目錄

1、設計內容及要求--------------------------------3

1.1、設計內容----------------------------------3

1.2.機構的工藝功能要求------------------------3

2、機器運動方案初步擬定-------------------------3

2.1、機器工藝動作分解及要求-------------------3

2.2、機器運動循環圖---------------------------3

2.3、執行機構的選型---------------------------4

2.3.K刨刀的刨削運動---------------------4

2.3.2、橫向進給運動-----------------------6

2.3.3.垂直進給運動-----------------------9

2.3.4.運動方案確實定----------------------9

3、主機構尺度綜合及運動分析--------------------10

3.1、原始數據----------------------------------10

3.2、主機構的尺度綜合--------------------------10

3.3、主機構的運動分析--------------------------10

3.3.k位置1的運動分析--------------------10

3.3.2,位置10的運動分析------------------14

3.3.3.速度加速度線圖---------------------16

4、電動機功率與型號確實定----------------------17

4.1、等效阻力矩的計算--------------------------17

4.2、等效驅動力矩的計算------------------------19

4.3、電動機型號確實定--------------------------19

5、飛輪的轉動慣量------------------------------20

5.1、等效力矩的計算-------------------------20

5.2、飛輪轉動慣量的計算---------------------21

6、主機構受力分析------------------------------21

6.1、位置1的力分析-------------------------21

6.2、位置10的力分析------------------------22

7、傳動機構設計--------------------------------23

7.1、減速比及分配-----------------------------23

7.2、齒輪機構設計-----------------------------23

8、進給運動------------------------------------24

8.1、橫向進給運動---------------------------24

8.2、垂直進給運動---------------------------25總結

與體會-------------------------------------26參考文獻

27

1、設計內容及要求

1.1＞設計內容

平面刨削機床運動簡圖設計及分析?，計算刨削機構在指定位置的速度、加

速度、受力，繪制位移、速度、加速度曲線、平衡力矩曲線、等效阻力矩曲線

以及等效驅動力矩曲線。根據上述得到的數據，確定飛輪的轉動慣量JF。

L2、機器的工藝功能要求

①刨削盡可能為勻速，并要求刨刀有急回特性。

②刨削時工件靜止不動，刨刀空回程后期工件作橫向進給，且每次橫向進給

量要求相同，橫向進給量很小并且隨工件的不同可調。

③工件加工面被拋去一層后，刨刀能沿垂直工件加工面方向下移一個切削深

度，然后工件能方便地作反方向間歇橫向進給，且每次進給量仍然要求相同。

④原動機采用電動機。

2、機器運動方案簡圖的擬定

2.1、機器工藝動作分解及要求

根據機器的工藝功能要求，其工藝動作分解如下：

1、刨刀的切削運動：往復移動，近似均勻，具有急回特性。

2、工件的橫向進給運功：間歇運動，每次移動量相同，在刨刀空回程后期

完成移動，要求移動量小且調整容易。工件刨去一層之后能方便地作反向間歇

橫向移動進給，同樣要求反向進給量每次相同且易調整。

3、刨刀的垂直進給運動：間歇移動，工件刨去一層之后刨刀下移一次，移

動量調整方便。

2.2、機器運動循環圖

圖2T直線式工作循環圖

進給

圖2-2圓周式工作循環圖

2.3、三個執行機構的選型：

2.3.1、刨刀的切削運動按照原始條件，原動機采用電動機，電機轉

子的回轉運動經過減速傳動裝置后再傳給刨刀切削運動的執行機構，所以它應

具備回轉運動轉換成雙向移動的功能，常用丁?實現這功能的執行機構有以下

幾種：

1、移動從動件凸輪機構：一般凸輪作為主動件，做連續回轉運動或平移運

動，其輪廓曲線的形狀取決于從動件的運動規律。

圖2-3凸輪機構示意圖

凸輪機構易實現工作行程勻速及具有急回特性要求，但是受力差，易磨損,

行程大時基圓大，凸輪尺寸大，較難平衡和制造。

2、平面連桿機構:

B

平面連桿機構受力好，磨損小，工作可靠，具有急回特性，但是只能實現

近似的勻速運動。

3、齒輪齒條機構：

輪齒條機構可實現工作行程為勻速移動的要求，但行程開始及終止時有沖

擊，適用于大行程而不適宜于小行程，且必須增加變速機構才能得到急回運動。

4、螺旋機構：

圖2-6螺旋機構

螺旋機構能得到均速移動的工作行程，且為面接觸，受力好，但行程開始

和終亡時有沖擊，安裝和潤滑較困難，且必須增設換向和變速機構，才能的到

急回運動。

5、凸輪-連桿組合機構：

圖2-7凸輪連桿組合機構

凸輪-連桿組合機構能實現給定的運動要求，但是具有凸輪機構存在的缺

點，且設計制造比擬復雜。

2.3.2、橫向進給運動

工件的橫向進給運動量是很小的，且每次要求等進給量進給，乂因為必須

防止工件在刨削力的作用下沿橫向移動，所以橫向進給機構除了能實現小而且

等量進給外，在非進給時還應具備有自動固定的功能。螺旋機構能滿足這些功

能，而且結構簡單，容易制造。因此，可選用螺旋機構作為橫向進給運動的執

行機構，其動力仍然來自驅動刨刀運動的電動機，不必另設動力源。

工件要能間歇移動，螺旋必須作間歇轉動，所以在螺旋機構之前必須串聯

一個間歇轉動機構，且與刨刀切削運動執行機構相聯，這樣可以方便實現切削

運動和橫向進給運動的協調配合。能夠實現將連續回轉運動轉化成間歇轉動的

機構有：

1、槽輪機構:

圖2-8槽輪機構

槽輪機構結構簡單，制造容易，工作可靠，但每次轉角較大且不可調整,

為了反向回轉，必須增加反向機構。

2、曲柄搖桿棘輪機構：

0)

圖2-9曲柄搖桿棘輪機構

由柄搖桿棘輪機構結構簡單，制造容易，每次轉角較小，容易調整且為等

量轉動，采用雙向式棘輪還可以方便地實現棘輪反轉。

3、不完全齒輪機構：

圖2-10不完全齒輪機構

不完全齒輪機構可以實現等速轉位和等量轉角，但不可調整，如需反轉必

須增加反向機構。

4、凸輪式間歇運動機構：

圖2-11凸輪式間歇運動機構

凸輪間歇運動機構傳動平穩，噪音低，適用于高速場合，但凸輪加工復雜,

精度要求高，每次轉角不可調，如需反轉應增設反向機構。

5、星輪機構:

圖2-12行星輪系機構

星輪機構具有槽輪機構的啟動性能，又兼有不完全齒輪機構等速轉位的優

點，可以實現等量轉角，但不可調，同時星輪加工制造困難。

2.3.3、刨刀垂直進給運動

為了實現刨刀的垂直進給運動，可以在刨刀切削運動執行件上設置一個在

垂直于刨削方向上能作間歇移動的執行機構。與橫向進給類似，該執行機構同

樣應具有小進給量可調且在非進給時具有自動固定的功能，同時考慮到動力源

可以采用手動，因此采用一個簡單螺旋機構作為刨刀垂直進給運動的執行機構,

既簡單又工作可靠。

、運動方案確實定

根據以上的分析可知，能實現機器總體工藝功能的方案有許許多多，通過分

析比擬確定實現該機器的三個工藝動作的執行機構分別為：

1、刨刀切削運動采用平面連桿機構。

2、工件橫向進給運動采用曲柄搖桿棘輪機構與螺旋機構串聯。

3、刨刀垂直進給運動采用螺旋機構。

為了實現刨刀切削速度盡可能為勻速，作為刨刀切削運動的執行機構一一

平面連桿機構，應該采用平面六桿機構來實現。

圖2-13方案一示意圖

采用上述結構最為簡單，能承受較大載荷，但其存在有較大的缺點.一是

由于執行件行程較大，那么要求有較長的曲柄，從而帶來機構所需活動空間較

大；二是機構隨著行程速比系數K的增大，壓力角也增大，使傳力特性變壞。

圖2T4方案二示意圖

該方案在傳力特性和執行件的速度變化方面比方案1有所改良，但在曲柄

搖桿機構中，隨著行程速比系數K的增大，機構的最大壓力角仍然較大，而且

整個機構系統所占空間較大。

圖2-15方案三不意圖

該方案傳力特性好，機構系統所占空間小，執行件的速度在工作行程中變

化也較緩慢。

綜上：選用方二作為機構的主切削機構。

3、刨刀切削運動機構的尺度綜合及運動特性評定

3.1、原始數據

表3-1原始數據

刨削平均速度:(mm/s)630

行程速度變化系數K1.48

刨刀沖程H(mm)420

切削阻力E(N)5500

空行程摩擦阻力(N)275

刨刀越程量AS(mm)21

刨頭重量(N)650

桿件比重(N/m)340

許用不均勻系數[6]0.05

3.2、主機構的尺度綜合

根據方案三的機構圖可得

9-180。幺」=34.84。g=J=5.62rad/s

K十1~30

60匕”H

%=I=53.7r/min0,B-------701.46mm

“(1+方)2sinJ

K2

020t=-01B=420.88mmA02=020isin17.40=126mm

5

BC=1B04=175.37mm

4

3.3、主機構的運動分析

機構1和10位置的運動簡圖如下列圖所示：

=820m/s

^A4

4A3=o.68m/s

圖3-1主機構簡圖04=0.45rad/s

3.3.1、位置1的運動分析%=0.32m/s

對曲柄位置1做速度分析，加速度分析（列矢量方程，畫速度圖，加速度

圖）

1、取曲柄位置“1進行速度分析

取構件3和4的重合點A進行速度分析，

取速度極點P,速度比例尺K=0.l（m/s）/mm,

作速度多邊形如圖3-1,列速度矢量方程：

，么='么+'人為式（3-1）

大小?V?

±04A_L

方向O2A//O4B

式中4,二U4二傷44=671m/s方向：_L02A

Uc=0.31m/s

u=0.093m/s

圖3-2速度多邊形

3A4=3.21m/s2

取5構件為研究對象，列速度矢量方程

□c二八+UCB式［3-2)

叢4A3=1.2m/s2

大小？V?

方向〃導路.LO.B±BC

%—7.30rad/s2

式中:%=0.32m/s

2、取曲柄位置“1”進行加速度分析，

aB=5.12m/52

取曲柄構件3和4的重合點A進行加速度分析。

作速度多邊形如圖3-2,加速度比例尺na=0.1(m/$2)/

mmoacBt=l.40m//

列加速度矢量方程：

ntkr

a，A4=aA4+aA4=aA3+&A4A3+@A4A3式(3-2)

ac=4.97m/s2

大小？J?VV?

方向？A->。？-LO2BA->01_L()2B//O2B

式中：aA3=32,義L()2A,Mi.,aA3—3.98m/s2

2

aA4“=g2XLOLA,Mi.,a,\J=0.09in/s

a.A4A3k=2UA4A3辦4A3『0.61111/S~'方向&fk

取5構件的研究對象，列加速度矢量方程:

nnI

0>C=+HCB+HCB式(3-3)

大小？JVJ?

