机械原理课程设计压床

1、. 设 计 要 求31. 压 床 机 构 简 介 32. 设 计 内 容-3(1) 机构的设计及运动分折3(2) 机构的动态静力分析3(4)*凸压轮床机构的设计机 43构设计1.连杆机构的设计及运动分析(1)作 4机构运动简图(2)(3)机长构 4运度 4动速计度分算析(4)机构运 5动加速度分析(5)机构-6 动态静力分析三凸8轮机构设计四飞轮-11机构设计五齿轮机-13构设计六.心得体会14七、参考文献14一、压床机构设计要求1. 压床机构简介图96所示为压床机构简图。其中，六杆机构 ABCDE为其主体机构，电动机经 联轴器带动减速器的三对齿轮 z1-z2、z3-z4、z5-z6将转速降低

2、，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。2. 设计内容：（1）机构的设计及运动分折已知：中心距X、夫、y,构件3的上、下极限角，滑块的冲程 H,比值CEZCD EF/DE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I号图纸上。（2）机构的动态静力分析已知：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），阻力线

3、图（图97）以及连杆机构设计和运动分析中所得的结果。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（3）凸轮机构构设计已知：从动件冲程H,许用压工作叮耳SY力角a 推程角3。，远休止 角S ?回程角3 '，从动件的运 动规律见表9-5，凸轮与曲柄共 轴。要求：按a 确定凸轮机构的 基本尺寸.求出理论廓 线外凸曲线的最小曲率半径 p。 选取滚子半径r，绘制凸轮实际廓 线。以上内容作在2号图纸上 二、压床机构的设计胶住行稈_一 机构的设计及运动分析1、连杆机构的设计及运动分析/ FKEW E' GF =90°单位mm(o

4、)mmr/mi n符号XX2yI pII pHCE/CDEF/DEn1BS/BCDS/DE数据50140220601201501/21/41001/21/2(1)作机构运动简图:(2) 长度计算：已知：Xi = 50mr，iX2= 140mr，i Y= 220mn，1 0 11 0収二 60 ，书 3 二 120 ，H= 140mmCE/CD=1/2,EF/DE=1/2,BS/BC=1/2,DS/DE=1/2。由条件可得；/ EDE =60°v DE=DE DEE等边三角形过D作DJ± EE，交EE于J，交F1F2于HvZ JDI=90° HDJ是一条水平线， D

5、HL FF' FF'/ EE过 F 作 FKL EE' 过 E'作 E' G 丄 FF', /FK= E' G在 FKE 和 E' GF 中，KE= GF , FE=E F', FKEA E' GF KE= GFv EE =EK+KE', FF ' =FG+GFEE 二FF' =H DE'E是等边三角形.DE=EF=H=150mmv EF/DE=1/2, CE/CD=1/2.EF=DE/4=150/4=37.5mmCD=2*DE/3=2*150/3=100mm连接 AD,有 tan

6、Z AD匸X/Y=5/22又 v AD*X2+Y2=148.7mm在三角形厶ADCn ADC中，由余弦定理得：AC* AC2+CC2+2AD*CD*cos(60-19.7)=174mmAC =VAC2+C2-2AD*CD*cos(120-19.7)=275mm.AB=(AC-AC )/2=48mm BC=(AC+AC ' )/2=224.5mm 由上可得：ABBCBSCDDEDSEF48mm224.5mm112.25mm100mm150mm75mm37.5mm比例尺 0.05mm/(m/s)(3)机构运动速度分析：已知：n仁90r/min ；逆时针）1 = ni?2 rad/s = 1

7、00/60*2 n =10.46 逆时针 60Vcl CD=5.8rad/s顺时针）Vb =1 I ab = 10.46 X 0.048=0.523m/sVc =Vb +VCb大小?0.523?方向丄CD丄AB丄BC选取比例尺卩v=0.01（mm/s）/mm,作速度多边形Vc二 Uv pc=0.58m/sVcb二 Uv bc=0.315m/sVe二 Uv pe=0.87m/sVf二 Uv Pf=0.85m/sVfe二 Uv ef=0.08m/s(=1.4rad/sVCBI BC2 =性=2.13rad/sIef项 目数 值0.580.870.8509.4250.5724.2903.809单 位

8、m/sRad/s顺时针）(4) 机构运动加速度分析: aB= 3 1 Lab=5.4 7m/s a CE= 3 2)6m/s2n22a ce= 3 3 Lce=3.364m/sa fe = 3 4 Lef=017m/santtnc = a cd+ a ce= a b + a cd + a cb大小：？V?V?V方向：？C D 丄 CD B A丄BCC B选取比例尺卩a=0.1(mm/s2)/mm,作加速度多边形图acd= u a P'c'=3.7m/s2aE=Ua ii2P e =5.4m/stacB=Ua "&=8.9m/s 2taCD=Ua n"

9、c'=1.4m/s2aF=aen+ a ef +ta ef大小：？VV?方向： VVF E丄 EFaF=Ua p' f ' =1.3m/s2as2= U a =4.5m/s2as3= U a =2.8m/s22= atcB/LCB=39.7 rad/s3= atCD/LCD=14radm/s项目数值5.473.75.51.34.52.839.714单位m/s22rad/s(5)机构动态静力分析G2G3G5Js2Js3万案川6604403000.280.085单位NKg.m 21）.各构件的惯性力，惯性力矩：Fi2=m *as 2=G*as2/g=303N （与 as2

