目录
v 1 机械原理课程设计容求 1
v 2 ：牛头刨床机构简介原始数 1
21：牛头刨床简介 1
22：机构求 1
23：牛头刨床设计原始数 2
v 3 ：机构方案初步确定 2
31：曲柄滑块机构摆动导杆机构 2
32：曲柄滑块机构扇形齿轮齿条机构 4
33： 综合评定确定方案 6
v 4 ：机构工艺动作分解运动循环图 7
v 5 ：机构尺度综合运动特性评定 8
51：2号位置动态静力学分析 8
52：7号位置动态静力学分析 11
v 6 ：电动机功率型号确定 13
v 7 机构受力分析 14
71：2号受力分析 14
72：7号受力分析 15
v 8 ：飞轮转动惯量计算 16
v 9 ：减速机构工作台进机构确定 19
91：减速机构确定 20
92：工作台进方案确定 20
v 10 ：设计心体会 22
v 11 ：参考文献 24
：课程设计题目容目
题目： 牛头刨床
容： 面刨削机床运动简图设计分析计算刨削机构指定位置速度加速度受力绘制位移速度加速度曲线衡力矩曲线等效阻力矩曲线等效驱动力曲线根述数确定飞轮转动惯量
目：
1：学会机械运动见图设计步骤方法
2：巩固学理知识掌握机构分析综合
基方法
3：培养学生技术资料计算作图分析综
力
4：培养学生进行机械创新设计力
二：牛头刨床简介机构求原始数
1：牛头刨床简介
牛头刨床种面切削加工机床图1电动机皮带齿轮传动减速机构减速带动曲柄1刨床工作时导杆3连杆4带动刨刀5作复运动刨头左行时刨刀进行切削称工作行程时求速度较低均匀减少电动机容量提高切削质量刨头右行时刨刀切削称空行程时求速度较高提高生产率刨床采急回作导杆机构刨刀切削完次利空回行程时间凸轮8通四杆机构191011棘轮带动螺旋机构（图中未画）工作台连工件作次进运动便刨刀继续切削刨头工作行程中受切削阻力（切削前段约005H空刀距离见图2b）空回行程中摩擦阻力刨头整运动循环中受力变化影响轴匀速运转需安装飞轮减轴速度波动提高切削质量减电动机容量
2：机构求
牛头刨床传动动机构刨头设计传动机构时满足设计机构牛头刨床正常运转时设计传动机构行程急回运动特性刨削速度匀速运动动力特性量设计结构简单实 实现传动功
3：牛头刨床设计原始数
2
刨削均速度（mms）
580
行程速度变化系数K
1．50
刨刀程H（mm）
400
切削阻力（N）
4000
空行程摩擦阻力（N）
200
刨刀越程量（mm）
20
刨头重量（N）
620
杆件重（Nm）
300
机器运转速度许均匀系数
0．05
表23 原始数
三：机构方案初步确定
1：曲柄滑块机构摆动导杆机构
（1）机构简图图
图31
（2）机械功分析
该构件中完成运动杆1236组成四连杆机构杆4带动该构件中铰接5杆完成刨床刨削运动杆1236组成曲柄摇杆机构中曲柄1原动机带动做周期性复运动连杆4带动滑块5作周期性复运动实现切削运动断进行
（3）工作性分析
机构简图中出该机构动件1连杆4长度相差机构刨削程中刨刀速度相较低刨削质量较杆1杆4 长度差刨刀空行程急回中 较快急回速度缩短机械运转周期提高机械效率
（4）传递性动力性分析
杆1236组成曲柄摇杆机构中 传动角断变化 传动性时候出现ABCD四点线机构处极位时两者传动角相等该机构中存高副回转副滑动副承受较载荷较强承载力传动较载荷传动角传动角相差时该机构运转稳震动击会机械定稳定性精确度
（5）结构合理性济性分析
该机构杆件抗破坏力较差较载荷时杆件刚度强度求较高 会机构效空间白白浪费四连杆机构运动规律求运动精确运行似规律进行运动
2：曲柄滑块机构扇形齿轮齿条机构
（1）机构简图图
图32
（2）机械功分析
根机构图知整机构运转原动件1带动杆1通滑块2带动扇形齿轮3运动扇形齿轮3刨头连接齿条啮合实现刨刀复运动
（3）工作性分析
该机构中原动件1滑块2压力角直改变原动件1长度较扇形齿轮半径较原动件1变化速度 扇形齿轮3影响时机构转速情况运转说扇形齿轮作齿条速度切削程中变化趋匀速运行
原动件1滑块2速度始终变着原动件1运转周期里BC长度变BC长度扇形齿轮3回转半径说机构运行程中推程速度趋稳定刨头回程时扇形齿轮受齿条反作力减`扇形齿轮3回转半径减扇形齿轮回程速度远推程时速度达刨床切削时速度较低回程时速度较高急回运动求刨头返运动程中避免加减速度突变产生
