机械原理牛头刨床课程设计报告说明书

1、一、设计题目与原始数据 -1 -二、牛头刨床示意图-2 -三、导杆机构设计-2 -四、机构的运动分析-4 -五、机构动态静力分析 -9 -六、飞轮设计-13 -七、设计凸轮轮廓曲线-15 -八、齿轮设计及绘制啮合图 -15 -九、解析法-16 -1 .导杆机构设计 -16 -2 .机构运动分析 -17-3 .凸轮轮廓曲线设计 -19-4 .齿轮机构设计 -22 -十、本设计的思想体会 -22 -参考文献-22 -附 录-23 -一、设计题目与原始数据1.题目：牛头刨床的综合设计与分析2.原始数据：刨头的行程H=550mm行程速比系数K=1.6机架长LO2o=400mm质心与导杆的比值LO3s/

2、L 03=0.5连杆与导杆的比值LBf/L 03=0.3刨头重心至F点跑离XS6=160mm导杆的质量m4=15刨头的质量m6=58导杆的转动惯量Js4=0.7切割阻力Fc=1300N切割阻力至O2的跑离YP=175mm构件2的转速n2=80许用速度不均匀系数6=1/40齿轮乙、乙的模数m12=15小齿轮齿数Z1=18大齿轮齿数Z2=46凸轮机构的最大摆角m ma=160凸轮的摆杆长LO4=140mm凸轮的推程运动角"60o凸轮的远休止角6 01 = 100凸轮的回程运动角6 0'=60 o凸轮机构的机架长Lo2o4=150mm凸轮的基圆半径ro=55mm凸轮的滚子半径rr=

3、15mm牛头刨床示意图如图1所示A FeU H0.05H (b)三、导杆机构设计1、已知：行程速比系数刨头的行程机架长度K=1.6H=550mmLO2o=400mm连杆与导杆的比LBf/L 03=0.32、各杆尺寸设计如下A、求导杆的摆角:巾 max=180° X (K-1) / (K+1) =180° X (1.6-1 ) / (1.6+1) =42°B、求导杆长：Lo3B=H/2sin (巾 ma/2 ) =550/2sin(42° /2 ) =776mmC、求曲柄长：Lo2a=Lo2O3>< sin (巾 ma/2 ) =400x si

4、n21 ° =142mmD求连杆长：Lbf=Lo3bX Lbf/L o3b=776X 0.3=233mmE、求导路中心到Q的距离：Lo3m=Lo3e-L de/2=L O3B1-1-cos(巾 ma/2)/2=750mmF、取比例尺：a L=0.005m/mm在1#图纸中央画机构位置图，机构位置图见1#图纸。大致图形如下:图2四、机构的运动分析已知：曲柄转速：n2=80rpm各构件的重心：构件6的重心：Xs6=150mm第3点：A、速度分析求VA3V =Va2=Lo2aX 2= Lo2Ax 兀"30=0.142 X80X3.14/30=1.19m/s求VA4VA4 =VA3

5、 +V A4A3大小：?1.19?方向：± OA±O2A/ OA取NV=VA3/Pa3=0.02=,在1#图纸的左下方画速度多边形 mm求Vb用速度影像求 Vb=64X 0.02=1.28m/s求VfVf =Vb + Vfb大小： ?0.98?方向：水平 /导路 ±BF接着画速度多边形，由速度多边形求得：方向：水平向右方向：M时针方向：如速度图所示V= pf p v=64X 0.02=1.28m/s求4M=s=V/L 03=41X0.02/ (98X0.005) =1.67 rad/S求VA4A3VA4a3= a3a4X V=37X 0.02=0.74m/sB、加

6、速度分析求aKA4A3aKA4A3=2 g>VA4A3=2X 1.67 乂 0.74=2.47m/s 2求aA3aA3=aA2=Gj22XLc2A=8.372x 142/1000=9.996m/s2方向：如速度图所示方向：2Q求a%anA4=23X Lc3A=1.672X98X 0.005=1.366m/s 2求aA4na a4 +ta A4 =aA3k+ a A4A3 +ra A4A3大小：1.366?9.9962.472方向：A- QXC3A± CA / C3A/ 2取 a a=aA3/pa 3 =9.996/100=0.10 m-s- mm在1#图的左下方画加速度多边形，

