四、设计内容
一、导杆机构的运动分析
已知:曲柄每分钟转数n2,各构件尺寸及重心位置,且刨头导路x-x 位于导杆端点B所作的圆弧高的平分线上。 要求:(1)做机构的运动简图
(2)并作机构上12,4两位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图。 以上内容与后面的动静力分析一起画在1 号图纸上。
曲柄位置图的作法为取1 和8?为工作形成起点和终点对应的曲柄位置,1?和7?为切削起点和终点所对应的位置,其余2,3…12 等,是由位置1 起顺?w2 方向将曲柄圆周作12 等分的位置。
步骤:
1)设计导杆机构。
按已知条件确定导杆机构的未知参数。其中滑块6 的导路x-x 的位置可根据连杆5 传力给滑块6 的最有利条件来确定,即x-x 应位于B 点所画圆弧高的平分线上。
2)作机构运动简图。选取比例尺在1号图纸上画出12,4两个曲柄位置作出机构的运动简图, 其中12位置用粗线画出。取滑块6 在上极限时所对应的曲柄位置为起始位置1,按转向将曲柄圆周十二等分,得十二个曲柄位置。再作出开始切削和中止切削所对应的1’和8’两位置。共计14 个机构位置。
导杆机构的速度加速度图作图过程
1.选取长度比例尺μ 1:2,作出机构在位置12,4的运动简图。
2.
12号位置速度加速度分析:
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A点的速度分析图
取构件3和4的重合点(A2,A3,A4)进行速度分析。 对构件2:VA2=ω2·LO2A=(60X2π)/60x0.11=0.69 m/s
对构件3:构件3和构件2在A处构成转动副,VA3=VA2=0.69 m/s 对构件4:VA4=VA3+VA4A3
大小: ? √ ?
方向:⊥AO4 ⊥AO2 // AO4
取速度极点P,速度比例尺μv =0.01(m/s)/mm。作速度多边形如下图所示。 得:VA4
?4= VA4/ LO4A
VA4A3
VB4 =
?4 X LO4B
VB5 = VB4
对构件4:VC5=VB5+VC5B5 大小: ? √ ?
方向://XX ⊥o4B ⊥CB
取速度极点P,速度比例尺μv =0.01(m/s)/mm。作速度多边形如上图所示。 得:VC5=0.6168 m/s
位置12的加速度分析
对构件2:aA2=w2 2·LO2A=6.28*6.28*0.11=4.338224 m/s2
对构件3:构件3和构件2在A处构成转动副,aA3= aA2=4.338 m/s2 对构件4:aA4= a A4n + a A4τ= aA3+ a A4A3k + a A4A3r
大小:? ω42lO4A ? √ √ ? 方向:? B→A ⊥O4B A→O2 ⊥O4B //O4B
取加速度极点p’,加速度比例尺μa=0.01(m/s2)/mm。
a A4A3k= 2ω4υA4 A3
2=?4?lAO4
作加速度多边形如下图所示。
对构件5:: aC5= aB5 n + aB5 t+ aC5B5n+ aC5B5τ
大小: ? √ √ √ ? 方向: ∥xx B→O4 ⊥BO4 ⊥CB C→B
取加速度极点p’,加速度比例尺μa=0.01(m/s2)/mm。 作加速度多边形如下图所示。得:
=9.059m/s2,
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==9.059m/s2 (→)
得出:
VC = 0.6168 m/s
得出:
aC=9.059m/s(→)
2
4号位置
位置4的速度分析
取构件3和4的重合点(A2,A3,A4)进行速度分析。
对构件2:VA2=ω2·LO2A=(60X2π)/60x0.11=0.69 m/s
对构件3:构件3和构件2在A处构成转动副,VA3=VA2=0.69 m/s 对构件4:VA4=VA3+VA4A3 大小: ? √ ?
方向:⊥AO4 ⊥AO2 // AO4
取速度极点P,速度比例尺μv =0.01(m/s)/mm。作速度多边形如下图所示。
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得:VA4=0.0.67212m/s,
?4= VA4/ LO4A=0.67212/0.48633=1.382 rad/s(顺时针)
VA4A3=0.15607m/s(A指向o2)
VB4 =
?4 X LO4B=1.382*0.54=0.74628 m/s
VB5 = VB4=0.74628m/s 对构件4:VC5=VB5+VC5B5
大小: ? √ ?
方向://XX ⊥o4B ⊥CB
取速度极点P,速度比例尺μv =0.01(m/s)/mm。作速度多边形如上图所示。 得:VC5=0.74845 m/s
位置4的加速度分析
对构件2:aA2=w2 2·LO2A=6.28*6.28*0.11=4.338224 m/s2
对构件3:构件3和构件2在A处构成转动副,aA3= aA2=4.338 m/s2 对构件4:aA4= a A4
n +
τ
a A4= aA3+ a A4A3
k
+ a A4A3
r
大小:? ω42lO4A ? √ √ ? 方向:? B→A ⊥O4B A→O2 ⊥O4B //O4B
取加速度极点p’,加速度比例尺μa=0.01(m/s2)/mm。
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a A4A3 2ω4υA4 A3=2*1.382*0.15607=0.4314 m/s2
2=?4?lAO4=1.382*1.382*0.48633=0.92889 m/s2
k=
作加速度多边形如上图所示。得:
= 0.5498m/s2 ,
=1.1079m/s2
0.5498/0.48633=1.1305
1.1305*0.54=0.61407 m/s2 1.382*1.382*0.54=1.03136m/s
对构件5:: aC5= aB5 n + aB5 t+ aC5B5n+ aC5B5τ
大小: ? √ √ √ ? 方向: ∥xx B→O4 ⊥BO4 ⊥CB C→B
取加速度极点p’,加速度比例尺μa=0.01(m/s2)/mm。 作加速度多边形如上图所示。得:
=0.6176m/s2, =
=0.6176m/s2
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