（4）机构传递性动力性分析
该机构中扇形齿轮齿条接触两高副外运动副低副齿轮接触运动副载荷承受力较强该机构载荷承受力较强适加工定硬度工件时扇形齿轮较工件强度较高需担心载荷出现机构断裂
整机构运转程中原动件1曲柄扇形齿轮3定范围活动杆活动影响机构设计存运转死角机构正常复运行
该机构传动机构采导杆机构扇形齿轮齿条机构
齿条固结刨头方扇形齿轮重量较运转时产生惯
量较会机构产生定击机构产生震动
（5）机构合理性济性分析
该机构设计简单尺寸根机器需进行选择宜高低时扇形齿轮重量助保持整机构衡重心稳定该机构设计较简单维修方便齿轮啮合需高精确度外没什需特设计工件具较合理性
该机构中扇形齿轮齿条加工精度求高工艺
需较麻烦工艺程制作起容易方案济成较高
3 综合评定确定方案
1 机构功实现
两种机构均实现切削功
2 工作性
第种方案刨削程中刨刀速度相较低刨削质量较满足急回特性第二种方案切削速度似均匀变化缓稳摆动导杆机构满足急回特性
3 传递性
第种方案适合低速轻载工作情况第二情况滑块导杆压力角恒90度齿轮齿条传动时压力角变承受较载荷重载情况适
4 动力性
第种方案击震动较第二种方案齿轮齿条传动稳击震动较
5 结构合理性
第种方案均杆件构成尺寸较重量轻制造简单维修方便第二种方案扇形齿轮尺寸重量 齿轮齿条制造复杂磨损宜维修
6 济性
根实际工况中刨刀般低速轻载第种方案较适合量产济效益较第二种方案扇形齿轮求定精度工艺难度扇形齿轮齿条中心距求较高适合推广
综述应选择第种方案
机构尺寸确定：
θ
H
36
647mm
120mm
162mm
389mm
400mm
522rmin
四：机构工艺动作分解运动循环图
（1）机构工艺工作：
牛头刨床运动电动机→变速机构→
摇杆机构→滑枕复运动
牛头刨床进运动电动机→变速机构→
棘轮进机构→工作台横进运动
（2）机构运动循环图
图41
五：机构尺度综合运动特性评定
机构位置划分简图
图51
等分12等分取述方案第2位置第7位置进行运动分析
（1）曲柄位置2做速度加速度分析（列矢量方程画速度图加速度图）
取曲柄位置4进行速度分析
取构件34重合点A进行速度分析
ω1562 rads 转逆时针方
（a） 速度分析 速度影法
A点： + （31）
方：
： ？ √ ？
式中： 06048ms
0887rads
V 03902 ms
V05676 ms
C点： + （32）
方：
： ？ √ ？
式中： 04789 ms
01064 ms
0788rads
图42 2位置速度分析
(b)加速度分析 加速度影法
A点：
+ + + （33）
方： A→ A→
： √ ？ √ √
式中： 2 4064ms2
0830 ms2
0346 ms2
2190 ms2
3065 ms2
3224 ms2
0084 ms2
C点
+ + （34）
方： B→ C→B
： ？ √ √ ？
式中： 3139 ms2
图43
（2）位置7进行速度加速度分析
（a） 速度分析 速度影法
A点： + （3—5）
方：
： ？ √ ？
式中： 06048ms
0311rads
V V 0064ms
50199ms
C点： + （36）
方：
： ？ √ ？
式中： 0181ms
0064ms 0311rads
图44 7位置速度分析
(b)加速度分析 加速度影法
A点：
+ + + （37）
方： A→ A→
： √ ？ √ √
式中 ： 2 4064 ms2
0368 ms2
0038 ms2
4109 ms2
6656 ms2 4064
0064 ms2
C点 ：
+ + （38）
方： B→ C→B
： ？ √ √ ？
式中： 6311 ms2
图45 7位置加速度分析
六：电动机功率型号确定
刨刀刨削运动功率1470 2W考虑机械摩擦损失建横进运动需功率17kW查资料知转速应中等转速较减速机构齿轮齿数会太根牛头刨床工况低速轻载速度较稳定具飞轮调速击较等特点初步定六级三相异步交流电动机
电机型号
功率（KW）
转速（rs）
Y2100L14
22
1403
