目录一、设计题目与原始数据 ..................................... - 1 -二、牛头刨床示意图......................................... - 2 -三、导杆机构设计........................................... - 2 -四、机构的运动分析......................................... - 4 -五、机构动态静力分析....................................... - 9 -六、飞轮设计.............................................. - 13 -七、设计凸轮轮廓曲线...................................... - 15 -八、齿轮设计及绘制啮合图 .................................. - 15 -九、解析法................................................ - 16 -1．导杆机构设计 (16)2．机构运动分析 (17)3．凸轮轮廓曲线设计 (19)4.齿轮机构设计 (22)十、本设计的思想体会...................................... - 22 -参考文献.................................................. - 22 -附录.................................................. - 23 -一、设计题目与原始数据1．题目：牛头刨床的综合设计与分析2．原始数据：刨头的行程H=550mm行程速比系数K=1.6机架长L O2O3=400mm 质心与导杆的比值L O3S4/L O3B=0.5 连杆与导杆的比值L BF/L O3B=0.3 刨头重心至F点距离X S6=160mm 导杆的质量m4=15刨头的质量m6=58导杆的转动惯量J S4=0.7切割阻力F C=1300N切割阻力至O2的距离Y P=175mm构件2的转速n2=80许用速度不均匀系数[δ]=1/40齿轮Z1、Z2的模数m12=15小齿轮齿数Z1=18大齿轮齿数Z2=46凸轮机构的最大摆角φmax=16º凸轮的摆杆长L O4C=140mm 凸轮的推程运动角δ0=60º凸轮的远休止角δ01=10º凸轮的回程运动角δ0'=60º凸轮机构的机架长L o2o4=150mm 凸轮的基圆半径r o=55mm凸轮的滚子半径r r=15mm二、牛头刨床示意图如图1所示图1三、导杆机构设计1、已知：行程速比系数K=1.6刨头的行程H=550mm机架长度L O2O3=400mm连杆与导杆的比L BF/L O3B=0.32、各杆尺寸设计如下A、求导杆的摆角：ψmax =180°×（K-1）/（K+1）=180°×（1.6-1）/（1.6+1）=42°B、求导杆长：L O3B1=H/[2sin（ψmax/2）]=550/[2sin（42°/2）]=776mmC、求曲柄长：L O2A =L O2O3×sin（ψmax/2）=400×sin21°=142mmD、求连杆长：L BF=L O3B×L BF/L O3B=776×0.3=233mmE、求导路中心到O3的距离：L O3M =L O3B-L DE/2=L O3B{1-[1-cos(ψmax/2)]/2}=750mmF、取比例尺：μL=0.005m/mm在1#图纸中央画机构位置图，机构位置图见1#图纸。

大致图形如下：图2四、机构的运动分析已知：曲柄转速：n 2=80rpm各构件的重心：构件6的重心：X S6=150mm第3点：A 、速度分析①求V A3V A3 =V A2=L O2A ×ω2= L O2A ×πn/30=0.142×80×3.14/30=1.19m/s ②求V A44A V = A3V + A4A3V大小： ？ 1.19 ？ 方向：⊥O 3A ⊥O 2A ∥O 3A 取μV =V A3/Pa 3=0.02mmsm /，在1#图纸的左下方画速度多边形 ③求V B用速度影像求V B =64×0.02=1.28m/s ④求V FF V = B V + FB V大小： ？ 0.98 ？ 方向： 水平 ∥导路 ⊥BF 接着画速度多边形，由速度多边形求得：V F =pf ———μV =64×0.02=1.28m/s 方向：水平向右 ⑤求ω4ω4=ω3=V A4/L O3A =41×0.02/（98×0.005）=1.67 rad/S 方向：顺时针 ⑥求V A4A3V A4A3= a3a4×μV =37×0.02=0.74m/s 方向：如速度图所示B 、加速度分析①求a K A4A3a K A4A3=2ω4V A4A3=2×1.67×0.74=2.47m/s 2 方向：如速度图所示②求a A3a A3=a A2=ω22×L O2A =8.372×142/1000=9.996m/s 2 方向：A →O 2③求a n A4a n A4=ω23×L O3A =1.672×98×0.005=1.366m/s 2 方向：A →O 3④求a A4A4n a + A4t a = A3a + A4A3k a + A4A3r a大小：1.366 ？ 9.996 2.472 ? 