第一篇：牛頭刨床課程設(shè)計(jì)(M)

目 錄

一、概述

§1.1、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)—————————————————1 §1.2、課程設(shè)計(jì)的目的—————————————————1 §1.3、課程設(shè)計(jì)的方法—————————————————1

二、牛頭刨床的設(shè)計(jì)任務(wù)

§2.1、設(shè)計(jì)題目————————————————————1 §2.2、設(shè)計(jì)內(nèi)容————————————————————2 §2.3、設(shè)計(jì)要求————————————————————2

三、牛頭刨床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析

§3.1、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)————————————————————3 §3.2、機(jī)構(gòu)選型、方案分析及方案的確定—————————3 §3.3、機(jī)構(gòu)尺寸的計(jì)算與確定——————————————3

四、牛頭刨床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析

§4.1、解析法運(yùn)動(dòng)分析—————————————————4 §4.2、運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)圖———————————————————6

五、心得體會(huì)————————————————————————10

六、參考文獻(xiàn)————————————————————————10

一、概述

§1.1、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)

機(jī)械原理課程是高等學(xué)校機(jī)械類(lèi)近機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)本、專(zhuān)科學(xué)生較全面地運(yùn)用已學(xué)過(guò)的知識(shí)，特別是機(jī)械原理部分已學(xué)過(guò)的知識(shí)的知識(shí)第一次較全面地對(duì)一項(xiàng)工程實(shí)際的應(yīng)用問(wèn)題從任務(wù)分析、調(diào)查研究、方案比較、方案確定、繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖、進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)分析與設(shè)計(jì)的基本訓(xùn)練，是該課程的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。其目的在于運(yùn)用已學(xué)過(guò)的知識(shí)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，用創(chuàng)新思想確定出解決工程實(shí)際問(wèn)題的方案及其有關(guān)尺寸，并學(xué)會(huì)將方案繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的能力。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)確定的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析及動(dòng)力分析，學(xué)會(huì)按任務(wù)進(jìn)行調(diào)研、實(shí)驗(yàn)、查閱技術(shù)資料、設(shè)計(jì)計(jì)算、制圖等基本技能。在此基礎(chǔ)上初步掌握計(jì)算機(jī)程序的編制，并能用計(jì)算機(jī)解決工程技術(shù)問(wèn)題。學(xué)會(huì)運(yùn)用團(tuán)隊(duì)精神，集體解決技術(shù)難點(diǎn)的能力。

§1.2、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)

（1）按設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求調(diào)研、比較設(shè)計(jì)的可能方案，比較方案的優(yōu)劣，最終確定所選最優(yōu)設(shè)計(jì)方案；

（2）確定桿件尺寸；（3）繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；

（4）對(duì)機(jī)械行運(yùn)動(dòng)分析，求出相關(guān)點(diǎn)或相關(guān)構(gòu)件的參數(shù)，如點(diǎn)的位移、速度、加速度；構(gòu)件的角位移、角速度、角加速度。列表，并繪制相應(yīng)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)線(xiàn)圖如位移與原動(dòng)件角曲線(xiàn)；速度與原動(dòng)轉(zhuǎn)角曲線(xiàn)；加速度與原動(dòng)件轉(zhuǎn)角曲線(xiàn)；

（5）根據(jù)給定機(jī)器的工作要求，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)飛輪；

（6）根據(jù)方案對(duì)各機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，如對(duì)連桿機(jī)構(gòu)按行程速比系數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)；對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線(xiàn)；對(duì)齒輪機(jī)構(gòu)按傳動(dòng)比要求設(shè)計(jì)齒輪減速機(jī)構(gòu)，確定齒輪傳動(dòng)類(lèi)型，傳動(dòng)比并進(jìn)行齒輪幾何尺寸計(jì)算，繪制齒輪嚙合圖。按間歇運(yùn)動(dòng)要求設(shè)計(jì)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)等等；

（7）要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，繪制必要的圖紙；

（8）編制設(shè)計(jì)計(jì)算程序及相應(yīng)曲線(xiàn)、圖形；編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。

§1.3、課程設(shè)計(jì)的方法

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的方法，大致可分為圖解法和解析法兩種，圖解法的幾何概念氣清晰、直觀，但需逐個(gè)位置分別分析設(shè)計(jì)計(jì)算精度較低；解析法精度高，且可對(duì)各個(gè)位置進(jìn)行迅速分析計(jì)算，但需要有效方便的計(jì)算軟件。隨著計(jì)算機(jī)呃普及，計(jì)算繪圖軟件增多，圖解法除了用人工繪圖分析設(shè)計(jì)，還出現(xiàn)了利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖解設(shè)計(jì)分析計(jì)算，他的精度也可隨之提高，同時(shí)又保持了形象，直觀的優(yōu)點(diǎn)，因此此法也不失是一種值得提倡的方法。

二、牛頭刨床的設(shè)計(jì)任務(wù)

§2.1、設(shè)計(jì)題目

牛頭刨床事一種用于平面切削加工的機(jī)床。刨床工作時(shí)，刨頭（刨刀）作直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其行程為H，每分鐘的往復(fù)次數(shù)為N； 為了提高工件加工質(zhì)量和刀具壽命，在切削工件時(shí)，要求速度較低且平穩(wěn)，近似勻速運(yùn)動(dòng)；為了提高生產(chǎn)率，在空回行程時(shí)，由于不切削工件，要求回程速度較快。令刨頭在一個(gè)工作循環(huán)中，受到大風(fēng)切削阻力Fr較大，而空行程不受力，故在整個(gè)工作過(guò)程中，受力變化較大，需要安裝飛輪來(lái)調(diào)節(jié)主軸的速度波動(dòng)，以提高整個(gè)切削質(zhì)量和電動(dòng)機(jī)容量。為防止刀具與工作臺(tái)的干涉，在行程H兩端各留有0.05H的空刀行程。

§2.2、設(shè)計(jì)內(nèi)容

1、根據(jù)題目設(shè)計(jì)要求，對(duì)指導(dǎo)書(shū)的設(shè)計(jì)方案提出另一種局部改進(jìn)方案，通過(guò)設(shè)計(jì)分析，比較不同運(yùn)動(dòng)方案的優(yōu)劣。

2、對(duì)方案的主要傳動(dòng)和執(zhí)行構(gòu)件進(jìn)行尺寸綜合，確定有關(guān)設(shè)計(jì)尺寸參數(shù)，繪制包括從原動(dòng)件到執(zhí)行構(gòu)件間，組成該機(jī)器的所有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

