机械原理课程设计-08.doc

1 工程技术学院课程设计题目: 牛头刨床主传动机构中连杆的设计与分析专业: 农业机械化及其自动化年级: 2009 级学号: 20091526 姓名: 晋家伟指导教师: 李琦日期: 2011 、 12月云南农业大学工程技术学院 2 目录: 一、课程设计题目…………………………………………………… 3 二、设计说明书…………………………………………………… 3 课程设计要求说明…………………………………………… 3 课程设计主要数据…………………………………………… 3 机构选型、方案分析及方案的确定…………………………… 4 主传动机构尺寸的综合与确定………………………………… 5 杆组拆分…………………………………………………… 6 绘制刀头位移曲线图………………………………………… 6 运动过程计算………………………………………………… 7 三、参考文献…………………………………………………… 12 四、结束语…………………………………………………… 123 一、课程设计任务书题目: 牛头刨床主传动机构中连杆的设计与分析设计指导教师( 签字): 二、设计说明书§ 、课程设计的要求(1 )根据牛头刨床的机构简图及必要的数据,进行机构的结构设计、结构分析和运动动力学分析; (2 )为了提高生产效率,要求刨刀的往复切削运动具有急回特性(切削时刨刀的移动速度低于空行程速度); (3 )刨刀切削运动速度平稳; (4 )要求机构具有良好的传力特性(在整个行程中推动牛头刨床应有较小的压力角)。§ 、课程设计的数据曲柄转速 n=48r/min 机架 LAC=380mm 工作行程 H=310mm 行程速比系数 K= 4 连杆与导杆之比 LDE/LCD= 曲柄与水平线的夹角 120 ° § 、机构选型、方案分析及方案的确定主执行机构设计参考方案: 方案 1 方案 2 方案 3 方案分析: 方案一、 1. 机构具有确定运动, 自由度为 F=3n- ( 2Pl+ Ph) =3× 5-(2 × 7+0)=1 ,曲柄为机构原动件; 2. 通过曲柄带动摆动导杆机构和滑块机构使刨刀往复移动,实现切削功能, 满足功能要求 3. 工作性能,工作行程中,刨刀速度较慢,变化平缓符合切削要求,摆动导杆机构使其具有急回作用,可满足任意行程速比系数 K 的要求; 4. 传递性能,机构传动角恒为 90° ,传动性能好,能承受较大的载荷,机构运动链较长,传动间隙较大; 5. 动力性能,传动平稳,冲击震动较小; 6. 结构和理性,结构简单合理,尺寸和质量也较小,制造和维修也较容易; 5 7. 经济性,无特殊工艺和设备要求,成本较低。方案确定: § 、主传动机构尺寸的综合与确定由已知数据经过计算得 K=( 180 °+θ)/( 180 °-θ),θ= ° AB=AC sin( θ/2)=110(mm) CD=(H/2)/(sin θ/2)=535(mm) DE=CD x (L DE /L CD )=134(mm) H=CD - (CD-CDcos θ/2)/2 =523(mm) 6 § 、杆组拆分§ 、绘制刀头位移曲线图θ1 Se 120 ° - 150 ° - 197 ° - 343 ° 7 § 运动过程计算: 1、求C 点的速度: ⑴确定构件 3上A 点的速度: 构件 2 与构件 3 用转动副 A 相联,所以υ A3=υ A2。ω 2 又υ A2=ω 2lO2A = × = ⑵求 4AV 的速度: 选取速度比例尺:μ v =(m/s)/mm; υ A4=υ A3+υ A4A3 方向: ⊥ BO 4⊥ AO 2∥ BO 4 大小: ? 2 2 O A l??8 图1 用图解法求解如图 1: 式中υ A3、υ A4 表示构件 3 和构件 4上A 点的绝对速度, υ A4A3 表示构件 4上A 点相对于构件 3上A 点的速度,其方向平行于线段 BO 4 ,大小未知;构件 4上 A 点的速度方向垂直于线段 BO 4, 大小未知。在图上任取一点 P,作υ A3 的方向线p a3, 方向垂直于 AO 2, 指向与ω 2 的方向一致, 长度等于υ A3/μ v,( 其中μ v 为速度比例尺)。过点 p 作直线垂直于? BO 4 代表υ A4 的方向线, 再过 a 3作直线平行于线段 BO 4 代表υ A4A3 的方向线这两条直线的交点为 a 4, 则矢量 pa 4和 a 3a 4 分别代υ A4和υ A4A3。由速度多边形 43a pa 得: 4 4 3 2 2 0;l ?? ???? ?????⑶求 BO