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机械原理课程设计论文模板-插床.doc

机械原理课程设计论文模板-插床

周杰的兄弟
2013-03-25 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《机械原理课程设计论文模板-插床doc》,可适用于高等教育领域

《机械原理》课程设计报告《机械原理》课程设计报告目录工作原理一设计任务二设计数据三设计要求四设计方案选定五机构的运动分析六机构动态静力分析七数据总汇并绘图八总结九参考文献课程设计一插床机构设计工作原理插床是常用的机械加工设备用于齿轮、花键和槽形零件等的加工。图为某插床机构运动方案示意图。该插床主要由带转动、齿轮传动、连杆机构和凸轮机构等组成。电动机经过带传动、齿轮传动减速后带动曲柄回转再通过导杆机构-----使装有刀具的滑块沿道路y-y作往复运动以实现刀具切削运动。为了缩短空程时间提高生产率要求刀具具有急回运动。刀具与工作台之间的进给运动是由固结于轴O上的凸轮驱动摆动从动件OD和其他有关机构(图中未画出)来实现的。一设计任务、针对图所示的插床的执行机构(插削机构和送料机构)方案依据设计要求和已知参数确定各构件的运动尺寸绘制机构运动简图、假设曲柄等速转动画出滑块C的位移和速度的变化规律曲线、在插床工作过程中插刀所受的阻力变化曲线如图所示在不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下分析曲柄所需的驱动力矩、确定电动机的功率与转速、取曲柄轴为等效构件确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量、编写课程设计说明书、感想与建议。二设计数据依据插床工况条件的限制预先确定了有关几何尺寸和力学参数如表所示。要求所设计的插床结构紧凑机械效率高。本组选择第组数据表插床机构设计数据分组插刀往复次数n(次min)插刀往复行程H(mm)插削机构行程速比系数K中心距Loo(mm)杆长之比L(BC)L(oB)质心坐标a(mm)质心坐标b(mm)质心坐标c(mm)凸轮摆杆长度Lod(mm)凸轮摆杆行程角ψ(°)推程许用压力角α(°)推程运动角δ(°)回程运动角δ'(°)远程休止角δ(°)推程运动规律等加等减余弦正弦次多项式回程运动规律等速等速等速等速速度不均匀系数δ最大切削阻力Q(N)阻力力臂d(mm)滑块重力G(N)构件重力G(N)构件转动惯量J(kg*m)三设计要求、导杆机构的运动分析已知:行程速比系数K滑块的冲程H中心距比值各构件重心S的位置曲柄每分钟转。要求:设计导杆机构作机构的运动简图并作机构两个位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图作滑块的运动线图。以上内容与后面动态静力分析一起画在号图纸上(参考图例)。曲柄位置图的作法为(图)取滑块在上极限时所对应的曲柄位置为起始位置按转向将曲柄圆周十二等分得个位置点显然位置对应于滑块处于下极限得位置再作出开始切削和终止切削所对应的和’两位置共计有个位置可按表进行分组。、导杆机构的动态静力分析已知:各构件的质量G及其对重心轴的转动惯量(数据表中未列出的构件的重量可以忽略不计)阻力线图(图b)及已在导杆机构设计和运动分析中得出的机构尺寸、速度和加速度。要求:按表所分配确定~个位置的各运动副中反作用力及曲柄上所需平衡力矩。以上内容作在运动分析的同一张图纸上(见图例)。、数据总汇并绘图最后根据汇总数据画出一份刨头的位移、速度、加速度线图以及平衡力矩的变化曲线。、完成说明书每人编写设计说明书一份。写明组号对应曲柄的角度位置。