机械原理教案齿轮系及
其设计
SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
第十一章
轮系及其设计
§11-1、轮系及其分类
轮系：由多个齿轮组成的齿轮传动系统，称为齿轮系或轮系。 1．轮系的分类
根据轮系运转中齿轮轴线的空间位置是否固定，将轮系分为两大类。 (1) 定轴轮系
轮系运转时，其中各齿轮轴线位置固定不动，则称之为定轴轮系。 (2) 周转轮系
轮系运转时，至少有一个齿轮轴线的位置不固定，而是绕某一固定轴线回转，称该轮系为周转轮系。
阅读指南
本章讨论了简单定轴轮系和行星轮系的传动比计算问题，顺便提及机构设计应满足的几个基本问题。而对于机构详细的设计方法、结构形式、效率计算、受力分析和强度计算等问题及其它各类较复杂轮系的设计问题可以参阅：
《行星传动机构设计》（第2版）饶振刚编着，北京 机械工业出版社，1994
《渐开线行星齿轮传动设计》马从谦编着，北京 机械工业出版社，1985
封闭差动轮系由于参数选择不当会形成“循环功率流”，它会造成机构效率降低、功率损失过大，设计时必须给予足够的重视，下面的书中不仅介绍了的理论分析和计算方法，还给出了具体实例；
《Mechanisms and Dynamics of Mechinery 》
新型的行星齿轮传动在实践中不断被采用，如；渐开线少齿差行星传动、摆线行星传动和谐波传动等，有兴趣对此做深入学习和研究，想进一步了解这些机构的传动原理、传动比的计算、几何尺寸设计、机构的结构形式、效率计算、受力分析和强度计算等问题，并寻求这方面的设计实例、图表，图例等，可以参阅：
《渐开线少齿差行星传动》冯澄宙编着，北京： 人民教育出版社，1981
《谐波齿轮传动的理论和设计》）沈允文编着，北京： 机械工业出版社，1985
(3) 混合轮系
由定轴轮系和周转轮系或者由两个以上的周转轮系所组成的轮系,称为混合轮系。
2．本章重点解决的问题：传动比的计算（齿数问题）
§11-2、定轴轮系的传动比
轮系传动比的计算包括两方面的任务，一是确定轮系中首、末两构件之间传动比的大小，另一则是确定首、末构件之间的转向关系。如图示为定轴轮系，其传动比大小的计算公式可推导为：
推广到一般情形，设A为输入轴，B为输出轴，m为外啮合的对
数，则平面定轴轮系传动比大小的计算公式为：
平面定轴轮系的转向关系可用在上式右侧的分式前加注(-
1)m来表示，或用画箭头的方法来表示。
空间定轴轮系的转向关系则必须用画箭头的方法来表示用对于空间定轴轮系传动比大小仍可用上式计算，但方向则必须用画箭头方法来表示；
如图示的圆锥齿轮传动，蜗杆蜗轮传动：
注意事项
1）传动比计算应包括的大小和方向。
3）关于惰轮（中介轮、过轮）§11-3、周转轮系的传动比
1．基本的周转轮系（2K-H型）
1）基本构件：中心轮（太阳轮）3 ←行星轮2 →中心轮（太阳轮）3
↑
行星架H（系杆）
2）自由度：F=3*4-2*4-2=2
基本周转轮系：行星轮系 F=1（固定一个中心轮）
差动轮系F=2（中心轮均不固定）
2．基本的周转轮系（2K-H型）的演化
演化途径：内啮合→←外啮合；单联齿轮→双联齿轮→多联齿轮；3．基本的周转轮系传动比的计算
周转轮系传动比计算基本原理：（反转法）
试想将整个机构加上一个与系杆H的转速大小相等、方向相
反的公共转速(-ωH)，使其转化为假想的定轴轮系，转化前后各构
件的转速如下表所示：
周转轮系的转化机构为一假想定轴轮系，其传动比关系可用下式确定：
讨论：
1）对于差动轮系，给定ω1、ω3、ωH 中的任意两个，便可求出第三个；需注意的是：带入ω1、ω3、ωH 的数值时，必须同时带“±”号；
2）若固定一个中心轮，则F=1（行星轮系）可由上式求出i1H或i3H；
3）转化轮系的传动比计算应特别注意符号问题，它对最终结果影响极大；
4）充分理解：i H13与i13：（两者代表的意义完全不同；大小方向可能也均不同；i H13的值为负也并不代表机构中，两轮实际转向相反）
5）对于复杂的周转轮系，求解传动比的关键问题是：怎样从中分离出一系列基本的周转轮系（2K-H），然后分别列出转化轮系的传动比计算式，联立求解；
6）对于行星轮系传动比计算，在搞清计算基本原理的情况下，可以用下式直接写出传动比结果：
i1H = 1- i H13
由动中心轮（设为1）到系杆的传动比等于1减去该中心轮到另一中心轮（定中心轮；设为3）按定轴轮系计算的传动比；
7）以上的传动比计算中，由于各构件均在同一平面（或者相互平行平面）中，所以，角速度之间可以作代数加减运算；
8）对于空间轮系，使用转化机构法应注意其合理性；
§11-4 复合轮系的传动比
复合的方式：定轴轮系+周转轮系；周转轮系+周转轮系；封闭式、3K型机构等。
解题关键：划分出一系列周转轮系和定轴轮系，再分别列出定轴轮系和周转轮系传动比的计算方程式，然后联立求解。
具体方法：先找行星轮（单一行星轮、双联、多联、甚至轮系），→支持行星轮的是系杆H→→与行星轮相啮合的就是中心轮→→→重复上述过程→→→→其余部分就是定轴轮系。
例题1
例题2
例题3
例题4
例题5
§11-5 轮系的功用
（1）、实现相距较远的两轴之间的传动
如图所示用四个小齿轮代替一对大齿轮实现啮合
传动，既节省空间、材料，又方便制造、安装。
(2)、实现分路传动
如
图是一滚齿机床的刀具与工件的分路传动图。
（3）获得大的传动比
例题：已知各轮齿数：Z1′=101; Z2=99; Z2 ′= Z4 ; Z4′= 100; Z5= 100; Z1=Z5=1(单头右旋)，求i1H
解： i1H = 1980000
（4）实现变速变向传动
如图是一汽车三轴四速变速箱
传动图。
（5）、在尺寸及重量较小的条件
下，实现大功率传动（分析航空发
动机实例）
a)采用多个行星轮布置，共同分担
载荷，平衡离心惯性力；
b)采用内啮合传动，更有效利用空
间；
c)采用分路传动
（6）、实现运动的合成
实例1：圆锥差动轮系
实例2：铸造厂吊车提升机传动系统（单机双机均可驱动，输出转速差一半）
（7）、实现运动的分解
实例：汽车后桥差速器
汽车的差速器为例进行讲解。同时向学生提出以下两个问题，以培养学生深入观察分析问题的能力。
①当汽车一侧后轮陷于泥潭或被悬空时，将会出现什么现象