3、完成連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析。每人在一個(gè)工作循環(huán)中（0度到360度）至少取12個(gè)機(jī)構(gòu)位置，畫(huà)出各位置機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)速度分析，最后繪出刨頭的位移及速度運(yùn)動(dòng)線(xiàn)圖。

4、完成飛輪的設(shè)計(jì)（假設(shè)刨頭的驅(qū)動(dòng)力恒定，且除刀具的質(zhì)量外，其它構(gòu)件質(zhì)量不計(jì)）。根據(jù)上面的運(yùn)動(dòng)分析，以齒輪—曲柄軸為等效構(gòu)件，并以上述位置畫(huà)出機(jī)構(gòu)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、等效阻力矩及驅(qū)動(dòng)力矩圖，并設(shè)計(jì)飛輪。

§2.3、設(shè)計(jì)要求

1、完成整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖一張

2、完成連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析圖紙一張，繪出刨頭對(duì)曲柄的位移及速度運(yùn)動(dòng)線(xiàn)圖、等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、等效阻力矩及驅(qū)動(dòng)力矩圖，設(shè)計(jì)出飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；（若采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，并用計(jì)算機(jī)作出上述各圖，打印出計(jì)算機(jī)程序和各機(jī)構(gòu)分析圖，則該一號(hào)圖紙可省略）

3、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份，不少于2000字，包括內(nèi)容：

（1）封面；（2）目錄；（3）原始資料和數(shù)據(jù)；（4）所有設(shè)計(jì)計(jì)算分析過(guò)程；（5）參考文獻(xiàn)

4、說(shuō)明書(shū)要求字跡工整，繪圖準(zhǔn)確，裝訂成冊(cè)。

5、作圖要求準(zhǔn)確，比例適當(dāng)，布局均勻，圖紙的邊框、標(biāo)題欄等要求符合國(guó)家規(guī)范，圖面整潔。

三、牛頭刨床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析

§3.1、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)

曲柄轉(zhuǎn)速 n=60r/min 不均勻系數(shù) [δ]=0.08 工作行程 H=650mm 行程速比系數(shù) K=1.4 刨刀質(zhì)量 M=80kg 行程阻力 Fr=6kN

§3.2、機(jī)構(gòu)選型、方案分析及方案的確定 主執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參考方案：

方案1 方案2 方案3 方案分析： 方案

一、1.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)，自由度為F=3n-（2Pl+Ph）=3×5-(2×7+0)=1，曲柄為機(jī)構(gòu)原動(dòng)件；

2.通過(guò)曲柄帶動(dòng)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和滑塊機(jī)構(gòu)使刨刀往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)切削功能，能滿(mǎn)足功能要求

3.工作性能，工作行程中，刨刀速度較慢，變化平緩符合切削要求，擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)使其具有急回作用，可滿(mǎn)足任意行程速比系數(shù)K的要求；

4.傳遞性能，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)角恒為90°，傳動(dòng)性能好，能承受較大的載荷，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈較長(zhǎng)，傳動(dòng)間隙較大；

5.動(dòng)力性能，傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊震動(dòng)較小；

6.結(jié)構(gòu)和理性，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，尺寸和質(zhì)量也較小，制造和維修也較容易； 7.經(jīng)濟(jì)性，無(wú)特殊工藝和設(shè)備要求，成本較低。方案確定：

綜上所述，所以選擇方案一。

§3.3、機(jī)構(gòu)尺寸的計(jì)算與確定 由已知數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算得

180???由K?得出?=30°

180?-?AC=576mm

H?30AB?ACsin?576?sin?149.（1mm）CD?2?1255.7(mm)

?22sin2DE?210(mm)

CD?CDCOSH?CD?2

假設(shè)i總=18=i1*i2*i3*i4

?2?1278(mm)

i1=3 i2=2 i3=2 i4=1.5 根據(jù)傳動(dòng)比計(jì)算可得齒輪半徑和齒數(shù)（m=5）

r1=300mm r2=100 r2’=160 r3=80 r3’=150 r4=75 r4’=105 r5=70 z1=120 z2=40 z2’=64 z3=32 z3’=60 z4=30 z4’=42

四、牛頭刨床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及程序

§4.1、解析法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析

如右圖，建立直角坐標(biāo)系，并標(biāo)出各桿矢量及方位角。利用兩個(gè)封閉圖形ABCA及CDEGC。投影方程式為

s3cos?3?l1cos?

1（1）s3sin?3?l6?l1sin?1

（2）l3cos?3?l4cos?4?SE?0

（3）

'

（4）l3sin?3?l4sin?4?l6① 求?

3、?

3、?

3、由公式（1）和（2）得：

?3?arctan6

??l?l1sin? ???1?

（5）

22l1cos?1?3?l?l1sin?1??1?

（6）22l1cos?1?3???arctan6 上式等價(jià)于 ?3?arccot對(duì)?3求導(dǎo)得：

l1cos?1

（7）

l6?l1sin?1?3?l1?（）1l1?l6sin?1

（8）22l6?l1?2l6l1sin?1同理得：

?(l226?l1)l6l21?1cos?13?(l22sin?

26?l1?2l6l11)② 求滑塊E的SE、?E、?E 由（3）、（4）式得：

SE?l3cos?3?l4cos??H?l3sin?34?arcsinl

4求導(dǎo)得：

?3l3cos?34???l

4cos?4??3l3sin(?3??4)E??cos?

9）10）

11）12）13）（（（（（§4.2、運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)圖

s-f l1=149.1;l6=576;x=0:2*pi/100:2*pi;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));for i=26:1:76 y(i)=pi+y(i);end l=1278;l3=1255.7;l4=210;a=asin((l-l3*sin(y))./l4);b=l3*cos(y)+l4*cos(a);plot(x*180/pi,b)

v-f l1=149.1;l6=576;x=0:2*pi/100:2*pi;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));for i=26:1:76 y(i)=pi+y(i);end l=1278;l3=1255.7;l4=210;a=asin((l-l3*sin(y))./l4);c=l1*cos(x)/cos(y);d=2*pi*l1*cos(x-y)/c;e=-(d.*l3.*sin(y-a))./cos(a);plot(x*180/pi,e)

