机原课设指导书分解.doc

机械原理课程设计指导书 前言 机械原理是机械专业学生一门技术基础课。其教学目的是使学生掌握关于机构结构学、机构运动学、机器动力学的基本理论知识，初步具有这些方面的分析和综合能力，并得到必要的基本技能训练。机械原理教学的基本要求中规定了机械原理课程设计的主要内容，这些内容是：平面机构运动分析、平面机构动态静力分析、平面连杆机构设计、齿轮机构设计、轮系以及飞轮转动惯量的确定等。 机械设计大体可分为三大步骤：一、总体设计，包括绘制机器运动系统图、绘制机构运动简图，运动及动力分析，速度调节及某些重要构件的尺寸参数的确定；二、部件结构与强度设计，包括根据强度设计机器零、部件，绘制机器装配图；三、零件工作图设计。机械原理就是要赋予学生总体设计的基本理论和基本技能的课程。机械原理课程设计就是训练这种基本技能的教学环节。后两步骤则是机械零件和其他课程所需要达到的目的。 机械原理课程设计还将会为学生提供一个将课堂知识予以巩固加深的机会，因此课程设计中个别知识可能超出书本知识范围。为了使学生顺利地进行课程设计，特编写《机械原理课程设计指导书》供学生参考使用。 本书是在编者1989年编写《机械原理课程设计指导书》的基础上编写的。根据几年来的使用经验，对原内容做了适当的删节和调整。 在设计指导书中，规定的工作量较大，需要学时较多，因此，指导教师可根据实际学时具体安排，对工作量适当调整，作适当删节，可用图解法，可用解析法或者二法并用。 课程设计的成绩作为一门考查课计分，记入学生档案。 编 者 2007.10  目 录 第一章 牛头刨床总体设计任务书 1 1－1设计的目的和任务 1 1－2牛头刨床基本机构的组成和工作性能简介 4 1－3设计题目 3 1－4设计任务的分配(作图法) 3 1－5设计的已知数据及要求 4 第二章牛头刨床总体设计(作图法)指导书 6 2－1摆动导杆机构运动分析 6 2－2摆动导杆机构动态静力分析 8 2－3飞轮转动惯量计算 9 2－4飞轮机构设计方法 10 2－5飞轮机构设计（参考[2]） 11 2－6摇杆机构设计指导(略) 11 2－7螺旋机构设计指导(略) 11 第三章 用解析法进行机构运动分析及动态静力分析 12 3－1 数学模型的建立 12 3－2 程序编制 24 第四章设计计算说明书与学时安排要求 26 4－1计算说明书的要求 26 4－2作图法课程设计的准备工作和绘图要求 27 4－3 进度学时安排 28 参考文献 29  1 牛头刨床总体设计的任务 1.1 设计的目的和任务 本设计的目的在于巩固和加深机械原理课程中课堂所讲授的基础理论和基本技能，培养学生进行机构分析和机构设计的能力，力求使所学知识通过课程设计而系统化，为机械设计奠定基础。 牛头刨床总体设计包括：摆动导杆机构运动分析和动态静力分析，以及在此基础上计算飞轮转动惯量，并设计凸轮机构，齿轮机构，双摇杆机构，棘轮螺旋机构，绘图若干张，计算说明书一份，具体任务的大小，所要求完成任务的时间，视课时安排而定，可删节或增减。 1.2 牛头刨床基本机构的组成和工作性能简介 牛头刨床是一种用刨削方式加工平面的一种机床。此种机床分为机械传动式和液压传动式两种。图1所示为常见的机械传动式牛头刨床基本机构组成示意图。电动机经由三角皮带轮2、3，齿轮4、5，齿轮6、7，带动与齿轮7（飞轮）相固联的曲柄13和凸轮8而将运动分为二路。一路是通过曲柄13，滑块14，导杆15，连杆16带动滑枕12作往复运动，从而使刨刀切削工件。另一路运动是通过凸轮8带动双摇杆机构，从而使棘轮9间歇转动，棘轮的间歇转动使与其固联的螺旋副(未画出)间歇传动，从而使工件间歇横向进给。 刨刀右行时刨刀切削工件，称为工作行程。刨刀左行时不切削工件，称为空回行程。当刨刀在工作行程时，为了减小电动机容量和提高切削质量，要求刨削速度较低，且接近匀速切削；在空回行程时，为了节约时间和提高劳动生产率，要求采用有急回特性的摆动导杆机构。此外，当刨刀每切削完一次而进行空回行程时，希望工件在此时实现横向进给以供刨刀下一个工作行程切削。 图1 牛头刨床机构组图示意图 在工作行程时，刨刀受到工件相当大的工作阻力，为使工作平稳，在工作行程的开始和结束各有一段空刀距离一般空刀距定为工作行程的，即0.05H（如图2）， 图2 在上图中假设工件的工作阻力为常数，在空回程中切削阻力等于零。显然在一个工作循环中，刨刀受力变化是很大的，必然会造成系统的速度波动。为减小主轴的速度波动，需采用飞轮调速，