②人力三轮车在行驶时，为什么会出现跑偏（自动转弯）现象（因人力三轮车的后轮轴上无差速器，为解决在转弯时两后轮应以不同转速转动的需要，其后轮是单侧驱动的，即两后轮一为驱动轮，另一为空套在后轴上的随动轮）
(8)利用行星轮自转公转的特点：搓绳机、研磨机、发酵池布料口设计、搅拌器、图案设计等
例题：图示搓绳机构：Z1=30；Z2=20；Z3=70；运动要求：自拧三周，合股一周。求ω1、ω3解：设：ωH =1，则ω2H=3
例题：土豆挖掘机（平动的行星轮）
有时间再介绍一下教材上的例题和作业题的解题思路。
§11-6 行星轮系的类型选择及设计的基本知识（略讲）
1．行星轮系的类型选择
2．行星轮系中各轮齿数的确定
满足的4个条件：
1）齿数条件：实现给定的传动比
2）满足同心条件
3）满足均布安装条件
3）满足邻接条件（不相撞）
轮系及其设计
目录 一、设计题目 (2) 1、牛头刨床的机构运动简图 (2) 2、工作原理 (2) 二、原始数据 (3) 三、机构的设计与分析 (4) 1、齿轮机构的设计 (4) 2、凸轮机构的设计 (10) 3、导杆机构的设计 (16) 四、设计过程中用到的方法和原理 (26) 1、设计过程中用到的方法 (26) 2、设计过程中用到的原理 (26) 五、参考文献 (27) 六、小结 (28)
一、设计题目 ——牛头刨床传动机构 1、牛头刨床的机构运动简图 2、工作原理 牛头刨床是对工件进行平面切削加工的一种通用机床，其传动部分由电动机经 带传动和齿轮传动z 0—z 1 、z 1 、—z 2 ，带动曲柄2作等角速回转。刨床工作时，由导 杆机构2、3、4、5、6带动刨刀作往复运动，刨头右行时，刨刀进行切削，称为工 作行程；刨头左行时，刨刀不进行切削，称为空回行程，刨刀每切削完一次，利用 空回行程的时间，固结在曲柄O 2 轴上的凸轮7通过四杆机构8、9、10与棘轮11和棘爪12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。
二、原始数据 设计数据分别见表1、表2、表3. 表1 齿轮机构设计数据 设计内容齿轮机构设计 符号n01d01 d02 z0 z1 z1’m01 m1’2n2 单位r/min mm mm mm mm r/min 方案Ⅰ1440 100 300 20 40 10 3.5 8 60 方案Ⅱ1440 100 300 16 40 13 4 10 64 方案Ⅲ1440 100 300 19 50 15 3.5 8 72 表2 凸轮机构设计数据 设计内容凸轮机构设计 符号L O2O4 L O4D φ[α]δ02 δ0 δ01δ0/ r0 r r 摆杆运动规 律单位mm mm °°°°°°mm mm 方案Ⅰ150 130 18 45 205 75 10 70 85 15 等加速等减 速 方案Ⅱ165 150 15 45 210 70 10 70 95 20 余弦加速度方案Ⅲ160 140 18 45 215 75 0 70 90 18 正弦加速度方案Ⅳ155 135 20 45 205 70 10 75 90 20 五次多项式 表3 导杆机构设计数据 设计内容导杆机构尺度综合和运动分析 符号K n2L O2A H L BC 单位r/min mm 方案Ⅰ 1.46 60 110 320 0.25L O3B 方案Ⅱ 1.39 64 90 290 0.3L O3B 方案Ⅲ 1.42 72 115 410 0.36L O3B 表4 机构位置分配表 位置号位置 组 号 学生号 A B C D 1 1 3 6 8/ 10 2 5 8 10 7/ 1/ 4 7 8 10 1 5 7/ 9 12 2 1/ 4 7 8 11 1 3 6 8/ 11 2 5 7/ 9 11 1/ 3 6 8/ 11 3 2 5 7/ 9 12 1/ 4 7 9 12 1 3 6 8/ 12 2 4 7 8 10
第5章 齿轮机构及其设计 5.1 已知一对外啮合正常齿标准直齿圆柱齿轮123, 1941m mm z ===，z ，试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、齿根高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿根圆直径，基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。 解： ()1212121219357,413123133,1.253 3.753.7530.75,0.55712390572363, 12323129572 3.7549.5,1232 3.75115.557cos2053.563,123cos20a f a a f f b b d mm d mm h mm h mm c mm a mm d mm d mm d mm d mm d mm d =?==?==?==?====?+==+?==+?==?==?==??==??=－－－115.58339.425mm p ==mm π 5.2 已知一正常齿标准直齿圆柱齿轮20,540m mm z α=?==，，试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。 解：分度圆上：0.554010020sin 100sin 2034.20r mm r mm αρα=??====?=o 基圆上： 100cos2093.9700 b b b r r cos mm ααρ=?=??==? = 齿顶圆上：1 1005105cos (/ )26.5 sin 105sin26.546.85a a b a a a a r mm r r r mm αρα-=+=====?=o 5.4 在某项技术革新中，需要采用一对齿轮传动，其中心距144a mm =，传动比2i =。现在库房中存有四种现成的齿轮，已知它们都是国产的正常齿渐开线标准齿轮，压力角都是20°，这四种齿轮的齿数z 和齿顶圆直径a d 分别为： 1a12a23a34a424,=104mm;47,196mm; 48,250mm; 48,200mm. z d z d z d z d ======= 试分析能否从这四种齿轮中选出符合要求的一对齿轮来。 解：根据传动比要求，显然齿轮2不合适。又
