机械原理压床机构设计说明书(黄海)

0东莞理工学院城市学院机电工程系机械原理课程设计说明书设计题目压床机构设计学生姓名黄海学号201143601116指导老师蹇永良老师日期2013年12月26日1压床机构设计任务书11设计题目压床机构综合与传动系统设计12压床机构简介如图所示为压床机构简图。其中，六杆机构ABCDEF为其主体机构，电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮Z1Z2、Z3Z4、Z5Z6将转速降低，然后带动曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力FR而运动。为了减小主轴的速度波动，在曲轴A上装有飞轮，在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。压床机构简图13设计任务1、六杆机构的设计及运动分析（1）机构的设计及运动分折已知中心距X1、X2、Y,构件3的上、下极限角3、3，滑块的冲程H，比值CECD、EFDE，各构件质心S的位置，曲柄转速N1。要求设计连杆机构,作机构运动简图、机构某个位置145O的速度多边形和加速度多边形。以上内容与后面的动态静力分析一起画在2号图纸上。六杆机构已知参数设计内容连杆机构的设计及运动分析单位MM（）MMR/MIN符号X1X2Y33HCE/CDEF/DEN1BS2/BCDS3/DE2（2）机构的动态静力分析要求确定机构一个位置的各运动副中的反作用力及加于曲柄上的平衡力矩。作图部分亦画在运动分析的图样上。已知各构件的重量G及其对质心轴的转动惯量JS曲柄1和连杆4的重力和转动惯量（略去不计。G2G3G5FRMAXJS2JS3方案1600104084011000135039单位NKGM22、凸轮机构构设计（1）设计任务用图解法设计一偏置直动滚子盘形凸轮机构；画出从动件的图线；画出凸轮的理论轮廓曲线；画出凸轮的实际轮廓曲线；以上三图均绘制在A2图纸上。（2）已知条件从动件在推程作简谐运动；从动件回程作等加速等减速运动。数据50140220601201501/21/4901/21/2数据60160240601201601/21/4901/21/2数据70170250601202001/21/4901/21/2数据80180250601202401/21/4901/21/2数据80200240601202101/21/4901/21/2数据70200280601202401/21/4901/21/2数据70190300601202101/21/4901/21/2数据80180280601202101/21/41201/21/2数据80180300601202101/21/41201/21/2数据70200310601202401/21/41201/21/2数据65195280601202401/21/41201/21/2数据70200300601202401/21/41201/21/2数据75205310601202401/21/41201/21/2数据75210300601202101/21/41201/21/2数据80220310601202101/21/41201/21/23凸轮机构设计数据如下表参数方案偏距EMM基圆半径RBMM滚子半径RTMM行程HMM推程运动角T（）远何止角S（）回程运动角H（）近休止角S（）1106010301503012060210701035120601008031060103018050100304156012301204012080515601230150309090615801240150301206071580124018030906081580124012060110709108512501505090701010851050150309090111090106018030100501210851050110809080131075104015050100601415851050160401006015159010601803080703、整理、编辑关于课程设计的计算说明书，并装订成册。14进度安排序号阶段主要内容时间安排1准备1、明确任务、分工与准备2、应用解析法或图解法确定机构尺寸第一天上午（05天）2六杆机构的设计计算1、机构的运动分析；机构的位移、速度与加速度主要构件2、3、5的静力分析第一天下午至第三天上午（2天）3凸轮机构的设计绘图1、绘制机构的运动图线2、绘制凸轮机构的理论轮廓线与实际轮廓线第三天下午到第四天上午（1天）4编写设计说明书整理编写设计说明书第四天下午到第五天上午（1天）5答辩组织答辩，上交设计文件第五天下午（054天）0目录一、压床机构设计要求111压床机构简介112方案选择113六杆机构设计214六杆机构的设计及运动分析3141连杆机构的设计及运动分析3142机构运动速度分析4143机构运动加速度分析6二、凸轮机构设计721凸轮设计任务7211设计任务7212已知条件722凸轮机构构设计8221推程阶段8222回程阶段8223画凸轮从动件位移曲线图8224画凸轮轮廓线图9三、设计小结10四、参考资料101一、压床机构设计要求11压床机构简介如图所示为压床机构简图。其中，六杆机构ABCDEF为其主体机构，电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮Z1Z2、Z3Z4、Z5Z6将转速降低，然后带动曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力FR而运动。为了减小主轴的速度波动，在曲轴A上装有飞轮，在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。压床机构简图12方案选择方案一曲柄滑块机构简单的连杆机构，用曲柄带动滑块实现压床上下的来回运动。设计的机构简图如图1图12方案二曲柄六杆机构所设计的机构简图如图2所示，多了另一个支点，能使滑块移动更平稳。图2两种设计方案优的缺点比较对方案一该方案机构简单，不需要很多的铰接点，生产成本低，但是该机构的稳定性能不佳，在使用过程中需要一个滑槽提供移动副，会使冲头在运动过程中产生滑动摩擦，从而降低了该机构的效率。