7、由加速度多边形求得:方向：如图所示方向：如图所示2aA4= pa4 x p a=42X 0.10=4.2m/s求aB :用加速度影像求 aB=66x 0.10=6.6m/s 2求aFaFnaB+ a fb +ta fbXBF大小：?6.60.336方向：水平anFB= V2bf/ L bF=(14 >0.02) 2 7(233/1000)=0.336 m/s接着画加速度多边形，由加速度多边形求得:方向：水平向右2 / _ _ _2aF= pf x ai=67 >0.10=6.7 m/s第10'点:A、速度分析求VA3Va3 =Va2=L02Axm= Lc2Ax m/30=0

8、.142 X 80X 3.14/30=1.19m/s求VA4VA4VA3 +VA4A3大小：？1.19方向：! C3A±C2A/ CA取U=VA3/Pa3=0.04 m至，在1#图纸的左下方画速度多边形 mm求Vb用速度影像求 Vb=94X 0.04=3.76 m/s求VfVf =V B + V FB大小：?3.76?方向：水平/导路 ±BF接着画速度多边形，由速度多边形求得：M =VB=3.76 m/s求Cl4初=s=VAJL 03=1.19/(0.050 X 5)=4.67求VA4A3V A 4 A 3=0方向水平向左方向：如速度图所示B、加速度分析求aKA4A3a14

9、A3=2 qVA4A3=0方向：如速度图所示求aA3aA3=aA2=22 >Lo2a=8.372 M42/1000=9.996m/s 2求anA4anA4= cd23XL。3A=4.672>0.050 X5=0.56求aA4方向：A- Qa ”A4 +大小：0.56方向：A-C3tA4 = a A3 + a?9.9960±C3AVkA4A3 + a如图rA4A3/ QA取(=aA3/pa 3=0.1/ 2 m/smm在1#图纸的左下方画加速度多边形2aA4= pa4 x p a=56X 0.1=5.6m/s求aB方向：如图所示用加速度影像求aB=83x 0.1=8.3m/

10、s:水平向左方向：水平向右方向：顺时针方向：如速度图所示求aFl _ci_n-taF =aB + a fb + a fb大小：？8.30?方向：水平 V F 一B ±BFa FB= V Bf/ L bF=0接着画加速度多边形，由加速度多边形得：aF=pf 'Xa=10>0.1=1.0m/s 2方向第6点：A、速度分析求VA3Va3 =Va2=L02Ax 廿 Lo2Ax m/30=0.142 X 80M.14/30=1.19m/s求VA4VA4 = VA3 +V A4A3大小？1.19?方向：± OA±02A/ OA取 p 尸VJPa3=0.02 也

11、mm在1#图纸的左下方画速度多边形求Vb用速度影像求 VB=83.5 X 0.02=1.67m/s求VfVf=Vb +Vfb大小：？1.67?方向：水平/导路±BFV=pf V=81X0.02=1.62m/s求q初=s=VAjL 03=53>0.02/ (104>0.005) =2.04 rad/S求VA4A3VA4A=a3a4X v=27>0.02=0.54m/sB、加速度分析求a A4A3aKA4A3 =2G>VA4A=2X 2.04 乂 0.54=2.203m/s 2求aA3aA3=aA2=co22XLo2A=8.372x 142/1000=9.996m

12、/s2求anA4anA4=23X Lo3A=2.042x 104X 0.005=2.164m/s方向：如速度图所示方向：A- Q方向：A- Q求aA4nt, kra A4 + a A4 =aA3+ a A4A3 + a A4A3大小：2.164?9.9962.203?方向：Af Q±C3AV 如图 /QA取1 a=aA3/pa 3 =0.10/ 2m /smm在1#图纸的左下方画加速度多边形由加速度多边形求得：2aA4= pa4 x p a=33x 0.10=3.3m/s求aB用加速度影像求aB=52X 0.1=5.2m/s 2方向：如图所示求aF,n ,taF = aB +a fb

13、 + a fb大小：？5.20.36?方向：水平 VF一B ±BFanFB= V2bf/ L bf=(13 >0.02) 2 /(233/1000)=0.29 m/s 2接着画加速度多边形 由加速度多边形得:方向：水平向左2aF= p f x n a=41 x 0.10=4.1m/s1#图纸收集同组同学的位移、速度、加速度的数据并汇编在如下表一:并且在1#图纸左上角绘制刨头的运动线图。刨头的运动线图见表曲柄位置名称 结果12344，56Sf00.040.10.190.260.30. 4Vf00.911.281.661.71.691.62aF18.611.136.71.2-2.2