. 机械原理课程设计答辩参考选题 1.机构选型？ 2.何谓何谓机构尺度综合？ 3.平面连杆机构的主要性能和特点是什么？ 4.何谓机构运动循环图？ 5.机构运动循环图有哪几种类型？ 6.在机构组合中什么是串联式组合？ 7.在机构组合中什么是并联式组合？ 8.在机构组合中什么是反馈式组合？ 9.平面机构的构件常见的运动形式有哪几种？ 10.举例说明有哪些机构可以实现将转动变成直线移动。 11.举例说明有哪些机构可以实现将转动变成摆动。 12.举例说明有哪些机构能满足机构的急回运动特性？ 13.对于外凸凸轮,为了保证有正常的实际轮廓,其滚子半径选取有什么要求？ 14.要求一对外啮合直齿圆柱齿轮传动的中心距略
小于标准中心距,并保持无侧隙啮合,此时应采用什么传动？ 15.在凸轮机构中,从动件按等加速、等减速运动规律运动时,有何冲击？ .. . 16.蜗杆的标准参数在何处,蜗轮的标准参数在何处？ 17.平面四杆机构共有几个瞬心,其中有几个绝对瞬心、几个相对瞬心？ 18.在平面机构中,每个高副引入几个约束、每个低副引入几个约束？； 19.当两构件组成转动副时,其瞬心位于何处？当构件组成移动副时,其瞬心位于何处？ 20.机械效率可以表达为什么值的比值？ 21.标准渐开线斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是什么？ 22.标准渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数是哪几个？ 23.从机械效率的观点看,机械的自锁条件是什么？
24.试叙机构与运动链的区别？ 25.试计算所设计机构的自由度。 26.试说明所设计机构的工作原理。 27.四杆机构同样可以将旋转运动的输入变为直线运动的输出，为什么有的摇摆式输送机要采用6杆机构？ 28.机械原理课程设计的任务一般可分为几个部分？ 29.机械原理课程设计的方法原则上可分为几类？ 30.机械运动方案设计主要包括哪些内容？ 31.执行机构按运动方式及功能可分为几类？ .. . 32.做匀速转动的机构常用的有哪几种？ 33.做非匀速转动的机构常用的有哪几种？ 34.分析凸轮机构在本设计中所起的作用。 35.做往复移动的机构常用的有哪几种？ 36.平面连杆机构的主要性能和特点是什么？ 37.凸轮机构的主要性能和特点是什么？ 38齿轮机构的主要性能和特点是什么？ 39.分析影响行程速比系数K值大小的几何尺寸。
第二章 4．在平面机构中，具有两个约束的运动副是移动副或转动副；具有一个约束的运动副是高副。5．组成机构的要素是构件和转动副；构件是机构中的_运动_单元体。 6．在平面机构中，一个运动副引入的约束数的变化范围是1-2。 7．机构具有确定运动的条件是_（机构的原动件数目等于机构的自由度）。 8．零件与构件的区别在于构件是运动的单元体，而零件是制造的单元体。 9．由M个构件组成的复合铰链应包括m-1个转动副。 10．机构中的运动副是指两构件直接接触所组成的可动联接。 1．三个彼此作平面平行运动的构件共有3个速度瞬心，这几个瞬心必定位于同一直线上。2．含有六个构件的平面机构，其速度瞬心共有15个，其中有5个是绝对瞬心，有10个是相对瞬心。 3．相对瞬心和绝对瞬心的相同点是两构件相对速度为零的点，即绝对速度相等的点， 不同点是绝对瞬心点两构件的绝对速度为零，相对瞬心点两构件的绝对速度不为零。 4．在由N个构件所组成的机构中，有(N-1)(N/2-1)个相对瞬心，有N-1个绝对瞬心。 5．速度影像的相似原理只能应用于同一构件上_的各点，而不能应用于机构的不同构件上的各点。 6．当两构件组成转动副时，其瞬心在转动副中心处；组成移动副时，其瞬心在移动方向的垂直无穷远处处；组成纯滚动的高副时，其瞬心在高副接触点处。 7．一个运动矢量方程只能求解____2____个未知量。 8．平面四杆机构的瞬心总数为_6__。 9．当两构件不直接组成运动副时，瞬心位置用三心定理确定。 10．当两构件的相对运动为移动，牵连运动为转动动时，两构件的重合点之间将有哥氏加速度。哥氏加速度的大小为a*kc2c3，方向与将vc2c3沿ω2转90度的方向一致。 1．从受力观点分析，移动副的自锁条件是驱动力位于摩擦锥之内， 转动副的自锁条件是驱动力位于摩擦圆之内。 2．从效率的观点来看，机械的自锁条件是η＜0。 3．三角形螺纹的摩擦力矩在同样条件下大于矩形螺纹的摩擦力矩，因此它多用于联接。 4．机械发生自锁的实质是无论驱动力多大，机械都无法运动。 F方向的方法是与2构件相5．在构件1、2组成的移动副中，确定构件1对构件2的总反力 12 R 对于1构件的相对速度V12成90度+fai。 6．槽面摩擦力比平面摩擦力大是因为槽面的法向反力大于平面的法向反力。 7．矩形螺纹和梯形螺纹用于传动，而三角形（普通）螺纹用于联接。 8．机械效率等于输出功与输入功之比，它反映了输入功在机械中的有效利用程度。 9．提高机械效率的途径有尽量简化机械传动系统，选择合适的运动副形式， 尽量减少构件尺寸，减少摩擦。 1．机械平衡的方法包括、平面设计和平衡试验，前者的目的是为了在设计阶段，从结构上保证其产生的惯性力最小，后者的目的是为了用试验方法消除或减少平衡设计后生产出的转子所存在的不平衡量_。 2．刚性转子的平衡设计可分为两类：一类是静平衡设计，其质量分布特点是可近似地看做在同一回转平面内，平衡条件是。∑F=0即总惯性力为零；另一类是动平衡设计，其质量分布特
第十章齿轮机构及其设计 1 一个齿轮不同圆上的压力角和模数是否相同？是否都是标准值？ 2 为什么模数值要标准化？ 3 标准为什么规定压力角为20°？ 4 如果齿轮的五个基本参数中，除模数以外其余四个基本参数都相同，齿轮的几何尺寸有何不同？ 5 确定蜗杆头数和蜗轮的齿数要考虑哪些问题？ 6 何谓蜗杆蜗轮机构的中间平面？在中间平面内，蜗杆蜗轮传动相当于什么传动？ 7 确定蜗杆直径系数的目的是什么？的大小对蜗杆蜗轮机构有什么影响？它与蜗杆分度圆直径是什么关系？ 8 何谓圆锥齿轮的背锥和当量齿轮？引入背锥和当量齿轮的目的是什么？当量齿数如何计算？ 9 在直齿圆锥齿轮中何处为标准值？ 10 渐开线标准齿轮是指m、α、*a h、*c均为标准值，且分度圆齿厚齿槽宽的齿轮。 11 渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿轮上的压力角。 12 用标准齿条型刀具加工标准齿轮时，刀具的线与轮坯的圆之间作纯滚动。 