所以，在实际工程中，这种机构的实用性能有待商榷。对方案二该机构在原先的四杆机构的基础上多了一个固定铰链点的杆件，并通过杆件将冲头的移动副设置成不需要依靠机架提供，这样就使得机构的效率大大提高了，而且六杆机构也使得机构更稳定，在实际工程中也有了更加广阔的应用空间，所以，综合以上的两种机构的优缺点，方案二为最佳可行方案，按照所选取的数据，可以设计出满足要求的机构。结论选择方案二曲柄六杆机构13六杆机构设计已知中心距X1、X2、Y,构件3的上、下极限角，滑块的冲程H，比值CECD、EFDE，各构件质心S的位置，曲柄转速N1。要求设计连杆机构,作机构运动简图、机构12个位置的速度多边形和加速度多边形、滑块的运动线图。以上内容与后面的动态静力分析一起画在3号图纸上。已知数据如表113表1114六杆机构的设计及运动分析141连杆机构的设计及运动分析分析如图11由表11可知X170MM，X2200MM，Y280MM，60，120，313H240MM，CE/CD1/2,EF/DE1/4,BS2/BC1/2,DS3/DE1/2。由条件可得；EDE60DEDEDEE等边三角形过D作DJEE，交EE于J，交FF于HHDI1/2EDEIDE60/26090HDJ是一条水平线DHFFFFEE过F作FKEE过E作EGFF，FKEG在FKE和EGF中，KEGF，FEEF,图11设计内容连杆机构的设计及运动分析单位MM（）MMR/MIN符号X1X2YHCE/CDEF/DEN1BS2/BCDS3/DE数据70200280601202401/21/4901/21/24FKEEGF90FKFEGFKEGFEEEKKE,FFFGGFEEFFHDEE是等边三角形DEFFH240MMEF/DE1/4,CE/CD1/2EFDE/4210/4525MM；CD2DE/32240/3160MM连接AD,有TANADIX1/Y70/280又AD28862MM22708XY在三角形ADC1和ADC2中，由余弦定理得AC36646MM2104CDACDOSAC21141MM6ABACAC/27753MMBCACAC/228894MMBS2/BC1/2,DS3/DE1/2BS2BC/228894/214447MM；DS3DE/2240/2120MM由上可得ABBCBS2CDDEDS3EF7753MM28894MM14447MM160MM240MM120MM60MM142机构运动速度分析已知N190R/MIN；5RAD/S9425RAD/S逆时针1260N2609LAB9425007753M/S0730M/SVB1CVBCB大小07753方向CDABBC选取比例尺V002M/S/MM，作速度多边形，如图12VCUVPC0024522M/S0904M/SBVB0023804M/S0761M/SEVPE0026783M/S1357M/SFUVF0025848M/S1170M/S0021378M/S0276M/SFEVEF0023643M/S0729M/S图12S22PS0023392M/S0678M/S3UV30761/0288942634RAD/S逆时针2BCL0904/01605650RAD/S顺时针3DLV0276/00604600AD/S逆时针4EFL6项目BCEFVS23S1234数值0730090413571170072906789425263456504600单位M/SRAD/S143机构运动加速度分析12LAB94252007753M/S6887M/S2AB22LBC26342028894M/S2004M/S2NC32LCD565020160M/S5108M/S2DNCDATBNCATB大小方向CDCDBACBBC选取比例尺A02M/S2/MM,作加速度多边形图，如图13ACUACP022582M/S25164M/S2EAEP023873M/S27746M/S2TCBUACNC025076M/S210152M/S2图13CDTACND02377M/S20754M/S2FEANEFTEF大小方向FEEF7023246M/S26492M/S2AFUAFP021603M/S23206M/S2S22S021936M/S23872M/S23A3/LCB10152/028894RAD/S23514RAD/S22TCB/LCD0754/016RAD/S24713RAD/S23DT由上可得项目ABCAEFS2AS323数值68875164774664923206387235144713单位M/S2RAD/S2二、凸轮机构设计21凸轮设计任务211设计任务用图解法设计一偏置直动滚子盘形凸轮机构；画出从动件的图线；画出凸轮的理论轮廓曲线；画出凸轮的实际轮廓曲线；以上三图均绘制在A2图纸上。212已知条件从动件在推程作简谐运动；从动件回程作等加速等减速运动。凸轮机构设计数据如表21表21参数方案偏距EMM基圆半径RBMM滚子半径RTMM行程HMM推程运动角T（）远何止角S（）回程运动角H（）近休止角S（）8615801240150301206022凸轮机构构设计221推程阶段已知H40MM推程角T150且推程阶段做简谐余弦加速度运动，运动方程S1COS2HT由运动方程算得转角与行程S的关系，如表22表2200100200300400500600700S004371729382066171001382017909800900100011001200130014001500S220912618030033383361803827139563400单位MM222回程阶段已知H40MM回程角H120，且回程阶段做等加速等减速运动。其中，回程前半段（等加速），运动方程S2HH回程后半段（等减速），运动方程S22H根据运动方程，可算出转角与行程S的关系，如表23表2318001900200021002200230024002500S400394443777835031111261112001388926002700280029003000S8889502222055600单位MM9223画凸轮从动件位移曲线图根据表21、22、23数据，作从动件位移曲线图，如图22所示蓝色线为位移曲线图22224画凸轮轮廓线图根据图22，作凸轮轮廓线，如图