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牛头刨机械原理报告.doc

发布时间：2022-05-30 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.45M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    方案一：摆动导杆机构与摇杆滑块机构组合
    运动简图：
    ，求出刨刀的加速度
    3.设计结果
    一、机械原理课程设计的目的与任务 1、课程设计的目的 机械原理课程设计是继机械原理课程之后独立的设计课程。其目的是进一步加深学生对 所学知识的理解。使学生对于机构分析与综合的基本理论、基本方法有一个系统的完整的概 念，培养学生综合运用所学知识独立解决机构设计问题的能力和使用计算机解决工程技术问 题的能力。同时培养学生的创新精神。 2、课程设计题目是：刨床机构设计 3、课程设计的任务 课程设计的任务是根据要求拟定和论证机器的主体机构的设计方案，并对选定方案进行 运动分析，确定飞轮转动惯量，对进给凸轮机构和齿轮机构进行设计计算，最后完成设计图 纸，设计说明书，打印源程序和计算结果、图表结果。 课程设计包括，主体机构设计，凸轮机构设计，齿轮机构设计三个部分。主体机构为自 定设计方案，进给凸轮机构和齿轮机构采用统一设计方案。 二、主体机构设计 主体机构是实现刨刀往复运动（主运动）的传动机构。 1、主体运动的运动要求和动力要求 （1）刨刀工作行程要求速度比较平稳，空回行程时刨刀快速退回，机构行程速比系数 在 1.4 左右。 （2）刨刀行程 H=300mm。曲柄转速 64r/min、切削力 9000N、许用传动角 50° （3）切削力 P 大小及变化规律如图下所示，在切削行程的两端留出一点空程。 切削力 2、方案选项 在满足运动要求和动力要求的条件下，拟出 2 个设计方案： 方案一：摆动导杆机构与摇杆滑块机构组合 方案二：棘轮摆杆
    棘轮摆杆 摆动导杆机构与摇杆滑块机构组合 方案一：摆动导杆机构与摇杆滑块机构组合 运动简图： 运动分析：刨刀的位移 s，速度 v，加速度 a，主要构件的角位移，角速度和 角加速度
    180  ;30    K=1.4 K  K  1  2   40 15  1 1   90  90  105  H=300 H R 4 2  sin/ 15  =579.5 可取 R2 或 R9 ， R9=R2/sin150= 352 =144.9 5 R R  4/4 R 10  R 1(*4  cos )15  =19.7 R 1  R 4  2/10 R =569.7  50 sin 1 ( R 10 /2/ R 5 ) =3.80° S 0  R 5 * cos  R  50 * cos  40 4 R x 8  R 9  R 2 RX  5  R 1  S 0  R 4 4 i  eR 8 x  iR 9  eR 2 2 i   4 i  eR 8 x  iR 9  eR 2  2 i  2 R x 8  R 2 9  R 2 2  2 RR 2 2 sin 9 ，求出 xR8 R x 8 cos  R  4 cos  2 ，求出 4 2 5 * eRX  5 i   iR 1  S 0  eR 4 4 i  iR 5 sin*  5  iR 1  iR 4 sin  4 ，求出 5
    RX  5 * cos  5  S 0  R 4 cos  4 ，求出刨刀的位移 X 4 i  eR 8 x  iR 9  eR 2 2 i  eRX 5  5 i   iR 1  S 0  eR 4 4 i   eR 8 x 4 i   eRi  4 x 8 4 i   eRi  2 2 2 i  R 8 x  Ri  4 8 x  )4   eRi 2 2( 2 i Ri  8 4 x  Ri  2 2 cos(  4  2 ) ，求出 4 R x 8   2 R 2 sin(  4  2 ) ，求出 xR8  eRiX 5  5 5 i   4 eRi 4  4 i  Ri  5 5 cos  4 Ri  5 cos  4 ，求出 5 4  X  5 R 5 sin  4  5 R 4 sin  4 ，求出刨刀的速度 X  eR 8 x 4 i   eRi  4 x 8 4 i   eRi  2 2 2 i   eR 8 x 4 i    iR 8 x  4 e 4 i   eRi  4 x 8 4 i   eRi  4 x 8  4 i   iRi  4 8 x 4 e 4 i   iRi  2 2 2 e 2 i   R 8 x   2 Ri  4 8 x  Ri  4 8 x  2  4 R 8 x  )4   eR 2 2( 2 2 i x 2 Ri  4 8  Ri  8 4 x  2 i  2 R 2 sin(  4  2 ) ，求出 4 x R 8  2  4 R 8 x  2  2 R 2 cos(  4  2 ) ，求出 xR8  eRiX 5  5 5 i   4 eRi 4  4 i   eRiX 5  5 5 i   i 2 2  5 eR 5 5 i   eRi  4 4 4 i   i 2 2  4 eR 4 4 i  Ri  5 5 cos 2  5  5 iR 5 sin  4 Ri  5 4 cos 2  4  4 iR 4 sin  4 ，求出 5
