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牛头刨床中导杆机构的运动分析及动态静力分析 第一章 机械原理课程设计的目的和任务 课程设计的目的：机械原理课程设计是高等工业学校机械类学生第一次全面 的机械运动学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要教学环节。起目的在于进一步加深学生所学的理论知识，培养学生的独立解决有关课程实际问题的能力， 使学生对于机械运动学和动力学的分析和设计有一个比较完整的概念，具备计算，和使用科技资料的能力。在次基础上，初步掌握电算程序的编制，并能使用电子计算机来解决工程技术问题。 课程设计的任务：机械原理课程设计的任务是对机器的主题机构进行运动分 析。动态静力分析，并根据给定的机器的工作要求，在次基础上设计；或对各个机构 进行运动设计。要求根据设计任务，绘制必要的图纸，编制计算程序和编写说明书等。 第二章、机械原理课程设计的方法 机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。图解法几何概念比较清晰、直观；解析法精度较高。 第三章、机械原理课程设计的基本要求 作机构的运动简图，再作机构两个位置的速度，加速度图，列矢量运动方程； 作机构两位置之一的动态静力分析，列力矢量方程，再作力的矢量图； 用描点法作机构的位移，速度，加速度与时间的曲线。 第四章 机械原理课程设计的已知条件 设 计导 杆 机 构 的 运 动 分 析 设 计 导 杆 机 构 的 运 动 分 析 导杆机构的动态静力分析 内 容 符号 n2 r/min L0204 L02A L04B LBC L04S4 XS6 YS6 G4 单位 mm G6 N P YP mm JS4 kgm2 方 案 Ⅰ 60 380 110 540 0.25 0.5 240 50 200 700 7000 80 1.1 Ⅱ 64 350 90 580 L04B 0.3 L04B 0.5 200 50 220 800 9000 80 1.2 Ⅲ 72 430 110 810 L04B 0.36 L04B 0.5 180 40 220 620 8000 100 1.2 L04B L04B PAGE PAGE 10 第五章 选择设计方案 1 机构运动简图 x x C x B O A 2 0 4 图１－１ 2、选择表Ⅰ中方案Ⅰ。 第六章 机构运动分析 1、曲柄位置“1”速度分析，加速度分析（列矢量方程，画速度图，加速度图） A2 A3取曲柄位置“1”进行速度分析。因构件 2 和 3 在 A 处的转动副相连，故 V =V A2 A3 其大小等于 W l ，方向垂直于 O 线，指向与 ω 一致。 2 O2A 2 A 2 ω =2πn /60 rad/s=6.28rad/s 2 2 υA3=υA2=ω2·lO2A=6.28×0.11m/s=0.69m/s（⊥O2A） 取构件 3 和 4 的重合点 A 进行速度分析。列速度矢量方程，得 υ=υ +υ υ A4 A3  A4A3 大小 ? √ ? 方向 ⊥O A ⊥O A ∥O B 4 2 4 v取速度极点 P，速度比例尺 μ =0.01(m/s)/mm ,作速度多边形如图 1-2 v 3a 3 P 图 1-2 v则由图1-2 知， υA3= Pa4 ·μ =69×0.01m/s=0.69 m/s v υ =0 m/s A4A3 用速度影响法求得， υ =υ =0 m/s B5 B4 又 ω =υ / l =0 rad/s 4 A4 O4A 取 5 构件作为研究对象，列速度矢量方程，得 υC5 =υ +υ B5  C5B5 大小 ? √ ? 方向 ∥XX ⊥O4B ⊥BC vv取速度极点 P，速度比例尺 μ =0.01(m/s)/mm, 作速度多边行如图 1-2。则由图 1-2 知， υC5= Pc5 ·μ =0m/s v v υ =0m/s 2.加速度分析： C5B5 ω =0 rad/s CB 取曲柄位置“1”进行加速度分析。因构件 2 和 3 在 A 点处的转动副相连， 故an = an ,其大小等于 ω 2l ,方向由 A 指向 O 。 A2 A3 2 O2A 2 ω =6.28rad/s, an = an =ω 2·L =6.282×0.11 m/s2=4.34m/s2 2 A3 A2 2 O2A 取 3、4 构件重合点 A 为研究对象，列加速度矢量方程得： a = an + a τ= a n + a K + a v A4 A4 A4 A3 A4A3 A4A3 大小:? ω 2l ? √ 2ω υ ? 大小: 4 O4A 4 A4 A3 方向： ? B→A ⊥O4B A→O2 ⊥O4B（向左） ∥O4B（沿导路） a取加速度极点为 P＇,加速度比例尺 μ =0.1（m/s2）/mm, a 作加速度多边形如图 1-3 所示