机械原理课程设计压床机构

1、机械原理课程设计压床 机构 丄Document number AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG科技大学课程设计课程设计名称：机械原理课程设计学生姓名:学院:专业及班级:指导教师：2013年1月10日课程设计任务书机电学院机制系系主任：学生班级：2010材成1、2、3班日期：一、设计目的：在学习和了解机械的通用构件和机械运行基本原理的基础上，要求学生理论与实践 相结合，深入了解机械的通用构件和机械运行基本原理在丄程常见机械中的应用， 提高学生将机械原理的基本概念和原理综合应用能力和实际动手能力。二、学生提交设计期限：在本学期2012年12月17日至2012年12

2、月21日完成，设计必须学生本人交指导 老师评阅。三、本丧讣参考材料：机械原理机械原理课程指导书四、设计题目的选定：参考设计题目附后页，任选一题。五、设计要求：1、查阅相关资料;2、提出整体系统设计方案；3、详细设汁所设汁机构的原理、组成及参数等；4、说明设计分析的步骤和讣算过程；5、设计过程绘制相关设计的CAD图纸。六、设计成果及处理说明书主要章节：1. 设计成果（包括说明书、CAD图纸等）；2. 设计说明书格式及主要章节：a. 封面（参照学院规定标准）；b. 设计任务书（包括选定设计题目与要求，可复印）；C 目a:说明书正文；（主要包括系统总体方案分析及参数确定；）e. 设计总结及体会；f.

3、 参考文献七、设计所得学分及成绩评定：本设计单独算学分及成绩：占1个学分。考核与评分主要分四个方面：1. 学生平时出勤及工作态度；2. 说明书、设计图纸的规范与正确程度及独立工作能力；3. 答辩成绩（部分学生）。八、设计进度与答疑：1、确定设计题目及查阅资料，并确定方案：日；2、虚拟仪器设讣及撰写设计报告：日；3、运行调试检测与修改，完成课程设计报告：日；4、提交设计报告，部分学生答辩：日。学生签名： 指导老师签名:学 号：日 期：日期：目录1. 设计要求压床机构简介一- 一 一 一 一 -一一1设计内容- - - - - - -2222凸轮机构设计 222. 压床机构的设计：一 一一一一一一

4、一一？连杆机构的设计及运动分析- - - 22长度计算- -3机构运动速度分析一一573. 凸轮机构设计wMMWOMM4. 齿轮机构设计MB_5心得体会- - 一 - 一 一 一 一 一 一 1 26.参考书籍一 一 一- 一 一 - -一 131.设计要求压床机构简介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zl-z2、z3-z4、z5-z6将转速降低，然后带动曲柄1转动，六杆机构 使滑块克服阻力Fr,而运动，曲柄通过连杆，摇杆带动滑块克服阻力Q冲压零件。当冲头 向下运动时，为工作行程，冲头在内无阻力；当在工作行程后行程时，冲头受到的阻

5、力 为Q,当冲头向上运动时，为空回行程，无阻力。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。设计数据见 表 62 o图1机构简图图2凸轮简图图3齿轮机构图4阻力线图.设计内容：已知：中心距xl、x2、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。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

6、），阻力线图（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。已知：机器运转的速度不均匀系数8,有动态静力分析中所得的平衡力矩心，驱动力 矩Ma为常数，飞轮安装在曲柄轴A上。要求：用惯性力法求飞轮动惯量Jf.已知：从动件冲程H,许用压力角a.推程角4）,远休止角4）s,回程角4）,从动 件的运动规律，凸轮与曲柄共轴。要求：按代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血。 选取滚子半径r”绘制凸轮实际廓线。已知：齿数Z“Z6模数m分度角a齿轮为正常齿制，工作情况为开式齿轮，齿

7、轮与曲 柄共轴。要求：选择两轮变位系数xt, x2,计算此对齿轮传动的各部分尺寸。2.压床机构的设计作机构的位置简图机构的极限点和中间的位置简图图5机构位置简图长度计算表1设计数据表设计内容连杆机构的设计及运动分析单位mm(o)mmr/min符号Xxx2y屮 3屮3HCE/CDEF/DEnlBS：/BCDSs/DE数据70200310601202101/21/4901/21/21.已知：Xi = 70mmX：=200mm, Y=310mm屮J =60 ,屮3=120H=210mmCE/CD二1/2, EF/DE二1/4由条件可得；ZE：DEl60,/de2=de1DEE等边三角形过D作DJ丄E

8、战,交EE于J,交F品于HI DE产DE, ZE:DE:=60 ZJDE产30又屮J =60 ZJDI二90HDJ是一条水平线，DH丄FE过 F:作 F：K 丄 EE 过 E1 作 E：G 丄 FR,F：K=E：G在和中，KF：=GE“ FEfEF“ZF：KEi=ZE2GF2=90.af1ke1ae2gf2AKE2= GF1 EWfEM+KEi, F：FfF：G+GF2AE;E:=F;F：=HDEE是等边三角形/. DE2=F J7：二H 二 21 OmmDE 二 210mmTEF/DE二 1/4, CE/CD二 1/2 EF 二 DE/4 二 210/4=CD 二 2*DE/3 二 2*21