13 一对渐开线圆柱齿轮传动，其圆总是相切并作纯滚动，而两轮的中心距不一定等于两轮的圆半径之和。 14 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮按标准中心距安装时，两轮的节圆分别与其圆重合。 15 用同一把刀具加工m、z、α均相同的标准齿轮和变位齿轮，它们的分度圆、基因和齿距均。 16 正变位齿轮与标准齿轮比较其齿顶高，齿根高。 17 要求一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动的中心距略小于标准中心距，并保持无侧隙啮合，此时应采用传动。 18 斜齿圆柱齿轮的齿顶高和齿根高，无论从法面或端面来看都是的。 19一对外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件为。 20 蜗杆的标准模数和标准压力角在面，蜗轮的标准模数和标准压力角在面。 21 直齿锥齿轮的几何尺寸通常都以作为基准。 22 渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是: 。 23 一对直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件是。 24蜗杆蜗轮传动的正确啮合条件是。 25标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角定义在端。 26一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，两轮的圆总是相切并相互作纯滚动的，而两轮的中心距不一定总等于两轮的圆半径之和。 27 共轭齿廓是指一对的齿廓。 28 用齿条刀具加工标准齿轮时，齿轮分度圆与齿条中线，加工变位齿轮时，中线与分度圆。被加工的齿轮与吃条刀具相"啮合"时，齿轮节圆与分度圆。 29 有两个模数、压力角、齿顶高系数及齿数相等的直齿圆柱齿轮，一个为标准齿轮1，另一个为正变位齿轮2，试比较这两个齿轮的下列尺寸，哪一个较大、较小或相等:d b1d b2； d a1d a2；d1d2；d f1d f2；s a1s a2；s1s2。 30标准齿轮除模数和压力角为标准值外，还应当满足的条件是。 31斜齿轮在上具有标准模数和标准压力角。
机械原理课程设计说明书 设计题目： 指导老师：哈丽毕努 设计者：马忠福 所属院系：新疆大学机械工程学院专业：机械工程及自动化 班级：机械 10-7 班 完成日期： 2014年7月 新疆大学 《机械原理课程设计》任务书
班级: 机械姓名: 马忠福 课程设计题目: 冲压式蜂窝煤成型机 课程设计完成内容: 设计说明书一份(主要包括:运动方案设计、方案的决策与尺度综合、必要的机构运动分析和相关的机构运动简图) 发题日期: 2014 年 6 月 15 日 完成日期: 2014 年 7 月 25 日 指导教师: 哈利比努
目录 一、蜂窝煤的功能和设计要求 (1) 二、工作原理和工艺动作分解 (2) 三、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 (2) 四、执行机构的选型 (3) 五、机械运动方案的选定和评价 (4) 六、机械传动系统的传动比和变速机构 (5) 七、画出机械运动方案简图 (5) 八、对机械传动系统和执行机构进行尺寸计算 (6) 1、带传动计算： (6) 2、齿轮传动计算 (6) 3、曲柄滑块机构计算 (6) 4、槽轮机构计算 (7) 5、扫屑凸轮计算 (7) 九、机械方案运动简图 (8) 十、参考文献 (9)
一、蜂窝煤的功能和设计要求 冲压式蜂窝煤成型机是我国城镇峰窝煤（通常又称煤饼）生产厂的主要生产设备，这种设备由于具有结构合理、质量可靠、成型性能好、经久而用、维修方便等优点而被广泛采用。 冲压式蜂窝煤成型机的功能是将粉煤加入转盘的模简内，经冲头冲压成峰窝煤。为了实现蜂窝煤冲压成型，冲压式蜂窝煤成型机必须完成五个动作： (1)粉煤加料； (2)冲头将蜂窝煤压制成型； (3)清除冲头和出煤盘的积屑的扫屑运动； (4)将在模简内的冲压后的蜂窝煤脱模； (5)将冲压成型的蜂窝煤输送。 图1.1冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘位置示意图 冲压式蜂窝煤成型机的设计要求和参数有： (1)蜂窝煤成型机的生产能力：30次/min； (2)驱动电机：Y180L-8，功率N=111KW；转速n=710r/min; (3)机械运动方案应力求简单； (4)图1.1表示冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘的相互位置情况。实际上冲头和脱模盘都与上下移动的滑梁连成一体，当滑梁下冲时将粉煤冲压成蜂窝煤，脱模盘将以压成的蜂窝煤脱模。在滑梁上升过程中扫屑刷将冲头和脱模盘刷除粘着粉煤，模筒转盘上均布了模筒，转盘的间歇机构使加料的模筒进入冲压位置、成型的模筒进入脱模位置、空模筒进入加料位置。 (5)为了改善蜂窝煤冲压成型的质量，希望冲压机构在冲压后有一保压时间。 (6)由于冲头压力较大，希望冲压机构具有增力功能，以增大有效作用，减小原动机的功率。
第一章绪论教学内容 *本课程研究的对象和内容 *本课程的性质、任务及作用 *机械原理学科的发展现状 学习要求 *明确本课程研究的对象和内容，及其在培养机械类高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用。 *对机械原理学科的发展现状有所了解。 重点难点 本章的学习重点是：本课程研究的对象及内容。本章介绍了机器、机构、机械等名词，并通过实例说明各种机器的主要组成部分是各种机构，从而明确了机构是本课程研究的主要对 象。当然，由于此时尚未具体学习这些内容，故只能是一个概括的了解。 学习安排 学习方法 如何学好本课程。 要学好本课程,首先必须对机械在一个国家中的重要作用有明确的认识，机械现在是、将来仍是人类利用和改造自然界的直接执行工具，没有机械的支持, 一切现代工程(宇航工程、深海工程、生物工程、通信工程、跨江大桥、过海隧道、摩天大楼、……)都将无法实现。 了解机械原理学科发展现状和趋势，既有助于对机械原理课程的深入学习，也有助于让我们深信机械工业将永不停歇地日新月异地迅猛发展。 第二章机构的结构分析 学习内容 *机构的组成(构件、运动副、运动链及机构) *机构运动简图及其绘制 *机构具有确定运动的条件 *机构自由度的计算 *计算平面机构的自由度时应注意的事项 *虚约束对机构工作性能的影响及机构结构的合理设计 *平面机构的组成原理、结构分类及结构分析 *平面机构中的高副低副 学习要求 *搞清构件、运动副、约束、自由度、运动链及机构等重要概念。 *能绘制比较简单的机械机构运动简图。 *能正确计算平面机构的自由度并能判断其是否具有确定的运动；对空间机构自由度的计算有所了解。 *对虚约束对机构工作性能的影响及机构结构合理设计问题的重要性有所认识。 *对平面机构的组成原理有所了解。 重点难点 本章的学习重点是：构件、运动副、运动链及机构等概念，机构运动简图的绘制，机构
