机械原理--压床设计

1、实用文案标准文档机械原理课程设计说明书设计题目 : 压床机构设计专业班级： xxx 姓名学号： xxx 指导教师： xxx 完成日期： x年 x月 x 日实用文案标准文档目录一. 设计要求-3 1. 压床机构简介-3 2. 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) 凸轮机构设计-3 二压床机构的设计: -4 1. 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 实用文案标准文档(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

2、-13 六心得体会-14 七、参考书籍-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z1-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。实用文案标准文档2. 设计内容：（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，滑块的冲程h ，比值ce cd 、efde ，各构件质心 s的位置，曲柄转

3、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l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 ( 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，许用压力角 推程角。 ，远休止角 ? ，回程角 ，从动件的运动规律见表 9-5， 凸轮与曲柄共轴。要求

4、：按 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。选取滚子半径r ，绘制凸轮实际廓线。 以上内容作在 2 号图纸上实用文案标准文档二、压床机构的设计1、连杆机构的设计及运动分析（1） 作机构运动简图：（2）长度计算：已知： x170mm ，x2200mm ，y310mm ，1360，113120，h 210mm ，ce/cd=1/2, ef/de=1/2, bs2/bc=1/2, ds3/de=1/2。由条件可得； ede =60de=de dee 等边三角形过 d作 djee ，交 ee 于 j，交 f1f2于 h jdi=90hdj是一条水平线，dh ffffee 过 f

5、作 fk ee 过 e作 eg ff ，fkeg 在fke和egf 中，ke gf ，fe=e f, fke= egf =90fke egf ke= gf ee =ek+ke, ff=fg+gf ee =ff=h dee是等边三角形de=ef=h=210mm ef/de=1/2, ce/cd=1/2 ef=de/4=180/4=52.5mm cd=2*de/3=2*180/3=140mm 连接 ad,有 tan adi=x1/y=70/310 又ad=222270310317.33xymm 在三角形 adc 和adc 中，由余弦定理得：ac=mm 设计内容连杆机构的设计及运动分析单位mm （o

6、 ）mm r/min 符号x1 x2 y h ce/cd ef/de n1 bs2/bc ds3/de 数据70 200 310 60 120 210 1/2 1/4 90 1/2 1/2 实用文案标准文档ac =mm ab=(ac-ac )/2=69.015mm bc=(ac+ac)/2=314.425mm bs2/bc=1/2, ds3/de=1/2 bs2=bc/2=314.46/2=157.2125mm ds3=de/2=210/2=105mm 由上可得：ab bc bs2 cd de ds3 ef 69.015mm 314.425mm 157.2125mm 140mm 210mm 1

7、05mm 52.5mm 比例尺 0.05mm/(m/s) （3）机构运动速度分析：已知： n1=90r/min ；1= 2601n rad/s = 26090 =9.425 逆时针vb = 1lab = 9.425 0.069015=0.650m/s cv = bv + cbv大小 ? 0.65 ? 方向cd ab bc 选取比例尺 v=0.004m/(mm/s) ，作速度多边形vcuvpc0.03/0.05=0.600m/s vcbuvbc0.009/0.05=0.180m/s 实用文案标准文档veuvpe0.45/0.05=0.900m/s vfuvpf0.44/0.05=0.880m/s

8、 vfeuvef0.01/0.05=0.200m/s vs2uv2ps0.031/0.05mm0.620m/s vs3uv3ps0.022/0.05mm0.440m/s 2bccblv0.18/0.314425=0.572rad/s (逆时针 ) 3cdclv0.60/0.140=4.290rad/s (顺时针 ) 4effelv0.20/0.0525=3.809rad/s (顺时针 ) 项目bcefvs23s1234数值0.650 0.600 0.900 0.880 0.620 0.44 9.425 0.572 4.290 3.809 单位m/s rad/s （4）机构运动加速度分析：ab=

9、12lab=9.42520.069015=6.130m/s2ancb= 22lbc=0.57220. 314425=0.103m/s2ancd= 32lcd=4.29020.14=2.577m/s2 anfe =42lef=3.80920.0525=0.762m/s2ca= ancd+ atcd= ab + atcb + ancb 大小： ？方向： ？ c d cd ba bc c b 选取比例尺 a=0.04m/ (mm/s2), 作加速度多边形图实用文案标准文档ac=uacp=0.0033/0.01=3.300m/s2ae=uaep=0.05/0.01=5.000m/s2 atcb=ua

10、=0.031/0.01=3.100m/s2atcd=uan c=0.019/0.01=1.900m/s2 af = ae + anef + atef 大小： ? ? 方向：fe ef af=ua fp=0.032/0.01=3.200m/s2as2=ua=0.042/0.01=4.200m/s2as3=ua=0.025/0.01=2.500m/s22= atcb/lcb=3.100 /0.314425=9.859 m/s23= atcd/lcd=1.900/0.14=13.571 m/s2 项目abacaefa2sa3sa23数值6.130 3.300 5.000 3.200 4.200 2.