方向〃導路BfA±ABC-B±BC

式中：aBn=6>42LO4B,|-IL，aen=0.14m/s2，方向乙玲b

aBT=3*Lo4B/Lo2A，3BT=5.12m/s~,方向p'玲4

3CBn=UCB2/l-BC*PL，3CBn=0.05m/S2,方向3B94

tl

Ca2

L)A4=0.71m/s

CO4=2.41rad/s

UB=1.69m/s

圖3-3加速度多邊形

UA4A3=0m/s

3.3.2、位置10的運動分析

曲柄位置“10”做速度分析，加速度分析（列矢量方程，畫速度圖，加

Uc=1.69m/s

速度圖）

1、取曲柄位置“10”進行速度分析，UCB=0m/s

取速度極點P,速度比例尺也二0.01（m/s）/mm,

作速度多邊形如圖3T

取構件3和4的重合點A進行速度分析。

，列速度矢量方程：

UA4=U八3+U八4A3式（3-4）

大小？V?

方向_LQA±O2A//O4B

式中：q,二U&二電斜陽=0.71m/s,方向：JLo2A

取5構件為研究對象，列速度矢量方程：

UC=UB+UCB式(3-5)

大小？V?

方向〃導路，O2B±BC氣，=5.69m/s

2

式中：UB=1.69m/s,方向pfb

aA4=1.71m/s2

p的（4）b(c)

圖3-4速度多邊形圖

J

aB=4.07m/s

2、取曲柄位置“10”進行加速度分析.

取速度極點P，速度比例尺Nv=o.05（m/s）/mm,

取曲柄構件3和4的重合點A進行t=2

aCB4.09m/s

加速度分析.列加速度矢量方程：

ntkr

@A4=&A4+a，A4=8,43+@A4A3+HA4A3式（3-6）

a=0.41m/s2

大小？JOJO?c

方向？A-*O4A—。？〃O』B

式中：泳丁=。42|_04A.m,9A4n=i.7im/s2,方向p'fn

22

aA3=u）ixLO2A-|iL，aA3=3.98m/s,方向p'玲a3'

取5構件的研究對象，列加速度矢量方程：

nTnT

&C=HB++&CB+&CB式（3-7）

大小？JJJ?

方向〃導路BfA±ABCfB±BC

n2n2

式中：aB=^4LO4A,|1L，aB=4.07m/s

2T2

a4=orad/s，aB=om/s

n2

UCB=om/s，aCB=om/s

3.3.3、速度加速度線圖

1、速度線圖

圖3-5速度線圖

2、加速度線圖

圖3-6加速度線圖

4、電動機功率與型號確實定

4.1、等效阻力矩的計算

1.取曲柄AB為等效構件，根據機構位置和切削阻力R確定一個運動循環

中的等效阻力矩做（4）。

%（。）=乙2式（4-1）

g

計算所得數據如下表：

表4T等效力矩計算結果

代號2

co(rad/s)vc(mls)a(.(mls)何平衡（/）（M〃）)