Y2112M6
22
940
Y2132S8
22
710
Y2112M6E
22
940
数
应选型号Y 2112M6电动机额定功率22KW转速940rs符合基求
七 机构受力分析
取述方案第2位置第7位置进行受力分析
2位置进行受力分析
取2点研究象分离56构件进行运动静力分析：
已知： G6520N
FI6 G6g×ac （61）
∑Fx FI4+Fr FR450 （62）
： FR4548916N
分离34构件进行运动静力分析：
已知： FR54FR45
： FI4 G4g × a4 （63）
MS4JS4·αS409984×3352174 Nm （64）
（65）
中分作距离（测）求：69834N
图61 2位置力边形
力边形知：Fox 21697N Foy 128606N
曲柄2进行运动静力分析 作距离h015m
曲柄衡力矩：
M×h40155Nm （67）
方逆时针
位置7进行受力分析
取7点研究象分离56构件进行运动静力分析：
已知： G6520N
FI6 G6g×ac （68）
： FR4525693N
分离34构件进行运动静力分析：
已知： FR54FR45
： FI4 G4g × a4 （69）
MS4JS4·αS44456N m （610）
方α4运动方相反（逆时针）
（611）
中分作距离（测）求：281N
图62 7位置力边形
力边形知：Fox 444765N Foy169508N
曲柄2进行运动静力分析作距离h008m
曲柄衡力矩：
M×h703Nm （612）
方逆时针
八：飞轮转动惯量计算
1 环取取曲柄AB等效构件根机构位置切削阻力Fr确定运动循等效阻力矩Mr（）
根Mr（）值采数值积分中梯形法计算曲柄处位置时Mr（）功驱动力矩视常数Md 2 确定等效驱动力矩Md
Md19257N*m
2 Mr（）Md数值图形注：横坐标采位置
位置
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Mr(N*m)
152
4016
6188
7505
5483
4257
71
876
553
572
118
576
Md(Nm)
192
图81
3 估算飞轮转动惯量
（1） M()MdMr()确定等效力矩M（）列表：
位置
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
M（）
261
1253
3515
5505
2810
1584
2603
1797
212
2103
2252
2615
（2）作图采积分法
图82
出W（）作图：
位置
13
37
712
W（）（J）
341
8730
8390
8730
341
8390
图83
盈亏功Wmax8731JJe记JfWmax（2m*）
Jf5850kg*m
九：减速机构工作台进机构确定
图91
根电动机转速940rmin曲柄转速522rs传动18
根机械设计手册知闭式圆柱齿轮机构传动35闭式传动开式传动相更稳定润滑性初步定带传动闭式二级圆柱齿轮传动带传动2闭式圆柱齿轮减速机构传动采前根机械设计手册确定数模数m4
参数 齿轮
1
2
3
4
齿数z
18
27
12
60
分度圆直径d
72
108
48
240
表91
（2）工作台进方案确定
①工作台横进运动：间歇运动
工件横进运动量次求等量进必须防止工件刨削力作横移动横进执行机构实现等量进外非进时应具备动固定功螺旋机构满足功结构简单容易制造选螺旋机构作横进运动执行机构动力然驱动刨刀运动电动机必设动力源
工件间歇移动螺旋必须作间歇转动螺旋机构前必须串联间歇转动机构刨刀切削运动执行机构相联样方便实现切削运动横进运动协调配合
曲柄摇杆棘轮机构：结构简单制造容易次转角较容易调整等量转动采双式棘轮方便实现棘轮反转
适场合：低速轻载运动精度求高工作状况
初步拟定曲柄摇杆棘轮机构作牛头刨床工作台横进执行机构
曲柄棘轮机构机构简图图示
图92
附棘轮齿形设计参考
图93
②工作台垂直进运动
实现刨刀垂直进运动刨刀切削运动执行件设置垂直刨削方作间歇移动执行机构横进类似该执行机构样应具进量调非进时具动固定功时考虑动力源采手动采简单螺旋机构作刨刀垂直进运动执行机构简单工作
