1.1 、课程设计的任务
机械原理课程是高等学校机械类近机类专业本、专科学生较全面地运用已 学过的知识，特别是机械原理部分已学过的知识的知识第一次较全面地对一项 工程实际的应用问题从任务分析、调查研究、方案比较、方案确定、绘制出机 构运动简图、进行机械运动和动力学分析与设计的基本训练，是该课程的一个 重要实践环节。其目的在于运用已学过的知识培养学生创新能力，用创新思想 确定出解决工程实际问题的方案及其有关尺寸，并学会将方案绘制出机构运动 简图的能力。培养学生对确定的机构运动简图进行机构运动分析及动力分析， 学会按任务进行调研、实验、查阅技术资料、设计计算、制图等基本技能。 §1.2 、课程设计的任务
（ 1）按设计任务书要求调研、比较设计的可能方案，比较方案的优劣，最终确 定所
选最优设计方案； （2）确定杆件尺寸； （3） 绘制机构运动简图；
（4） 对机械行运动分析，求出相关点或相关构件的参数，如点的位移、速度、 加速度；构件的角位移、角速度、角加速度。列表，并绘制相应的机构运 （ 5）根据给定机器的工作要求，在此基础上设计飞轮；
（6）根据方案对各机构进行运动设计，如对连杆机构按行程速比系数进行设 计；对
凸轮机构按从动件运动规律设计凸轮轮廓曲线；对齿轮机构按传动 比要求设计齿轮减速机构，确定齿轮传动类型，传动比并进行齿轮几何尺 寸计算，绘制齿轮啮合图。按间歇运动要求设计间歇运动机等等；
(7) 要求学生根据设计任务，绘制必要的图纸；
(8) 编制设计计算程序及相应曲线、图形；编写设计说明书。
§1.3、课程设计的方法
(9) 机械原理课程设计的方法，大致可分为图解法和解析法两种，图解法的几
何概念气清晰、直观，但需逐个位置分别分析设计计算精度较低；
门执行机构运动简因 导杆机构的运动分析存 1&4B* 1頁歼 y炉 导杆机构的动静态分析卩 〕54G4P G护 P中 亠 r/niin+ N* mm* kg*in2^ Ih 60^ 380. no. 540. 13头 270, 240. 5S 200. 700.1 7000. 8 OP 1.4 1速度分析：
1、曲柄位置“ 1”速度分析，（列矢量方程，画速度图，加速度图）
取曲柄位置“ 1”进行速度分析。因构件2和3在A处的转动副相连，故 VA2二VA3 ,其 大小等于W2I O2A，方向垂直于。2 A线，指向与 ⑴一致。
A4
32=2 n n60 rad/s=6.28rad/s
U3 = u\\2 = 32 • O2A= 6.28>0.11m/s=0.69m/s 取构件3和4的重合点A进行速度分析。列速度矢量方程，得
U4= U3+ UA4A3
大小 ？
\" ?
方向 丄O4A 丄O2A
// O4B
取速度极点P，速度比例尺 g=0.01(m/s)/mm，作速度多边形如图1-2图1-2
则由图 1-2 知，
u3= Pa4 比=69X).01m/s=0.69 m/s U4A3 =2.2346 m/s
iA4=0.6624m/s
用速度影响法求得，
丄 O2A)
(
屯5= UB4=1.3068 m/s
又
c<4=
U4/ lo4A=2.42 rad/s
取5构件作为研究对象，列速度矢量方程，得
U5= U5+ UC5B5
大小 ？ 方向 // XX
\" ?
丄O4B 丄BC
取速度极点P,速度比例尺Mv=0.01(m/s)/mm,作速度多边行如图1-2 则由图 1-2知， u5= PC5 • w=Om/s
U5B5=0.13068m/s 3cB=1.3329rad/s
2.加速度分析：
取曲柄位置“ 1”进行加速度分析。因构件2和3在A点处的转动副相连, 故aA=aA,其
2
3
大小等于 W22|O2A,方向由A指向O2。
A3
s=6.28rad/s, a： = a：2 = 322 LO2A=6.282>0.11 m/s2=4.34m/s2
3
取3、4构件重合点A为研究对象，列加速度矢量方程得:
n -
T
a
n -
A4
= aA4
+
a
A4 =
a
A3
+
a
A4A3
+
a
A4A3
2 大2? ? ? W1V 必 U4 A3 4 O4A 小：
方// O4B （沿导
B^A 丄O4B A—O 2 丄O4B （向左） 路） ?
向：
2
取加速度极点为p/，加速度比例尺p=0.1 （ m/s） /mm, 作加速度多边形如图1-3所示. a
图1— 3 则由图1-3知,
aA4 =P'a/ • ap=2.8m/s2
用加速度影象法求得aB5 = aB4 =5.4 m/s2
取5构件为研究对象，列加速度矢量方程，得
an T
c5= aB5+ ac5B5 + a C5B5
大小 ？
V V
? 方向 // XX V C — B
丄BC
其加速度多边形如图1—3所示,有
ac5 =p 'c
5‘ a 4^0.9 m/s2
机构运态静力分析
步骤：
卩 宀
1） 选取阻力比例尺 Q= 100 mm。
2） 根据个构件的重心的加速度即角加速度，确定各构件的惯性力力偶矩Mi，并将其合为一力，求出该力至重心的距离。
性和惯
3）按杆组分解为示力体，用力多边形法决定各运动副中的反作用力合加 于曲柄上的平衡力矩。 动态静力分析过程：
4）在分析动态静力的过程中可以分为刨头，摇杆滑块，曲柄三个部分
已知G6=700N，又ac=ac5=0.9m/s2,那么我们可以计算
FS6= Ge/g 泊c =700/10 (X9=63N
又艺 F=G+FS6+FN+FRI6=0
得 FN =65N
FR16 =390N
Fr 54
Fri4
对于构件3.4基本杆组为示力体，可以列出平衡方程式:
+ FR34 + F i4 + G4 + EF=0 FR54
方向： /BC 大小： R54
力矩平衡方程式：
_LO4B
?
a m4a4
/轴 ？
220 ?
FR14=0
2ZM=0 R 54 *h 54-R 34 *h 34-M i4-F i4*h i4-G 4*h 4=0 由此可以求得 F34= 435.35N
5
心得体会
四天的课程设计结束了，在这短短的四天中，不仅检验了我所学的知识，
又教会我如何完成一件事情。在设计过程中，相互探讨，相互学习，学会了理 解与独立。
课程设计使我们专业知识综合应用的实际训练， 使我们迈向社会，从事
职业工作前一个必不可少的过程。
通过这次对 牛头刨床的设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产 实
际知识进行一次牛头刨床设计的实际训练，巩固与拓展了运动与力学的分 析。掌握了制图分析的步骤，了解了牛头刨床的基本结构，提高了计算能力， 绘图能力。熟悉了规范与标准，同时对各科相关的课程都有了全面的复习，独 立思考的能力也有所提高。
在这次设计过程中，虽然充满了艰辛与困难，但最终的成功也让我品尝 到
了苦尽甘来的喜悦，体会了学以致用，从中发现了自己平时的不足薄弱环节， 从而加以弥补。
老师严谨细致，一丝不苟的作风，一直是我工作学习的榜样，老师循循 善
诱的教导和不拘一格的思路给了我无尽的启迪。 这次机械原理课程设计的每 个实验细节和数据都离不开老师的指导，从而使我哦顺利的完成这次课程设 计。
由于我设计能力有限，在设计过程中难免有许多错误，恳请老师多多指
导。
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