第11章 齿轮系及其设计 I.填空题 1 平面定轴轮系传动比的大小等于 ；从动轮的回转方向可用 方法来确定。 2 所谓定轴轮系是指______，而周转轮系是指_______ 3 在周转轮系中，轴线固定的齿轮称为_____；兼有自转和公转的齿轮称为_____；而这种齿轮的动轴线所在的构件称为_____。 II.判断题 1 定轴轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积。（ ） 2 周转轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积。（ ） 3 行星轮系中若系杆为原动件可驱动中心轮，则反之不论什么情况，以中心轮为原动件时也一定可驱动系杆。（ ） III.选择题 1 下面给出图示轮系的三个传动比计算式，为正确的。 （A ）H H H i ωωωω--= 2112 （B ）H H H i ωωωω--= 3113 (C )H H H i ωωωω--= 3223 IV.计算题 1 在图示轮系中，已知：蜗杆为单头且右旋，转速n 11440= r /min ,转动方向如图示，
其余各轮齿数为：z 240?=，z 220'=，z 330=，z 318'=，z 454?=，试： （1）说明轮系属于何种类型；（2）计算齿轮4的转速n 4；（3）在图中标出齿轮4的转动方向。 2 在图示轮系中，所有齿轮均为标准齿轮，又知齿数z 130=，z 468?=。试问： （1）z 2? ?=，z 3=? （2）该轮系属于何种轮系？ V.问答题 1 在图示轮系中，根据齿轮1的转动方向，在图上标出蜗轮4的转动方向。
VI.计算题 1 在图示的轮系中，已知各轮齿数为zz z z z 1235620=====，已知齿轮1、4、5、7为 同轴线，试求该轮系的传动比i 17。 2 在图示万能刀具磨床工作台横向微动进给装置中，运动经手柄输入，由丝杆传给工 作台。已知丝杆螺距P=50mm ，且单头。z z 1219==，z 318=，z 420=，试计算手柄 转一周时工作台的进给量s 。
机械原理课程设计说明书设计题目：压床机构设计 自动化院（系）机械制造专业 班级机制0901 学号20092811022 设计者罗昭硕 指导老师赵燕 完成日期2011 年1 月4日
一、压床机构设计要求 1 ．压床机构简介及设计数据 1.1压床机构简介 图9—6所示为压床机构简图。其中，六杆机构ABCDEF为其主体机构，电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮z1-z2、z3-z4、z5-z6将转速降低，然后带动曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力Fr而运动。为了减小主轴的速度波动，在曲轴A上装有飞轮，在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。 1.2设计数据
1.1机构的设计及运动分折 已知：中心距x1、x2、y, 构件3的上下极限角，滑块的冲程H，比值CE ／CD、EF／DE，各构件质心S的位置，曲柄转速n1。 要求：设计连杆机构, 作机构运动简图、机构1～2个位置的速度多边形和加速度多边形、滑块的运动线图。以上内容与后面的动态静力分析一起画在l号图纸上。 1.2机构的动态静力分析 已知：各构件的重量G及其对质心轴的转动惯量Js(曲柄1和连杆4的重力和转动惯量（略去不计)，阻力线图(图9—7)以及连杆机构设计和运动分析中所得的结果。 要求：确定机构一个位置的各运动副中的反作用力及加于曲柄上的平衡力矩。作图部分亦画在运动分析的图样上。 1.3飞轮设计 已知：机器运转的速度不均匀系数δ．由两态静力分析中所得的平衡力矩Mb;驱动力矩Ma为常数，飞轮安装在曲柄轴A上。 要求：确定飞轮转动惯量J。以上内容作在2号图纸上。 1.4凸轮机构构设计 已知：从动件冲 程H，许用压力角 [α ]．推程角δ。，远 休止角δ?，回程角δ'， 从动件的运动规律见 表9-5，凸轮与曲柄共 轴。 要求：按[α]确定 凸轮机构的基本尺 寸．求出理论廓 线外凸曲线的最小曲 率半径ρ。选取滚子 半径r，绘制凸轮实际 廓线。以上内容作在 2号图纸上 压床机构设计 二、连杆机构的设计及运动分析
机械原理 课程设计说明书 设计题目：牛头刨床 设计日期：20011年07 月09 日 目录 1.设计题目 (3)
2. 牛头刨床机构简介 (3) 3.机构简介与设计数据 (4) 4. 设计内容 (5) 5. 体会心得 (15) 6. 参考资料 (16) 附图1：导杆机构的运动分析与动态静力分析 附图2：摆动从计动件凸轮机构的设计 附图3：牛头刨床飞轮转动惯量的确定 1设计题目：牛头刨床 1.）为了提高工作效率，在空回程时刨刀快速退回，即要有急会运动，行程速比系数在1.4左右。 2.）为了提高刨刀的使用寿命和工件的表面加工质量，在工作行程时，刨刀要速度平稳，切削阶段刨刀应近似匀速运动。 3.）曲柄转速在60r/min,刨刀的行程H在300mm左右为好，切削阻力约为7000N，其变化规律如图所示。
2、牛头刨床机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图4-1。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（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5H的空刀距离，见图4-1，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。 3、机构简介与设计数据 3.1.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。