十：设计心体会
机械原理课程设计机械设计制造动化专业教学活动中缺重环节作名机械设计制造动化二学生觉样实训十分意义已度年半生活里数接触专业课门专业基础课课堂掌握仅仅专业基础理面面现实中种机械设计？学专业理知识运实践中呢？想样实训提供良实践台
两周机械原理课程设计样结束次实践程中学东西巩固课时学知识学课堂学东西领略处理专业技问题时显示出优秀品质更深切体会间种相互协调合作机制重问题法产生良性变化
中创新设计时感觉思维条线发散出线想够达求执行机构然设计制造工艺求高等素难实际欣慰够想独特处程锻炼运学知识设计简单评价技手工画图时认识件事情中环节认真重怕数马虎粗略会务带更误差甚错误作设计员说细心重谈TB设计时熟悉种新软件设计基础CAD画机构运动简图速度图加速度图力分析图时仅求准确误画出根步画图算出结果然工程量较花时间说考验检验中课外学CAD知识进行巩固水速度更层楼提高团队合作重
社会样群体里面沟通然处世基协调彼关系值深思体会实设计中触责感样种事情成重务付出努力断思考遇问题然总觉弱势……实生活中样事情面问题时候采取具体行动然会影响结果时候问题出现期种解决问题心态力底强种态度端正目明确样身置具体问题中更解决问题 种相互协调合作程中口角斗争难免关键处理遇分歧味计较埋怨然中表达力重仅仅类似样协调中生活中事情需样处理力面分歧家消误解相互理解增进解达谅解……许问题没想象中复杂关键心态种处理解决分歧心态毕竟出发点 通次实训学然认识足知识太扎实知识需问老师毕竟没老师旁边指点proe等立体制图软件熟悉需课余生活中强加练发展铺道路
十：参考资料
[1] 王铎 机械原理M7版北京：高等教育出版社2007
[2] 孙恒陈作模葛文杰机械原理（第七版）北京高等教育出版社2007
[3] 罗洪田机械原理课程设计手册北京：高等教育出版社1998
[4] 成先机械设计手册北京：化学工业出版社2007
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目录
v 1 机械原理课程设计容求 1
v 2 ：牛头刨床机构简介原始数 1
21：牛头刨床简介 1
22：机构求 1
23：牛头刨床设计原始数 2
v 3 ：机构方案初步确定 2
31：曲柄滑块机构摆动导杆机构 2
32：曲柄滑块机构扇形齿轮齿条机构 4
33： 综合评定确定方案 6
v 4 ：机构工艺动作分解运动循环图 7
v 5 ：机构尺度综合运动特性评定 8
51：2号位置动态静力学分析 8
52：7号位置动态静力学分析 11
v 6 ：电动机功率型号确定 13
v 7 机构受力分析 14
71：2号受力分析 14
72：7号受力分析 15
v 8 ：飞轮转动惯量计算 16
v 9 ：减速机构工作台进机构确定 19
91：减速机构确定 20
92：工作台进方案确定 20
v 10 ：设计心体会 22
v 11 ：参考文献 24
：课程设计题目容目
题目： 牛头刨床
容： 面刨削机床运动简图设计分析计算刨削机构指定位置速度加速度受力绘制位移速度加速度曲线衡力矩曲线等效阻力矩曲线等效驱动力曲线根述数确定飞轮转动惯量
目：
1：学会机械运动见图设计步骤方法
2：巩固学理知识掌握机构分析综合
基方法
3：培养学生技术资料计算作图分析综
力
4：培养学生进行机械创新设计力
二：牛头刨床简介机构求原始数
1：牛头刨床简介
牛头刨床种面切削加工机床图1电动机皮带齿轮传动减速机构减速带动曲柄1刨床工作时导杆3连杆4带动刨刀5作复运动刨头左行时刨刀进行切削称工作行程时求速度较低均匀减少电动机容量提高切削质量刨头右行时刨刀切削称空行程时求速度较高提高生产率刨床采急回作导杆机构刨刀切削完次利空回行程时间凸轮8通四杆机构191011棘轮带动螺旋机构（图中未画）工作台连工件作次进运动便刨刀继续切削刨头工作行程中受切削阻力（切削前段约005H空刀距离见图2b）空回行程中摩擦阻力刨头整运动循环中受力变化影响轴匀速运转需安装飞轮减轴速度波动提高切削质量减电动机容量
2：机构求