10.314.9734.65303.38

20.753.15795.30733.99

30.811.36868.80790.70

40.910.12934.92888.61

50.83-2.98837.60814.23

65.620.64-5.80720.08626.33

70.35-7.3059.21341.52

8-0.28-7.9134.2213.70

9-1.16-9.31226.1056.76

10-1.690.4175.9182.70

續表

2

代號co{rad/s)vc(tnls)ac(mls)M平衡(/)(N〃z)M人f)(Nm

115.62-1.109.5041.0153.82

12-0.247.9517.42IL62

以下是等效力矩和平衡力矩的線圖：

平衡力矩線圖

圖4-1平衡力矩線圖

等效力矩線圖

圖4-2等效力矩線圖

4.2、等效驅動力矩的計算

根據Mr（（I））值采用數值積分中的梯形法計算曲柄處于各個位置時Mr（4））

的功：

["「（9）6/。=叱（夕）

0式（4-2）

因為驅動力矩可視為常數，所以按照：

1V

Md=—\Mr（（p）d（p

2"°式（4-3）

確定等效驅動力矩Md。

Md=462.06

4.3、電動機型號確實定

由

P=Md0）\=Md常式（4-4）

計算刨刀切削運動所需的功率，得：

P=2596.77/

考慮到機械摩擦損失及工件橫向進給運動所需功率，所以：

Pd=1.2P式（4-5）

確定電機功率，得：

=3116.12

選定電機型號

由參數表可知，該牛頭刨床的驅動電動機應選用Y200L2-2型號的。其中各

個符號的意義說明如下列圖：

Y2L2

-0-0-I2

-L極致

--鐵心長度代號

-機座長度代號

機座中心高

異步電動機

圖4-3電動機參數解釋示意圖

5、飛輪轉動慣量確實定

5.1、等效力矩的計算

1、確定等效力矩M（。）

〃（。）=此一M.0）式（5-i）

2、確定等效力矩所做的功AW,等效力矩M（。）和等效力矩所做的功AW

的值如下表所示：

表5T等效力矩及其功的計算結果

曲柄位置號M(f)(N*m)(J)

1159162

2-272-67

3-329-157

4-427-198

5-352-204

6-164-135

7120-27

8448149FRAS=543N

9405223

10379205

11408206

12450225

3、求解最大盈萬功

A心皿式（5-2）

求出最大贏虧功[W]=429J。

"23=1066N

52飛輪轉動慣量的計算

由

FK]4X=280N

T一

（5-3）

尸二蠕⑸式^I4y=34.8N

得：J尸=272女g/。

6、主機構的力分析

各構件的重量G（滑塊3和連桿5的重量都可忽略不計），導桿4繞重切削

力6的變化規律。求各運動副中反作用力及曲柄上所需要的平衡力矩。

6.1、位置1的力分析

取“1”點為研究對象，別離5、6構件進行運動靜力分析。

對于構件5、6由平衡條件得：

/+瑪6+腿+G6+&45=。式（6T）

大小VV?V?

方向〃導路±BC1.導路_L導路〃BC

式中：、f=275N,G6=650N,

=一〃74.,F/6=266.5No

對導桿4（力多邊形如下圖〕，由平衡條件得：

FR54+FR23+%+%+G4+F^X+=0式（6~2）

人小VVVVV??

方向〃BC，導桿〃導桿，導桿向下水平向下

式中：外45=543N,弓;=62.3N,

用=2.19N,G4=238.5N?

&45=255N

玲23=596N

FRMX=335N

圖6-1位置1的導桿的力多邊形圖

F^|=265N

62、位置10的力分析4y

取“10”點為研究對象，別離5、6構件進行運動靜力分析。

對于構件5、6由平衡條件得：

/+^6+^6+66+^45=0式（6-3）

大小4q?4?

方向〃導路±BC_L導路_L導路〃BC

式中:f=275N,G6=650N,

a=一叫，F/6=97.8/VO

對導桿4（力多邊形如下圖］,由平衡條件得:

++G4+K4X

+品=°式(6-4)

大小VVV??

方向〃BC_L導桿向下水平向下

式中：與5k255N,G”238.5N。

圖6-1位置10的導桿的力多邊形圖

7、傳動機構的設計

7.1、減速比及其分配

1、總減速比

=18式(7-1)

%53.7

2、減速比的分配

減速傳動機構采用V帶傳動和齒輪傳動的配合，V帶作為一級減速機構，

其分配得到的傳動比應該不大于終極減速機構齒輪的傳動比，最后綜合各機構

減速比的范圍最終確定減速比分配為：

反帶傳動比&=2

齒輪傳動比乙=9

7.2齒輪機構設計

由于齒輪傳動比％=9,采用兩級齒輪傳動，傳動比計算公式為：

■Z1?Z式g)

齒輪的安裝圖如卜.：

Z1

L

圖7-1齒輪的安裝圖

采用標準齒輪，那么

m=4a=20°

齒輪根本參數如下表(h>1.0,cM.25)