14、-2.55-4.5曲柄位置名称 结果788，91010'11Sf0.4750.5440.550.520.40.2750.21Vf1.1850.480-1-2.88-3.76-3.45aF-7.18-16.7-20.1-27.4-4.8-1.012.8五、机构动态静力分析已知：导杆的质量m4=15Kg刨头的质量m6=58Kg（其余质量忽略不计）导杆绕重心的转动惯量J s4=0.7Kgm切削阻力为常数大小为F c=1300N1 .确定惯性力、惯性力矩第3点：Pi6=mx aF=58 X8.8=388.6NP4=mx as=15 M.4=51NM4=-Js4X o4=-0.7 >8.1

15、6=5.1714N mLh4 =Mi4/ P4=0.112 m第6点：Rex aF=58 X4.5=232Pi4=-miXas=15 >2.6=39NM4=-Js4X 04 =3.096Nmh =Mi4/F i4=0.08m将计算结果汇总在如下表中:表二曲柄位置导杆4刨头PI4M4Lh4P162点515.1740.112388.69点393.0960.082612 .确定齿轮2的重量查指导书得齿轮2的重量G=500N3 .确定各运动副反力第3点：A、取才件5、6为示力体在机构位置图上方绘制示力体图比例尺为：a L=0.005m/mm大致图形如图：Fc + G6 + Fi6 + Fr45

16、+ Fr76 =0上式中只有FR45、Fr76的大小未知取力比例尺：n p=Fc/ab =30N/mm在机构位置图下面画力多边形大致图形如图求得：FR45=deX u=57X 30=1710N方向与力多边形中de的方向一致FR76=eaX u=17X 30=510N方向：垂直导路向上12 M=0:Fc ( Lo2附YP)+G X XS6=FR7eh76h76=Fc X (L o2eYp)+G6 X Xs6/R 76 =0.624mB、取构件3、4为示力体在机构位置图右侧绘制示力体图比例尺为：n L=0.005m/mm大致图形如图其平衡方程为：FR54 + G4 + Fr23 + P'I

17、4 +Fr74 = 02 M3=0 （确定FR23的大小）:F R23h23+Fl4hp+Gh4 = FR5八54量得:h p =0.472m ; h4=0.085m； h 54=0.76mFR23=（FR54h54+F' 14hp+Gh4）/h 23=2680N矢量式中Fr74的大小和方向未知仍取力比例尺P=30N/mm接着画力多边形图求得：FR74=hg x a P=32X 30=960N方向与力多边形中hg的方向一致B、取构件2为示力体在机构位置图右下方绘示力体图比例尺为：a L=0.005m/mm其平衡方程为：FR32 + Pb + G2 +FR72 = 012 M2=0 （确

18、定Pb的大小）：FR32h32=Pbr bPb=FR32h32/r b=907N式中的R2大小和方向未知仍然取力比例尺N p=30N/mm接着画力多边形图，求得：F R72=e Xp=97X 30=2910N方向与为多边形中je的方向一致第6点：A、取才件5、6为示力体在机构位置图上方绘制示力体图比例尺为：a L=0.005m/mmG6 + FI6 + FR45 + FR76 + Fc =0上式中只有R5、R76的大小未知取力比例尺：1 p=Fc/ab =20N/mm 在机构位置图下面画力多边形图求得：FR4icd X pP=51X20 =1120N方向与力多边形中cd的方向一致Fr7f=bd

19、 X u=26X 20 =520N方向：垂直导路向上12 M=0:GXXS6+Fc（Lo2m -Yp）=FR76h76h76=GXXs6+FC （l02m _Yp） /FR76=0.616mB、取构件3、4为示力体在机构位置图右侧绘制示力体图比例尺为：n L=0.005m/mm大致图形如图其平衡方程为：FR54 + G4 + Fr23 + P' I4 + Fr74 = 0E MO3=0 （确定R3的大小）：-F R5h54+Fl4 hl4 +Gh4=FR23L23量得：hp =0.165m； h4=0.080m； h 54=0.745mFr2打（FR54h54+ P'i4hp+