牛头刨床传动动机构刨头设计传动机构时满足设计机构牛头刨床正常运转时设计传动机构行程急回运动特性刨削速度匀速运动动力特性量设计结构简单实 实现传动功
3：牛头刨床设计原始数
2
刨削均速度（mms）
580
行程速度变化系数K
1．50
刨刀程H（mm）
400
切削阻力（N）
4000
空行程摩擦阻力（N）
200
刨刀越程量（mm）
20
刨头重量（N）
620
杆件重（Nm）
300
机器运转速度许均匀系数
0．05
表23 原始数
三：机构方案初步确定
1：曲柄滑块机构摆动导杆机构
（1）机构简图图
图31
（2）机械功分析
该构件中完成运动杆1236组成四连杆机构杆4带动该构件中铰接5杆完成刨床刨削运动杆1236组成曲柄摇杆机构中曲柄1原动机带动做周期性复运动连杆4带动滑块5作周期性复运动实现切削运动断进行
（3）工作性分析
机构简图中出该机构动件1连杆4长度相差机构刨削程中刨刀速度相较低刨削质量较杆1杆4 长度差刨刀空行程急回中 较快急回速度缩短机械运转周期提高机械效率
（4）传递性动力性分析
杆1236组成曲柄摇杆机构中 传动角断变化 传动性时候出现ABCD四点线机构处极位时两者传动角相等该机构中存高副回转副滑动副承受较载荷较强承载力传动较载荷传动角传动角相差时该机构运转稳震动击会机械定稳定性精确度
（5）结构合理性济性分析
该机构杆件抗破坏力较差较载荷时杆件刚度强度求较高 会机构效空间白白浪费四连杆机构运动规律求运动精确运行似规律进行运动
2：曲柄滑块机构扇形齿轮齿条机构
（1）机构简图图
图32
（2）机械功分析
根机构图知整机构运转原动件1带动杆1通滑块2带动扇形齿轮3运动扇形齿轮3刨头连接齿条啮合实现刨刀复运动
（3）工作性分析
该机构中原动件1滑块2压力角直改变原动件1长度较扇形齿轮半径较原动件1变化速度 扇形齿轮3影响时机构转速情况运转说扇形齿轮作齿条速度切削程中变化趋匀速运行
原动件1滑块2速度始终变着原动件1运转周期里BC长度变BC长度扇形齿轮3回转半径说机构运行程中推程速度趋稳定刨头回程时扇形齿轮受齿条反作力减`扇形齿轮3回转半径减扇形齿轮回程速度远推程时速度达刨床切削时速度较低回程时速度较高急回运动求刨头返运动程中避免加减速度突变产生
（4）机构传递性动力性分析
该机构中扇形齿轮齿条接触两高副外运动副低副齿轮接触运动副载荷承受力较强该机构载荷承受力较强适加工定硬度工件时扇形齿轮较工件强度较高需担心载荷出现机构断裂
整机构运转程中原动件1曲柄扇形齿轮3定范围活动杆活动影响机构设计存运转死角机构正常复运行
该机构传动机构采导杆机构扇形齿轮齿条机构
齿条固结刨头方扇形齿轮重量较运转时产生惯
量较会机构产生定击机构产生震动
（5）机构合理性济性分析
该机构设计简单尺寸根机器需进行选择宜高低时扇形齿轮重量助保持整机构衡重心稳定该机构设计较简单维修方便齿轮啮合需高精确度外没什需特设计工件具较合理性
该机构中扇形齿轮齿条加工精度求高工艺
需较麻烦工艺程制作起容易方案济成较高
3 综合评定确定方案
1 机构功实现
两种机构均实现切削功
2 工作性
第种方案刨削程中刨刀速度相较低刨削质量较满足急回特性第二种方案切削速度似均匀变化缓稳摆动导杆机构满足急回特性
3 传递性
第种方案适合低速轻载工作情况第二情况滑块导杆压力角恒90度齿轮齿条传动时压力角变承受较载荷重载情况适
4 动力性
第种方案击震动较第二种方案齿轮齿条传动稳击震动较
5 结构合理性
第种方案均杆件构成尺寸较重量轻制造简单维修方便第二种方案扇形齿轮尺寸重量 齿轮齿条制造复杂磨损宜维修
6 济性
根实际工况中刨刀般低速轻载第种方案较适合量产济效益较第二种方案扇形齿轮求定精度工艺难度扇形齿轮齿条中心距求较高适合推广
综述应选择第种方案
机构尺寸确定：
θ
H
36
647mm
120mm
162mm
389mm
400mm
522rmin
四：机构工艺动作分解运动循环图
（1）机构工艺工作：
牛头刨床运动电动机→变速机构→
摇杆机构→滑枕复运动
牛头刨床进运动电动机→变速机构→
棘轮进机构→工作台横进运动
（2）机构运动循环图
图41
五：机构尺度综合运动特性评定
机构位置划分简图
图51
等分12等分取述方案第2位置第7位置进行运动分析
