機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)new

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1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)13目錄牛頭刨床主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、工作原理2二、設(shè)計(jì)方案2三、主體機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)31.運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖32.機(jī)構(gòu)分析43.機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路4四、運(yùn)動(dòng)分析5五、飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算8齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)六、齒輪設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù)11七、Z1Z2標(biāo)準(zhǔn)齒輪的設(shè)計(jì)11八、Z3Z4變速齒輪的設(shè)計(jì)12九、心得體會(huì)13十、參考文獻(xiàn)1313牛頭刨床主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小組分工：一、工作原理牛頭刨床是一種靠刀具的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)及工作臺(tái)的間歇運(yùn)動(dòng)來(lái)完成工件的平面切削加工的機(jī)床。圖1為其參考示意。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速傳動(dòng)裝置（帶和齒輪傳動(dòng)）帶動(dòng)

2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)（導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)），完成刨刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和間歇移動(dòng)。圖1切削力圖1牛頭刨床機(jī)構(gòu)二、設(shè)計(jì)方案曲柄轉(zhuǎn)速n（r/min）H=150mm切削力P（N）許用傳動(dòng)角[r]60400045度主體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案為D方案：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)與搖桿滑塊機(jī)構(gòu)組合13三、主體機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖極位夾角θ=180°1.2-11.2+1=16.36°設(shè)計(jì)方案的極限位置如圖1所示：H2H1圖1設(shè)計(jì)方案的一般位置如圖2所示：圖2H2H1DAHC’CB13參數(shù)設(shè)計(jì)(實(shí)際長(zhǎng)度)：CD=20cmC’D=25cm角CC’D=30°AB

3、=5.5cmBC=16cmC’H=22.5cmH1H2=15cm其中線段H1H2、AD為水平，H1H2到AD的距離為22.5cm，D到H1的水平距離為8.5cm注：比例尺為1：52.機(jī)構(gòu)分析桿BC與桿CD的傳動(dòng)角分析：cosγ1=BC2+CD2-(AD-AB)22CD*BC=0.6965γ1=45.85°cosγ2=BC2+CD2-(AD+AB)22CD*BC=0.00898γ2=89.49°故滿足桿C’D與桿C’H的傳動(dòng)角分析：根據(jù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑枕到達(dá)H1時(shí)，傳動(dòng)角最小為55.23°，也滿足。3.機(jī)構(gòu)的

4、設(shè)計(jì)思路（如圖3所示）i.以D點(diǎn)為圓心，CD=4cm為半徑作圓，在圓上另取一點(diǎn)C1，使角CDC1=2θ=32.72°ii.在圓上找一點(diǎn)A，使得角CAC1=16.36°，再以CA-C1A2為半徑作圓，交C1A、CA于B點(diǎn)，計(jì)算桿BC與桿CD之間的傳動(dòng)角，直到找到一點(diǎn)A使得，桿BC與桿CD之間的傳動(dòng)角大于45°，即為滿足要求的設(shè)計(jì)。iii.取一個(gè)合適的位置，畫(huà)出滑枕的軌距，距離為3cm，以DH2為半徑，D為圓點(diǎn)劃??；再以CH2為半徑，C1位圓點(diǎn)劃弧，兩弧的交點(diǎn)為H2’點(diǎn)；作H1、H2’的垂直平分線，在上面

5、取一點(diǎn)C’，將C’DC鋼化，即為所求方案。(剛性反轉(zhuǎn)法)C’H2H1CH2C1BDA圖313四、運(yùn)動(dòng)分析（如圖4）圖4L4L1L6L5L3L2L1cosφ1+L2cosφ2=L3cosφ3+L4L1sinφ1+L2sinφ2=L3sinφ3消去φ2化簡(jiǎn)后得：A=-sinφ1B=L4L1-cosφ1C=L12+L32+L42-L222L1L3-L4L3cosφ1φ3=2tan-1A+A2+B2-C2B-CL5cos(φ3-π6)+L6cosφ6=X-L4-1.7L5sinφ3-π6+L6sinφ6=4.

6、5消去φ6化簡(jiǎn)后得：X=L5cos(φ3-π6)+L62-(4.5-L5sin(φ3-π6)2+L4+1.7用幾何畫(huà)板繪得滑枕的位移曲線如圖5所示：13X/cm圖513v（m/s）對(duì)位移求導(dǎo)，得到速度v曲線如圖6：圖6對(duì)速度求導(dǎo)，得到加速度a曲線如圖7：a（m/s2）圖7Mr（N?m）m則等效阻力矩Mr（φ）=P*VW,得Mr曲線如圖8：13圖8五、飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算取等效阻力矩Mr中的一段進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析：用幾何畫(huà)板求積分（如圖9），曲線與EF圍成的面積（除去空位移）為502.20871，即502.20

7、871JMr（N?m）m圖9圖9Md為常量，則Md*2π=502.20871Md=79.929J將Md、Mr畫(huà)到一起，圖形如圖10：N?mm13MdmMrm圖10則：盈功（如圖11）A1=53.13217JN?mm圖11N?mm虧功（如圖12）A2=301.35928J圖12盈功（如圖13）A3=228.27524J13圖13N?mmL滑枕的動(dòng)能指示圖如圖14：故[W]=301.35928JJf≥[W][δ]ω2=54.58kg?m2J圖14齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)13六、齒輪設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù)行程H（mm）電機(jī)轉(zhuǎn)

8、速（r/min）150902503(mm)2(mm)1440七、Z1Z2標(biāo)準(zhǔn)齒輪的設(shè)計(jì)設(shè)齒輪的傳動(dòng)比為i，曲柄轉(zhuǎn)速為60r/min，電機(jī)轉(zhuǎn)速為1440r/min取=Z1Z2=5/18=20/72=Z3Z4=5/12=15/36則=20=72=15=36==40mm==144mm壓力角取標(biāo)準(zhǔn)值α=20°*=1mmc*=0.25mm=*?=2mm=*?=2mm==(*+c*)=0.5mm==(2*+c*)=4.5mm=(+2*)=44mm=(+2*)=148