2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  牛頭刨床設(shè)計說明書</b></p><p>  姓名: </p><p>  學(xué)號: </p><p>  組別: </p><p>  指導(dǎo)老師: </p>

2、<p><b>  2013年6月</b></p><p><b>  目錄</b></p><p>  一、概述……………………………………..……….….3</p><p>  設(shè)計目的………………………………………………..3</p><p>  設(shè)計任務(wù)…………………………………

3、………….….3</p><p>  設(shè)計方法………………………………………….…….3</p><p>  二、牛頭刨床機(jī)構(gòu)簡介………………………………5</p><p>  三、設(shè)計數(shù)據(jù)…………….........................................…..5</p><p>  四 設(shè)計要求..........

4、................................................................6</p><p>  1 導(dǎo)桿運動分析....................................................................6</p><p>  2 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計........................

5、........................................... 8</p><p>  3 齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計....................................................................8</p><p>  五 設(shè)計說明..............................................

6、.......................8</p><p>  一 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計說明..........................................................8</p><p>  二 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計說明.............................13</p><p>  三 齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計說明.......

7、......................17</p><p>  六 方案分析及其評價.....................20</p><p><b>  一、概述</b></p><p><b>  設(shè)計目的 </b></p><p>  機(jī)械原理課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械系統(tǒng)運動方案設(shè)

8、計能力的技術(shù)基礎(chǔ)課程,它是機(jī)械原理課程學(xué)習(xí)過程中的一個重要實踐環(huán)節(jié)。機(jī)械原理課程設(shè)計目的在于鞏固和加深所學(xué)的理論知識,培養(yǎng)學(xué)生獨立解決有關(guān)本課程實際問題的能力,使學(xué)生對于常用機(jī)構(gòu)(連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu))設(shè)計和運動分析有比較完整的認(rèn)識,。以及熟悉機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計的步驟及方法,其中包括選型、運動方案的確定、運動學(xué)和動力學(xué)的分析和整體設(shè)計等,進(jìn)一步提高設(shè)計計算和解決工程技術(shù)問題的能力。</p><p><b&

9、gt;  設(shè)計任務(wù)</b></p><p>  本課程設(shè)計的任務(wù)是對牛頭刨床的機(jī)構(gòu)選型,運動方案的確定;對導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動分析和動態(tài)靜力分析。并在此基礎(chǔ)上確定飛輪慣量,設(shè)計牛頭刨床上的凸輪機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)。</p><p><b>  具體參數(shù):</b></p><p>  為了提高工作效率,在空回程時刨刀快速退回即要有急回運動形成速

10、比系數(shù)在1.4左右。</p><p>  為了提高刨刀的使用壽命和工件表面的加工質(zhì)量,在工件行程時刨刀速度要平穩(wěn),切削階段刨刀應(yīng)近似勻速運動。</p><p>  曲柄轉(zhuǎn)速在60r/min,刨刀的行程H在300mm左右為好,切削阻力約7000N,其變化規(guī)律如圖b所示。</p><p><b>  設(shè)計方法</b></p><

11、p>  機(jī)械原理課程設(shè)計方法大致可以分為圖解法和解析法。圖解法幾何概念較清晰直觀;解析法精度較高,本設(shè)計主要用圖解法進(jìn)行設(shè)計。</p><p>  二、牛頭刨床機(jī)構(gòu)簡介</p><p>  牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機(jī)床,如上圖所示,電動機(jī)經(jīng)皮帶和齒輪傳動,帶動曲柄2 和固接在其上的凸輪8。刨床工作時,由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)2-3-4-5-6帶動滑枕6和刨刀7作往復(fù)運動。頭右行時,刨刀進(jìn)行

12、切削成為工作行程,此時要求速度較低并且比較均勻,以減少電動機(jī)容量和提高切削質(zhì)量,刨頭左行時,刨刀不切削,稱會行程,此時要求速度較高,提高生產(chǎn)率。為此,刨創(chuàng)應(yīng)有急回作用的導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。刨刀每秒每切削完一次,利用空回行程的時間,凸輪8 通過四桿機(jī)構(gòu)1-9-10-11與棘輪帶動螺旋機(jī)構(gòu),使工作臺連同工件作一次 進(jìn)給運動,以便抱到繼續(xù)切削 。刨頭在工作行程,受到很大的切削阻力(在竊笑的前后各有一段約5H的空刀距離,見圖b ),而空回行程幾乎沒有阻力

13、。因此刨頭在整個運動循環(huán)中,手里變化很大,這就影響了株洲的勻速運轉(zhuǎn),故需要安裝飛輪來 見效主軸的速度波動,以提高切削質(zhì)量和減小電動機(jī)的容量。 </p><p><b>  設(shè)計數(shù)據(jù)</b></p><p><b>  四 設(shè)計要求</b></p><p>  圖2 曲柄位置圖</p><