方向：A →O 3 ⊥O 3A √ ⊥O 3A ∥O 3A取μa =a A3/pa 3 =9.996/100=0.10mms m 2/在1#图的左下方画加速度多边形，由加速度多边形求得：a A4= pa4×μa =42×0.10=4.2m/s 2 方向：如图所示 ⑤求a B :用加速度影像求a B =66×0.10=6.6m/s 2 方向：如图所示 ⑥求a FF a = B a + FB n a + FB t a大小： ？ 6.6 0.336 ? 方向：水平 √ F →B ⊥BF a n FB = V 2BF / L BF =(14×0.02) 2 /(233/1000)=0.336 m/s 2 接着画加速度多边形，由加速度多边形求得：a F =p′f′————×μa =67×0.10=6.7 m/s 2 方向：水平向右第10’点：A 、速度分析①求V A3V A3 =V A2=L O2A ×ω2= L O2A ×πn/30=0.142×80×3.14/30=1.19m/s ②求V A44A V = A3V + A4A3V大小： ？ 1.19 ？ 方向：⊥O 3A ⊥O 2A ∥O 3A取μv =V A3/P a3=0.04mmsm / ，在1#图纸的左下方画速度多边形 ③求V B用速度影像求V B =94×0.04=3.76 m/s ④求V FF V = B V + FB V大小： ？ 3.76 ？ 方向：水平 ∥导路 ⊥BF 接着画速度多边形，由速度多边形求得：V F =V B =3.76 m/s 方向水平向左 ⑤求ω4ω4=ω3=V A4/L O3A =1.19/(0.050×5)=4.67 ⑥求V A4A3V A4A3=0 方向：如速度图所示B 、加速度分析①求a K A4A3a K A4A3=2ω4V A4A3=0 方向：如速度图所示 ②求a A3a A3=a A2=ω22×L O2A =8.372×142/1000=9.996m/s 2 方向：A →O 2 ③求a n A4a n A4=ω23×L O3A =4.672×0.050×5=0.56 ④求a A4→ → → → →a n A4 + a t A4 = a A3 + a k A4A3 + a r A4A3 大小： 0.56 ？ 9.996 0 ? 方向：A →O 3 ⊥O 3A √ 如图 ∥O 3A取μa =a A3/pa 3=0.1mms m 2/在1#图纸的左下方画加速度多边形 a A4= pa4×μa =56×0.1=5.6m/s 2 ⑤求a B用加速度影像求a B =83×0.1=8.3m/s 2 方向：如图所示⑥求a FF a = B a + FB n a + FB t a大小： ？ 8.3 0 ? 方向：水平 √ F →B ⊥BF a n FB = V 2BF / L BF =0接着画加速度多边形,由加速度多边形得：a F =p′f′————×μa =10×0.1=1.0m/s 2 方向：水平向左第6点：A 、速度分析①求V A3V A3 =V A2=L O2A ×ω2= L O2A ×πn/30=0.142×80×3.14/30=1.19m/s ②求V A44A V = A3V + A4A3V大小 ? 1.19 ? 方向：⊥O 3A ⊥O 2A ∥O 3A 取μV =V A3/Pa 3=0.02mmsm / 在1#图纸的左下方画速度多边形 ③求V B用速度影像求V B =83.5×0.02=1.67m/s ④求V FF V = B V + FB V大小： ? 1.67 ? 方向：水平 ∥导路 ⊥BFV F =pf ——μV =81×0.02=1.62m/s 方向：水平向右 ⑤求ω4ω4=ω3=V A4/L O3A =53×0.02/（104×0.005）=2.04 rad/S 方向：顺时针 ⑥求V A4A3V A4A3=a3a4×μV =27×0.02=0.54m/s 方向：如速度图所示B 、加速度分析 ①求a K A4A3a K A4A3 =2ω4V A4A3=2×2.04×0.54=2.203m/s 2 方向：如速度图所示 ②求a A3a A3=a A2=ω22×L O2A =8.372×142/1000=9.996m/s 2 方向：A →O 2 ③求a n A4a n A4=ω23×L O3A =2.042×104×0.005=2.164m/s 2 方向：A →O 3 ④求a A4A4n a + A4t a = A3a + A4A3k a + A4A3r a大小：2.164 ？ 9.996 2.203 ? 方向：A →O 3 ⊥O 3A √ 如图 ∥O 3A取μa =a A3/pa 3 =0.10mms m 2/在1#图纸的左下方画加速度多边形 由加速度多边形求得：a A4= pa4×μa =33×0.10=3.3m/s 2 ⑤求a B用加速度影像求a B =52×0.1=5.2m/s 2 方向：如图所示 ⑥求a FF a = B a + FB n a + FB t a大小： ？ 5.2 0.36 ? 方向：水平 √ F →B ⊥BF a n FB = V 2BF / L BF =(13×0.02) 2 /(233/1000)=0.29 m/s 2 接着画加速度多边形 由加速度多边形得：a F = f p'×μa =41×0.10=4.1m/s 2 方向：水平向左 收集同组同学的位移、速度、加速度的数据并汇编在如下表一： 并且在1#图纸左上角绘制刨头的运动线图。