【正文】 在 A1圖紙左上角繪制刨頭的運(yùn)動(dòng)線(xiàn)圖。（ ） /（ +1） =176。 凸輪的回程運(yùn)動(dòng)角 δ 039。遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 目 錄 一 、 設(shè)計(jì)題目 與 原始數(shù)據(jù) ???????????????????????? 1 二、牛頭刨床示意圖 ?????????????????????????? 2 三、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ??????????????????????????? 2 四、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 ?????????????????????????? 3 五 、機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析 ???????????????????????? 9 六、飛輪設(shè)計(jì) ?????????????????????????????? 15 七、凸輪設(shè)計(jì) ???????? ?????????????????????? 16 八、齒輪設(shè)計(jì) ?????????????????????????????? 18 九、解析法 ??????????????????????????????? 20 ????????????????????????????? ? 20 ????????????????????????????? 20 ????????????????????????????? ??? 22 十、課程設(shè)計(jì)總結(jié) ?????????????????? ?? ???? ??? 25 參考文獻(xiàn) ???????????????????????????????? 26 附錄 ??????????????????????????????? ??? 27 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 1 一、設(shè)計(jì)題目與數(shù)據(jù) 1．題目 牛頭刨床的綜合 設(shè)計(jì) 與分析 2．原始數(shù)據(jù) 刨頭的行程 H=320mm 行程速比系數(shù) K= 機(jī)架長(zhǎng) LO2O3=650mm 質(zhì)心與導(dǎo)桿的比值 LO3S4/LO3B= 連桿與導(dǎo)桿的比值 LBF/LO3B= 刨頭重心至 F 點(diǎn)距離 XS6=250mm 導(dǎo)桿的質(zhì)量 m4=16kg 刨頭的質(zhì)量 m6=68kg 導(dǎo)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 JS4= 切割阻力 FC=1600N 切割阻力至 O2的距離 YP=160mm 構(gòu)件 2 的轉(zhuǎn)速 n2=80rpm 許用速度不均勻系數(shù) [δ ]=1/25 齒輪 Z Z2的模數(shù) m12=12mm 小齒輪齒數(shù) Z1=18 大齒輪齒數(shù) Z2=60 凸輪機(jī)構(gòu)的最大擺角 φ max=15186。=70186。 B、求導(dǎo)桿長(zhǎng)： LO3B1=H/[2sin（ψ max/2） ]=320/[2sin（ 176。 大致圖形如 A1 圖 左 上 所示 收集同組同學(xué)的位移、速度、加速度的數(shù)據(jù)并匯編在表 1： 表 1 位移、速度、加速度數(shù)據(jù)匯總 曲柄位置 名稱(chēng) 結(jié)果 1 2 3 4 4’ 5 6 SF（ m） 0 VF（ m/s） 0 aF（ m/s2） 曲柄位置 名稱(chēng) 結(jié)果 7 8 8’ 9 10 10’ 11 12 SF（ m） VF（ m/s） 0 0 aF（ m/s2） 10 五 、機(jī)構(gòu) 的 動(dòng)態(tài)靜力分析 已知 :導(dǎo)桿的質(zhì)量 m4=16Kg 刨頭的質(zhì)量 m6=68Kg (其余質(zhì)量忽略不計(jì) ) 導(dǎo)桿繞重心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 JS4= 切削阻力為常數(shù)大小為 FC=1600N 、慣性力矩 第 4 點(diǎn) ： p16=m6 aF=68 = p14=m4 as=16 = M14=Js4α 4=16 = h =M14/F14=遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 10 第 9 點(diǎn) ： p16=m6 aF=68 = p14=m4 aS=16 =76N M14=JS4α 4 = = h =M14/F14=將計(jì)算結(jié)果匯總在如下表中： 表 2 結(jié)果匯總 曲柄 位置 導(dǎo)桿 4 刨頭 p14 M14 Lh4 P16 4 點(diǎn) 9 點(diǎn) 76 2 的重量 查指導(dǎo)書(shū)得齒輪 2 的重量 G2=500N 第 4 點(diǎn) : A、取構(gòu)件 6 為示力體 如圖 3 比例尺為： μ L=： FC + 6G + I6F + FR45 + R76F =0 上式中只有 FR4 FR76的大小未知 圖 3 取力比例尺：μ P=Fc/ab——=10N/mm 在機(jī)構(gòu)位置圖下面畫(huà)力多邊形 大致圖形如 A1 圖 求得： FR45=de——μ P=1660N 方向與力多邊形中 de 的方向一致 FR76=ea——μ P=26. 