14、p><b>  2 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計</b></p><p><b>  3 齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>  已知, 電動機(jī),曲柄機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速n0 ,n2,皮帶輪直徑為d0’d0’’,某些齒輪的齒數(shù)z,模數(shù)為m,分度圓壓力角[a]為20°;齒輪為正常齒制,工作情況為開式傳動。</p><p>  要求

15、計算齒輪z2的齒數(shù),選擇齒輪副z1---z2變位系數(shù),計算該齒輪對傳動的各部分尺寸,以2號圖紙繪制之論傳動嚙合圖</p><p><b>  五 設(shè)計說明</b></p><p>  一 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計要求</p><p><b>  1)運動簡圖</b></p><p><b>  拆分桿

16、組</b></p><p>  該六桿機(jī)構(gòu)可看成由Ⅰ級機(jī)構(gòu)、一個RPRⅡ級基本組和一個RRPⅡ級基本組組成的,即可將機(jī)構(gòu)分解成圖示三部分。</p><p><b>  1.速度分析:</b></p><p>  因構(gòu)件2和3在A處的轉(zhuǎn)動副相連,故VA2=VA3,其大小等于W2lO2A,方向垂直于O2 A線,指向與ω2一致。</

17、p><p>  υA3=υA2=2πn/60×lO2A=2π×0.11m/s=0.6908m/s(⊥O2A)取構(gòu)件3和4的重合點A進(jìn)行速度分析。列速度矢量方程,得</p><p>  υA4 = υA3 + υA4A3</p><p>  大小 ? √ ?</p><p>  方向

18、 ⊥O4A ⊥O2A ∥O4B</p><p>  取速度極點P,速度比例尺uv=0.02(m/s)/mm ,作速度多邊形如圖</p><p><b>  圖2-2</b></p><p>  則由圖2-2知,υA4=·μ1=63.0×0.01m/s=0.63m/s</p><p>  

19、ω4=υA4/ lO4A=0.63/0.282 rad/s=2.23 rad/s</p><p>  υB=ω4 lO4B=2.23×0.54=1.26m/s</p><p>  vA4A3=·μv=25×0.01m/s=0.25m/s</p><p>  取5構(gòu)件作為研究對象,列速度矢量方程,得 </p&g

20、t;<p>  υC = υB + υCB</p><p>  大小 ? √ ?</p><p>  方向 ∥XX ⊥O4B ⊥BC</p><p>  有 υC= ·μ1=125.5×0.01m/s=1.255m/s</p><p>  ω5 =υCB/lCB

21、=0.01×13/0.135 rad/s=0.963 rad/s</p><p><b>  2.加速度分析:</b></p><p>  取曲柄位置“7”進(jìn)行加速度分析。因構(gòu)件2和3在A點處的轉(zhuǎn)動副相連,</p><p>  故=,其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。</p><p>  ==ω22&

22、#183;LO2A=4π×0.11m/s2=4.338m/s</p><p>  =ω4lO4A=2.23×0.282=1.40m/s</p><p>  aA4A3K = 2ω4vA4 A3 =2×2.23×0.25=1.115m/s</p><p>  aCB =ω5 ×LBC = 0.963 ×0

23、.135=0.1252m/s</p><p>  取3、4構(gòu)件重合點A為研究對象,列加速度矢量方程得:</p><p>  aA4 = + aA4t = aA3n + aA4A3K + aA4A3r</p><p>  大小: ω42lO4A ? √ 2ω4υA4 A3 ?</p&

24、gt;<p>  方向: A→O 4 ⊥O4A A→O2 ⊥O4B(向右下) ∥O4A</p><p>  取加速度極點為P',加速度比例尺ua=0.05(m/s)/mm,</p><p>  作加速度多邊形 2-3</p><p><b>  則由圖 </b></p><p

25、>  aA4 =·ua =16×0.1m/s2 =1.6 m/s</p><p>  用加速度影象法求得 aB = 0.1×30.6=3.06m/s</p><p>  as4 =0.5 aB =0.5×3.06m/s =1.53 m/s</p><p>  α4= aA4t/ LO4A=0.1×4/0.282

26、=1.418rad/s(順時針) </p><p>  取5構(gòu)件為研究對象,列加速度矢量方程,得</p><p>  ac= aB + acBn + a cBt</p><p>  大小 ? √ √ ?</p><p>  方向 ∥XX √ C→B ⊥BC

27、</p><p>  ac =·ua =37×0.1m/s2= 3.7 m/s</p><p>  a5 = a CBt/ιCB =0.1×4∕0.135 rad/s2=2.963 rad/s,ua=0.02(m/s)/mm,</p><p><b>  刨頭位移曲線圖</b></p><p&