Mr,Md-f l1=0.1491;l6=0.576;x1=0.17*pi:2*pi/100:0.95*pi;x2=0:2*pi/100:2*pi y=atan((l6+l1*sin(x1))./(l1*cos(x1)));l=1.278;l3=1.2557;l4=0.21;g=6000;a=asin((l-l3*sin(y))./l4);c=l1*cos(x1)/cos(y);d=2*pi*l1*cos(x1-y)/c;e=-(d.*l3.*sin(y-a))./cos(a);m1=(3*g.*e)/(8*pi);m2=1162 plot(x1*180/pi,m1,x2*180/pi,m2)

j-f l1=149.1;l6=576;x=0:2*pi/100:2*pi;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));for i=26:1:76 y(i)=pi+y(i);end l=1278;l3=1255.7;l4=210;p=80;a=asin((l-l3*sin(y))./l4);c=l1*cos(x)/cos(y);d=2*pi*l1*cos(x-y)/c;e=-(d.*l3.*sin(y-a))./cos(a);j=3*p*e.^2/(8*pi)-1387.34;plot(x*180/pi,j)

第二篇：牛頭刨床課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)格式要求

1、封面及標(biāo)題（題目名稱(chēng)）、年級(jí)、專(zhuān)業(yè)、班級(jí)、姓名和學(xué)號(hào)、指導(dǎo)老師。標(biāo)題應(yīng)能概括整個(gè)論文最重要的內(nèi)容，言簡(jiǎn)意賅，引人注目，一般不宜超過(guò)20個(gè)字。（牛頭刨床設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）

2、目錄。既是論文的提綱，也是論文組成部分的小標(biāo)題，應(yīng)標(biāo)注相應(yīng)頁(yè)碼。

3、引言（或序言）。說(shuō)明本論文的目的、研究方法、成果和結(jié)論。盡可能保留原論文的基本信息，突出論文的創(chuàng)造性成果和新見(jiàn)解。而不應(yīng)是各章節(jié)標(biāo)題的簡(jiǎn)單羅列。引言以500字左右為宜。

4、正文。是論文的主體。

5、結(jié)論。論文結(jié)論要求明確、精煉、完整，應(yīng)闡明自己的創(chuàng)造性成果或新見(jiàn)解，以及在本領(lǐng)域的意義。

6、參考文獻(xiàn)。

（參考文獻(xiàn)是期刊時(shí)，書(shū)寫(xiě)格式為：

[編號(hào)] 作者、文章題目、期刊名（外文可縮寫(xiě)）、年份、卷號(hào)、期數(shù)、頁(yè)碼。參考文獻(xiàn)是圖書(shū)時(shí)，書(shū)寫(xiě)格式為：

[編號(hào)] 者、書(shū)名、出版單位、年份、版次、頁(yè)碼。）

二

1.紙張型號(hào)：A4紙，10頁(yè)以上。

2、論文格式的字體：各類(lèi)標(biāo)題（包括“參考文獻(xiàn)”標(biāo)題）用粗宋體；作者姓名、指導(dǎo)教師姓名、圖表名、參考文獻(xiàn)內(nèi)容用楷體；正文、圖表中內(nèi)容、頁(yè)眉、頁(yè)腳、頁(yè)碼中的文字用宋體；英文用Times New Roman字體。

3、字體要求：

（1）論文標(biāo)題2號(hào)黑體加粗、居中。

（2）填寫(xiě)姓名、專(zhuān)業(yè)、學(xué)號(hào)等項(xiàng)目時(shí)用3號(hào)楷體。

（3）目錄另起頁(yè)，3號(hào)黑體，內(nèi)容為小4號(hào)仿宋，并列出頁(yè)碼。

（4）正文文字另起頁(yè)，論文標(biāo)題用3號(hào)黑體，正文文字一般用小4 號(hào)宋體，每段首起空兩個(gè)格，單倍行距。

（5）正文文中標(biāo)題

一級(jí)標(biāo)題：標(biāo)題序號(hào)為“

一、”，4號(hào)黑體，獨(dú)占行，末尾不加標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。

二級(jí)標(biāo)題：標(biāo)題序號(hào)為“

（一）”與正文字號(hào)相同，獨(dú)占行，末尾不加標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。三級(jí)標(biāo)題：標(biāo)題序號(hào)為“ 1.”與正文字號(hào)、字體相同。

四級(jí)標(biāo)題：標(biāo)題序號(hào)為“（1）”與正文字號(hào)、字體相同。

五級(jí)標(biāo)題：標(biāo)題序號(hào)為“ ① ”與正文字號(hào)、字體相同。

（11）參考文獻(xiàn)：另起頁(yè)，內(nèi)容為5號(hào)宋體。

4、紙型及頁(yè)邊距：A4紙(297mm×210mm)。

5、頁(yè)邊距：上20mm，下15mm，左25mm，右20mm。

6、正文頁(yè)數(shù)：10頁(yè)及以上。

第三篇：牛頭刨床課程設(shè)計(jì)(M)

《機(jī) 械 原 理》

課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

題目：牛頭刨床的設(shè)計(jì)與分析

系 別

專(zhuān)業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 2010年 月

目 錄

一、概述

§1.1、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)—————————————————1 §1.2、課程設(shè)計(jì)的目的—————————————————1 §1.3、課程設(shè)計(jì)的方法—————————————————1

二、牛頭刨床的設(shè)計(jì)任務(wù)

§2.1、設(shè)計(jì)題目————————————————————1 §2.2、設(shè)計(jì)內(nèi)容————————————————————2 §2.3、設(shè)計(jì)要求————————————————————2

三、牛頭刨床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析

§3.1、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)————————————————————3 §3.2、機(jī)構(gòu)選型、方案分析及方案的確定—————————3 §3.3、機(jī)構(gòu)尺寸的計(jì)算與確定——————————————3

四、牛頭刨床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析

§4.1、解析法運(yùn)動(dòng)分析—————————————————4 §4.2、運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)圖———————————————————6

五、心得體會(huì)————————————————————————10

六、參考文獻(xiàn)————————————————————————10

一、概述

§1.1、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)

機(jī)械原理課程是高等學(xué)校機(jī)械類(lèi)近機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)本、專(zhuān)科學(xué)生較全面地運(yùn)用已學(xué)過(guò)的知識(shí)，特別是機(jī)械原理部分已學(xué)過(guò)的知識(shí)的知識(shí)第一次較全面地對(duì)一項(xiàng)工程實(shí)際的應(yīng)用問(wèn)題從任務(wù)分析、調(diào)查研究、方案比較、方案確定、繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖、進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)分析與設(shè)計(jì)的基本訓(xùn)練，是該課程的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。其目的在于運(yùn)用已學(xué)過(guò)的知識(shí)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，用創(chuàng)新思想確定出解決工程實(shí)際問(wèn)題的方案及其有關(guān)尺寸，并學(xué)會(huì)將方案繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的能力。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)確定的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析及動(dòng)力分析，學(xué)會(huì)按任務(wù)進(jìn)行調(diào)研、實(shí)驗(yàn)、查閱技術(shù)資料、設(shè)計(jì)計(jì)算、制圖等基本技能。在此基礎(chǔ)上初步掌握計(jì)算機(jī)程序的編制，并能用計(jì)算機(jī)解決工程技術(shù)問(wèn)題。學(xué)會(huì)運(yùn)用團(tuán)隊(duì)精神，集體解決技術(shù)難點(diǎn)的能力。