     X  5 R 5 sin X 2  5  5 R 5 cos  4  5 R 4 sin 2  4  4 R 4 cos  4 ，求出刨刀的加速度 方案二：曲柄滑块机构（棘轮摆杆） 运动简图： 图中 H=300mm 急回系数 K=1.4 转速 n=64r/min r=50° 3002=（BC+AB）2+(BC-AB)2-2(BC+AB)*(BC-AB)*cosθ =2BC2+2AB2-2(BC2-AB2)cos300 =（2-1.73）BC2+(2+1.73)AB2 选取参数 杆 AB 计 L1=140mm 杆 BC 计 L2=242mm 偏距 e=60mm S0= ( BC AB  ) 2 2  e  82mm      sin cos    AB BC e s   AB BC   1 AB BC   1 e AB  BC BC   2 s AB  cos sin   1 e  s  sin  2 cos  2 sin  1  1 cos  2
    AB sin      1 1 BC sin    2  2 AB cos      1 1 BC cos    2  2     x     0     2     x '' AB sin 2 w  1 1 BC   1 sin  cos 2 w 1 BC  2 BC   2 2 w 2 cos  2  w BC  2 2 sin   2  2   AB cos 编 MATLAB 程序，计算的内容包括：刨刀的位移 s，速度 v，加速度 a，主 要构件的角位移，角速度和角加速度，并绘出刨刀的位移线图，速度线图和加速 度线图。 程序作者信息： 班级：07501 班内号：10 姓名：沈国正 所有程序如下： 方案一：摆动导杆机构与摇杆滑块机构组合机构 主程序： R2=0.090; pi=3.14;degree=pi/180;H=0.30;n=64;P=9000; %取曲柄长 90mm %H:行程 300mm；P：切削力 9000N；n：曲柄转速 64r/min w=n*2*pi/64; ANG40=105*degree; R4=H/2/sin(15*degree); R9=R2/sin(15*degree); R5=R4/4; R10=R4*(1-cos(15*degree)); R1=R4-R10/2; ANG50=asin(R10/2/R5); S0=R5*cos(ANG50)-R4*cos(ANG40); %求方案一刨刀位移曲线程序： ANG2=[195*degree:-3*degree:(195-360)*degree]; %曲柄转角 ANG2 从 195 度开始转，每隔-3 度取点，转一周 R8x=sqrt(R9^2+R2^2+2*R2*R9*sin(ANG2)); ANG4=acos(R2*cos(ANG2)./R8x); ANG5=asin((R4*sin(ANG4)-R1)/R5); X=S0+R4*cos(ANG4)-R5*cos(ANG5); %刨刀位移量 X
    ANG=ANG2*180/pi; figure(1); plot(ANG,X); xlabel('曲柄转角'),ylabel('刨刀位移'); title('刨刀位移曲线'); grid on; %将曲柄转角弧度转化为角度 %画出刨刀的位移曲线 %求方案一刨刀运动速度程序： w2=w;%曲柄角速度 w4=w2*R2*cos(ANG2-ANG4)./R8x; V8x=-w2*R2.*sin(ANG2-ANG4); w5=w4*R4.*cos(ANG4)./(R5*cos(ANG5)); V=w5*R5.*sin(ANG5)-w4*R4.*sin(ANG4); figure(2); plot(ANG,V); xlabel('曲柄转角'),ylabel('刨刀速度'); title('刨刀的速度曲线'); grid on; %画出刨刀的速度曲线
    %求方案一刨刀运动加速度程序 ALPHA4=(-w2.^2*R2.*sin(ANG2-ANG4)-2*w4.*V8x)./R8x; a8x=w4.^2.*R8x-w2.^2*R2.*sin(ANG2-ANG4); ALPHA5=(w5.^2*R5.*sin(ANG5)+ALPHA4*R4.*cos(ANG4)-w4.^2*R4.*sin(ANG4))./(R5.*co s(ANG5)); a=ALPHA5*R5.*sin(ANG5)+w5.^2*R5.*cos(ANG5)-ALPHA4*R4.*sin(ANG4)-w4.^2*R4.*cos (ANG4); figure(3); plot(ANG,a); xlabel('曲柄转角'),ylabel('刨刀加速度'); title('刨刀的加速度曲线'); grid on; %画出刨刀加速度曲线
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