牛头刨床中导杆机构的运动分析及动态静力分析计算说明书Word下载.docx
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用图解法进行机构的运动分析。
在上述1号图纸左下侧作速度和加速度多边形。
在同组同学中收集数据作刀头的速度和加速度曲线图。
用图解法进行机构的动态静力分析。
在1号图纸右侧画示力体和力多边形，绘制平衡力矩曲线。
特殊位置不作
2.解析法
指导教师讲授用解析法上机进行设计的有关内容，如1.齿轮设计、凸轮设计、杆机构设计、运动分析、动态静力分析等.按要求编程上机：
完善用解析法进行的齿轮机构、凸轮机构、杆机构设计、运动分析、动态静力分析程序的编写，并用此结果与图解法的结果进行比较，分析误差，进行修正。
为达到简便易懂的去学习课程设计，我们主要使用图解法去解决问题，通过这次设计，我们了解了图解法，并能利用图解法去解决问题。
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的已知条件
设计数据：
设计内容
导杆机构的运动分析
导杆机构的静力分析
符号
n2
lo2o4
lo2A
lo4B
lBC
lo4s4
xs6
ys6
G4
G6
P
yp
Js4
单位
r/min
mm
N
Kg·
m2
方
案
Ⅰ
60
380
110
540
0.25lo4B
0.5lo4B
240
50
200
700
7000
80
1.1
Ⅱ
64
350
90
580
0.31lo4B
0.51lo4B
220
800
9000
1.2
Ⅲ
72
430
810
0．36lo4B
180
40
620
8000
100
图1切削阻力曲线
第五章选择设计方案
1．作机构的运动简图：
图1-1
2．选择设计方案：
方案Ⅱ
0.3lo4B
方案特点：
1、结构简单，制造方便，能承受较大的载荷；
2、具有急回作用，可满足任意行程速比系数K的要求；
3、滑块行程可以根据杆长任意调整；
4、机构传动角恒为90度，传动性能好；
5、工作行程中，刨刀速度较慢，变化平缓符合切削要求；
6、机构运动链较长，传动间隙较大；
7、中间移动副实现较难。
1、曲柄位置“10”速度分析，加速度分析（列矢量方程，画速度图，加速度图）
取曲柄位置“10”进行速度分析。
因构件2和3在A处的转动副相连，故VA2=VA3，其大小等于ω2lO2A，方向垂直于O2A线，指向与ω2一致。
ω2=2πn2/60rad/s=6.7rad/s
υA3=υA2=ω2·
lO2A=6.7*0.09m/s=0.6m/s（⊥O2A）
取构件3和4的重合点A进行速度分析。
列速度矢量方程，得
υA4=υA3+υA4A3
大小?
√?
方向⊥O4A⊥O2A∥O4B
取速度极点P，速度比例尺µ
v=0.005（m/s）/mm,作速度多边形如图1-2
图1-2
则由图1-2知，υA4=
·
μv=113×
0.005=0.56m/s
υA4A3=
μv=120×
0.005=0.60m/s
由速度影像定理求得，
υB5=υB4=υA4·
O4B/O4A=1.23m/s
又ω4=υA4/lO4A=1.97rad/s
取5构件作为研究对象，列速度矢量方程，得
υC5=υB5+υC5B5
方向∥XX⊥O4B⊥BC
取速度极点P，速度比例尺μv=0.005（m/s）/mm,作速度多边行如图1-2。
则由图1-2知，υC5=
μv=246×
0.005=1.23m/s
υC5B5=
μv=21×
0.005s=0.11m/s
ωCB=υC5B5/lCB=1.26rad/s
2.加速度分析：
取曲柄位置“1”进行加速度分析。
因构件2和3在A点处的转动副相连，
故
=
其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。
ω2=6.7rad/s,
=ω22·
LO2A=6.72×
0.09m/s2=4.04m/s2
取3、4构件重合点A为研究对象，列加速度矢量方程得：
aA4=
+aA4τ=aA3n+aA4A3K+aA4A3r
大小:
?
ω42lO4A?
√2ω4υA4A3?
方向：
?
B→A⊥O4BA→O2⊥O4B∥O4B
取5构件为研究对象,列加速度矢量方程,得
ac5=aB5+ac5B5n+ac5B5τ
√√?
方向∥XX√c→b⊥BC
取加速度极点为P＇,加速度比例尺µ
a=0.02（m/s2）/mm,
作加速度多边形如图1-3所示.