§1.2、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)

（1）按設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求調(diào)研、比較設(shè)計(jì)的可能方案，比較方案的優(yōu)劣，最終確定所選最優(yōu)設(shè)計(jì)方案；

（2）確定桿件尺寸；（3）繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；

（4）對(duì)機(jī)械行運(yùn)動(dòng)分析，求出相關(guān)點(diǎn)或相關(guān)構(gòu)件的參數(shù)，如點(diǎn)的位移、速度、加速度；構(gòu)件的角位移、角速度、角加速度。列表，并繪制相應(yīng)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)線(xiàn)圖如位移與原動(dòng)件角曲線(xiàn)；速度與原動(dòng)轉(zhuǎn)角曲線(xiàn)；加速度與原動(dòng)件轉(zhuǎn)角曲線(xiàn)；

（5）根據(jù)給定機(jī)器的工作要求，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)飛輪；

（6）根據(jù)方案對(duì)各機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，如對(duì)連桿機(jī)構(gòu)按行程速比系數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)；對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線(xiàn)；對(duì)齒輪機(jī)構(gòu)按傳動(dòng)比要求設(shè)計(jì)齒輪減速機(jī)構(gòu)，確定齒輪傳動(dòng)類(lèi)型，傳動(dòng)比并進(jìn)行齒輪幾何尺寸計(jì)算，繪制齒輪嚙合圖。按間歇運(yùn)動(dòng)要求設(shè)計(jì)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)等等；

（7）要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，繪制必要的圖紙；

（8）編制設(shè)計(jì)計(jì)算程序及相應(yīng)曲線(xiàn)、圖形；編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。

§1.3、課程設(shè)計(jì)的方法

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的方法，大致可分為圖解法和解析法兩種，圖解法的幾何概念氣清晰、直觀，但需逐個(gè)位置分別分析設(shè)計(jì)計(jì)算精度較低；解析法精度高，且可對(duì)各個(gè)位置進(jìn)行迅速分析計(jì)算，但需要有效方便的計(jì)算軟件。隨著計(jì)算機(jī)呃普及，計(jì)算繪圖軟件增多，圖解法除了用人工繪圖分析設(shè)計(jì)，還出現(xiàn)了利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖解設(shè)計(jì)分析計(jì)算，他的精度也可隨之提高，同時(shí)又保持了形象，直觀的優(yōu)點(diǎn)，因此此法也不失是一種值得提倡的方法。

二、牛頭刨床的設(shè)計(jì)任務(wù)

§2.1、設(shè)計(jì)題目

牛頭刨床事一種用于平面切削加工的機(jī)床。刨床工作時(shí)，刨頭（刨刀）作直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其行程為H，每分鐘的往復(fù)次數(shù)為N； 為了提高工件加工質(zhì)量和刀具壽命，在切削工件時(shí)，要求速度較低且平穩(wěn)，近似勻速運(yùn)動(dòng)；為了提高生產(chǎn)率，在空回行程時(shí)，由于不切削工件，要求回程速度較快。令刨頭在一個(gè)工作循環(huán)中，受到大風(fēng)切削阻力Fr較大，而空行程不受力，故在整個(gè)工作過(guò)程中，受力變化較大，需要安裝飛輪來(lái)調(diào)節(jié)主軸的速度波動(dòng)，以提高整個(gè)切削質(zhì)量和電動(dòng)機(jī)容量。為防止刀具與工作臺(tái)的干涉，在行程H兩端各留有0.05H的空刀行程。

§2.2、設(shè)計(jì)內(nèi)容

1、根據(jù)題目設(shè)計(jì)要求，對(duì)指導(dǎo)書(shū)的設(shè)計(jì)方案提出另一種局部改進(jìn)方案，通過(guò)設(shè)計(jì)分析，比較不同運(yùn)動(dòng)方案的優(yōu)劣。

2、對(duì)方案的主要傳動(dòng)和執(zhí)行構(gòu)件進(jìn)行尺寸綜合，確定有關(guān)設(shè)計(jì)尺寸參數(shù)，繪制包括從原動(dòng)件到執(zhí)行構(gòu)件間，組成該機(jī)器的所有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

3、完成連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析。每人在一個(gè)工作循環(huán)中（0度到360度）至少取12個(gè)機(jī)構(gòu)位置，畫(huà)出各位置機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)速度分析，最后繪出刨頭的位移及速度運(yùn)動(dòng)線(xiàn)圖。

4、完成飛輪的設(shè)計(jì)（假設(shè)刨頭的驅(qū)動(dòng)力恒定，且除刀具的質(zhì)量外，其它構(gòu)件質(zhì)量不計(jì)）。根據(jù)上面的運(yùn)動(dòng)分析，以齒輪—曲柄軸為等效構(gòu)件，并以上述位置畫(huà)出機(jī)構(gòu)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、等效阻力矩及驅(qū)動(dòng)力矩圖，并設(shè)計(jì)飛輪。

§2.3、設(shè)計(jì)要求

1、完成整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖一張

2、完成連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析圖紙一張，繪出刨頭對(duì)曲柄的位移及速度運(yùn)動(dòng)線(xiàn)圖、等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、等效阻力矩及驅(qū)動(dòng)力矩圖，設(shè)計(jì)出飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；（若采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，并用計(jì)算機(jī)作出上述各圖，打印出計(jì)算機(jī)程序和各機(jī)構(gòu)分析圖，則該一號(hào)圖紙可省略）

3、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份，不少于2000字，包括內(nèi)容：

（1）封面；（2）目錄；（3）原始資料和數(shù)據(jù)；（4）所有設(shè)計(jì)計(jì)算分析過(guò)程；（5）參考文獻(xiàn)

4、說(shuō)明書(shū)要求字跡工整，繪圖準(zhǔn)確，裝訂成冊(cè)。

5、作圖要求準(zhǔn)確，比例適當(dāng)，布局均勻，圖紙的邊框、標(biāo)題欄等要求符合國(guó)家規(guī)范，圖面整潔。

三、牛頭刨床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析

§3.1、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)