20、Gh4）/L O3/=1569N矢量式中Fr74的大小和方向未知仍取力比例尺P=20N/mm接着画力多边形图，求得：FR74=Cg X np=31X20=620N方向与力多边形中Cg的方向一致B、取构件2为示力体在机构位置图右下方绘示力体图比例尺为：n L=0.005m/mm其平衡方程为：Fr32 + Pb + G2 + Fr72 = 012 M2=0 （确定Pb的大小）：FR32h32=Pbr b量得：h 32=0.135m, :r b =0.445mPb=FR32h32/r b=476N仍然取力比例尺以P=20N/mm接着画力多边形图求得：Fr7Ahi X r=76X 20=1520N方向

21、与力多边形中hi的方向一致4、将各运动副反力汇总如下表三表三：丁、 位置 反力指定的两个位置第3点第6点Fr7229101520Fr74960620Fr76510500F R4517101020Fr3426801420FR23268014205、计算平衡力偶矩并汇总如下表四表四：曲柄位置123456M0232.6319.2324284.8223.8曲柄位置789101112M135.7-47.2175.8595.7-381.7-378.26、绘制平衡力偶矩曲线Mb- 6 2该曲线在1#图纸的右上角纵坐标比例尺：n M=10Nm/mm横坐标比例尺：n "=3度/毫米平衡力偶矩曲线M-

22、6 2见1#图纸。六、飞轮设计已知：许用速度不均匀系数 6=1/30平衡力矩曲线Mb- 6 2驱动力矩为常数曲柄的转数n2=80rpm飞轮装在齿轮乙的O轴上1、作等效阻力矩曲线Ml- 6 1由于飞轮准备装在 乙的O轴上，因此|Mr| = |Mb/i12|可由M-6 2曲线直接画出 M6i曲线(见1#图)。为了使图形一样，其比例尺选为：(iMr=N M/i i2=10/2.5=4Nm/mmi 12=次 Z 1=46/18=2.52、求功曲线W- 6 1取极距H=30mm图解积分Mi-，得川-，曲线。纵坐标比例尺为：nw=n mrX 仙 nXHX 兀/180 ° =4X7.5X30X兀/

23、180° =15.7J/mm3、求功曲线W 6 1根据一个稳定运转循环中能量变化为零，以及M=常数的条件可作出Wi- 61曲线。比例尺仍为：w=15.7J/mm4、求驱动力矩曲线 M1- 6 1仍取极距H=30mm图解微分W 6 1得Mu- 6 1曲线。纵坐标比例尺为：n Mr=4Nm/mm得驱动力矩：M1=hx Mr=11X4=11.6Nm5、确定最大盈亏功将功曲线变成动能曲线。量取：WT=30 mm最大盈亏功为：W=30 X 15.7=471J6、求飞轮的转动惯量n1= n2X i 12=80X2.5=200 rpmJf=900W/ 兀2n； 6 =900 乂 471 乂 30/

24、(兀 2X 2002)=32.2 Kgm7、确定飞轮尺寸b=4gJF/兀D3HT材料用灰铸铁T=7X104N/m取飞轮直径D=0.5m取轮缘的高宽比为H/b=1.5b2=4gJF/1.5 7tD =4X9.8 X32.2/ (3.14 X 1.5 X0.5 3X 7X 104)b=175mmH=1.5b=262.5mm飞轮大致图形如下图所示:七、设计凸轮轮廓曲线已知：推杆的运动规律为等加速等减速上升和等加速等减速下降，凸轮与曲柄共轴，顺时回转：凸轮机构的最大摆角小ma=16°凸轮的摆杆长LO4=140mm凸轮的推程运动角6 0=60°凸轮的远休止角"=10

25、6;凸轮的回程运动角6 o'=60 0凸轮机构的机架长Lo2o4=150mm凸轮的基圆半径ro=55mm凸轮的滚子半径rr=15mm绘制摆杆的角位移曲线和凸轮轮廓曲线图形，图形见2#图纸八、齿轮设计及绘制啮合图齿轮1的尺数Z1=18齿轮2的尺数Z2=46模数m12=15压力角a =20齿顶高系数h*a = 10已知:径向间隙系数C*=0.251、列表计算几何尺寸等表五：名称符号计算公式计算结果小齿轮分度圆直径didi=mz270大四牝分度圆直径d2d2=mz690小齿轮齿顶圆直径daldai=di+2ha300大齿轮齿顶圆直径da2da2=d2+2ha720小齿轮齿根圆直径dfidfi