表7-1齒輪根本參數表

齒輪代號

4z24

分度圓直徑d68mm204mm68min204mm

齒數Z17511751

8、進給運動

8.1、橫向進給運動

工件的橫向進給運動量是很小的，口每次要求等量進給，又因為必須防止

工件在刨削力的作用下沿橫向移動，所以橫向進給執行機構除了能實現小而且

等量進給外，在非進給時還應具備有自動固定的功能。螺旋機構能滿足這些功

能，而且結構簡單，容易制造。因此，可選用螺旋機構作為橫向進給運動的執

行機構，其動力仍然來自驅動刨刀運動的電動機，不必另設動力源。

工件要能間歇移動，螺旋必須作間歇轉動，所以在螺旋機構之前必須串聯

個間歇轉動機構，且與刨刀切削運動執行機構相聯，這樣可以方便實現切削

運動和橫向進給運動的協調配合。

通過比擬分析，工件橫向進給運動采用曲柄搖桿棘輪機構與螺旋機構串聯。

圖8-1雙向棘輪機構

8.2、垂直進給運動

為了實現刨刀的垂直進給運動，可以在刨刀切削運動執行件上設置一個在垂

直于刨削方向上能作間歇移動的執行機構。與橫向進給類似，該執行機構同樣

應具有小進給量可調且在非進給時具有自動固定的功能，同時考慮到動力源可

以采用手動，因此采用一個簡單螺旋機構作為刨刀垂直進給運動的執行機構，

既簡單又工作可靠。

圖8-2牛頭刨床總體機構示意圖

總結與體會

接觸機械原理這門課程一學期了，而這學期才是我真正感受到了一個學習

機械的樂趣以及枯燥，被那些機械器件、機件組合而成的機器所吸引，尤其是

汽車、機器人、航天飛機等機械技術所震撼，感慨機械工作者的偉大，。然而

這種沖動就在接近本學期結束之時，終于實現了，我們迎來了第一堂機械課程

設計。

由于第一次做這樣的事情，脫離老師的管束，和同學們分組探討牛頭刨床

的結構設計，把學了一學期的機械原理運用到實踐中，心中另是一番滋味！

在設計之前，指導老師把設計過程中的所有要求與條件講解清楚后，腦子

里已經構思出機構的兩局部，即主機構和橫向進給機構，把每一局部分開設計,

最后組合在一起不就完成整體設計了嗎？這過程似乎有點簡單，可是萬事開頭

難，沒預料到這個“難”字幾乎讓我無法逾越，如導桿機構，必須按照規定的

運動規律即參數，設計一個滿足運動條件的導桿機構，這是機械原理課堂上沒

有講過的，因為這局部只是課本了解內容，但涉及這個導桿機構對整個課程設

計來說又是勢在必行的，所以我跑到圖書館，恨恨地找了一番，終于借到與這

次課程設計有關的幾本參考資料書，拿回來后一本一本地看下去，把有關的內

容一一瀏覽，結果，令我們欣喜的是這導桿機構的各種參數都被羅列出來了，

而且還有一道例題，按照例題的思路很快地設計出了導桿機構，即主機構設計

完成。

做成了導桿機構，之后對機構進行速度加速度分析，我們思考著解析法是

不可能在很短的時間內弄懂的，為了爭取時間我們只能選擇圖解法了，我們大

晚上的坐在電腦旁邊，用CAD作圖，用QQ語音進行交流，高科技顯然被引進了

我們的課程設計，幾位“工程師”邊做圖邊把存在的問題說出來，最后在加夜

班的情況下，于第二天早上突破了這個難題。

作圖可以說是學機械的家常便飯，不過這最根本的功夫又是最耗時、最考

驗人的耐心和細心的。1張1號圖紙必須在很短的時間內完成，將我們設計機

構完全呈現出來。由于我們的任務繁多，所以我們只能抓緊時間畫圖算數據，

而且每個數據都算兩道三遍以便辯論時不會出錯，這一任務無疑加大了我們的

工作量，最為讓人印象深刻的就是，有一天晚上到活動室后，為了在晚上離開

前完成圖紙，一直作圖到晚上九點鐘，下午五點那時肚子實在餓得不行了，就

干脆把快餐叫到活動室，幾個人在一起呼呼呼地吃了一頓特殊的作圖晚餐，這

樣的事情在畢業后也許將成為同學之間的一段美好的回憶了。

周三完成課程設計報告，完善圖紙。準備好一切后，等待周五的辯論到來。

只希望我們組能夠在辯論中取得好成績，即過程與結果的雙重完美，當然這是

本次課程設計的最完美的結局。

參考文獻

[1]孫恒，陳作模.機械原理M.7版.北京：高等教育出版社，2006.5.

