发布时间 : 星期三 文章牛头刨床机械原理课程设计说明书 - 图文更新完毕开始阅读766e698ba0c7aa00b52acfc789eb172ded639904
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2.导杆机构的动静态分析
已知：各构件的重量G（曲柄2、滑块3和连杆5的重量可以忽略不计），导杆４绕重心的转动惯量JS4及切削力P的变化规律以及在导杆运动分析中得出的机构尺寸、速度和加速度。
要求：求第Ⅲ方案第4位置+5°各运动副中反作用力及曲柄上所需的平衡力矩，并应用虚位移法验算所得结果。
2.1 杆组6-5的受力分析
6-5是杆组自由度等于零，又存在原动件P，则先对杆组6-5分析
构件5为二力杆，方向沿杆5的方向，对五六杆组受力分析及受力图（见1号A3图纸），其中，
G6=620 N
FI6= G6/g·ac=620/9.8×0.75107051 =47.51676869 Kg·m2
作用在滑块6的质心S6上，方向与c点的加速度方向相反；G6作用于质心S6上，方向竖直向下；滑块6受到支持力R16 ,方向竖直向上。
图表如下： 未知量 R16大小 R45大小
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平衡条件 平衡方程 G6 + R45 + R16 + FI6 = 0 结果 R16=261.29996100N R45=8055.50692800N ∑5-6Fi=0 方向：⊥导杆 ⊥导杆 B→C ∥导杆 大小： 620N ？ ？ G6ac/g 广西工学院课程设计用纸
2.2 对杆组3—4进行受力分析
R54是杆5对杆4的拉力，其方向如图2-1所示，其与R45大小相等,方向相反。FI4作用于杆4质心位置，方向为与aA方向相反。G4为杆4所受的重力，方向是竖直向下。R23是杆2对杆3的力，方向垂直杆4。其中G4=220N，LR23O4 LG4O4 LFΙ
4O4 LR54O4分别为力
R23 、G4、 FΙ4、
R54对O4点取矩的力臂,直接作图量取。R14大小及方向由力的多边形图上量取得出，而且显然R14力的作用线经过O4, R14对O4点力矩为0。（见1号图纸） 图表如下
未知量 R23 大小 平衡条件 平衡方程 结果 ∑3-4M04=0 R23 LR23O4 +R54 LR54O4 +G4 LG4O4 +FI4 LFΙ4O4 - MI4 =0 R23=12125.81041614N R14 大小及方向 ∑3-4Fi=0 R54+ R34+ F I4 + G 4+ R 14 = 0 方向：B→C ⊥O4B ∥ac ↓ ? 大小：√ √ m4aB/2 220N ? R14=4063.90738400N
2.3 对杆组1—2进行分析
画出机构简图如下所示. R32是杆3对杆2的力，其大小与R23相等,方向相反。由图我们可以知道，R32方向如图;其中R32到轴心的距离为h32=108.97555254 mm 图表如下：
未知量 R12 大小 ∑1-2Fi=0 平衡条件 平衡方程 结果 R12 - R32=0 第 页 共 页
R12=12125.81041614 N 广西工学院课程设计用纸
Mb ∑2M02=0 Mb-R32h32=0 Mb =1321.41689009 N.m 大小
2.4 虚位移法验算：
Nx表示所有外力（包括惯性力）的瞬时功率 根据虚位移原理有
NMb + NP +NMI4+ NFI6+NFI4+NG4=0 其中
θ1=112.02566822° θ2=91.99611098°
FI4=G4/g·aB·LO4S4/ LO4B =220/9.8×2.03264095×0.5=22.81535760 Kg·m2 FI6= G6/g·ac=620/9.8×0.75107051 =47.51676869 Kg·m2 NMb = Mb·ω2
NP =P·vc ·cos180°=-8000×1.23659355W=- 9892.748488 W
NFI4=FI4·VB/2·cosθ1=22.81535757×1.23542517× (-0.37502193)W=-5.28530914 W NMI4 =-MI4·ω4=-1.12931101×1.52521626W=-1.72244352 W
N G4=G4·VB/2·cosθ2=220×1.23542517/2×(-0.37502193)=-4.73351030 W
NFI6= FI6·Vc·cos180°=-47.51676869×1.23659355=-58.75892968 W
由以上式子计算得到 Mb= 1321.41688715 N.m
2.5图解法和虚位移的误差
平衡力矩 图解法 1321.41689009 N.m 虚位移法 1321.41688715 N.m 第 页 共 页
相对误差 2.22488454×10 -9Mb 广西工学院课程设计用纸
3飞轮设计
已知: 机器运转的速度不均匀系数δ，由动态静力分析所得到的平衡力矩My,具有定传动比的各构件的转动惯量J，电动机，曲柄的转速n0,,n2及某些齿轮的齿数。飞轮安装在曲柄轴上，驱动力矩Ma为常数。
要求：第Ⅲ方案机构第4+5°位置,用惯性力的方法确定安装在轴O2上的飞轮转动惯量
JF。
3.1 等效阻力矩
?α4 （4-1） Mer=P?VC.cos180?G.?4.lO2S4.cos?2— — 已知P=8000 N，ω2 =7.53982236rad/s ,s4=0.405m，G4=220N。θ为切削阻力与VC夹角θ=180, θ4为重力G4与杆4速度的方向的夹角。
根据力与速度的关系确定α4的与杆4与水平线的夹角θ4的关系；绘制成表格如下 位置 1、1′、 2 、3、4、5 、6、7、7′、8 、8′ 9、10、11、12 装 订 线 — — α4
由（4-1）的公式得下表
位 置 α4=θ4 α4=180-θ4 数 据 vc(m/s) 0 ω4(rad/s) 0 α4 (0) 104.821821062049 Mer(N.m) 0 没切削力：1 1＇ 0.60862086505469 -0.77729628640844 103.300712816187 -2.11493218971 有切削力：第 页 共 页