26、 =di-2h f232大四轮四根圆直径df2df2=d2-2hf652.5小齿轮基圆直径dbidb产diCOS a253.72大齿轮基圆直径db2db2=d2cos a648.39分度圆齿距PP = Tm50.3基圆齿距PbPb=pcos a47.12分度圆齿厚ss=p/223.56分度圆齿槽宽ee=p/223.56径向间隙cc=c*m3.75标准中心距aa=m(zi+Z2)/2480实际中心距aa=a'480传动比ii=z 2/z 12.56重合度£=BiB2/Pb1.512、绘制齿廓啮合图在2#图纸上绘制齿廓啮合图。取比例尺为：1 L=0.001m/mm齿廓啮合图见2#

27、图纸。九、解析法1.导杆机构设计已知：(1)行程速比系数K;(2)刨头和行程H;(3)机架长LO2O3(4)连杆与导杆的比Lbf/L O3B求解：(1)求导杆的摆角：巾ma=180° X (K-1) / (K+1)(2)求导杆长：Lo3B=H/2sin(巾 ma/2 )(3)求曲柄长：Lo2A=Lo2O3X sin (巾 ma，2 )(4)求连杆长：LbF=Lo3bX Lbf/L O3B(5)求导路中心到Q的垂直距离Lo3M头导路QB线常取为通过B1B2挠度DE的中点 M.即：L O3M=Lo3B- LDE/2 将上述已知条件和公式编入程序。(源程序和运行结果见附录) 结果分析：与图

28、解法比较，误差在毫米以下，不用修改。2.机构运动分析 已知：(1)曲柄转速n 2;(2)各构件的长度。求解：、建立机构的运动方程式 如图所示：选定直角坐标系XOY标出各杆的矢量和转角。各构件矢量所组成的封闭矢 量方程式为： LI-Ll + L2 =S r*+1Y X = L4 L5其中令：Ll=LO2O3 Y=L03M S=L03A 将a式分别投影在x和y轴上得L2cosF2=S cos F4Ll+L2 sin F2=S sin F4从受力情况(有较大的传动角)出发，刨图四两式相除则得tgF4=(Ll+L2sinF2) /L2cosF2(2)在三角形A0203中S2=LlLl+L2L2 2L1

29、L2cos(90+F2)将cd两式对时间求导一次得L2W2sinF2=- SW4sinF4+VrcosF4eL2W2cosF2=SW4cosF4+VrsinF4f将坐标XO饺。点转F4角(也就是将e f两式中的F2角F4角分别减去F4)经整理后可分别得到Vr= L2 W2sin(F2 F4)(3)W4=L2 W2 cos(F2-F4) /S(4)再将e f二式方别对时同求导一次后，同样将坐标XO饺0点转F4角(也就是将式中的F2角F4角分别成去F4),经整理后可分别得到ar=SW4W4 L2W2W2cos(F2 F4)(5)ak=2 Vr W4(6)e4=- 2 Vr W 4+ L2W2W2s

30、in(F2 F4) (7)将b式分别投|影在x和y轴上得X: L4 cos F4 十 L5 cos F5(8)Y: L4 sin F4 十 L5 sin F5(9)由(9)式可直接得sin F5= (Y L4sinF4 ) /L5(10)对(9)式求导，一次可得L4W4cosF4=L5W5cosF5于是由g式可得W5=(- L4W4cosF4)/ L5cosF5(11)对g式求导一次经整理可得e5= ( L4e4cosF4+L4W4 W4sinF4+L5W5W5sinF5)L5cosF5 (12)(8)式中的X是坐标值，要想得到F点的位移XF应该是XF=X- X0XF=L4 cos F4+L5

31、 cos F5一 (L4 cos F40+L5 cos F50)(13)式中F40 F50是导杆4处在左极限位置l时，导杆4和连杆5与坐标的正向夹角 对(13)式求导一次可得：VF= L4W4sinF4 L5 W5sinF5(14)对(14)式求导一次可得：aF= L4cosF4W4W4 L4sinF4e4L5cosF5 W5W5 L5sinF5e5(15)角度的分析关于F4和F5两个角度的分析当曲柄2运动到第一象限和第四象限时，导杆4在第一象限。此时得出的F4就是方位 角。当曲柄2运动到第二象限和第三象限时导杆 4是在第二象限，得出的F4是负值，所 以方位角应该是F4=180+F4由于计算机