11、500 9.859 13.571 单位m/s2rad/s2（5）机构动态静力分析g2 g3 g5 frmax js2 js3 实用文案标准文档方案1600 1040 840 11000 1.35 0.39 单位 n kg.m2 1） 各构件的惯性力，惯性力矩：fi2=m2*as2=g2*as2/g=16004.200/9.8=685.714n （与 as2 方向相反）fi3=m3*as3= g3*as3/g=10402.500/9.8=265.306n （与 as3 方向相反）fi5= m5*af=g5*af/g=8403.200/9.8=274.286n （与 af方向相反）fr=11000

12、*0.1=1100 n.m （返回行程）ms2=js2* 2=1.359.859=13.310n.m （顺时针）ms3=js3* 3=0.3913.571=5.293n.m （逆时针）ls2= ms2/fi2=13.310/685.714 1000=19.410mm ls3= ms3/fi3=5.293/265.306 1000=19.951mm 2） 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f=20n/mm ，作其受力图构件 5 力平衡： f45+f65+fi5+g 5=0 则 f45= 1140.0n；f65=160.0n f43=f45 （方向相反

13、）(2) 对构件 2 受力分析对构件 2 进行力的分析，选取比例尺f=20n/mm ，作其受力图实用文案标准文档杆 2 对 b点求力矩，可得： fi2*li2+g2*l2 -ft32*lbc =0 864.222 120.2776+16001.6873- ft32314.425=0 ft32= 339.1786n 杆 2 对 s2点求力矩，可得： ft12*lbs2 -fi2*ls2 -ft32*lcs2 =0 ft12157.2125-864.222 11.0243-339.1786 157.2125=0 ft12=399.781n (3) 对构件 3 受力分析对构件 2 进行力的分析，选取

14、比例尺f=0.05mm/n ，作其受力图实用文案标准文档杆 3 对点 c求力矩得： ft63*lcd f43*ls3- fi3*li3+g3*cos15o *lg3 =0 ft63140-572.604 17.153-365.242 34.3066+ g3*cos15 o *17=0 ft63=77.6n 构件 3 力平衡： fn23+ ft23+f43+fi3+ft63+fn63+g 3=0 则 fn23=2401.0n ；fn63=172.1n 构件 2 力平衡： f32 +g 2+fi2+ft12+fn12=0 则 fn12=1752.458n ；f12=1798.258n (4)求作用

15、在曲柄ab上的平衡力矩 mb f61=f21=1798.258n. mb=f21* l =1798.258 67.32190.001 =121.062n.m （逆时针）实用文案标准文档项目fi2 fi3 fi5 ms2 ms3 mb fn63 ft63 数值685.714 265.306 274.286 13.310 5.293 40.68 172.1 77.6 单位n n.m n 项目fn12 ft12 fn23 ft23 f34 f45 f65 f61 数值3575.0 38.68 2401.0 298.9 1140.0 1140.0 160.0 3575.0单位n 三、凸轮机构设计有基圆

16、半径 r0=40mm e=8mm 滚子半径 r=8mm 在推程过程中：由 a=2h2 sin(2 / 0)/ 02得当0 =650时，且 00=0,即该过程为加速推程段 , 当0 =650时, 且=32.50, 则有 a=0,即该过程为减速推程段所以运动方程 s=h ( / 0) -sin(2/ 0)/(2 ) 在回程阶段，由a=-2h2 sin(2 / 0)/ 0 2得当0 =750时，且 0037.50, 则有 a=37.50, 则有 a=0,即该过程为加速回程段所以运动方程 s=h1-( / 0)+sin(2 / 0) /(2) 当0 =650时，且 00=0,即该过程为加速推程段 ,

17、当0 =650时, 且=32.50, 则有 a=900wmax/( 2 *n2 *) jf= 1495.84 kg.m2 五、齿轮机构设计已知: 齿轮6,32,112065mozz模数分度圆压力角, 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, 求得=21,142经计算后取变位系数：x5=0.393 mm xmin5=0.3529 mm x6=-0.222 mm xmin6=-0.8824 mm 分度圆直径：d5=m* z5=66.0mm d6=m* z6=192.0mm 基圆直径：

18、d5b= d5*cos=62.024mm d6b= d6*cos= db6=180.433mm 齿厚：s5=（tan*22/x）*m= 10.961mm s6=（tan*22/x）*m= 8.628 mm 齿顶高：h5a=（h*a+x5）*m=8.329mm h6a=（h*a+x6）*m = 4.642mm 齿底高：h5f=（ h*a+c*- x5）*m=4.62mm h6f=（ h*a+c*- x6）*m=8.829mm 齿顶圆直径和齿底圆直径：d5a= d5+ 2h5a=83.618mm d5f= d5-2h5f=56.675mm d6a= d6+2h6a=200.325 mm d6f= d6-2h6f=173.382mm 重合度 : 实用文案标准文档)tan(tan)tan(tan21,66,55aazz=1.390 六、心得体会对于机械原理 , 我对其一直表示很害怕, 因为我听学长学姐说机械原理这门课很难学， 很多人都挂在这上面了。 因此，我在平时花费在机械原理的时间也比其他课多很多，期末考试成绩也不错。机械原理课程设计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