（1）曲柄位置2做速度加速度分析（列矢量方程画速度图加速度图）
取曲柄位置4进行速度分析
取构件34重合点A进行速度分析
ω1562 rads 转逆时针方
（a） 速度分析 速度影法
A点： + （31）
方：
： ？ √ ？
式中： 06048ms
0887rads
V 03902 ms
V05676 ms
C点： + （32）
方：
： ？ √ ？
式中： 04789 ms
01064 ms
0788rads
图42 2位置速度分析
(b)加速度分析 加速度影法
A点：
+ + + （33）
方： A→ A→
： √ ？ √ √
式中： 2 4064ms2
0830 ms2
0346 ms2
2190 ms2
3065 ms2
3224 ms2
0084 ms2
C点
+ + （34）
方： B→ C→B
： ？ √ √ ？
式中： 3139 ms2
图43
（2）位置7进行速度加速度分析
（a） 速度分析 速度影法
A点： + （3—5）
方：
： ？ √ ？
式中： 06048ms
0311rads
V V 0064ms
50199ms
C点： + （36）
方：
： ？ √ ？
式中： 0181ms
0064ms 0311rads
图44 7位置速度分析
(b)加速度分析 加速度影法
A点：
+ + + （37）
方： A→ A→
： √ ？ √ √
式中 ： 2 4064 ms2
0368 ms2
0038 ms2
4109 ms2
6656 ms2 4064
0064 ms2
C点 ：
+ + （38）
方： B→ C→B
： ？ √ √ ？
式中： 6311 ms2
图45 7位置加速度分析
六：电动机功率型号确定
刨刀刨削运动功率1470 2W考虑机械摩擦损失建横进运动需功率17kW查资料知转速应中等转速较减速机构齿轮齿数会太根牛头刨床工况低速轻载速度较稳定具飞轮调速击较等特点初步定六级三相异步交流电动机
电机型号
功率（KW）
转速（rs）
Y2100L14
22
1403
Y2112M6
22
940
Y2132S8
22
710
Y2112M6E
22
940
数
应选型号Y 2112M6电动机额定功率22KW转速940rs符合基求
七 机构受力分析
取述方案第2位置第7位置进行受力分析
2位置进行受力分析
取2点研究象分离56构件进行运动静力分析：
已知： G6520N
FI6 G6g×ac （61）
∑Fx FI4+Fr FR450 （62）
： FR4548916N
分离34构件进行运动静力分析：
已知： FR54FR45
： FI4 G4g × a4 （63）
MS4JS4·αS409984×3352174 Nm （64）
（65）
中分作距离（测）求：69834N
图61 2位置力边形
力边形知：Fox 21697N Foy 128606N
曲柄2进行运动静力分析 作距离h015m
曲柄衡力矩：
M×h40155Nm （67）
方逆时针
位置7进行受力分析
取7点研究象分离56构件进行运动静力分析：
已知： G6520N
FI6 G6g×ac （68）
： FR4525693N
分离34构件进行运动静力分析：
已知： FR54FR45
： FI4 G4g × a4 （69）
MS4JS4·αS44456N m （610）
方α4运动方相反（逆时针）
（611）
中分作距离（测）求：281N
图62 7位置力边形
力边形知：Fox 444765N Foy169508N
曲柄2进行运动静力分析作距离h008m
曲柄衡力矩：
M×h703Nm （612）
方逆时针
八：飞轮转动惯量计算
1 环取取曲柄AB等效构件根机构位置切削阻力Fr确定运动循等效阻力矩Mr（）
根Mr（）值采数值积分中梯形法计算曲柄处位置时Mr（）功驱动力矩视常数Md 2 确定等效驱动力矩Md
Md19257N*m
2 Mr（）Md数值图形注：横坐标采位置
位置
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Mr(N*m)
152
4016
6188