32、中只有反正切，由(10)式是不能直接求出F5.因 此要将其再转换成反正切的形式 F5=atn( g/sqr(1 g*g) (16)式中 g=sin F5=(Y L4*sin F4)/L5无论曲柄2运动到第几象限。连杆5都是在第二第三象限，由于在第二象限时F5是负 值，在第三象限时F5是正值，因此在转换方位角时可以用一个公式来表示即：F5=180+F5(17)开始计算是在左极限l的位置。因此F2的初值应该是：F2=Fq=195° (Fq为起始角)运行到8'时导杆处在右极限终止位置，因此 F2的数值应该是：F2=FZ=345 (FZ 为终止角)编写程序。(源程序和运行结果见附录)

33、结果分析：上述结果与图解法比较，除加速度略有点误差外其余各结果均无误差。因此验证了图解法和解析法的运算结果都是正确的。加速度的误差尽管很小但也进行了查找修正。3.凸轮机构的轮廓曲线设计已知(1)从动件8的运动规律及6。、6 01、6(2)从动件8的长度Lo4c；(3)从动件的最大摆角小ma=18O；(4)从动件与凸轮的中心距LO2O4(5)凸轮理论轮廓的基圆半径r。；(6)滚子半径r r;(7)凸轮与曲柄共轴，顺时针回转。冬五1.建立数学模型选取XOY标系，Bo点为凸轮起始点。开始时推杆滚子中心处于B0点处，当凸轮转过6角度时，推杆相应地产生位移角小。根据反转法原理，此时滚子中心应处于B点，其

34、直 角坐标为：y = a sin 6 Lsin( 6 一小一小 o)ax = a cos 6 Lcos( 6 一小一小 o)b式中a为凸轮轴心。与摆动推杆轴心A之间的距离，L为摆动推杆的长度。在，OABo 中小 o=arc cos (a 2+ L2 r2o)/2aLca式和b式即为凸轮理论轮廓线的方程式。凸轮的实际廓线与理论廓线的距离处处相等，为其理论廓线的等距曲线，且等于滚子半径rr,故当已知理论廓线上任意一点 B(x, y)时，只要沿理论廓线在该点的法线方向取 距离为r r,即得实际廓线上得相应点B'(X ',Y ') o由高等数学知，理论廓线B点处法线nn得斜率(

35、与切线斜率互为负倒数)，应为：tg 8 = dx/dy = (dx/d 6 )/(dy/d 6 )式中dx/d 6、dy/d 6可根据a式和b式求得:dy/d 6 = a cos 6 Lcos( 6 小一小 o)(1-d 小 /d 6)dx/d 6 = a sin 6 + Lcos( 6 小一小 o)(1-d 小 /d 6 )代入d式可求出0 。此处应注意：8角在0°至360°之间变化，当式中分子分母均大于 0时，8角在0° 至90°之间；分子分母均小于 0时，8角在180°至270°之间；如果dy/d 6 <0, dx/d 6

36、 >0 贝U 8 角在 90° 至 180° 之间；又如 dy/d 6 >0, dx/d 6 <0,贝U 9 角在 270° 至 360° 之间。当求出8角后，实际廓线上对应B'（x',y'）的坐标可由下式求出:x'=x±rrcos8gy'=y±rrcos8h式中“一”号为内等距曲线，“ 十 ”号为外等距曲线。g式和h式即为凸轮的实际轮廓线方程式。在 e式和f式中的小即为给定的运动规律中 的摆角推杆的角位移，d/dS为小对凸轮转角6的导数，根据给定的等加速等减速上升 和等加速等

37、减速返回的运动规律其公式如下：（6在0至6 0/2之间变化）1 .推程推杆在等加速运动阶段的方程式2=2 ma>( 6 / 6 0)2d/d 6 =4 max5/50推杆在等减速运动阶段的方程式= max 2 max(0 6) /02d /d 6 =4 ma(»0 6 )/ »02.回程推杆在等加速运动阶段的方程式2=2 ma>( 6 / 6 °)2 d/d 6 =4 max6/60推杆在等减速运动阶段的方程式= max一 2 max( 60' 一 6) / 占。'd /d 6=4ma)( 6。'一 6)/ 占。'2（6

