止

学生（签名）：

指导教师（签名）： 系（中心）负责人（签名）：

注：表格不够可另附页

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牛头刨机构的运动分析

牛头刨机构的运动分析

牛头刨机构运动仿真

摘 要：本文中,主要阐述了牛头刨机构的位置、速度、加速度的理论分析，并通过UG建模，adams仿真分析，根据结果测得牛头刨机构的实际位置、速度、加速度，并与理论分析进行比较验证。

关键词：牛头刨机构，理论分析，仿真分析

1 牛头刨机构的结构参数及其机构运动简图

1.1 机构运动简图

牛头刨机构运动简图如图1所示：

图1 牛头刨机构运动简图

1.2 结构参数

牛头刨机构的结构参数如表1所示：

表1 牛头刨机构的结构参数

2 牛头刨机构的理论分析

2.1 位置分析

1.建立坐标系，如图2所示： 杆件名称 l0 l1 l3 l4 l5

杆件参数（mm） 210 100 380 150 445

图2 牛头刨机构运动简图

2.建立矢量方程

由封闭图形ABCA可写出机构一个封闭矢量方程：

CAABCB （1-1）

其分量形式为：

12121cos2cos01sin2sinlllll （1-2）

由封闭图形CDEFC可写出机构另一个 封闭矢量方程：

CDDECFFE （1-3）

其分量形式为：

23233cos4cos63sin4sin5llllll （1-4）

3.求解未知参数

120011201sinlllllll （1-5）

基于Pro∕E牛头刨床的运动机构建模..

基于Pro∕E牛头刨床的运动机构建模..

1

基于Pro∕E牛头刨床的运动机构建模

学生姓名：

学生学号：

院（系）：

年级专业：

指导教师：

二〇一〇年五月 摘 要

I

摘 要

Pro/E仿真技术集成了当代科学技术中多种现代化顶尖手段，正在极大的扩展着人类的视野、时限和能力。现代工业制造也正从各个角度对牛头刨床提出了愈来愈高的要求，而牛头刨床也在不断吸取新技术成果而完善和发展。运用Pro／E软件对牛头刨床运动机构进行三维实体建模及仿真。结合Pro\E的 Mechanism模块对牛头刨床运动机构进行运动仿真分析，得出牛头刨床刨头的位移、速度、加速度随时间的变化曲线。利用该方法使得设计人员快速、直观的对牛头刨床运动机构进行优化设计，在工厂工业生产中产生着日益重要的作用。

关键词 牛头刨床，运动机构，Pro／E，建模，仿真

目 录

1

ABSTRACT

The Pro/E simulation technology integrated in the contemporary science and

technology many kinds of modernized apex method, enormous expansion humanity's

field of vision, time limit and ability.The modern industry manufacture was also

setting the increasingly high request from each angle to the shaping machine, but the

牛头刨床机构的综合设计与分析讲解

牛头刨床机构的综合设计与分析讲解

** 工 业 大 学

机械设计课程设计说明书

题目：牛头刨床机构的综合设计与分析

院（系）：机械工程与自动化学院

专业班级： 数控071

学 号： 070104024

学生姓名： ********

指导教师： * *

教师职称： 高级工程师

起止时间：2009.6.29～2009.7.10

辽宁工业大学课程设计说明书（论文）

1 目 录

一、设计题目与原始数据………………………………………………………2

二、牛头刨床示意图……………………………………………………………3

三、导杆机构设计………………………………………………………………4

四、机构运动分析………………………………………………………………5

五、机构动态静力分析…………………………………………………………11

六、飞轮设计……………………………………………………………………16

七、设计凸轮轮廓曲线…………………………………………………………18

八、齿轮设计及绘制啮合图……………………………………………………19

九、解析法………………………………………………………………………22

1．导杆机构设计………………………………………………………………22

2．机构运动分析………………………………………………………………22

3．机构动态静力分析…………………………………………………………25

4．凸轮设计 ………………………………………………………….………26

十、本设计的思想体会 …………………………………………….…………29

十一、参考文献…………………………………………………………………29

十二、附录 …………………………………………………………….………29

牛头刨床刨刀的往复运动机构

牛头刨床刨刀的往复运动机构

令狐采学创作

令狐采学创作 机械原理课程设计

令狐采学

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

学生姓名 专业 机械设计制造及其自动化 年级 2012级 学号

设计题目 牛头刨床刨刀的往复运动机构

评价内容 评价指标 评分

权值 评定

成绩 令狐采学创作

令狐采学创作 业务水平 有扎实的基础理论知识和专业知识；能正确设计机构运动方案（或正确建立数学模型并运用matlab进行仿真）；对所设计机构的特定位置进行运动分析和动态静力分析。独立进行设计工作，能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；能正确处理设计数据；能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。 40

论文（设计说明书、图纸）质量 论述充分，结论严谨合理；设计方法正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；图纸绘制符合国家标准；计算结果准确；工作中有创新意识；对前人工作有改进或突破，或有独特见解。 40

工作量、

工作态度 按期完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实。 20

合计 100

指导教师评语

目 录

一．设计任务书……………………………………………………4

1.1 设计题目 ………………………………………………………..4

1.2 牛头刨床简介……………………………………………………… 4

1.3 牛头刨床工作原令狐采学创作

令狐采学创作 理…………………………………………………4

1.4 设计要求及设计参数 …………………………………………6

1.5 设计任务 …………………………………………7

二．导杆机构的设计及运动分析…………………………………8

2.1 机构运动简图……………………………………………8