连杆与导杆之比lBC / lO1B 导杆 机构 动态 静力 分析 工作阻力Fmax(N) 导杆质量m4 (kg) 滑块6质量m6 (kg) 0.25 4500 20 70 导杆4质心转动惯量 Js4 1.1 (kg ·m2)
二、牛头刨床主传动机构的结构设计与分析 §2.1、方案分析
1. 机构具有确定运动,自由度为F=3n-(2P1?Ph)=3×5-(2×7+0)=1,曲柄为机构原动件;
2. 通过曲柄带动摆动导杆机构和滑块机构使刨刀往复移动,实现切削功能,能满足功能要求
3. 工作性能,工作行程中,刨刀速度较慢,变化平缓符合切削要求;摆动导杆机构使其具有急回作用,可满足任意行程速比系数K的要求;
4. 传递性能,机构传动角恒为90°,传动性能好,能承受较大的载荷,机构运动链较长,传动间隙较大; 5. 动力性能,传动平稳,冲击震动较小;
6. 结构和理性,结构简单合理,尺寸和质量也较小,制造和维修也较容易;
7. 经济性,无特殊工艺和设备要求,成本较低。
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§2.2、主传动机构尺寸的综合与确定
由已知数据经过计算得
图(2)牛头刨床机构简图 由K?180???得出?=33.66°
180?-?
O1A?O1O2sin(?/2)?380?sin(33.66?/2)?110(mm)O1B?(H/2)/sin(?/2)?535(mm) BC?O1B?LBC/LO1B?535?0.25?134(mm) H?O1B?(O1B?O1Bcos(?/2))/2?523(mm)
§2.3、杆组拆分
Ⅰ级杆组 Ⅱ级杆组
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Ⅱ级杆组
§2.4、绘制刀头位移曲线图
θ1120°150°197°343°
Se-0.230-0.246-0.2980.020
三、牛头刨床主传动机构的运动分析及程序 §3.1、解析法进行运动分析
如图,建立直角坐标系,并标出各杆矢量及方位角。利用两个封闭图形ABCA及BDEGB。投影方程式为
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图(3)牛头刨床结构分析图
s3cos?3?l1cos?1 (1) s3sin?3?l6?l1sin?1 (2)
l3cos?3?l4cos?4?SE?0 (3)
' (4) l3sin?3?l4sin?4?l6
① 求?3、?3、?3、 由公式(1)和(2)得:
?3?arctan6??l?l1sin?1 ???1? (5)
22l1cos?1?3???arctan6?3?l?l1sin?1 ??1? (6)
22l1cos?1l1cos?1 (7)
l6?l1sin?1上式等价于 ?3?arccot求?3对时间一阶导得:
?3?l1?()1l1?l6sin?1 (8) 22l6?l1?2l6l1sin?1求对时间二阶导:
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2(l6?l12)l6l1?12cos?1 (9) ?3?222(l6?l1?2l6l1sin?1)② 求滑块E的SE、?E、?E 由(3)、(4)式得:
SE?l3cos?3?l4cos?4
(10)
?4?arcsinH?l3sin?3 l4(11)
求对时间一阶导得:
?4???3l3cos?3 (12)
l4cos?4?E???3l3sin(?3??4) (13)
cos?4求对时间二阶导得:
2?32l3sin?3??4l4sin?4??3l3cos?3 (14) ?4?l4cos?42?3l3sin(?3??4)??32l3cos(?3??4)??4l4 (15) ?E??cos?4 根据设计要求,不同位置的速度、加速度、位移都不同,将利用C语言编写程序,达到输出各个位置的速度、加速度以及位移的目的。程序的源代码以及执行程序之后显示结果均予以显示。 §3.2、程序源代码(计算机C语言程序)
#include
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