（3）切削力p大小及變化規律如圖2所示，在切削行程的兩端留出一點空程。具體資料由表1選定。
2、設計要求
在滿足運動要求和動力要求的條件下，每人擬出2個設計方案。確定每個方案的機構尺寸，繪出機構運動簡圖，並對每個方案進行運動分析，在此基礎上對所擬定方案的各種效能進行多方面的分析和比較，從而選定乙個比較合理的設計方案，最後對選定的方案用**法作乙個一般位置的運動分析，包括機構運動簡圖，速度，加速度向量圖，一起畫在1號圖紙上。
3、主體機構設計可在以下幾種方案中選擇，也可以自己提出運動方案。
a、擺動導桿機構與搖桿滑塊機構組合
b、轉動導桿機構與對心曲柄滑塊機構組合
c、偏置曲柄滑塊機構
d、曲柄搖桿機構與搖桿滑塊機構組合
e、雙曲柄機構與對心曲柄滑塊機構組合
f、擺動導桿機構與齒輪齒條機構組合
g、擺動從動件凸輪機構與搖桿滑塊機構組合
4、為便於對機構尺寸進行修正，可以編制通用程式或使用cai軟體，計算的內容包括：刨刀的位移s，速度v，加速度a，主要構件的角位移，角速度和角加速度，並用計算機繪出刨刀的位移線圖，速度線圖和加速度線圖。
5、設計方案的比較和論證
對於提出的兩種設計方案要進行比較和論證，選出乙個較好的方案。可從以下幾方面進行比較
a、刨刀的行程、行程速比係數和最小傳動角是否滿足要求。
b、刨刀工作行程的運動平穩性，最大速度值和最大加速度值。
c、結構的複雜程度，如構件的數量，連架桿的複雜程度（如單支撐、雙支撐等）。
d、加工工藝的難易，加工費用的高低和裝配工藝的難易等。
e、最大輪廓尺寸和重量的大小，材料費用的高低。
f、工作可靠性和耐久性。
g、機構平衡的難易。
6、飛輪轉動慣量的確定
在對主體機構作運動分析的基礎上，在滿足運轉不均勻係數δ=0.15的條件下，用簡化計算方法確定飛輪的轉動慣量。選取主體機構的曲柄為等效構件，作用在曲柄上的驅動力矩md為常量，生產阻力為切削力p，飛輪安裝在曲柄軸上，要求計算等效構件10－12個等分位置及切削起始點和終點的等效阻力矩，並在圖紙上繪製等效阻力矩mr（φ）和等效驅動力矩md（φ）線圖（φ為曲柄的角位置），再繪製等效力矩作功線圖，從而求得最大盈虧功，用簡化計算方法確定飛輪轉動慣量jf
8、圖紙上應包括機構運動簡圖，速度和加速度運動分析向量圖，機構運動分析的位置，速度，加速度線圖，等效阻力矩、驅動力矩線圖，等效阻力矩作功及等效驅動力矩作功圖。
三、進給凸輪機構設計
推程回程
圖3 凸輪機構尺寸
1、設計方案
進給機構採用如圖1、3所示的凸輪機構－－鉸鏈四桿機構－－棘輪機構－－螺旋機構的設計方案。課程設計只進行凸輪機構綜合，凸輪機構為擺動從動件盤形凸輪機構，凸輪安裝在主體機構的曲柄軸上，與曲柄一起作順時針轉動，其工作迴圈為公升－停－降－停四個行程。對應的凸輪行程運動角為φ01、φ02、φ03 和φ04。
推程許用壓力角為[α]回程許用壓力角為[α』]，推程最大擺角為ψmax，擺桿長度為l，參考設計資料見表2，每人選取一組資料。
表2 凸輪機構設計資料
從動件在推程和回程中的運動規律及各行程的運動角均由學生自定。
2、設計要求
根據機器的工作情況選擇適當的推桿運動規律。繪製刨刀運動與工作台進給運動相互協調的工作迴圈圖，根據工作迴圈圖確定凸輪各行程的運動角（上停程φ02＝10°），並在滿足壓力角條件和最小曲率半徑條件下確定基圓半徑，滾子半徑、凸輪轉動中心與推桿中心間的中心距。可以用凸輪cai軟體確定凸輪的基圓半徑及各部分尺寸，並用計算機繪製凸輪的廓線圖和機構簡圖。
也可以用**法在圖紙上繪製推桿運動線圖和包括理論廓線與實際廓線的凸輪機構圖
進給凸輪機構速度低，且對運動規律無特殊要求，但為了提高使用壽命，應在考慮加工容易的同時，適當改善其動力特性，合理地選擇推桿的運動規律。