7505
5483
4257
71
876
553
572
118
576
Md(Nm)
192
图81
3 估算飞轮转动惯量
（1） M()MdMr()确定等效力矩M（）列表：
位置
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
M（）
261
1253
3515
5505
2810
1584
2603
1797
212
2103
2252
2615
（2）作图采积分法
图82
出W（）作图：
位置
13
37
712
W（）（J）
341
8730
8390
8730
341
8390
图83
盈亏功Wmax8731JJe记JfWmax（2m*）
Jf5850kg*m
九：减速机构工作台进机构确定
图91
根电动机转速940rmin曲柄转速522rs传动18
根机械设计手册知闭式圆柱齿轮机构传动35闭式传动开式传动相更稳定润滑性初步定带传动闭式二级圆柱齿轮传动带传动2闭式圆柱齿轮减速机构传动采前根机械设计手册确定数模数m4
参数 齿轮
1
2
3
4
齿数z
18
27
12
60
分度圆直径d
72
108
48
240
表91
（2）工作台进方案确定
①工作台横进运动：间歇运动
工件横进运动量次求等量进必须防止工件刨削力作横移动横进执行机构实现等量进外非进时应具备动固定功螺旋机构满足功结构简单容易制造选螺旋机构作横进运动执行机构动力然驱动刨刀运动电动机必设动力源
工件间歇移动螺旋必须作间歇转动螺旋机构前必须串联间歇转动机构刨刀切削运动执行机构相联样方便实现切削运动横进运动协调配合
曲柄摇杆棘轮机构：结构简单制造容易次转角较容易调整等量转动采双式棘轮方便实现棘轮反转
适场合：低速轻载运动精度求高工作状况
初步拟定曲柄摇杆棘轮机构作牛头刨床工作台横进执行机构
曲柄棘轮机构机构简图图示
图92
附棘轮齿形设计参考
图93
②工作台垂直进运动
实现刨刀垂直进运动刨刀切削运动执行件设置垂直刨削方作间歇移动执行机构横进类似该执行机构样应具进量调非进时具动固定功时考虑动力源采手动采简单螺旋机构作刨刀垂直进运动执行机构简单工作
十：设计心体会
机械原理课程设计机械设计制造动化专业教学活动中缺重环节作名机械设计制造动化二学生觉样实训十分意义已度年半生活里数接触专业课门专业基础课课堂掌握仅仅专业基础理面面现实中种机械设计？学专业理知识运实践中呢？想样实训提供良实践台
两周机械原理课程设计样结束次实践程中学东西巩固课时学知识学课堂学东西领略处理专业技问题时显示出优秀品质更深切体会间种相互协调合作机制重问题法产生良性变化
中创新设计时感觉思维条线发散出线想够达求执行机构然设计制造工艺求高等素难实际欣慰够想独特处程锻炼运学知识设计简单评价技手工画图时认识件事情中环节认真重怕数马虎粗略会务带更误差甚错误作设计员说细心重谈TB设计时熟悉种新软件设计基础CAD画机构运动简图速度图加速度图力分析图时仅求准确误画出根步画图算出结果然工程量较花时间说考验检验中课外学CAD知识进行巩固水速度更层楼提高团队合作重
社会样群体里面沟通然处世基协调彼关系值深思体会实设计中触责感样种事情成重务付出努力断思考遇问题然总觉弱势……实生活中样事情面问题时候采取具体行动然会影响结果时候问题出现期种解决问题心态力底强种态度端正目明确样身置具体问题中更解决问题 种相互协调合作程中口角斗争难免关键处理遇分歧味计较埋怨然中表达力重仅仅类似样协调中生活中事情需样处理力面分歧家消误解相互理解增进解达谅解……许问题没想象中复杂关键心态种处理解决分歧心态毕竟出发点 通次实训学然认识足知识太扎实知识需问老师毕竟没老师旁边指点proe等立体制图软件熟悉需课余生活中强加练发展铺道路
十：参考资料
[1] 王铎 机械原理M7版北京：高等教育出版社2007
[2] 孙恒陈作模葛文杰机械原理（第七版）北京高等教育出版社2007
[3] 罗洪田机械原理课程设计手册北京：高等教育出版社1998
[4] 成先机械设计手册北京：化学工业出版社2007
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