[2]鄒慈君.機械原理設計手冊.北京：高等教育出版社，1998.6.

[3]周一峰.理論力學.長沙：湖南科學技術出版社，2003.8.

方案分析：對方案一、

1.機構具有確定運動，自由度為F=3n-(2P1+Ph)=3X5-(2X7+0)=1,

曲柄為機構原動件；

2.通過曲柄帶動擺動導桿機構和滑塊機構使刨刀往復移動，實現切

削功能，能滿足功能要求

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,

擺動導桿機構使其具有急回作用，可滿足任意行程速比系數K的

要求；

4.傳遞性能，機構傳動角恒為90°,傳動性能好，能承受較大的

載荷，機構運動鏈較長，傳動間隙較大；

5.動力性能，傳動平穩，沖擊震動較小；

6.結構和理性，結構簡單合理，尺寸和質量也較小，制造和維修也

較容易；

7.經濟性，無特殊工藝和設備要求，本錢較低。

綜上所述，選擇方案一

三、刨刀切削運動機構的尺度綜合及運動特性評定

(1)原始參數：

刨削平均速度v.Xmm/s)530

行程速度變化系數K1.46

刨刀沖程H(mm)320

切削阻力1-；(N)3500

空行程摩擦阻力［N)175

刨刀越程量AS(mm)16

刨頭重量(N)550

桿件比重(N/m)220

許用不均勻系數［3］0.05

(2)各構件尺寸:

尺度綜合

^1800^=33^b)==6.173rad/s

1wU

=H320

、言￡=58.979r/mln年二552.6mm

-X552.6

55

020F01B=331.6mmA02=0201sin16:83。=96mm

104B*04BCO?1

BC—BCh=138.2mm垂直高度Y=，=540mm

綜上，機構各尺寸如下表:

LO4B

9L()2ALK020tHY

33.66°552.6mm96mm138.2mm331.6mm570mm540.8

3、原動件轉速J的計算

刨刀的進程和回程共640mm,平均速度是530nlm/s,根據運動關系

,rh=l/T*60=58.979r/min

機構運動簡圖

3、主機構尺寸綜合及運動分析

1、曲柄位置“6”速度分析，加速度分析（列矢

量方程，畫速度圖，加速度圖）（注意其中的九64

表示6位置點4構件的速度，UA114表示11位置4

構件的速度）

取曲柄位置“6”進行速度分析。因構件2和3

在A處的轉動副相連，故VA2=VA3,其大小等于W2U,

方向垂直于02A線，指向與以一致。

<02=2Jin2/60rad/s=6.173rad/s

=

uA63=UA62=32.1O2A=6.173x0.096in/s0.5926n/

s

(102

A)

取構件3和4的重合點A進行速度分析。列速度

矢量方程，得

UA64=UA63+UA64A63

大小？J?

方向10tAJ_02A〃0“B

取速度極點P,速度比例尺Pv=o.01(m/s)/mm,^

速度多邊形

圖1-2

64

那么由圖1-2知，九3二尸〃?uv=0.4m/s

u464A62=0.438m/s

用速度影像法求得，

Dneo=uDM=0.577m/s

又3,尸uA./1()64A=1.044rad/s

取5構件作為研究對象，列速度矢量方程，得

UC65=。B65+。C65B65

大小？J?