曲柄轉(zhuǎn)速 n=60r/min 不均勻系數(shù) [δ]=0.08 工作行程 H=650mm 行程速比系數(shù) K=1.4 刨刀質(zhì)量 M=80kg 行程阻力 Fr=6kN

§3.2、機(jī)構(gòu)選型、方案分析及方案的確定 主執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參考方案：

方案1 方案2 方案3 方案分析： 方案

一、1.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)，自由度為F=3n-（2Pl+Ph）=3×5-(2×7+0)=1，曲柄為機(jī)構(gòu)原動(dòng)件；

2.通過(guò)曲柄帶動(dòng)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和滑塊機(jī)構(gòu)使刨刀往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)切削功能，能滿(mǎn)足功能要求

3.工作性能，工作行程中，刨刀速度較慢，變化平緩符合切削要求，擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)使其具有急回作用，可滿(mǎn)足任意行程速比系數(shù)K的要求；

4.傳遞性能，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)角恒為90°，傳動(dòng)性能好，能承受較大的載荷，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈較長(zhǎng)，傳動(dòng)間隙較大；

5.動(dòng)力性能，傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊震動(dòng)較小；

6.結(jié)構(gòu)和理性，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，尺寸和質(zhì)量也較小，制造和維修也較容易； 7.經(jīng)濟(jì)性，無(wú)特殊工藝和設(shè)備要求，成本較低。方案確定：

綜上所述，所以選擇方案一。

§3.3、機(jī)構(gòu)尺寸的計(jì)算與確定 由已知數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算得

180???由K?得出?=30°

180?-?AC=576mm

H?30AB?ACsin?576?sin?149.（1mm）CD?2?1255.7(mm)

?22sin2DE?210(mm)

CD?CDCOSH?CD?2

假設(shè)i總=18=i1*i2*i3*i4

?2?1278(mm)

i1=3 i2=2 i3=2 i4=1.5 根據(jù)傳動(dòng)比計(jì)算可得齒輪半徑和齒數(shù)（m=5）

r1=300mm r2=100 r2’=160 r3=80 r3’=150 r4=75 r4’=105 r5=70 z1=120 z2=40 z2’=64 z3=32 z3’=60 z4=30 z4’=42

四、牛頭刨床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及程序

§4.1、解析法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析

如右圖，建立直角坐標(biāo)系，并標(biāo)出各桿矢量及方位角。利用兩個(gè)封閉圖形ABCA及CDEGC。投影方程式為

s3cos?3?l1cos?

1（1）s3sin?3?l6?l1sin?1

（2）l3cos?3?l4cos?4?SE?0

（3）

'

（4）l3sin?3?l4sin?4?l6① 求?

3、?

3、?

3、由公式（1）和（2）得：

?3?arctan6

??l?l1sin? ???1?

（5）

22l1cos?1?3?l?l1sin?1??1?

（6）22l1cos?1?3???arctan6 上式等價(jià)于 ?3?arccot對(duì)?3求導(dǎo)得：

l1cos?1

（7）

l6?l1sin?1?3?l1?（）1l1?l6sin?1

（8）22l6?l1?2l6l1sin?1同理得：

?(l226?l1)l6l21?1cos?13?(l22sin?

26?l1?2l6l11)② 求滑塊E的SE、?E、?E 由（3）、（4）式得：

SE?l3cos?3?l4cos??H?l3sin?34?arcsinl

4求導(dǎo)得：

?3l3cos?34???l

4cos?4??3l3sin(?3??4)E??cos?

9）10）

11）12）13）（（（（（§4.2、運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)圖

s-f l1=149.1;l6=576;x=0:2*pi/100:2*pi;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));for i=26:1:76 y(i)=pi+y(i);end l=1278;l3=1255.7;l4=210;a=asin((l-l3*sin(y))./l4);b=l3*cos(y)+l4*cos(a);plot(x*180/pi,b)

v-f l1=149.1;l6=576;x=0:2*pi/100:2*pi;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));for i=26:1:76 y(i)=pi+y(i);end l=1278;l3=1255.7;l4=210;a=asin((l-l3*sin(y))./l4);c=l1*cos(x)/cos(y);d=2*pi*l1*cos(x-y)/c;e=-(d.*l3.*sin(y-a))./cos(a);plot(x*180/pi,e)

Mr,Md-f l1=0.1491;l6=0.576;x1=0.17*pi:2*pi/100:0.95*pi;x2=0:2*pi/100:2*pi y=atan((l6+l1*sin(x1))./(l1*cos(x1)));l=1.278;l3=1.2557;l4=0.21;g=6000;a=asin((l-l3*sin(y))./l4);c=l1*cos(x1)/cos(y);d=2*pi*l1*cos(x1-y)/c;e=-(d.*l3.*sin(y-a))./cos(a);m1=(3*g.*e)/(8*pi);m2=1162 plot(x1*180/pi,m1,x2*180/pi,m2)

j-f l1=149.1;l6=576;x=0:2*pi/100:2*pi;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));for i=26:1:76 y(i)=pi+y(i);end l=1278;l3=1255.7;l4=210;p=80;a=asin((l-l3*sin(y))./l4);c=l1*cos(x)/cos(y);d=2*pi*l1*cos(x-y)/c;e=-(d.*l3.*sin(y-a))./cos(a);j=3*p*e.^2/(8*pi)-1387.34;plot(x*180/pi,j)

五、心得體會(huì)

通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我有了很多收獲。首先，通過(guò)這一次的課程設(shè)計(jì)，我進(jìn)一步鞏固和加深了所學(xué)的基本理論、基本概念和基本知識(shí)，培養(yǎng)了自己分析和解決與本課程有關(guān)的具體機(jī)械所涉及的實(shí)際問(wèn)題的能力。對(duì)平面連桿機(jī)構(gòu)有了更加深刻的理解，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而且，這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，與同學(xué)激烈討論，團(tuán)結(jié)合作，最終完美的實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目的，大家都受益匪淺，也對(duì)這次經(jīng)歷難以忘懷。

其次通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，對(duì)牛頭刨床的工作原理及內(nèi)部各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及機(jī)構(gòu)選型、運(yùn)動(dòng)方案的確定以及對(duì)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析有了初步詳細(xì)精確的了解，這都將為我以后參加工作實(shí)踐有了很大的幫助。非常有成就感，培養(yǎng)了很深的學(xué)習(xí)興趣。

我在這次設(shè)計(jì)中感到了合作的力量，增強(qiáng)了自己的團(tuán)隊(duì)精神。這將使我受益終生。

六、參考文獻(xiàn)