图１—3
则由图1-3知,aA4=aA3=p´
a4′·
μa=122×
0.02m/s=2.44m/s2,
α4＇=aA4/LO4A=9.24rad/s2
用加速度影象法求得aB5=aB4=4.04×
580/264m/s2=8.88m/s2
又ac5B5n=ωCb2r=1m∕s2
所以ac=0.02×
263=5.06m/s2
1、曲柄位置“3”速度分析，加速度分析（列矢量方程，画速度图，加速度图）
取曲柄位置“1”进行速度分析。
ω2=2πn2/60rad/s=6.699rad/s
lO2A=6.699×
0.09m/s=0.6m/s（⊥O2A）
v=0.01（m/s）/mm,作速度多边形如图1-4
图1-4
则由图1-4知，υA4=pa4/μv=44.9m/s
υA4A3=a3a4/μv=37.5m/s
O4B/O4A=0.61m/s
又ω4=υA4/lO4A=1.08rad/s
υC=υB+υCB
取速度极点P，速度比例尺μv=0.01（m/s）/mm,作速度多边行如图1-4。
则由图1-4知，υC=0.61m/s
υCB=0.11m/sωCB=υCB/lCB=0.63
取曲柄位置“3”进行加速度分析。
ω2=6.699rad/s,
LO2A=6.6992×
取3、4构件重合点A为研究对象，列加速度矢量方程得：
aA4=
+aA4τ=aA3n+aA4A3K+aA4A3r
ω42lO4A?
√2ω4υA4A3?
B→A⊥O4BA→O2⊥O4B∥O4B
方向∥X√C→B⊥BC
作加速度多边形如图1-5所示.
图１—5
则由图1-5知,aA4=aA3=p´
μa=100×
0.02m/s=2m/s2,
α4＇=
/LO4A=1.48rad/s2
用加速度影象法求得
aB5=aB4=2.73×
580/340m/s2=4.66m/s2
又aBCn=b′c′×
μa=35.5m∕s2
第七章机构动态静力分析
取“3”点为研究对象，分离5、6构件进行运动静力分析，作阻力体如图1─6所示，μｌ=50N/mm。
图1—6
已知P=9000，G6=800N，又ac=3.55m/s2,那么我们可以计算
FI6=G6/g×
ac=800/10×
3.55=284N
又ΣF=P+G6+FI6+Fp45+FR16=0，作为多边行如图1-7所示，µ
N=50N/mm。
图1-7
由图1-7力多边形可得：
FR45=FR16FR45·
µ
N=160×
50N=8000N
已知：
FR54=FR45=8000N，G4=220N
aS4=aA4·
lO4S4/lO4A=3.85×
290/340m/s2=3.28m/s2,
αI4=α´
=0.88rad/s2
由此可得：
FI4=147N
MI4=-JS4·
αS4=-1.2×
1.48N·
m=-1.776N·
m
在图1-8中，对O4点取矩得：
ΣMO4=FR54×
0.56+MS4+FS4·
ls4O4+G4×
0.084－FR23·
lO4A=0
图1-8
代入数据，得FR23=10431N
又ΣF=FR45+FR32+FI4+G4+FO4n+FO4τ=0,作力的多边形如图1-9所示，µ
N=100N/mm。
图1-9
由图1-9可得：
FO4τ=FO4τFO4n·
N=7.5×
8N=280N
FO4n=FR54FO4n·
N=79N
第八章求刨头的位移，速度和加速度曲线。
由以上三条曲线，位移与时间，速度与施加，加速度与时间曲线，可以看出牛头刨床的运行过程，c点的运动情况。
第九章参考文献
1、机械原理/孙恒，陈作模主编——六版——北京2001
2、理论力学Ⅰ/哈尔滨工业大学理论力学研究室编——六版——北京2002.8
3、机械原理课程设计指导书/罗洪田主编——北京1986.10
4、机械原理与课程设计上册/张策主编——北京2004.9
第十章总结
通过这次课程设计,我们学会了不少东西,团结协作的意识,课程以外知识的学习,以及课程与实践结合的意识,都是我们所能亲身感觉到的,没有多方面的知识做基础,无法取得成功。
所以在课程设计结束的同时提醒大家多多重视这次难得的实践机会。
在老师的知道下，我们终于结束这次短暂而痛苦并快乐的课程设计在设计期间有过欢乐有过痛苦，但给我们带来的经验是前所未有的。
通过这几天我们知道做好一件事必须要保持认真的态度，和坚持不懈的努力，只有付出了才会有回报。
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