38、在6 0/2至6 0之间变化）（6在0至6 072之间变化）（6在6 0'/2至6 0'之间变化）编写理论廓线的极坐标（向径）和理论廓线及实际廓线的直角坐标计算程序。（理论 廓线的极坐标（向径）和理论廓线及实际廓线的直角坐标计算程序和运行结果见附录）4.齿轮机构设计已知：(1)齿数 Z1,Z2(2)模数m2,压力角a =20°(3)齿顶高系数h*a=1,径向间隙系数C=0.25将已知条件和有关公式编入程序.计算结果及程序见附录十、本设计的思想体会在经过忙碌紧张的学习工作之后，机械原理课程设计结束了，回顾这两周的课程设计 我感到受益匪浅：这次设计之后，使我进一步巩固了课

39、堂上所学过得理论知识，并且提高了对这些理论 知识的运用，加深了对机构运动和力分析的理解，同时在进行解析法设计的时候，通过 查阅资料巩固了对计算机 VB程序的简单使用，提高了自己实际应用能力，肯定了自己的 学习成果。而且每天做的事情令自己生活很充实，对自己学习的专业也增加了一定的认 识，提高了自己的动手能力，更增加了对本门课程的兴趣。总而言之，本次课程设计充 实了自己的知识储备，提高了自己的能力，收获颇丰。参考文献1辽宁工业大学、机械学教研室编著、机械原理课程设计指导书、2008.32西北工业大学、孙恒，陈作模 主编、机械原理(第七版)、高等教育出版社、2006.53蒋加伏，沈岳 主编、计算机文

40、化基础、北京邮电大学出版社、2003.54马铭、任正权 主编、Visual Basic 程序设计教程、科学出版社、 2011.5I .导杆机构设计程序及运行结果Private Sub Command1_Click()Dim Qmax%, K!, pi!, rad!, H!, L4!, L2!, L1!, bfo3b!, Y!pi = 3.1415926:K = 1.6:H = 550II = 400bfo3b = 0.3Qmax = 180 * (K - 1) / (K + 1)Label1.Caption ="导杆摆角："& Qmaxrad = (pi / 180

41、) * QmaxL4 = H / (2 * Sin(rad / 2)Label2.Caption =" 导杆 Lo3b1=" & L4L2 = L1 * Sin(rad / 2)Label3.Caption =" 曲柄长 Lo2a=" & L2L5 = L4 * bfo3bLabel4.Caption =" 连杆 Lbf=" & L5Y = L4 - L4 * (1 - Cos(rad / 2) / 2Label5.Caption =" 导路中心线XX至U 03点的垂直距离Lo3m=" &a

42、mp; YEnd Sub运行结果：2.机构运动分析源程序及运行结果：Private Sub Form_Click()Dim Qmax!, K!, pi!, p!, H!, L4!, L2!, L1!, bfo3b!, Y!, Fq!, Fz!, F4!, F40!, F50!, L!Dim F2!, g!, L5!, ak!, w4!, xf!, vf!, af!, e4!, fs!, n!,a3!, i%, w2!, s!, ar!,F5!, w5!, e5!, at!, an!pi = 3.1415926: K = 1.6: H = 0.55: L1 = 0.4: bfo3b = 0.3:

43、 p = pi / 180Qmax = 180 * (K - 1) / (K + 1) * pL4 = H / (2 * Sin(Qmax / 2)L2 = L1 * Sin(Qmax / 2)L5 = L4 * bfo3bY = L4 - L4 * (1 - Cos(Qmax / 2) / 2Fq = 180 + Qmax / 2 / pFz = 360 - Qmax / 2 / pF40 = Atn(L1 + L2 * Sin(195 * p) / L2 / Cos(195 * p)F40 = 180 * p + F40F50 = 177 *pPrint Spc(0.5); "n

44、" Spc(5); "F4" Spc(5); "ak" Spc(6); "w4" Spc(8); "sf"Spc(5); "vf"Print Spc(8); "af" Spc(5); "e4" Spc(8); "a3" Spc(8); "fs"For n = 1 To 13 Step 0.5Select Case nCase 4.5F2 = 90 * pF4 = 90 * pCase 10.5F2 = 27

45、0 * pF4 = 90 * pCase 8.5F2 = Fz * pF4 = Atn(L1 + L2 * Sin(F2) / (L2 * Cos(F2)Case Else i = 30 * (n - 1)F2 = Fq - iIf F2 < 0 ThenF2 = (360 + F2) * pIf F2 / p < 270 And F2 / p > 90 ThenF4 = Atn(L1 + L2 * Sin(F2) / L2 / Cos(F2): F4 = 180 * p + F4ElseF4 = Atn(L1 + L2 * Sin(F2) / L2 / Cos(F2)End

