牛头刨说明书.docx
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牛头刨说明书
目录
一导杆机构的运动分析
◆机构的运动简图
◆机构在位置1的速度及加速度分析
◆机构在位置7的速度及加速度分析
◆刨头的运动线图
二导杆机构的动态静力分析
◆在位置17处各运动副反作用力
◆在位置17处曲柄上所需的平衡力矩
三飞轮设计
◆安装在轴O2上的飞轮转动惯量JF的确定
四凸轮机构设计
◆凸轮基本尺寸的确定
◆凸轮实际廓线的画出
五齿轮机构的设计
◆齿轮副Z1-Z2的变位系数的确定
◆齿轮传动的啮合图的绘制一导杆机构的运动分析
（1）机构的运动简图
`
（2）机构在位置1的速度及加速度分析
I.速度分析
A点的速度分析图
有：
VA4=VA3+VA4A3
ω2=2πn/60=2π×64÷60＝6.702rad/s
VA3=LO2A*ω2＝0.603m/s
由图可知：
VA4=0,VA4A3=0.603m/s
由于VA4/VB4=lo4A/lo4B所以VB4=0
有VC6=VB4+VC6B4
分析可知：
VC6B4=0,VC=0
II加速度分析
有aA4=aA3+aA4A3
aτA4+anA4=anA3+arA4A3+aKA3
其中anA4=V2A4/LO4A=0
aA3=V2A3/LO2A=0.6032/（90*10-3）
=4.043m2/s
aKA3=ω4×VA4A3=2*ω4*VA4A3=0
arA4A3=V2A4A3/LO4B=0
由图分析：
aτA4=anA3=4.043m2/s
aτB4/aτA4=LO4B/LO4A所以aτB4=6.896m2/s
anB4/anA4=LO4B/LO4A所以anB4=0m2/s
aC6=aB+aC6B4=aτB+anB+aτC6B4+anC6B4
由速度分析可知：
anC6B4=0
所以aC6=aτB+anB+aτC6B4+anC6B4
由图分析：
aτC6B4=1.800m2/s
aC6=6.200m2/s
（3）机构在位置7的速度及加速度分析
I.速度分析
机构在位置7的速度多边形
有：
VA4=VA3+VA4A3
ω2=2πn/60=6.702rad/s
VA3=LO2A*ω2=0.603m/s
由图可知：
VA4=0.282m/s,VA4A3=0.536m/s
可得
有：
VB4/VA4=LO4B/LO4A所以VB4=0.429m/s.
又有VC6=VB4+VC6B4
由图分析：
VC6B4=0.092m/s,VC6=0.42m/s
II.加速度分析
有aA4=aA3+aA4A3
aτA4+anA4=anA3+aτA3+arA4A3+aKA3
其中anA4=V2A4/LO4A=0.209m2/s
anA3=V2A3/LO2A=0.6032/（90*10-3）
=4.04m2/s
aτA3=0
aKA3=ω4×VA4A3=2*ω4*VA4A3=0.793m2/s
由图分析：
arA4A3=2.700m2/s
aτA4=2.700m2/s
aC6=aB+aC6B4=aτB+anB+aτC6B4+anC6B4
其中aτB4/aτA4=LO4B/LO4A所以aτB4=4.110m2/s
anB4/anA4=LO4B/LO4A所以anB4=0.318m2/s
anC6B4=V2C6B4/LCB=0.049m2/s
由图分析：
aτC6B4=1.700m2/s
aC6=4.100m2/s
（4）刨头的运动线图
由计算得刨头C在各个位置对应位移速度加速度，将其依次连接，构成圆滑的曲线，即得刨头C的运动线图。
刨头线图如下：
二导杆机构的动态静力分析
（1）在位置1处各运动副反作用力杆组Ι受力分析图
由于在一位置时杆组Ι不受生产阻力P的作用，力分析图如下：
由此时aC=6.599m2/s,
∴Fs=m×aC=80×6.599=527.928N
G6=800N
由此得来力多边形
力多边形如图：
由上得Fn=827.9N,F45=528.7N
杆组Ⅱ受力分析图
5杆为二力杆，故受力相反。
有F54=528.7N,
aB4=（（anB4）2+（aτB4）2）1／2=（0+6.8962）1／2=6.896m2/s
∴aS=aB4×0.5=3.448m2/s
FS=-m*aS=-22*3.448=75.86N
∵角加速度α=aτB4/LO4B=6.896÷0.58=11.89rad／s2
惯性力偶M=-Jα=-14.268N*m
由对点O4求矩得F24=384.47N
故力多边形为：
由力多边形得
FO4=268.1N
杆组Ⅲ的受力分析
（2）在位置7处各运动副反作用力
由于在一位置时杆组Ι不受生产阻力P的作用
杆组Ι受力分析图
由此时aC=4.138m2/s,
∴Fs=m×aC=80×4.138=331N
G6=800NP=9000N
由此得来力多边形
由上得Fn=1068.5N,F45=8973.2N
杆组Ⅱ受力分析图
5杆为二力杆，故受力相反。
有F54=F45=8973.2N,
aB4=（（anB4）2+（aτB4）2）1／2=（0.3182+4.112）1／2=4.12m2/s
∴aS=aB4×0.5=2.06m2/s
FS=-m*aS=-22*2.06=45.32N
∵角加速度α=aτB4/LO4B=4.11÷0.58=7.086rad／s2
惯性力偶M=-Jα=8.5034N*m
由对点O4求矩得F24=4866.4N
故力多边形为：
由力多边形得
FO4=4031.3N
杆组Ⅲ的受力分析
F42=F24=4866.4N
（3）曲柄上所需的平衡力矩
在位置1处
由于力与杆件方向相同，所以力偶M=0
在位置7处
F42=F24=4866.4N力偶M=F24*sin15*L4=113.35N*m
三飞轮设计
安装在轴O2上的飞轮转动惯量JF
1
2
3
4
5
6
0
300
480
525
457.5
367.5
7
8
9
10
11
12
1
247.5
10
37.5
56.25
-52.5
-75
0
四凸轮机构设计
（1）凸轮基本尺寸的确定
（2）凸轮实际廓线的画出
五齿轮机构的设计
（1）齿轮副Z1-Z2的变位系数的确定
齿轮2的齿数Z2确定：
ｉo＇＇2=40＊Z2／16＊13=n0＇＇／no2=7.5
得Z2=39取x1=-x2=0.5
x1min=17-13／17=0.236x2min=17-39／17=-1.29
计算两齿轮的几何尺寸：
小齿轮d1=m＊Z1=6＊13=78mm
ha1=（ha*+x1）*m=（1+0.5）*6=9mm
hf1=（ha*+c*-x1）*m=（1+0.25-0.5）*6=4.5mm
da1=d1+2*ha1=78+2*9=96df1=d1-2*hf1=78-9=69
db1=d1*cosɑ=78*cos20˚=73.3s1=m*（
（2）齿轮传动的啮合图的绘制
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