10、方向相反） Fi3=m*as3= G3*as3/g=125N （与 as3方向相反） F5= m5*aF=G*af/g=40N （与 aF方向相反）Fr=11000*0.1=1100 N.m （返回行程）M2=Js2* a 2（顺时针）M3=Js3* a 3=1019N.m（逆时针）Ls2= Ms2/F i2=36mmLs3= Ms3/F i3=10mm2).计算各运动副的反作用力(1)分析构件5对构件5进行力的分析，选取比例尺卩F=20N/mm作其受力构件 5 力平衡：F45+F65+F5 +G=0贝U F45= 300.0N ； F65=100.0NF43=F45 (方向相反)(2)对构件

11、2受力分析对构件2进行力的分析，选取比例尺卩F=20N/mm作其受力图杆3对点C求力矩得：-F：3*Lcd构件 3力平衡：F23+杆 2对 B点求力矩，可得：-F i2*Ll2-G2*L2 +F、2*Lbc =0F t32= 322N杆 2 对 S2 点求力矩，可得：Fl2*LBS2 Fi2*Ls2 -F t32*Ls2 =0 j=224N(3) 对构件3受力分析对构件2进行力的分析，选取比例尺卩F=0.05mm/N作其受力图+ F43*L S3- F I3*Ll3-G3*COS10*LG3 =0 匸 63=97.9NF 23+F43+F3 +F 63+F；3+G=0则 Fn23=900N ；

12、 Fn63=330N构件 2 力平衡：F32+G+Fi2 +F 12+F；2=0则 F；2=860N ； F12=890NF6 仁 F2 仁890N.(4) 求作用在曲柄AB上的平衡 力矩MbMb=F21* L =890 X 48 X 0.001项目Fl2Fl3Fl5Ml2M35数值P 303125I 40：11.1 1.1977.6单位NN.mN项目Fti2Fn23Ft23Fl2F45F65F61数值22490097.9890300 :160.0890.0 :单位N三、凸轮机构设计符号ha Ss ss /单位mm()方案11730552585有基圆半径Ro=4Omm e=8mm滚子半径 R=

13、8mm在推程过程中：2 2由 a=2n h 3 sin(2 nS / S 0)/ S 0 得当S 0 =65°时，且00<S <32.5°,则有a>=0,即该过程为加速推程段, 当S 0 =650时且S >=32.50,则有a<=0,即该过程为减速推程段 所以运动方程 S=h ( S/S 0) -sin(2 nS /S 0)/(2 n )在回程阶段，由 a=-2 n hw si n(2 nS / S 0 )/ S 0 得当S 0' =750时，且00<S <37.50,则有a<=0,即该过程为减速回程段 当S 0

14、9; =750时，且S >=37.50,则有a>=0,即该过程为加速回程段 所以运动方程 S=h1-( S / S 0' )+s in(2 nS / S 0)/(2 n )当S 0 =650时，且00< S <32.50,则有a>=0,即该过程为加速推程段 当S 0 =650时，且S >=32.50,则有a<=0,即该过程为减速推程段 所以运动方程 S=h ( S / S 0) -si n(2 nS / S 0)/(2 n )C00000000S05101520253035S00.341.342.924.977.299.712单位:(mm)-0

15、00S40455055S1415.616.6517单位(mm)000000S80859095100105110115S17116.8316.4115.7314.8113.612.2410.8.“00000000S120125130135140145150155S9.67.656.224.683.322.211.20.单位(mm)凸轮廓线如下：五、齿轮机构设计已知：齿轮Z5 11, Z6 32,分度圆压力角20：模数m 6 ,齿轮为正常齿制，工作情况为开式传动，齿轮 z6与曲柄共轴。由于其中一齿轮齿数小于17,要避免产生根切现象必存在变位系数，必要增大其中心 距，取 a' =130mm求

16、得 '=21,142 °经计算后取变位系数：x5=0.393 mm > Xmi n5=0.3529 mmx6=-0.222 mm > Xmi n6=-0.8824 mm分度圆直径：d5=m* Z5 =66.0mmd6=m* Z6 =192.0mm基圆直径：db5= d 5*cos =62.024mmdb6= d 6*cos = db6=180.433mm齿厚：S5=(/2 2x* tan ) *m= 10.961mmS6=(/2 2x* tan)*m= 8.628 mm齿顶高：ha5=(h；+x5)*m=8.329mmha6=(ha+X6)*m = 4.642mm

17、齿底高：hf5=( h a +c* - x 5)*m=4.62mmh f6 =( h a +c - x 6)*m=8.829mm齿顶圆直径和齿底圆直径：da5= d 5+ 2h a5 =83.618mmd f5 = d 5-2h f5 =56.675mmda6= d 6+2ha6=200.325 mmdf6= d 6-2h f6=173.382mm六、心得体会机械原理课程设计一一这是我入大学的一次做课程设计。开始我不知道什么是课 程设计，因此有些茫然和不知所措，但在老师的指导和同学的互相帮助下还是按时完 成了设计。这次课程设计让我体会很深，也学到了很多新东西。“纸上得来终觉浅，觉 知此事要躬行”，不经过实践，我们又怎么能将书里的知识与实际联系在一起。在这次课程设计中，充分利用了所学的机械原理知识，根据设计要求和运动分析，选用合理的分析方案，从而设计出比较合理的机构来。这次课程设计，不仅让我们把自己所学的知识运用到实际生活中去，设计一些对社会有用的机构，也让我们深刻体会到团体合作的重要性，因为在以后的学习和工作中，但靠我们自己个人的力量是远 远不够的，必须积聚大家的智慧，才能创造出令人满意的产品来。通过这次试验我才亲身体会到自己学的知识与实际动手之间还有一定的差距。首 先在画图方面，如何布局才能使图让人清晰易