9、0/3=140mm连接 AD,有 tdnZADI二Xl/Y二70/310又 I AD二 yJx2+Y2 = J7()2+3心=317.33mm令ZADI二&责 sin。二70/ cos。二310/在三角形AADC和ADC中，曲余弦定理得：AC2= yjcD2 +AD2- 2AD.CDcos(l 20 - 0)=AC：二 JCDGAD1 -2ADCDcos0。-&)二 AB 二(AC2-ACl)/2= BO (ACl+AC2)/2=BS/BC 二 1/2DS3/DE 二 1/2BSc=BC/ 2= mmDS3 二 DE/ 2=105mm山上可得各杆件的长度：表2杆件的长度表ABBCBS：CDDE

10、DS：EF140mm210mm105mm机构运动速度分析已知：nl=90r/min；机构处于B,分析速度。图6机构位置图co. = 27： rad/s = 一2/r = rad/s 逆时针 1 60 60V/J 二 1屈二 X 二sVC 二+ 仏大小方向丄CD 丄AB 丄BC选取比例尺U v= （mm/s）,作速度多边形图7速度多边形Vc =况 V pc -SVCB = U V be =sVe = U Pe -sVf ll v Pf =sV FE = u V ef =S（逆时针）（顺时针）（顺时针）表3速度表项目数值单 位m/sRad/ s&b 3 1LAB X s旅尸 3 2LBC二 X 0

11、. 314425二saV 3 3LCD 二 X 二 sanFE 二 3 4LEF二 X 二sU c = aci+ a；。二 aB + al + acB大小： JJJ方向： C-D CD B-A 丄BCC-B选取比例尺U a= (mm/s2),作加速度多边形图图8加速度多边形图Ua P=sz=Ua Pe=才 一nfcf =a C8- Il q -S.Ja cd- Vla 兄 c 二二sQf二 &e+n.ta e? a if大小：VJ方向：VJF-E丄 EFaf=s:比产S，比 3 二二 S(X sicb/Lcb / m/s(X &o/Lcd二二 ni/s-表4加速度表项目数值单位m/s2rad/

12、s23、凸轮机构设计符号ha8s8，单位mm()方案31930653575表5凸轮参数2) 凸轮机构设计1.凸轮基本尺寸凸轮的基本参数如表6-2,因而凸轮的角速度为w二s。利用余弦加速度运动规律的推程 的运动方程式(4-3d),回程的运动方程式(4-3b)可知，当0二时，从动件速度V有最大值，且为V二S因而 e=v/2w=取 e二 16mmv = 7diwsin(7iD / J0)/2J0 a = hw2 cos加 / JO)/2JO2(4-3a)s = 1 cos(加 / Jo)/2s =方1 +cos(龙 / JO)/2 J(ds/-)/tan a-s)，+疋(4-13)(4-14)有基圆

13、半径Ro二40mm e二16mm滚子半径R二8mm在推程过程中：由 a=2 n h2 sin (2 n S / 6 0) / 5 02 得当5 0二65。时，且0二，则有a=0,即该过程为减速推程段所以运动方程 S 二h (5/50) -sin(2n 8/80)/(2n)在回程阶段，由 a=-2nhcD= sin(2 3i 5/8 0 )/ 6 O 2得当6 O二75。时，且0 6 ,则有a=,则有a=0,即该过程为加速回程段 所以运动方程 S=hl-(5/5 0 )+sin(2n 8/80) /(2n)当8 0二65。时，且0 8 =0,即该过程为加速推程段，当5 0二65。时，且5 =,则

14、有a Xmin5= mmx6= mm Xmin6= mm分度圆直径：d5=m* Z5=dE Z6=基圆直径：d肋二 d5*cosa =d/6= d 水cos Q 二 db6二齿厚：S5= (II/2 + 2x* tan a ) *m=S6= (II/2 + 2x*tana ) *m= mm齿顶咼：h“5二(h：+x)恤二h6=(h：+x6)=齿底高：h r5= ( h：+c- x5) *m=h/6=( h：+J- x6)齿顶圆直径和齿底圆直径：d“5二 d5+ 2h“5二d/5= g-2h“ 二九二 d6+2hfl6= mmd/6= d6-2h/6 =重合度:2 匕 tan a.5 - tan

15、 Q)+ Z6tan 盛6 一伽 a)=5. 心得体会做机械原理课程设计是笫一次做课程设计，一开始都不知道课程设计是什么东西，通过 老师的指导已经自己的学习终于有了自己的思路。在课程设计中充分体现从学习到运用再到 实践的过程。短短的一周课程设计，过的很快却过得非常忙碌充实，学到了很多东西。课程设计综合性非常强，做机械原理课程设计涉及到机械原理课理论知识、理论力学理 论知识、CADil算机绘图，做课程设计把以前所学的这些知识重新温习了一遍。要做好这一 门课程设计，就必须学会联系并综合运用这些知识，还要适当的去查阅一些其他的资料。做 完课程设计最大的收获就是我觉得CAD熟练多了，许多以前没有掌握的技巧现在学会了。相 当于把以前学过的内容深一层地复习了一遍，知识的运用更灵活了。在课程设计中我深深地体会到我们学习中的许多不足之处。首先学习知识太过于散乱，各科 内容很少有机会联系结合起来，更是也很少有机会让我们去实践，去把这些知识运用到一 起，做成一个实际有意义的作品出来。再者我们的课程经常学完了就不管了