《机械原理》课程设计任务书 搅拌机机构设计与分析 1.机构简介 搅拌机常应用于化学工业和食品工业中对拌料进行搅拌工作如附图1（a）所示，电动机经过齿轮减速，通过联轴节（电动机与联轴节图中未画）带动曲柄2顺时针旋转，驱使曲柄摇杆机构1-2-3-4运动，同时通过蜗轮蜗杆带动容器绕垂直轴缓慢旋转。当连杆3运动时，固联在其上的拌勺E即沿图中虚线所示轨迹运动而将容器中的拌料均匀拨动。 工作时，假定拌料对拌勺的压力与深度成正比，即产生的阻力按直线变化，如附图1（b）所示。 附图1 搅拌机构（a）阻力线图（b）机构简图 2.设计数据 设计数据如附表1-1所示。 附表1-1 设计数据
3. 设计内容 连杆机构的运动分析 已知：各构件尺寸及重心位置，中心距x,y,曲柄2每分钟转速n 2。 要求：做构件两个位置（见附表1-2）的运动简图、速度多边形和加速度多边形，拌勺E 的运动轨迹。以上内容画在2号图纸上。 附表1-2 机构位置分配图 曲柄位置图的做法，如图1-2所示：取摇杆在左极限位置时所对应的曲柄作为起始位置1，按转向将曲柄圆周作十二等分，得12个位置。并找出连杆上拌勺E 的各对应点E 1,E 2…E 12,绘出正点轨迹。按拌勺的运动轨迹的最低点向下量40mm 定出容器地面位置，再根据容器高度定出容积顶面位置。并求出拌勺E 离开及进入容积所对应两个曲柄位置8’和11’。附图1-2 曲柄位置 目 录 1课程设计的任务与要求
1.1机械原理课程设计任务书 1.2机械原理课程设计的参考数据 1.3机械原理课程设计的目的与要求 1.3.1、机械原理课程设计的目的 1.3.2、牛头刨床的工作原理与机构组成（设计三个方案并选出其中最合适的方案并说明理由。每一小组成员最终设计方案允许一致，但每个人的尺寸参数需不一致） 2课程设计的机构 2.1原动件设计 2.1.1电机选型 2.1.2减速器设计（选择好传动比，画出轮系即可） 2.2运动循环图 2.3导杆机构的运动分析 2.4导杆机构的动态静力分析 2.5齿轮机构设计 2.6凸轮机构设计 2.7飞轮设计 3设计小结 4参考文献 心得体会 机械原理课程设计是培养学生综合运用所学知识。发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过
西南科技大学《机械原理》复习题 一、判断题（对者画√，错者画×） 1.机构具有确定的运动条件为自由度大于0。（错） 2.若干个构件由若干运动副连接之后，构件之间总是可以做相对运动的。（错） 3.在运动副中，高副对构件运动的约束限制要少于低副。（对） 4.限制两个构件之间相同运动方式的运动副属于虚约束。（错） 5.连杆机构运动分析，应按照位置分析、速度分析、加速度分析的步骤依次进行。 （对） 6.偏置的摆动导杆机构，曲柄作主动件，其压力角也是恒等于零的。（错） 7.无偏置的导杆机构，以导杆为被动件时，压力角恒等于零。（对） 8.偏置的曲柄滑块机构有急回特性。（对） 9.曲柄为主动件的曲柄滑块机构，滑块的极限位置在曲柄与连杆共线位置。（对） 10.一般机构的传动角越接近于0 ，对传动的受力越有利。（错） 11.对于曲柄摇杆机构，当摇杆达到极限位置时，曲柄与机架共线。（错） 12.被动件为整周旋转的构件机构，一定没有急回特性。（对） 13.平底接触直动从动件盘形凸轮机构，其压力角一直保持不变。（对） 14.普通平底直动从动件盘形凸轮机构的压力角恒为零，所以永远不会发生自锁。 （错） 15.凸轮机构中当从动件的速度存在有限的突变时，称为柔性冲击。（错） 16.凸轮机构中，从动件的运动加速度存在有限突变时，称其为柔性冲击。（对） 17.插齿机加工标准直齿圆柱齿轮，不发生根切的最小齿数也等于17。（对） 18.用滚齿机加工标准渐开线直齿圆柱齿轮时，不发生根切的最小齿数为17。（对） 19.用插齿机加工标准直齿圆柱齿轮时，刀具的分度圆与齿轮的分度园相切。（对） 20.即便是齿数和模数相同，变位齿轮的基圆也不同于标准齿轮。（错）
《机械原理课程设计》 学院: 行知学院专业: 机械设计制造及其自动 化 姓名：陈宇学号: 10556109 授课教师:王笑提交时间: 2012 年 7 月1日 成绩:
目录 1.设计工作原理-----------------------------------------------------2 2.方案的分析--------------------------------------------------------4 3. 机构的参数设计几计算-----------------------------------------7 4. 机构运动总体方案图及循环图-------------------------------11 5.机构总体分析----------------------------------------------------13 6. 参考资料----------------------------------------------------------13
半自动钻床机构 一、设计工作原理 1.1、工作原理及工艺动作过程 该系统由电机驱动，通过变速传动将电机的1080r/min降到主轴的5r/min，与传动轴相连的各机构控制送料，定位，和进刀等工艺动作，最后由凸轮机通过齿轮传动带动齿条上下平稳地运动,这样动力头也就能带动刀具平稳地上下移动从而保证了较高的加工质量。 设计加工图（一）所示工件ф12mm孔的半自动钻床。进刀机构负责动力头的升降，送料机构将被加工工件推入加工位置，并由定位机构使被加工工件可靠固定。 1.2、设计原始数据及设计要求 半自动钻床设计数据参看表（一） 表（一）半自动钻床凸轮设计数据