馬履中

機(jī)械原理與設(shè)計(jì)

機(jī)械工業(yè)出版社 2009.1 馬履中

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)

江蘇大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院2008.2

第四篇：牛頭刨床課程設(shè)計(jì)matlab程序

lo2o3=0.65;l2=0.09250;l4=1.1245;l5=0.281125;lo3d=1.11878;w2=8*pi/3;m4=16;m5=4;m6=68;g=9.8;j4=1.6;j5=0.03;k2=-38.18;

for i=1:13;k2=k2+30;if k2>90&k2<270 k4=pi+atan((lo2o3+l2*sin(k2*pi/180))/(l2*cos(k2*pi/180)));else k4=atan((lo2o3+l2*sin(k2*pi/180))/(l2*cos(k2*pi/180)));end

k5=asin((lo3d-l4*sin(k4))/l5);sf= l4*cos(k4)+l5*cos(k5);%得到牛頭刨頭的位移

l3=l2*cos(k2*pi/180)/cos(k4);B1=[cos(k4),-l3*sin(k4),0,0;sin(k4),l3*cos(k4),0,0;0,-l4*sin(k4),-l5*sin(k5),-1;0,l4*cos(k4),l5*cos(k5),0;];M=inv(B1)*(w2*[-l2*sin(k2*pi/180);l2*cos(k2*pi/180);0;0;]);%求得矩陣，其中M=[v3;w4;w5;vf]

B2=[-M(2)*sin(k4),-M(1)*sin(k4)-M(2)*l3*cos(k4),0,0;M(2)*cos(k4),M(1)*cos(k4)-M(2)*l3*cos(k4),0,0;0,-M(2)*l4*cos(k4),-l5*M(3)*cos(k5),0;0,-M(2)*l4*sin(k4),-l5*M(3)*sin(k5),0;];N=inv(B1)*(-B2*M+w2*[-l2*w2*cos(k2*pi/180);-l2*w2*sin(k2*pi/180);0;0;]);%求得加速度矩陣，其中N=[a3;a4;a5;af]

vf=M(4);af=N(4);X(i,:)=[k2,sf,vf,af];%收集Φ2與牛頭刨頭位移，速度，加速度與Φ2的數(shù)據(jù) a4x=-N(2)*l4*sin(k4)/2-M(2)*M(2)*l4*cos(k4)/2;a4y=N(2)*l4*cos(k4)/2-M(2)*M(2)*l4*sin(k4)/2;a5x=2*a4x-N(3)*l5*sin(k5)/2-M(3)*M(3)*l5*cos(k5)/2;a5y=2*a4y+N(3)*l5*cos(k5)/2-M(3)*M(3)*l5*sin(k5)/2;%求出構(gòu)件4，5質(zhì)心的加速度，以便慣性力的計(jì)算

p4x=-m4*a4x;p4y=-m4*a4y;M4=-j4*N(2);p5x=-m5*a5x;p5y=-m5*a5y;M5=-j5*N(3);p6=-m6*af;%構(gòu)件4，5，6的慣性力及慣性力矩

if sf>(0.03+0.50237-0.6)&sf<(0.50237-0.03)fc=14000;

else fc=0;end %判斷fc的取值

M1=[1,0,1,0,0;0,1,0,0,0;0,0,-1,0,1;0,-1,0,1,0;0,l5*sin(k5)/2,-l5*cos(k5)/2,l5*sin(k5)/2,-l5*cos(k5)/2;];N1=[m6*g;-fc-p6;m5*g-p5y;-p5x;-M5;];

F1=inv(M1)*N1;%其中F1對(duì)應(yīng)的量為：F1=[fn;r56x;r56y;r45x;r45y;]

M2=[1,0,1,0,0;0,1,0,1,0;cos(k4),sin(k4),0,0,0;(l4/2-l3)*sin(k4),-(l4/2-l3)*cos(k4),l4*sin(k4)/2,-l4*cos(k4)/2,0;l2*sin(k2*pi/180),-l2*cos(k2*pi/180),0,0,1;];N2=[F1(4)-p4x;F1(5)-p4y+m4*g;0;F1(5)*l4*cos(k4)/2-F1(4)*l4*sin(k4)/2-M4;0;];

F2=inv(M2)*N2;%其中F2對(duì)應(yīng)的量為：F2=[r34x;r34y;r14x;r14y;Mb;]

Y(i,:)=[k2,F2(1), F2(2), F2(3), F2(4), F1(4), F1(5), F1(2), F1(3)];%記錄不同角度時(shí)反力r34x,r34y,r14x,r14y,r45x,r45y,r56x,r56y的數(shù)據(jù)

Z(i,:)=[k2,F2(5),p4x,p4y,M4,p5x,p5y,M5,p6];%記錄Φ2與平衡力矩的關(guān)系 end

disp(X);disp(Y);disp(Z);

plot(X(:,1),X(:,2),'-')grid on title('s6--Φ2函數(shù)')xlabel('變量Φ2（°）')ylabel('變量s6（m）')

figure plot(X(:,1),X(:,3),'-')grid on title('v6--Φ2函數(shù)')xlabel('變量Φ2（°）')ylabel('變量v6（m/s）')

figure plot(X(:,1),X(:,4),'-')grid on title('a6--Φ2函數(shù)')xlabel('變量Φ2（°）')ylabel('變量a6（m*m/s）')

figure plot(Z(:,1),Z(:,2),'-')grid on title('Mb--Φ2函數(shù)')xlabel('變量Φ（2°）')ylabel('變量Mp（N*m）')

