机械原理课程设计——压床

1、目录一设计要求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机构的动态静力分析3凸轮机构设计3二. 压床机构的设计：41.连杆机构的设计及运动分析4(1) 作机构运动简图4(2) 长度计算4(3) 机构运动速度分析5(4) 机构运动加速度分析6(5) 机构动态静力分析8三. 凸轮机构设计11四. 飞轮机构设计12五. 齿轮机构设计13六. 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ABCDEF为其主体机构，电 动机经联轴器带动减速器的三对齿轮zl-z2、z3-z4、z5-z6将转速降低，然 后带动曲柄1转动，六杆

2、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，在曲柄轴的列一端装有供润滑连杆机构各 运动副用的油泵凸轮。图9-6表9 5设计数据2. 设计内容：（1）机构的设计及运动分折已知：中心距凡、心、y,构件3的上、下极限角，滑块的冲程H,比值 CE/CD、EF/DE,各构件质心S的位置，曲柄转速nl。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1 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），阻力线图

3、（图97）以及连杆机构设计和运动分析中所 得的结果八要求：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）凸轮机构构设计工作行程已知：从动件冲程H, 许用压力角。推程角 5o,远休止角5n回程角 5从动件的运动规律见 表9-5,凸轮与曲柄共轴。H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Po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U连杆机构的设计及运动 分析设计内容连杆机构的设计及运动分析单位mm()mmr/min符号XiX2yp 1p“HCE/C DEF/DEnlbs2

4、/b cDS”DE数据50140220601201501/21/41001/21/2(1)作机构运动简图:(2) 长度计算：已知：Xi=50mm,X2 = 140mm, Y = 220mm,1|)* =60 ,巾；=120。,H= 140mm,CE/CD二 1/2, EF/DE=l/2, BS/BC二 1/2,DS3/DE=1/2o由条件可得；ZEDE二60TDE 二 DEDEE等边三角形过D作DJ丄EE，交EE于J,交FR于H ZJDI=90HDJ是一条水平线，DH丄FFFF EE过F作FK丄EE过E作E G丄FF,FK=E G在AFKE 和ZkE GF中，KE=GF , FE二E F,ZF

5、KE二ZE GF,二90AAFKEAE, GF/.KE= GFTEE二EK+KE, FF二FG+GFEE二FF =HDEE是等边三角形/.DE=EF=H=150mmTEF/DE二 1/2, CE/CD二 1/2EF二DE/4二 130/4二37. 5mmCD二2*DE/3二2*150/3二 100mm连接 AD,有 tanZADI=X】/Y=5/22又 VAD=VX2+Y2=148. 7mm在三角形ZkADC和ADC中，由余弦定理得:AC二 VAD2 +CD2 +2AD*CD*cos (60-19. 7)=174mmAC = VAD2 +CD2-2AD*CD*cos(120-19. 7)二27

6、5mmAB二(AC-AC )/2二48mmBC二(AC+AC )/2二224. 5mm由上可得：ABBCBS：CDDEds3EF48mm224. 5mm112. 25mm100mm150mm75mm37. 5mm比例尺 0.0 5mm/ (m/s)（3）机构运动速度分析: 已知：nl=90r/min；=.2, rad/s = 100/60*2 n =10. 46 逆时针二 Iab 二 1 46 X 0. 048=0. 523ni/svc大小？ 方向丄CD0. 523丄AB丄BC选取比例尺u v二001 （mm/s）/mm,作速度多边形=0. 58m/sVcB = Ubc=0. 315m/sVE

7、 = UvPeVf =U.Pf=0. 8 /m/s=0. 85m/sVFE = Uef=0. 08m/svrR(o2 = = 1. 4rad/sI BC（逆时针）3 = =5. 8rad/s cd（顺时针）（顺时针）3 4 = LlL =2 13rad/s (EF项 目VcVeVfco.=3. 364m/s anFE = 3 .Le?二0. 17m/ sc 二 ancD+ alcD= hb + alcD + ancB大小：？ J ? V ? J方向：？ C-D 丄CD B-A 丄BC C-B 选取比例尺U a=0. 1 (mm/s)/mm,作加速度多边形图二况 “ P C 3. 7m/s3e=