湖南科技大学 课程设计 课程设计名称：《机械原理》课程设计 学生姓名： 学院： 专业及班级： 学号： 指导教师： 2013 年 1 月 10 日 课程设计任务书 机电学院机制系系主任： 学生班级：2010材成1、2、3 班日 期： 一、设计目的： 在学习和了解机械的通用构件和机械运行基本原理的基础上，要求学生理论与实践相结合，深入了解机械的通用构件和机械运行基本原理在工程常见机械中的应用，提高学生将机械原理的基本概念和原理综合应用能力和实际动手能力。 二、学生提交设计期限： 在本学期2012年12月17日至2012年12月21日完成，设计必须学生本人交指导老师评阅。 三、本设计参考材料： 《机械原理》《机械原理课程指导书》
四、设计题目的选定： 参考设计题目附后页，任选一题。 五、设计要求： 1、查阅相关资料； 2、提出整体系统设计方案； 3、详细设计所设计机构的原理、组成及参数等； 4、说明设计分析的步骤和计算过程； 5、设计过程绘制相关设计的CAD图纸。 六、设计成果及处理说明书主要章节： 1．设计成果（包括说明书、CAD图纸等）； 2．设计说明书格式及主要章节： a.封面（参照学院规定标准）； b.设计任务书（包括选定设计题目与要求，可复印）； c.目录 d.说明书正文；（主要包括系统总体方案分析及参数确定；） e.设计总结及体会； f.参考文献 七、设计所得学分及成绩评定： 本设计单独算学分及成绩：占1个学分。 考核与评分主要分四个方面： 1．学生平时出勤及工作态度； 2．说明书、设计图纸的规范与正确程度及独立工作能力； 3．答辩成绩（部分学生）。 八、设计进度与答疑： 1、确定设计题目及查阅资料，并确定方案：12.17日； 2、虚拟仪器设计及撰写设计报告：12.18日； 3、运行调试检测与修改，完成课程设计报告：12.19～12.20日； 4、提交设计报告，部分学生答辩：12.21日。 学生签名：指导老师签名： 学号：
机械原理课程设计 目录 一 .设计题目............................. 1.. 1.1课程设计目的和任务................... 1. 1.2课程设计内容与基本要求............... 1. 1.3机构简介............................. 4.. 1.4参考数据............................. 5.. 1.5设计要求............................. 5.. 二 . 设计方案比较........................ 6.. 2.1设计方案一........................... 6.. 2.2设计方案二........................... 7.. 2.3设计方案三........................... 8.. 2.4最终设计方案......................... 9.. 三. 速度，加速度多边形计算与分析......... 1. 0 3.1速度、加速度多边形计算与分析 (10) 四. 虚拟样机实体建模与仿真............... 1. 3 4.1ADAMS 的样机建模.................... 1. 3 五. 虚拟样机仿真结果分析................. 1. 4 5.1滑块水平位移仿真曲线 (14) 5.2滑块水平运动速度仿真曲线 (14)
5.3滑块水平运动加速度仿真曲线 (15)
5.5 带刮片摆杆角速度仿真曲线（二） . 15 六 . 课程设计总结 ...................... 1..6 6.1 机械原理课程设计总结 ............... 1. 6 6.2 设计过程 ........................... 1..7 6.3 设计展望 ............................ 1..7 6.4 参考文献 ............................ 1...8 6.5 心得体会 ............................ 185.4 带刮片摆杆角速度仿真曲线（一） 15
北航机械原理四齿轮 设计
215．在渐开线齿轮设计中为使机构结构尺寸紧凑，确定采用齿数z=12的齿轮。试问： (1)若用标准齿条刀具范成法切制z=12的直齿圆柱标准齿轮将会发生什么现象？为什么？(要求画出几何关系图，无需理论证明。) (2)为了避免上述现象，范成法切制z=12的直齿圆柱齿轮应采取什么措施？ (3)范成法切制z=12， β=30?的斜齿圆柱齿轮，会不会产生根切？ 216．已知齿条刀具的参数：mm，，，。用范成法加工一对直齿圆柱外齿轮A、B。A轮齿数，变位系数 ；B轮齿数，变位系数。试问： (1)加工时，与两齿轮分度圆作纯滚动的刀具节线是否相同，为什么？加工出来的两轮齿廓曲线形状与不变位加工出来的齿廓曲线是否对应相同？ (2)两轮按无侧隙安装时，中心距，顶隙c和啮合角各为多少？ (3)两轮的分度圆齿厚S和齿全高h各为多少？ 217．已知一对渐开线直齿圆柱齿轮参数如下：mm，，。试问： (1)要求这对齿轮无根切且实现无侧隙啮合，应采取何种类型传动？ (2)若要求该对齿轮的中心距为103mm，能使两齿轮均不产生根切吗？ 提示： 218．有一回归轮系(即输入轴1与输出轴3共线)，已知, , ，。各轮的压力角α=20?，模数m=2mm，=1，=0.25。问为保证中心距最小，而且各轮又不产生根切应采用哪种变位传动方案？说明理由并写出各轮变位系数x的大小。
219．若一对直齿圆柱齿轮传动的重合度=1.34,试说明若以啮合点移动一个基圆周节为单位，啮合时有多少时间为一对齿，多少时间为两对齿，试作图标出单齿啮合区域，并标明区域长度与的关系。 220．图示为一渐开线AK ，基圆半径=20mm，K点向径=35mm。试画点处渐开线的法线，并计算K点处渐开线的曲率半径。 出K
机械原理课程设计说明书 题目：运动轨迹为字母P的 联动凸轮组合机构设计 学生姓名： 学号： 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学号： 专业：机械设计制造及其自动化 指导教师： 2015 年7 月29 日