28、gt;  由全組員繪制出的圖可得到滑塊C距離左極限的位移隨角度的變化畫出刨頭運動軌跡曲線圖如下</p><p><b>  位移圖</b></p><p><b>  加速度圖</b></p><p><b>  速度圖</b></p><p>  二 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計說明<

29、/p><p><b>  凸輪設(shè)計要求 </b></p><p>  根據(jù)牛頭刨床導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)選定凸輪軸徑30mm。凸輪基圓直徑大于或等于軸徑的2倍凸輪滾子半徑等于基圓半徑的0.2倍。繪制凸機(jī)構(gòu)從動件位移、速度、加速度線圖</p><p>  根據(jù)反轉(zhuǎn)法原理繪制凸輪輪廓。</p><p><b>  凸輪機(jī)構(gòu)的計算

30、</b></p><p>  根據(jù)以上數(shù)據(jù)及運動規(guī)律得運動方程如下</p><p>  推程過程運動規(guī)律為:</p><p><b>  回程運動規(guī)律為:</b></p><p>  3、角速度曲度線圖、角加速曲度線圖</p><p><b>  凸輪機(jī)構(gòu)圖</b>

31、;</p><p><b>  與關(guān)系圖</b></p><p><b>  角速度變化曲線圖</b></p><p><b>  加速度變化曲線圖</b></p><p>  三 齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計說明</p><p><b>  齒輪設(shè)計要求&l

32、t;/b></p><p>  要求齒輪不根切,且實際中心距的尾數(shù)取為0或5,設(shè)計該傳動并完成計算和驗算;繪制齒輪嚙合區(qū)圖(可以不繪制齒廓形狀),標(biāo)出基圓、齒頂圓、節(jié)圓、嚙合角、嚙合起始點B2、B1和嚙合極限點N1、N2,并注明單齒嚙合區(qū)和雙齒嚙合區(qū);用圖上量取的實際嚙合線段</p><p>  B2B1確定重合度,并與公式計算值進(jìn)行比較。</p><p>&

33、lt;b>  齒輪計算</b></p><p>  由已知:z1=10,z2=40, m=6, a =20° </p><p><b>  分度圓直徑: </b></p><p><b>  標(biāo)準(zhǔn)中心距:</b></p><p><b>  基圓: &l

34、t;/b></p><p>  分度圓:d1=mz1=60 d2=mz2=240</p><p>  齒頂高:ha1=ha2=ha*m=6 齒根高:ha+hf=15</p><p>  齒頂圓:hf1=hff2==(ha*+c*)m=9 齒頂壓力角:1=2=20°</p><p>  傳動比:

35、 齒距p=m=6</p><p>  齒厚s=m/2=3 節(jié)圓直徑d’=d</p><p>  齒槽寬e=m/2=3 頂系c=c*m=1.5</p><p><b>  齒根圓:</b></p><p><b>  繪制嚙合圖</b><

36、;/p><p>  齒輪嚙合圖是將齒輪各部分按一定比例尺畫出齒輪嚙合關(guān)系的一種圖形。它可以直觀的的表達(dá)一對齒輪的嚙合特性和嚙合參數(shù),并可借助圖形做必要的分析。</p><p>  漸開線的繪制:漸開線齒廓按漸開線的形成原理繪制,如圖以齒輪輪廓線為例,其步驟如下:</p><p>  按齒輪幾何尺寸計算公式計算出各圓半徑: r1 ,r2,r1’ ,r2’, ra1 ,ra

37、2,rb1 ,rb2,畫出各相應(yīng)圓,因為要求是標(biāo)準(zhǔn)齒輪嚙合,故節(jié)圓與分度圓重合</p><p>  連心線與分度圓(節(jié)圓)的叫點為節(jié)點P,過節(jié)點P作基圓切線,與基圓相切與N1,則即為理論嚙合線的一段,也是漸開線發(fā)生線的一段。嚙合圖如下:</p><p>  六 方案分析及其評價 </p><p>  該機(jī)構(gòu)具有確定運動,,并且曲柄為機(jī)構(gòu)的原動件</p>

38、<p>  通過曲柄帶動擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和滑塊機(jī)構(gòu)使刨刀往復(fù)移動,實現(xiàn)切削功能,能滿足功能要求,且滑塊行程可以根據(jù)桿長任意調(diào)整</p><p>  工作性能較好,在工作行程中刨刀的速度較慢,變化平緩符合切削要求,擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)使其具有急回作用,可滿足任意行程速比系數(shù)K的要求</p><p>  傳遞性能好,機(jī)構(gòu)傳動角恒為90度,能承受較大的載荷,機(jī)構(gòu)運動鏈較長,傳動間隙較大</

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