四设计方案选定如图所示牛头刨床的主传动机构采用导杆机构、连杆滑块机构组成的杆机构。采用导杆机构滑块与导杆之间的传动角r始终为o且适当确定构件尺寸可以保证机构工作行程速度较低并且均匀而空回行程速度较高满足急回特性要求。适当确定刨头的导路位置可以使图压力角尽量小。五机构的运动分析、导杆机构的运动分析(见图例)思路:已知曲柄每分钟转数n各构件尺寸及重心位置且刨头导路xx位于导杆端点B所作的圆弧高的平分线上。要求做机构的运动简图并作机构两位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图。以上内容与后面的动静力分析一起画在号图纸上。曲柄位置图的作法为取和(为工作行程起点和终点对应的曲柄位置和(为切削起点和终点所对应的位置其余…等是由位置起顺(方向将曲柄圆周作等分的位置。步骤:)设计导杆机构。按已知条件确定导杆机构的未知参数。其中滑块的导路xx的位置可根据连杆传力给滑块的最有利条件来确定即xx应位于B点所画圆弧高的平分线上(见图例)。)作机构运动简图。选取比例尺按表-所分配的两个曲柄位置作出机构的运动简图其中一个位置用粗线画出。曲柄位置的做法如图-取滑块在上极限时所对应的曲柄位置为起始位置按转向将曲柄圆周十二等分得十二个曲柄位置显然位置对应于滑块处于下极限的位置。再作出开始切削和中止切削所对应的’和’两位置。共计个机构位置。)作速度加速度多边形。选取速度比例尺=()和加速度比例尺=()用相对运动图解法作该两个位置的速度多边形和加速度多边形并将起结果列入表。)作滑块的运动线图。根据机构的各个位置找出滑块上C点的各对应位置以位置为起始点量取滑块的相应位移取位移比例尺EMBEDEquation=()作(t)线图。为了能直接从机构运动简图上量取滑块位移。然后根据(t)线图用图解微风法(弦线法)作出滑块的速度(t)线图并将结果与其相对运动图解法的结果比较。)绘制滑块的加速度线图(见图)点速度分析)选取长度比例尺µ作出机构在位置的运动简图。如一号图纸所示选取µ=lOA=(mmm)进行作图l表示构件的实际长度OA表示构件在图样上的尺寸。作图时必须注意µ的大小应选得适当以保证对机构运动完整、准确、清楚的表达另外应在图面上留下速度多边形、加速度多边形等其他相关分析图形的位置。)求原动件上运动副中心A的v和aω=(*π*)=radsv=ωl=(*π*)*=ms式中vA点速度(ms)方向丄AOa=ωl=ms式中aA点加速度(ms),方向A→O)解待求点的速度及其相关构件的角速度由原动件出发向远离原动件方向依次取各构件为分离体利用绝对运动与牵连运动和相对运动关系矢量方程式作图求解。()列出OB杆A点的速度矢量方程根据平面运动的构件两点间速度的关系绝对速度=牵连速度相对速度先列出构件2、上瞬时重合点A(AA)的方程未知数为两个其速度方程:VA  =  v  vAA方向:丄AO    丄AO  ∥AO大小: ?     ωl    ?(2)定出速度比例尺  在图纸中取p为速度极点取矢量pa代表v,则速度比例尺µ(m•smm)µ==m•smmpa=mm(3)作速度多边形求出ω根据矢量方程式作出速度多边形的pe部分则vA(ms)为VA=µpe=msVAA=µae=msω=vAlAO=rads其转向为顺时针方向。VB=ωlBO=msB点速度为VB方向与VA同向(4)列出C点速度矢量方程作图求解V、VCBV=VBVCB方向:竖直向下丄BO丄BC大小:?ωLbo?通过作图确定C点速度为VCB=µcb=msV=µpc=ms式中VCBC点速度方向丄BC式中VC点速度方向为p→C。4.解待求点的加速度及其相关构件的角加速度(1)列出A点加速度矢量方程式  牵连速度为移动时绝对加速度=牵连加速度+相对加速度牵连运动为转动时(由于牵连运动与相对运动相互影响)绝对加速度=牵连加速度+相对加速度+哥氏加速度要求B点加速度得先求出A点加速度a=aa= aaa’a方向:?   ∥AO 丄AO ∥AB 丄AB∥AB 丄AB 大小:?    ωlωlAO  ?ωv()定出加速度比例尺  在一号图纸中取p为加速度极点去矢量pa’代表a取加速度比例尺µ=(m•smm)a=ωLao=**=msµ==msmm=mma=ωl=msa=ωv=ms()作加速度多边形求出a、a、a根据矢量方程图的p’a’d’c’b’部分则a=µ*a’d’=msa’=µ*b’c’=msa=µp’d’=ms方向为水平向右α=al=radsa=a•ll=msa=ω•Lbo=ms()列出C点加速度矢量方程作图求解a、a、aa=aaaa方向:竖直向下∥BC丄BC∥AB丄AB大小:?VCBlωlall由上式可得:l=mma=VCBl=msa=ωLbo=**=msa=all=msa=msa=ms点数据汇总曲柄(vAvAAVAVCBvCVB导杆(aAA哥anAatAanCBac大小方向顺时针根据以上方法同样可以求出位置的速度和加速度曲柄(vAvAAVVCBvCVB导杆(aAaKAAanAatAanCBac大小方向顺时针顺时针单位smssms六机构动态静力分析、点静力分析在分析动态静力的过程中可以分为刨头摇杆滑块曲柄三个部分。首先说明刨头的力的分析过程:对于刨头可以列出以下力的平衡方程式:∈F=PRGPI=方向:⊥x轴∥y轴∥y轴大小:mac以作图法求得:取g=ms,则m=kg,Pi=mac=*=N(沿y轴竖直向下)位置R=N位置R=N七数据总汇并绘图机械班A组数据汇总点””SVa选取位移、速度、加速度比例尺分别为mmmmmmsmmmms^mm,绘制图形。八总结在这几天的课程设计的过程中让我体会到了团队合作的真正含义个人唯有融入整个团队中才能发挥自己真正意义上的作用从插床机构的功能设计、原理方案确定到编写和整理设计说明书无不展示着团队的重要性老师的指导、同学的配合与自己的努力和辛酸造就了整个课程设计的成功这是我们第二组共同努力的结晶。这次课程设计锻炼了我各方面的能力。不仅限于机械原理理论知识的巩固与实践对大一掌握的有关作图的知识点也有深层次的回顾同时在整理课程设计说明书时了解了更多有关word文档的操作例如:公式编辑器的使用等等。在这次课程设计中我还学会了查找一些相关的工具书并初步掌握了一些设计数据的计算方法。然而也暴露了自身的不足例如:基本公式的不熟练作图基本要求不连贯机械原理基础知识掌握不牢靠等但是通过这次实践设计我觉得自身有了很大的提高。当然作为自己的第一次专业课程设计其中肯定有太多的不足希望在今后的设计中能够得到改正使自己日益成熟专业知识日益深厚。“功到自然成”只有通过不断锻炼自己才能迎接更大的挑战和机遇,我相信自己一定能够在锻炼中得到真正意义上的成长。九参考文献《机械原理》孙恒西北工业大学出版社《机械原理》(第七版)吴克坚等主编高等教育出版社《机械原理课程设计》曲继方主编机械工业出版社《机构分析与设计》华大年等主编纺织工业出版社《机械运动方案设计手册》邹慧君主编上海交通大学出版社《机械原理课程设计指导书》(版)裘建新主编北京高等教育出版社《机械原理课程设计》陆凤仪主编北京机械工业出版社《机械设计基础》杨可桢主编高等教育出版社《材料力学》刘鸿文主编高等教育出版社.《理论力学》哈尔滨工业大学理论力学教研室编高等教育出版社ABCDHOxdbOOcannzzyyQSS图插床机构运动方案示意图HHGHOS图插刀所受阻力曲线�图表机构位置分配图�项目位置项目位置unknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknown

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