目录 一、机构简介……………………………………..…………………..…..…………………..２ 二、设计任务……………………………………..…………………..…..…………………..２ 三、设计方案内容 3.1 联动凸轮机构基本要素的确定 (2) 3.1.1 凸轮类型的选择 (2) 3.1.2 推杆类型的选择 (2) 3.1.3 凸轮基本尺寸的确定 (3) 3.2 目标轨迹的设计 (3) 3.3 运动轨迹各点凸轮转角与推杆位移的关系 (3) 3.4 从动件推杆的运动规律 (4) 3.5 运动轨迹的散点图以及X坐标和Y坐标的散点图 (4) 3.6 凸轮推杆位移与凸轮转角关系图 (6) 四、联动凸轮轮廓曲线的设计 (7) 4.1 横向凸轮的设计 (7) 4.2 纵向凸轮的设计 (7) 五、联动凸轮组合机构机构简图 (9) 六、课程设计总结 (9)
运动轨迹为字母“P”的联动凸轮组合机构设计一、机构简介 凸轮机构广泛应用于各类机械，特别是自动机和自动控制装置中。如内燃机的配汽缸、自动机床的的进刀机构、电子机械、自动送料机构等等。而凸轮机构的最大优点就是只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线就可以使推杆得到各种预期的运动规律，而且响应快速，机构简单紧凑。正因如此，凸轮机构不可能被数控和电控等装置所完全代替。 在许多生产设备中，为了实现预定的特殊运动轨迹，常采用由两个凸轮机构组成的能实现目标运动轨迹的组合机构，称之为联动凸轮组合机构。 二、设计任务 联动凸轮组合机构由两个凸轮机构组成。它利用两个凸轮的协调配合，或同步运动来控制从动件上点的方向运动，使其可以准确地实现预定的轨迹。此次设计是利用联动凸轮可以准确实现预定轨迹的工作原理，设计出“会写字的组合机构”，即用两个凸轮联动配合，实现设定的轨迹，“写”出大写英文字母“P”。根据预期的运动轨迹—大写英文字母“P”利用反转法原理来设计出凸轮的轮廓曲线，并根据实际要求进一步设计出完整的联动凸轮组合机构，包括凸轮基圆半径、滚子半径、凸轮轴直径等。 三、设计方案内容 1、联动凸轮机构基本要素的确定 1）凸轮类型的选择 凸轮机构的类型有很多，按凸轮的形状来分可分为1、盘形凸轮2、圆柱凸轮。 盘形凸轮是一个具有变化向径的盘形构件绕固定轴线回转。圆柱凸轮是一个在圆柱面上开有曲线凹槽或者是在原著端面上做出曲线轮廓的构件。由于凸轮与推杆的运动不在同一平面内，所以是一种空间凸轮机构。根据实际使用要求以及所要设计的预期轨迹，选取应用较广且加工方面的盘形凸轮作为本次设计联动凸轮组合机构的凸轮。 2）推杆类型的选择
桂林理工大学 机构设计技能实习 设计说明书 课题名称: 自卸车卸货方案设计 专业班级：机械16-2班 同组同学：余灿光，唐贤珍，董涛昇
学号： 3162070821210,3162070821213,3162070821215 指导老师：孙宝福 2018年7月 目录 第一章：要求和任务 (4) 1.设计要求和有关数据为: (4) 2、设计任务 (5) 3、设计提示 (6) 4.注意事项 (6) 第二章：机构的设计 (7) 2.1举升机构的设计 (7) 2.1.1平行四边形举升机构 (8) 2.1.2两级剪式举升机构 (9) 2.2翻转机构的设计 (9) 2.2.1滑块倾斜机构 (10) 2.2.2液压缸翻转机构 (10) 2.3后箱门打开机构设计 (11)
2.3.1重力直接打开 (11) 2.3.2带死点的四杆机构连接后箱门打开 (12) 第三章：组合机构总图 (13) 总结 (18)
第一章：要求和任务1.设计要求和有关数据为 : 附图49 高位自卸汽车卸货 附图50 卸货状态 附图51 卸货过程 1）、具有一般自卸汽车的功能。 2）、在比较水平的状态下,能将满载货物的车厢平
稳地举升到一定的高度，最大升程Smax见附表24。 附表24 设计数据 3）、为方便卸货，要求车厢在举升过程中逐步后移（见附图52）。车厢处于最大升程位置时，其后移量a见表18。为保证车厢的稳定性，其最大后移量amax 不得超过1.2a。 4）、在举升过程中可在任意高度停留卸货。 5）、在车厢倾斜卸货时，后厢门随之联动打开；卸货完毕，车厢恢复水平状态，后厢门也随之可靠关闭。 6）、举升和翻转机构的安装空间不超过车厢底部与大梁间的空间，后厢门打开机构的安装面不超过车厢侧面。 7）、结构尽量紧凑、简单、可靠，具有良好的动力传递性能。 方案号车厢尺寸（L×W×H）。 2、设计任务 1）、高位自卸汽车应包括起升机构，翻转机构和后厢门打开机构。 2）、提出2至3个方案。主要考虑满足运动要求、动力性能、制造与维护方便、结构紧凑等方面的因素，对方案进行论证。确定最优方案。 3）、画出最优方案的机构运动方案简图和运动循环图。 4）、对高位自卸汽车的起升机构，翻转机构和后厢门打开机构，进行尺度综合及运动分析，求出各机构输出件位移、速度、加速度，画出机构运动线图。 5）、编写设计计算说明书。
江苏大学无锡机电学院 课程设计计算说明书 题目 _牛头刨床机构的运动力学分析_ 题号___________5_______________ 姓名__________张淼________________ 班级__________机制11242________________ 学号__________1010124225________________ 指导教师__ 金旭星吕伟文 _______ 完成时间____ 2014.6.28 ___
一、工作原理与结构组成 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，即刨刀具有急回特性。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。 二、设计对象 牛头刨床是一个复杂的系统，本课程设计将设计对象进行简化。如图2所示，要求对实现刨刀往复运动的主执行机构进行运动学尺度设计和运动学、动力学性能分析。图中给出了切削力作用点、导杆质心S 3、滑枕质心S 5相对于铰链E 的位置。 图2 设计对象 图1 牛头刨床外形图
三、设计要求及设计参数 要求主执行机构工作行程切削平稳、压力角较小。进给机构压力角不超过许用值。设计参数如表1所示。 表1 牛头刨床设计参数 刨刀阻力曲线如图3所示。刨刀在切入、退出工件时均有0.05H 的空载行程。 四、设计内容及步骤 1、解：主执行机构的设计计算 K=180°（Θ-1/Θ+1） Θ=37° L AB =L AC* = 117，L BC = L AC*=351 L CD = L D1D2/2/， 248=-=BC CD BD L L L 3.0/=CD D E L L ?178=DE L 取600=Ly ，得到安全角α=10° 图3 刨刀阻力曲线