21.8200

0.4211

-0.6064

-8.0130

51.8200

0.3698

-0.9980

-4.4055

81.8200

0.3010

-1.1660

-0.9019

111.8200

0.2286

-1.1154

2.4802

141.8200

0.1661

-0.8479

5.9804

171.8200

0.1273

-0.3571

9.5994

201.8200

0.1257

0.3339

12.1179

231.8200

0.1703

1.0781

10.6189

261.8200

0.2546

1.5373

2.9031

291.8200

0.3495

1.3924

-7.1580

321.8200

0.4180

0.7490-12.0727

351.8200

0.4411

-0.0000-11.1982

381.8200

0.4211

-0.6064

-8.0130

1.0e+004 *

0.0022

-2.3453

0.2943

0.8812-0.0177

-0.2917

-1.4577-0.0136

-1.4545

0.0052

-2.2130

0.1751

0.7778

-0.1467

-1.4317

0.0132

-1.4300

0.0094

0.0082

-2.1335

0.0379

0.7263

0.0064

-1.4065

0.0295

-1.4061

0.0258

0.0112

-2.1010

-0.0982

0.7208

0.1370

-1.3821

0.0239

-1.3831

0.0202

0.0142

-2.1175

-0.2177

0.7654

0.2345

-1.3569

0.0011

-1.3593

-0.0028

0.0172

-2.1882

-0.3021

0.8650

0.2979

-1.3309

-0.0209

-1.3347

-0.0250

0.0202-0.0257

0.0232-0.0008

0.0262 0.0247

0.0292 0.0169

0.0322-0.0160

0.0352-0.0322

0.0382-0.0177

1.0e+003 *

0.0218 0.5449

0.0518 0.2996

0.0818 0.0613

0.1118-0.1687

0.1418-0.4067

0.1718-0.6528

0.2018-0.8240

0.2318-0.7221

0.2618-2.3215-2.5278-2.7700-2.8882-2.7690-2.5408-2.3453

1.0591 1.7092

1.9584 1.8379

1.3691 0.5646-0.5201-1.6948-2.5276-0.3238-0.2504-0.0653

0.1760

0.3396 0.3653 0.2943 0.0640 0.0351 0.0074-0.0198-0.0481-0.0767-0.0968-0.0853-0.0229

1.0184

1.2128

1.3932

1.4309

1.2724 1.0512 0.8812-0.0053

0.0044

0.0095

0.0080

0.0003-0.0097-0.0127-0.0001

0.0163

0.3193 0.2692 0.1076-0.1408-0.3350-0.3763-0.2917-0.0114-0.0062-0.0013 0.0035 0.0085 0.0137 0.0174 0.0151 0.0040-1.3128-1.3235-1.3791-1.4515-1.4869-1.4806-1.4577 0.0320 0.0176 0.0037-0.0099-0.0240-0.0384-0.0484-0.0426-0.0115-0.0215

0.0031

0.0282

0.0205

-0.0119

-0.0279

-0.0136-0.0013

0.0011

0.0024

0.0020

0.0001-0.0024-0.0032-0.0000

0.0041-1.3176

-1.3278

-1.3803

-1.4487

-1.4821

-1.4761

-1.4545

0.0001

-0.0001

-0.0001

-0.0001

-0.0000

0.0001

0.0002

0.0000

-0.0002

-0.1974

0.2918

-2.4196

0.0572

0.0104

-0.0100

0.0286

0.4867

0.3218

-1.3363

0.0964

-0.0077

-0.0172

0.0482

0.8209

0.3518

0.0001

0.0898

-0.0129

-0.0161

0.0449

0.7615 0.3818

1.0591

0.0640

-0.0053

-0.0114

0.0320

0.5449

0.0026

-0.0001

-0.0019

0.0001

-0.0032

0.0002

-0.0013

0.0001

第五篇：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)牛頭刨床

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)——牛頭刨床設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（3）待續(xù)

2.6．滑塊6的位移，速度，加速度隨轉(zhuǎn)角變化曲線(xiàn)

§

其位移，速度，加速度隨轉(zhuǎn)角變化曲線(xiàn)如圖所示：

三．設(shè)計(jì)方案和分析 §3.1方案一

3.1.1方案一的設(shè)計(jì)圖

3.1.2方案一的運(yùn)動(dòng)分析及評(píng)價(jià)（1）運(yùn)動(dòng)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)

該機(jī)構(gòu)中構(gòu)件n=5。在各個(gè)構(gòu)件構(gòu)成的的運(yùn)動(dòng)副中Pl=6,Ph=1.凸輪和轉(zhuǎn)子、2桿組成運(yùn)動(dòng)副中有一個(gè)局部自由度，即F'=1。機(jī)構(gòu)中不存在虛約束。.由以上條件可知：機(jī)構(gòu)的自由度

F=3n-(2Pl+Ph-p')-F'=1 機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件是凸輪機(jī)構(gòu)，原動(dòng)件的個(gè)數(shù)等于機(jī)構(gòu)的自由度，所以機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。

（2）機(jī)構(gòu)傳動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)

在原動(dòng)件凸輪1帶動(dòng)桿2會(huì)在一定的角度范圍內(nèi)搖動(dòng)。通過(guò)連桿3推動(dòng)滑塊4運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)滑塊(刨刀)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。（3）主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作性能

凸輪1 的角速度恒定，推動(dòng)2桿搖擺，在凸輪1 隨著角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，連桿3也隨著桿2 的搖動(dòng)不斷的改變角度，使滑塊4的速度變化減緩，即滑塊4的速度變化在切削時(shí)不是很快，速度趨于勻速；在凸輪的回程時(shí)，只有慣性力和摩擦力，兩者的作用都比較小，因此，機(jī)構(gòu)在傳動(dòng)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)刨頭的工作行程速度較低，而返程的速度較高的急回運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)最小傳動(dòng)角的位置，設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意增大基圓半徑，以增大最小傳動(dòng)角。機(jī)構(gòu)中存在高副的傳動(dòng)，降低了傳動(dòng)的穩(wěn)定性。

（4）機(jī)構(gòu)的傳力性能

要實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的往返運(yùn)動(dòng)，必須在凸輪1 和轉(zhuǎn)子間增加一個(gè)力，使其在回轉(zhuǎn)時(shí)能夠順利的返回，方法可以是幾何封閉或者是力封閉。幾何封閉為在凸輪和轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)成齒輪形狀，如共扼齒輪，這樣就可以實(shí)現(xiàn)其自由的返回。

機(jī)構(gòu)在連桿的作用下可以有效的將凸輪1的作用力作用于滑塊4。但是在切削過(guò)程中連桿3和桿2也受到滑塊4的作用反力。桿2回受到彎力，因此對(duì)于桿2 的彎曲強(qiáng)度有較高的要求。同時(shí)，轉(zhuǎn)子與凸輪1 的運(yùn)動(dòng)副為高副，受到的壓強(qiáng)較大。所以該機(jī)構(gòu)不適于承受較大的載荷，只使用于切削一些硬度不高的高的小型工件。

該機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)上不存在影響機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的死角，機(jī)構(gòu)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不會(huì)因?yàn)闄C(jī)構(gòu)本身的問(wèn)題而突然停下。

（5）機(jī)構(gòu)的動(dòng)力性能分析。

由于凸輪的不平衡，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，會(huì)引起整個(gè)機(jī)構(gòu)的震動(dòng)，會(huì)影響整個(gè)機(jī)構(gòu)的壽命。所以在設(shè)計(jì)使用的過(guò)程中應(yīng)處理好機(jī)械的震動(dòng)問(wèn)題，可以增加飛輪減少機(jī)械的震動(dòng)，以免造成不必要的損失和危險(xiǎn)。（6）

