机械原理课程设计牛头刨床主传动机构设计PPT.ppt

《机械原理》课程设计 郑州大学 机械工程学院 一、机械原理课程设计概述 目的 巩固理论知识，培养实践能力，建立工程观念，初步具备机械运动方案设计的能力 任务 根据题目进行机械运动方案分析、运动分析、动态静力分析，并对机构进行运动设计。最终提交：图纸、计算程序及设计说明书。 方法 进行机械运动方案设计，绘出相应的机构运动简图，综合运用教材中各有关章节的分析方法。 设计题目：刨床主传动机构设计 设计要求 功能上要求:(1)电机连续回转，而刨头往复移动，因此需要将旋转运动转化为直线运动；(2)电机的高速转动降低为刨头的较低速移动，需要减速；(3)在刨头工作过程中，切削阻力变化较大，需要调节速度波动； (4)刨头切削时还需要实现进给运动。 性能上要求: (1)在工作行程时，要速度较低并且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量；(2)在回程时速度要高，提高生产率。因此需要有一定的急回运动。 另外要求机构传动性能良好，结构紧凑。 设计参数 设计任务 完成实现所要求功能的方案分析，至少提出三种方案，并绘制三种方案的机构运动简图，并对不同方案进行评价 用图解法对给定的位置实现运动分析和力分析 用解析法实现机构的运动学分析 用图解法设计凸轮机构 提交：A1图纸1张，A3图纸1张，计算机源程序1份，设计说明书1份。 任务1：方案分析 运动是否具有确定的运动 机构传动功能的实现 主传动机构的工作性能 机构的传力性能 机构的动力性能分析 机构的合理性 机构的经济性 任务2：运动分析之机构运动简图 运动分析之速度分析(图解法) 运动分析之加速度分析(图解法) 动态静力分析(图解法,不考虑摩擦) 动态静力分析(RRP杆组) 动态静力分析(RPR杆组) 动态静力分析(RPR杆组) 任务3：运动分析之程序设计要点 首先对机构的杆组进行分析，可知该机构是由一个原动件加两个二级组RPR和RRP构成 对原动件和二级组进行运动分析，并写出子程序(在设计指导书中已提供) 将各子程序进行拼装后调试，来获得机构在各个位置的运动参数(主程序，需自己完成) 主要搞清楚程序应用时各构件和运动副编号在程序中的意义 程序设计语言不限 主程序基本格式 运动分析之解析法 任务4：凸轮设计(图解法) 图纸布置(A1) 图纸布置(A3) 设计计算说明书样式 设计计算说明书一般采用16开或B5纸，纵向放置，分三栏，即装订线，正文和计算结果栏，格式如下表所示。 * * 注意：在工作行程的前5％和后5％两个阶段是没有切削力的。 1.2 100 8000 620 220 40 180 0.5lO4B 0.36 lO4B 810 110 430 72 3 1.2 80 9000 800 220 50 200 0.5lO4B 0.3 lO4B 580 90 350 64 2 1.1 80 7000 700 200 50 240 0.5lO4B 0.25 lO4B 540 110 380 60 1 kg.m2 mm N mm r/min JS4 yp P G6 G4 yS6 xS6 lO4S4 lBC lO4B lO2A lO2O4 n2 导杆机构的动态静力分析 导杆机构的运动分析 方案 65 10 75 42 130 15 0.2 0.2 0.3 0.5 50 19 15 1440 0.16 3 70 10 70 38 135 15 0.2 0.25 0.4 0.5 40 16 13 1440 0.15 2 75 10 75 40 125 15 0.2 0.2 0.3 0.5 40 20 10 1440 0.15 1 o mm o Kg.m2 r/min Ф’ Фs Ф [α] lO9D ψmax JO’ JO JO1 JO2 z1’ zO’ z1 nO’ δ 凸轮机构设计 飞轮转动惯量的确定 方案 表3-1 设计的相关参数 以第一组数据第6个分析位置为例，计算得A点速度为：vA=?2l2=0.69m/s，取速度比例尺?v=0.023m /s/mm。有如下矢量方程成立： 量得lpC=28.49mm, 可得C点速度为vC=?vlpC＝0.655m/s 计算得A点加速度为：aA=?22l2=4.343m/s2，取加速度比例尺?a=0.1m/s2/mm。有如下矢量方程成立： 量得lpC=17.5mm, 可得C点加速度为aC=?alpC＝-1.75m/s2 B C 计算刨头惯性力为：F =-Ga=70×1.75=122.5N，取力比例尺?F=50N/mm。按基本杆组分析如下 对于该杆组，对杆4对5的拉力FR45，刨头的惯性力FI6，床身对刨头的支持力N，刨头的重力G6，切削阻力P，且满足 由图量得lFR45＝142.5mm，即拉力FR45＝7125N。 6 6 45 + + + G