机械原理课程设计

计算说明书。

设计题目：牛头刨床传动机构设计。

机械工程学院机械工程及自动化专业一班。

设计者陈锡嘉。

指导教师陈江义。

2024年6月13日。

郑州大学）目录。

1设计任务1

2运动方案**比较与分析2

3所选方案与分析4

4基于pro/e的运动**与分析7

构建模型。

生成坐标图。

数据统计。

5基于tc的运**像**11

刨头传动机构的运动**。

解析法绘制凸轮轮廓曲线。

6基于adams的牛头刨床传动机构**与分析15

7主程序17

8程序流程图18

9,课程设计总结19

10参考文献20

一．设计任务。

功能上要求：(1)电机连续回转，而刨头往复移动，因此需要将旋转运动转化为直线运动；(2)电机的高速转动降低为刨头的较低速移动，需要减速；(3)在刨头工作过程中，切削阻力变化较大，需要调节速度波动； (4)刨头切削时还需要实现进给运动。

性能上要求： (1)在工作行程时，要速度较低并且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量；(2)在回程时速度要高，提高生产率。因此需要有一定的急回运动。

另外要求机构传动性能良好，结构紧凑。

注意：在工作行程的前5％和后5％两个阶段是没有切削力的。

二．运动方案**比较与分析。

基于上述要求，设计了如下几种方案，并用solidworks制作了动态****（见电子档），对这几种机构运动观察发现都可以实现刨头急回运动。

方案一：方案二：

方案三：方案四：

方案五：一，所选方案及分析。

1，原理简图。

2．设计尺寸。

3，分析（尺寸如图）

1 导路高度确定。

导路高度不应超过540+135=675mm否则产生转折点，使得运动方向不确定；同时，传动过程中应保证压力角尽可能小；因此，导路高度选择380+100=480mm

2 行程变化系数k的计算。

根据曲柄长度110mm，支点间距380mm，计算得回程角θ2=2*arcos(110/380)=146，进程角θ1=360-θ2，所以k=θ1/θ2=1.46

基于proe的运动**与分析。

机构运动分析模块（mechanism）是pro/e 的集运动**和机构分析于一身的功能强大的模块。利用该模块，通过对已装配完全的机构依次进行定义配合连接———定义伺服电机——》机构分析——》回放分析——》生成测量结果，可以很轻松的实现机构的**与分析。

基于此对所选方案**结果如图：

上图分别为1.5个周期内，刨头的位移，速度，加速度曲线图。

通过观察比较。

通过pro/e的机构运动**输出的图形可以看出 :

1，牛头刨床工作行程速度较为平稳，加速度值较小 ;而牛头刨床空行程速度速度变化较大，有突变，加速度值较大， **结果与要求相符

2，运用 pro/e 的机构运动**，具有很大的优越性，不仅使呈现动态机构运动模型，而且相比解析法对其进行运动分析，更加快捷，高效。

基于tc的运**像**。

> 是tc里面的图形库。具有：像素函数、直线和线型函数、多边形函数、填充函数等。

绘图功能较为强大，且可以对机构解析方程有更清晰直观的感受，基于此，分别设计了刨头传动以及凸轮**模型，源程序如下：

一，刨头传动机构的运动**。

源程序如下（已通过编译）：

#include<>

#define l_a2 55定义ao2的长度。

#define l_cb 67.5定义cb的长度。

void pivot(float a,float b支点绘制函数。

setcolor(3);

circle(a,b,5);

void main()

int gdriver=detect,gmode,i=0图像像素初始化。

float x2,y2,x4,y4;

float xa,ya,xb,yb,xc,yc,angle1,angle2;

x2=200;y2=200;

x4=200;y4=390;

initgraph(&gdriver,&gmode,""

setbkcolor(0背景色。

while(i<628步长π/180

i++;angle1=i*0.01定义曲柄转角。

pivot(x2,y2支点绘制。

pivot(x4,y4);

xa=x2+l_a2*cos(angle1曲柄绘制。

ya=y2+l_a2*sin(angle1);

moveto(xa,ya);

circle(xa,ya,10);

line(x2,y2,xa,ya);

angle2=-atan((ya-y4)/(xa-x4导杆转角。

if(angle2>0导杆绘制。

xb=x4+270*cos(angle2);

else xb=x4-270*cos(angle2

yb=y4-abs(270*sin(angle2));

line(x4,y4,xb,yb);

circle(xb,yb,5);

yc=100连杆绘制。

xc=-sqrt(l_cb*l_cb-(yc-yb)*(yc-yb))+xb;

line(xb,yb,xc,yc);

circle(xc,yc,3);

rectangle(xc-8,yc+5,xc+8,yc-5);

line(0,100,300,100);

if(i==617) i=0

delay(250视觉暂留。

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