46、 IfElself F2 < 270 And F2 > 90 ThenF2 = F2 * p: F4 = Atn(L1 + L2 * Sin(F2) / L2 / Cos(F2): F4 = 180 * p + F4ElseF2 = F2 * p: F4 = Atn(L1 + L2 * Sin(F2) / L2 / Cos(F2)End IfEnd Selectw2 = -2 * pi * 80 / 60s = Sqr(L2 A 2 + L1 A 2 + 2 * L1 * L2 * Sin(F2)w4 = L2 * w2 * Cos(F2 - F4) / sv = -L2 * w2

47、 * Sin(F2 - F4): ak = 2 * v * w4ar = s * w4 a 2 - L2 * w2 a 2 * Cos(F2 - F4)e4 = -(ak + L2 * w2 a 2 * Sin(F2 - F4) / sL = L4 / L5g = Y / L5 - L * Sin(F4)F5 = Atn(-g / Sqr(1 - g * g)F5 = 180 * p + F5w5 = -L * w4 * Cos(F4) / Cos(F5)e5 = w5 a 2 * Sin(F5) / Cos(F5) - e4 * L * Cos(F4) / Cos(F5)e5 = e5 +

48、w4 人 2 * L * Sin(F4) / Cos(F5)xf = L5 * Cos(F5) + L4 * Cos(F4) - (L5 * Cos(F50) + L4 * Cos(F40)vf = -L5 * w5 * Sin(F5) - L4 * w4 * Sin(F4)af = -L4 * (Cos(F4) * w4 A 2 + Sin(F4) * e4)af = af - L5 * (Cos(F5) * w5 a 2 + Sin(F5) * e5)at = e4 * 0.5 * L4an = w4 * w4 * 0.5 * L4a3 = Sqr(at * at + an * an)fs

49、 = Atn(at / an)fs = pi + F4 - fsIf fs > 360 * p Then fs = fs - 360 * pF4 = F4 / p: fs = fs / pPrint Spc(0.5); Format(n, "0.0");Spc(3); Format(F4, "0.0");Spc(3); Format(ak,"0.000"); Spc(3); Format(w4, "0.000"); Spc(3); Format(xf, "0.000"); Spc;Form

50、at(vf, "0.000");Spc(3); Format(af, "0.000"); Spc(3); Format(e4, "0.000");Spc(3); Format(a3, "0.000"); Spc(3); Format(fs, "0.000")Next nEnd Sub说明：程序中的as由于与程序中语句冲突，所以用a3代替运行结果s机构运动分析 .0叵汉nF4ak中4sfvfaf它4fs1.0110.30.0000.0000.0000.00018 503-26 51710.3212

51、0 769L5 110. 1-1 648-0.7160.0080.50314.01T'19.4707,55218.5872,0108.3-2,601-1.2340.0300.99010,915-13.9785.45212. 1032,5105.8-2.921-1.6040.063L1918,407-9.8843.960 L1723. 0102. 6-2. 733-1 3630.1041.4136. 125-6 SOD 2.960345 SIT3.599. 12. 169-2 0360. 1511.5763.9T4-4. 3952. 34332s. 813k.O 95.4-1.349-2

52、.1420.2011.6681.986-2.4112.009303.1244,590.00,000-2.1930.275L701-0.4050.0001.865270,000|5 0 BT.6 0.616-2.1830.3071.6341.0471.892255.196p 583.71 555-2.1230.3591.620-2.7192.3422.066231.48011060.02,326-2 0030.40G1.514'4.Ill4.9042.456209.2975 S 76,62.814-k6110.453L3S1-5.7677.4413.153190,388HO 73.62,

53、897-1.5300.4931. 147-8 02510.7264 257175.897It 571.22.441-1.1300.5240.849-11.26315.1085.379166 015h.O 69.61,329-0.S700.5440.430-IS. 77620.9716. 133160.SET3.569.20,0000.0000.5500.000-20.09826 ,61710 .321159.2319 070.5-2.727L2190.533-0.917-27.51836.75014 262162.816h 573.8-4.6132.4660.490-1 349-31 47341.99616 454 ITS. 01310.0T9.3-4.61B3.7270. 417-2.013-28.5113S,05114.981190.41910,590.00.0004.603