機(jī)構(gòu)的合理性

此機(jī)構(gòu)使用凸輪和四連桿機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，維修，檢測(cè)都很方便。同時(shí)，機(jī)構(gòu)的尺寸要把握好，如桿2太長(zhǎng)的話(huà)，彎曲變形就會(huì)很大，使桿2承受不了載荷而壓斷，如果太短的話(huà)，就不能有效的傳遞凸輪1 的作用力和速度。同時(shí)。凸輪具有不平衡性，在設(shè)計(jì)中盡量使凸輪的重量小一些，減小因?yàn)橥馆喴鸬恼麄€(gè)機(jī)構(gòu)的不平衡和機(jī)器的震動(dòng)。（7）機(jī)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性

該機(jī)構(gòu)使用的連桿和凸輪都不是精密的結(jié)構(gòu)，不需要特別的加工工藝，也不需要特別的材料來(lái)制作，也不需要滿(mǎn)足特別的工作環(huán)境，所以該機(jī)構(gòu)具有好的經(jīng)濟(jì)效益，制作方便，實(shí)用。不過(guò)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)可能會(huì)造成一定的噪音污染；凸輪機(jī)構(gòu)為高副機(jī)構(gòu)，不宜承受較大的載荷。

§3.2方案二

3.2.1方案二的設(shè)計(jì)圖

3.2.2方案二的運(yùn)動(dòng)分析和評(píng)價(jià)

（1）運(yùn)動(dòng)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)

該機(jī)構(gòu)由齒條、扇形齒輪

3、滑塊2和桿1組成，其中桿1為主動(dòng)件。滑塊2以移動(dòng)副的方式和扇形齒輪3連在一起。機(jī)構(gòu)具有3個(gè)活動(dòng)構(gòu)件。機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副有原動(dòng)件1的鉸接，1和2的轉(zhuǎn)動(dòng)副以及2和3的移動(dòng)副。機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副全都是低副，且Pl=4.在該機(jī)構(gòu)中沒(méi)有高副，也不存在局部自由度和虛約束。由此可知：

F=3n-(2Pl+Ph-p')-F'=1

機(jī)構(gòu)中有一個(gè)原動(dòng)件，原動(dòng)件的個(gè)數(shù)等于該機(jī)構(gòu)的自由度。所以，該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。（2）機(jī)構(gòu)功能的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)機(jī)構(gòu)圖可知，整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)是由原動(dòng)件1帶動(dòng)的。桿1通過(guò)滑塊2帶動(dòng)扇形齒輪3的運(yùn)動(dòng)。扇形齒輪3和與刨頭連接的齒條嚙合。從而實(shí)現(xiàn)刨刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

（3）機(jī)構(gòu)的工作性能

該機(jī)構(gòu)中原動(dòng)件1對(duì)滑塊2的壓力角一直在改變。但是原動(dòng)件1的長(zhǎng)度較小，扇形齒輪的半徑較大，即原動(dòng)件1的變化速度對(duì)于扇形齒輪3的影響不是很大，同時(shí)機(jī)構(gòu)是在轉(zhuǎn)速不大的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)的，也就是說(shuō)，在扇形齒輪作用下的齒條的速度在切削過(guò)程中變化不大。趨于勻速運(yùn)行。

原動(dòng)件1在滑塊2上的速度始終不變，但是隨著原動(dòng)件1的運(yùn)轉(zhuǎn)，在一個(gè)周期里，BC的長(zhǎng)度由小到大，再變小。而B(niǎo)C的長(zhǎng)度是扇形齒輪3的回轉(zhuǎn)半徑，也就是說(shuō)，在機(jī)構(gòu)的運(yùn)行過(guò)程中，推程的速度趨于穩(wěn)定，在刨頭回程時(shí)，由于扇形齒輪受到齒條的反作用力減小。`還有扇形齒輪3的回轉(zhuǎn)半徑減小，使扇形齒輪的回程速度遠(yuǎn)大于推程時(shí)的速度。即可以達(dá)到刨床在切削時(shí)速度較低，但是在回程時(shí)有速度較高的急回運(yùn)動(dòng)的要求。在刨頭往返運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，避免加減速度的突變的產(chǎn)生。

（4）機(jī)構(gòu)的傳遞性能

該機(jī)構(gòu)中除了有扇形齒輪和齒條接觸的兩個(gè)高副外，所有的運(yùn)動(dòng)副都是低副，齒輪接觸的運(yùn)動(dòng)副對(duì)于載荷的承受能力較強(qiáng)，所以，該機(jī)構(gòu)對(duì)于載荷的承受能力較強(qiáng)，適于加工一定硬度的工件。同時(shí)。扇形齒輪是比較大的工件，強(qiáng)度比較高，不需要擔(dān)心因?yàn)檩d荷的過(guò)大而出現(xiàn)機(jī)構(gòu)的斷裂。

在整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，原動(dòng)件1是一個(gè)曲柄，扇形齒輪3只是在一定的范圍內(nèi)活動(dòng)，對(duì)于桿的活動(dòng)影響不大，機(jī)構(gòu)的是設(shè)計(jì)上不存在運(yùn)轉(zhuǎn)的死角，機(jī)構(gòu)可以正常的往復(fù)運(yùn)行。（5）機(jī)構(gòu)的動(dòng)力性能分析

該機(jī)構(gòu)的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和扇形齒輪，齒條機(jī)構(gòu)。齒條固結(jié)于刨頭的下方。扇形齒輪的重量較大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的慣量也比較大，會(huì)對(duì)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一定的沖擊，使機(jī)構(gòu)震動(dòng)，不過(guò)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，影響不會(huì)很大。（6）機(jī)構(gòu)的合理性

該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，尺寸可以根據(jù)機(jī)器的需要而進(jìn)行選擇，不宜過(guò)高或過(guò)低。同時(shí)，扇形齒輪的重量有助于保持整個(gè)機(jī)構(gòu)的平衡。使其重心穩(wěn)定。由于該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單。所以維修方便。，除了齒輪的嚙合需要很高的精確度外沒(méi)有什么需要特別設(shè)計(jì)的工件，具有較好的合理性。（7）機(jī)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性能

該機(jī)構(gòu)中扇形齒輪與齒條的加工的精度要求很高，在工藝上需要比較麻煩的工藝過(guò)程，制作起來(lái)不是很容易。此方案經(jīng)濟(jì)成本較高。

方案2如下圖