機器的工作迴圈圖畫在說明書中，由此確定凸輪各行程的起始角度位置與行程運動角的大小推程的凸輪運動角不可選得太小，否則將增大凸輪的尺寸，降低動力效能，一般可取70°－80°，上停程運動角建議取10°，回程時推桿也不可回得太快，一般回程運動角φ03 與φ01 接近或稍小些，其餘為下停程。在說明書中必須說明與凸輪推程的起始點相對應的主體機構曲柄的角位置，注意在切削時不可以進給。
3、凸輪機構設計採用**法，可由表2確定擺桿長度l，再用cai軟體確定凸輪的基圓半徑及中心距，使凸輪廓線不失真，且滿足壓力角條件，滾子半徑等條件。然後列印出凸輪的位移、速度、加速度線圖，凸輪的理論廓線、實際廓線圖。
推桿運動線圖要求按比例繪出整個迴圈的運動線圖（下停程可省）。繪圖時每個行程的凸輪運動角分為8－10等分，採取適當比例尺，可以近似用弦長代替弧長即代替角度。
為方便起見，可將聯接凸輪中心與推桿轉動中心的中心線置於水平位置，然後畫出基圓和理論廓線，並在理論廓線的曲率半徑最小處，畫出理論廓線的最小曲率半徑並按以下關係確定滾子半徑rf：
rf<ρmi n-3（mm） 或 rf<0.8ρmi n（mm）
確定了滾子半徑後，就可繪出凸輪的實際廓線.
四、齒輪機構設計
1、設計要求
齒輪傳動機構採用圖1所示的設計方案，運動由電機輸入，經皮帶輪d1、d2及齒輪，z1，z2 及z3，z4，驅動主體機構的曲柄轉動。電機轉速，皮帶輪直徑以及齒輪的模數見表3。
表3 齒輪機構設計有關引數
齒輪1，2採用標準齒輪，齒輪3，4由於受力較大，擬採用正傳動。嚙合角建議在22°－25°之間選取。
2、設計方法、過程
根據電機轉速和曲柄轉速以及皮帶輪直徑，算出兩級齒輪傳動的總傳動比，再按傳動比先小後大的原則分配兩級傳動比的大小。選擇齒數時，為避免根切，一般應滿足小齒輪的齒數大於18。求出xς=x3+x4, y, δy。
按小齒輪變位係數大，大齒輪變位係數小，或為零的原則分配變位係數x3 ，x4，最後給出所有四個齒輪的尺寸並校核ε＞1。注意當大齒輪的變位係數選擇為零時，仍然需要齒頂消減，因此與標準齒輪不同，稱為零變位齒輪。
五、編寫設計說明書
1、設計題目
2、主體機構設計方案的擬定，各方案的機構運動簡圖，以及方案的分析和論證。
3、所有設計分析計算的基本過程，引數選擇和計算結果，專案較多時應列表。
4、主要計算公式和主要推導過程，列印源程式與輸入輸出資料，線圖和機構簡圖。
機械原理課程設計指導書
三 機械創新設計 1.機構選型 選型分為選出與選定。1 選擇執行機構的型別 a.首先應滿足執行構件運動形式要求，另外還應保證機械的結構簡單 緊湊，便於製造與安裝 b.具有足夠的強度和工作壽命，工作安全可靠 c.各執行機構之間的動作與運動便於協調配合等。首先根據已知的設計要求，按執行構件的運動形式及運...
機械原理課程設計指導書
科信學院 第一章牛頭刨床總體設計 作圖法 任務書 一 機械原理課程設計的目的 機械原理課程設計是高等工業學校機械類專業學生第一次較全面的機械運動學和動力學分析與設計的訓練，是本課程的乙個重要實踐環節。其基本目的在於 進一步加深學生所學的理論知識，培養學生獨立解決有關本課程實際問題的能力。使學生對於機...
機械原理課程設計指導書
機電學院 第一章牛頭刨床總體設計 作圖法 任務書 一 機械原理課程設計的目的 機械原理課程設計是高等工業學校機械類專業學生第一次較全面的機械運動學和動力學分析與設計的訓練，是本課程的乙個重要實踐環節。其基本目的在於 進一步加深學生所學的理論知識，培養學生獨立解決有關本課程實際問題的能力。使學生對於機...