8、 Ua P 4m/salcB= l/a 丄二8. 9m/salcD=i/ - C =1. 4m/sa= 3e + anEF + 血 f 大小： ？JJ?方向： VVF-E 丄EF=Ua P f =1- 3m/saS2二 J/q 归=4. 5m/s2as3= . P =2. 8m/s6Z=atCB/LCB=39. 7 rad/s:Qi 二 alCD/LCD=14radm/s2项目aBacaEa尸Cls2Cl S3a.a数值5. 473. 75.51.34.52.839.714单位m/s2rad/s2（5）机构动态静力分析G2C；3G5Js2Js3方案III6604403000.280.085单位

9、NKg.m21）.各构件的惯性力，惯性力矩：Fi2=ni2 *as2=G2*as2/g=303N （与 as2 方向相反） 3=1*353= G3*as3/g=125N （与 as3 方向相反）Fi5= mo*aF=G5*af/g=40N （与 aF 方向相反）Fr=l 1000*0. 1=1100 N.m （返回行程）M52=Js2* a 2=11. IN. m（顺时针）M：s=js3* a 3=1019N. m （逆时针）L52= M/F 辽二 36mmLs3= M53/Fi3=10min2）.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uF=20N/mm ,作

10、其 受 力图构件 5 力平衡：F+Fss+Fis+GsO 则 F.,5= 300. ON； F65=100. ON F,s=F45 （方向相反）(2)对构件2受力分析对构件2进行力的分析，选取比例尺u F=20N/mm,作其受力图杆2对B点求力矩，可得：-F申S-SL： +FALbc二0F,二 322N杆2对S2点求力矩，可得：*1叱-Fi：*L!3 -F：*LS： =0FL二224N(3)对构件3受力分析对构件2进行力的分析，选取比例尺U F=0. 05mm/N,作其受力图杆 3 对点 C 求力矩得：-FPIq +F卅Ls厂 FI3*Li3-G3*C0S15*Lg3 二0 F爲二97. 9N

11、构件 3 力平衡:齐+ FI+Fg+Fh+F+FVGfO则 F沪900N；肥3二330N构件2力平衡：弘 堆+盼咋+時0则二860N ； F：=890N(4) 求作用在曲柄AB上 的平衡力矩MbF61二F21二890NMb二F21* L 二890X48 X0. 001=44. 5N. m (逆时针)项目Fl2Fl3Fl5Ms3F63数值3031254011. 11. 1977.6单位NN.mN项目F：F%SFlFl2F45F65Foi数值22490097.9890300160.0890.0单位N三、凸轮机构设计符号ha56 S6 f单位mm()方案11730552585有基圆半径R()=40m

12、m e=8mm滚子半径R=8mm在推程过程中：111 a=2 n h3 sin(2 n 8 / 8 0)/ 8 0得当8 0 =65。时，且0 5 =0,即该过程为加速推程段，当8 0 =65。时，且5 =32.5,则有av=0,即该过程为减速推程段 所以运动方程 S=h (6/8 0) -sin(2 n 8/8 0)/(2 n )在回程阶段，由 a=-2nha): sin(26 / 8 0 )/ 8 0 2得当60二75。时，且0 8 =37. 5,则有a=0,即该过程为加速回程段 所以运动方程 S=hl-(6/6 0)+sin(2n 8/60) /(2n)当6 0二65。时，且0 8 二0

13、,即该过程为加速推程段， 当8 0二65。时，且5 =32. 5,则有a Xmin5=0. 3529 mmx6二-0. 222 mm Xmin6二-0 8824 mm分度圆直径：d5=m* Z5=66. 0mmd 6Z 6192. Omm基圆直径：dh5= d5*coscr =62. 024mmd庞二 d6*costz = db6二 180 433mm齿厚：S5= (II/2 + 2x* tancr) *m= 10. 961mmS6= (II/2 + 2x* tana ) *m= 8.628 mm齿顶高：ha5= (h* +x5 ) *m=8. 329nimhfl6= (h* +x6) *m

14、= 4. 642mm齿底高：h / 5= ( h；+c - x5)二4. 62mmh f6= ( h；+c - x6) *m=8. 829mm齿顶圆直径和齿底圆直径： d+ 2hflj=83. 618ididd f5= d5-2h / 5=56 675mmd6二 d&+2ha6 =200. 325 nund z-6= d62h z-6 =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

15、此事要躬行S不经过实践，我们乂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丄作中，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O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懂，不显得空旷和不浪费纸 张。其实要事先想好在哪一部分画什么，并确定相应的比例尺。在对