方向〃XX±0,B±BC

取速度極點P,速度比列尺uv=0.01(m/s)/mm,

作速度多邊行

那么圖知,八5二Pc6.nv=o.56m/s

uC6BI=0.12in/s

3cB=0.8683rad/s

計算結果的表格表示:

%3UC6B43CB

3Vc5

0.4m/s1.044rad/s0.12m/s0.8683rad/s0.56m/s

2.加速度分析：

取曲柄位置“6”進行加速度分析。因構件2和

3在A點處的轉動副相連，

故。八62二以63,其大小等于322102A，方向由A指向

0,o

co2=6.173rad/s,

222

CIA63=CIA62=G）/?LO2A=6.173X0.096m/s=3.658m/s

取3、4構件重合點A為研究對象，列加速度矢

量方程得：

nxnK

64

3.A64=0人+-a,\63+@A64A63+@A64A63

大小：？3：］0睛?J234UMA3?

方向：？B-A±0.BA->02LOB（向左）〃。田

（沿導路）

取加速度極點為P',加速度比例尺%=0.05（m/s2）

/mm,

作加速度多邊形見圖紙.

c6‘

由圖可得

，2

a，&i=Pa6/?ua=1.9m/s

2

用加速度影象法求得aB65=aB64=2.725m/s

取5構件為研究對象,列加速度矢量方程,得

nT

S-c65=HR65+&C65B65+ac65B65

大小9*J

9?

方向〃xxJC-B±

BC

其加速度多邊形如圖紙所示,有

2

ac6二p'C6'?Pa=2.725m/s

計算結果的表格表示：

nT

a65B65+a65B65

ac653R65tC

2.725m/s22.75m/s20.10770.075

2、曲柄位置“11”速度分析，加速度分析(列矢量方

程，畫速度圖，加速度圖)

取曲柄位置“11”進行速度分析，其分析過程同曲

柄位置“1”。

取構件3和4的重合點A進行速度分析。列速度矢

量方程，得

uA114=uA113+uA114A113

大小？J?

方向JLOAJ_02A〃。出

取速度極點P,速度比例尺Z0.01(m/s)/nim,作速度多

邊形如圖

==

那么由圖知uAii4po?iu?Uv45.5X0.01—0.455

m/s

=

uAI14Ali3二ai13ali4*Uv-38.8X0.01m/s0.388m/s

由速度影像法：

UB115—UBH4—UAIM?O4B/01A-0.988m/s

取5構件為研究對象，列速度矢量方程，得

UC115=UB115+UC115B115

大小？J?

方向〃XXJ_O1B±BC

其速度多邊形如圖1-4所示，有

Ucil5=Pc115?Uv=96.4X0.01=0.964m/s

計算結果的表格表

UA114UA114A1UB115UC115

13

0.455m/s0.388m/s0.980.964m/s

m/s

取曲柄位置“9”進行加速度分析，分析過程同曲柄

位置“3”.取曲柄構件3和4的重合點A進行加速度分

析.列加速度矢量方程,得

nTnk

3^114=^Al14+aAl14=a4113+aAl14Ali3+3,A114A113

Y

大小？?V23,[UA4A3?

方向？BfA_LOiBA->0210.B!/0」B

(沿導路)

2

取加速度極點為P',加速度比例尺ua=0.05(m/s)

/mm,作加速度多邊形

P

T=z

aAH4an4ain?Ua=70X0.05m/s*=3.Sm/s?

2

aii4=aAIM/1O4A14.658m/s

22

aAH4-p'ai/?Ua-78.5X0.05m/s=3.925m/s

用加速度影象法求得

HBII5-aBU4二a.AIMX1OIB/1OIA-8.5m/i

取5構件的研究對象，列加速度矢量方程，得

nT

3d15=3-B115+3C115B115+3cil5B115

大小？JJ?

方向〃xxVC-*BIBC

其加速度多邊形如圖1一5所示，有

=

O-C5B5=csB5*Ua3X0.05m/s~=0.15in/s~

2

Hens