机械原理牛头刨床课程设计报告说明书Word文档下载推荐.docx
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行程速比系数K=1.6
机架长度LO2O3=400mm
连杆与导杆的比LBF/LO3B=0.3
2、各杆尺寸设计如下
A、求导杆的摆角:
ψmax=180°
×
(K-1)/(K+1)=180°
(1.6-1)/(1.6+1)=42°
B、求导杆长:
LO3B1=H/[2sin(ψmax/2)]=550/[2sin(42°
/2)]=776mm
C、求曲柄长:
LO2A=LO2O3×
sin(ψmax/2)=400×
sin21°
=142mm
D、求连杆长:
LBF=LO3B×
LBF/LO3B=776×
0.3=233mm
E、求导路中心到O3的距离:
LO3M=LO3B-LDE/2=LO3B{1-[1-cos(ψmax/2)]/2}=750mm
F、取比例尺:
μL=0.005m/mm
在1#图纸中央画机构位置图,机构位置图见1#图纸。
大致图形如下:
图2
四、机构的运动分析
已知:
曲柄转速:
n2=80rpm
各构件的重心:
构件6的重心:
XS6=150mm
第3点:
A、速度分析
①求VA3
VA3=VA2=LO2A×
ω2=LO2A×
πn/30=0.142×
80×
3.14/30=1.19m/s
②求VA4
=+
大小:
?
1.19?
方向:
⊥O3A⊥O2A∥O3A
取μV=VA3/Pa3=0.02,在1#图纸的左下方画速度多边形
③求VB
用速度影像求VB=64×
0.02=1.28m/s
④求VF
0.98?
水平∥导路⊥BF
接着画速度多边形,由速度多边形求得:
VF=———pfμV=64×
0.02=1.28m/s方向:
水平向右
⑤求ω4
ω4=ω3=VA4/LO3A=41×
0.02/(98×
0.005)=1.67rad/S方向:
顺时针
⑥求VA4A3
VA4A3=×
μV=37×
0.02=0.74m/s方向:
如速度图所示
B、加速度分析
①求aKA4A3
aKA4A3=2ω4VA4A3=2×
1.67×
0.74=2.47m/s2方向:
如速度图所示
②求aA3
aA3=aA2=ω22×
LO2A=8.372×
142/1000=9.996m/s2方向:
A→O2
③求anA4
anA4=ω23×
LO3A=1.672×
98×
0.005=1.366m/s2方向:
A→O3
④求aA4
+=++
1.366?
9.9962.472?
A→O3⊥O3A√⊥O3A∥O3A
取μa=aA3/pa3=9.996/100=0.10
在1#图的左下方画加速度多边形,由加速度多边形求得:
aA4=×
μa=42×
0.10=4.2m/s2方向:
如图所示
⑤求aB:
用加速度影像求aB=66×
0.10=6.6m/s2方向:
⑥求aF
=++
6.60.336?
水平√F→B⊥BF
anFB=V2BF/LBF=(14×
0.02)2/(233/1000)=0.336m/s2
接着画加速度多边形,由加速度多边形求得:
aF=————p′f′×
μa=67×
0.10=6.7m/s2方向:
水平向右第10’点:
取μv=VA3/Pa3=0.04,在1#图纸的左下方画速度多边形
用速度影像求VB=94×
0.04=3.76m/s
3.76?
水平∥导路⊥BF
VF=VB=3.76m/s方向水平向左
⑤求ω4
ω4=ω3=VA4/LO3A=1.19/(0.050×
5)=4.67
VA4A3=0方向:
如速度图所示
aKA4A3=2ω4VA4A3=0方向:
142/1000=9.996m/s2方向:
A→O2
anA4=ω23×
LO3A=4.672×
0.050×
5=0.56
→→→→→
anA4+atA4=aA3+akA4A3+arA4A3
0.56?
9.9960?