25=660N 方向：垂直導(dǎo)路向上 ∑ MF=0： FC（ LO2MYP） +G6 XS6=FR76h76 h76=[Fc (LO2MYP)+G6 XS6]/R76 = 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 11 B、取構(gòu)件 4 為示力體 在機(jī)構(gòu)位置圖右側(cè)繪制示力體圖 ,比例尺為：μ L= 大致圖形如 圖 4 圖 4 其平衡方程為： R54F + 4G + R23F + I4P39。 為了使圖形一樣，其比例尺選為：μ Mr=μ Mb/i12=求功曲線(xiàn) Wrδ 1 取極距 H=30mm 圖解積分 Mrδ 1得 Wrδ 1曲線(xiàn)。比例尺仍為：μ W=求驅(qū)動(dòng)力矩曲線(xiàn) Mdδ 1仍取極距 H=30mm 圖解微分 Wdδ 1得 Mdδ 1曲線(xiàn)。 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 17 凸輪的回程運(yùn)動(dòng)角 δ 039。（ K1） /（ K+1） (2)求導(dǎo)桿長(zhǎng)： LO3B1=H/[2sin（ψ max/2） ] (3)求曲柄長(zhǎng)： LO2A=LO2O3 sin（ψ max/2） (4)求連桿長(zhǎng) ： LBF=LO3B LBF/LO3B (5)求導(dǎo)路中心到 O3的垂直距離 LO3M：從受力情況（有較大的傳動(dòng)角）出發(fā)，刨頭導(dǎo)路O3B 線(xiàn)常取為通過(guò) B1B2 撓度 DE 的中點(diǎn) M. 即： LO3M=LO3BLDE/2 將上述已知條件和公式編入程序 見(jiàn)附錄 與圖解法比較，誤差在毫米以下。標(biāo)出各桿的矢量和轉(zhuǎn)角。當(dāng)曲柄 2 運(yùn)動(dòng)到第二象限和第三象限時(shí)導(dǎo)桿 4 是在第二象限，得出的 F4 是負(fù)值，所以方位角應(yīng)該是 F4=180+F4 由于計(jì)算機(jī)中只有反正切，由（ 10）式是不能直接求出 F5．因此要將其再轉(zhuǎn)換成反正切的形式 F5=atn(－ g／ sqr(1— g*g)) （ 16） 式中 g=sin F5==(Y－ L4*sin F4) ／ L5 無(wú)論曲柄 2 運(yùn)動(dòng)到第幾象限。 (FZ 為終止角 ) 編寫(xiě)程序 及運(yùn)行結(jié)果見(jiàn)附錄 ： 結(jié)果分析： 上述結(jié)果與圖解法比較，除加速度略有點(diǎn)誤差外其余各結(jié)果均無(wú)誤差。 開(kāi)始時(shí)推桿滾子中心處于 B0點(diǎn)處 ， 當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò) δ 角度時(shí) ， 推桿相應(yīng)地產(chǎn)生位移角 φ 。由高等數(shù)學(xué)知，理論廓線(xiàn) B 點(diǎn)處法線(xiàn)nn 得斜率 (與切線(xiàn)斜率互為負(fù)倒數(shù) )，應(yīng)為： tgθ＝－ dx/dy＝－ (dx/dδ )/(dy/dδ ) d 式中 dx/dδ 、 dy/dδ 可根據(jù) a 式和 b 式求得： dy/dδ ＝ a cosδ － Lcos(δ － φ － φ 0)(1dφ /dδ ) e dx/dδ ＝ － a sinδ ＋ Lcos(δ － φ － φ 0)(1dφ /dδ ) f 代入 d 式可求出 θ。至90176。至 180176。 當(dāng)求出θ角后，實(shí)際廓線(xiàn)上對(duì)應(yīng) B’(x’,y’)的坐標(biāo)可由下式求出： x’=x177。 在 e式和 f式中的 φ 即為給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律中的擺角推桿的角位移， dφ /dδ 為 φ 對(duì)凸輪轉(zhuǎn)角 δ 的導(dǎo)數(shù)，根據(jù)給定的等加速等減速上升和等加速等減速返回的運(yùn)動(dòng)規(guī)律其公式如下： 1．推程 ① 推桿在等加速運(yùn)動(dòng)階段的方程式 (δ 在 0 至 δ 0/2 之間變化 ) Φ =2Φ max(δ /δ 0)2 dΦ /dδ =4Φ maxδ /δ 02 ② 推桿在等減速運(yùn)動(dòng)階段 的方程式 (δ 在 δ 0/2 至 δ 0之間變化