A→O3⊥O3A√如图∥O3A
取μa=aA3/pa3=0.1
在1#图纸的左下方画加速度多边形
μa=56×
0.1=5.6m/s2
⑤求aB
用加速度影像求aB=83×
0.1=8.3m/s2方向:
如图所示
⑥求aF
=++
8.30?
anFB=V2BF/LBF=0
接着画加速度多边形,由加速度多边形得:
μa=10×
0.1=1.0m/s2方向:
水平向左
第6点:
A、速度分析
3.14/30=1.19m/s
大小?
1.19?
取μV=VA3/Pa3=0.02
在1#图纸的左下方画速度多边形
用速度影像求VB=83.5×
0.02=1.67m/s
=+
?
1.67?
VF=——pfμV=81×
0.02=1.62m/s方向:
ω4=ω3=VA4/LO3A=53×
0.02/(104×
0.005)=2.04rad/S方向:
VA4A3=×
μV=27×
0.02=0.54m/s方向:
aKA4A3=2ω4VA4A3=2×
2.04×
0.54=2.203m/s2方向:
A→O2
LO3A=2.042×
104×
0.005=2.164m/s2方向:
A→O3
2.164?
9.9962.203?
A→O3⊥O3A√如图∥O3A
取μa=aA3/pa3=0.10
由加速度多边形求得:
μa=33×
0.10=3.3m/s2
⑤求aB
用加速度影像求aB=52×
0.1=5.2m/s2方向:
5.20.36?
anFB=V2BF/LBF=(13×
0.02)2/(233/1000)=0.29m/s2
接着画加速度多边形
由加速度多边形得:
aF=×
μa=41×
0.10=4.1m/s2方向:
收集同组同学的位移、速度、加速度的数据并汇编在如下表一:
并且在1#图纸左上角绘制刨头的运动线图。
刨头的运动线图见1#图纸。
表一
曲柄位置
名称结果
1
2
3
4
4’
5
6
SF
0.04
0.1
0.19
0.26
0.3
0.4
VF
0.91
1.28
1.66
1.7
1.69
1.62
aF
18.6
11.13
6.7
1.2
-2.2
-2.55
-4.5
7
8
8’
9
10
10’
11
0.475
0.544
0.55
0.52
0.4
0.275
0.21
1.185
0.48
-1
-2.88
-3.76
-3.45
-7.18
-16.7
-20.1
-27.4
-4.8
-1.0
12.8
五、机构动态静力分析
已知:
导杆的质量m4=15Kg
刨头的质量m6=58Kg
(其余质量忽略不计)
导杆绕重心的转动惯量JS4=0.7Kgm
切削阻力为常数大小为FC=1300N
1.确定惯性力、惯性力矩
P16=m6×
aF=58×
8.8=388.6N
PI4=m4×
as=15×
3.4=51N
M14=-JS4×
α4=-0.7×
8.16=5.1714Nm
Lh4=M14/PI4=0.112m
P16=-m6×
4.5=232
P14=-m4×
aS=15×
2.6=39N
α4=3.096Nm
h=M14/F14=0.08m
将计算结果汇总在如下表中:
表二
曲柄
位置
导杆4
刨头
PI4
M14
Lh4
P16
2点
51
5.174
0.112
388.6
9点
39
3.096
0.08
261
2.确定齿轮2的重量
查指导书得齿轮2的重量G2=500N
3.确定各运动副反力
第3点:
A、取构件5、6为示力体
在机构位置图上方绘制示力体图
比例尺为:
大致图形如图:
++++=0
上式中只有FR45、FR76的大小未知
取力比例尺:
μP=Fc/——ab=30N/mm在机构位置图下面画力多边形大致图形如图
求得:
FR45=——de×
μP=57×
30=1710N
方向与力多边形中的方向一致
FR76=——ea×
μP=17×
30=510N方向:
垂直导路向上
∑MF=0:
FC(LO2M-YP)+G6×
XS6=FR76h76
h76=[Fc×
(LO2M-YP)+G6×
XS6]/R76