机械原理数学建模

1、机械原理综合训练（一） 题目：压床机构 班级：机自13-2班姓名：刘松学号：1307010213教师：席本强2015年 6 月 4 日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(2) 齿轮机构设计-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-6三齿轮机构设计-8一、压床机构设计要求1、机构简介图2-3压床机构简图如图23所示是压床机构简图。其中六杆机构（ABCDEF）为其主体机构，电动机经联轴节带动减速器的三对齿轮、使电机转

2、速降低，然后带动曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力Q而运动。为了减小主轴的速度波动，在曲柄轴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、连杆机构的设计及运动分析 已知：中心距、，构件3的上、下极限角、，滑块的冲程H，比值、,各构件重心S的位置，曲柄每分钟转数。要求：1）根据已知条件设计连杆机构（推导出表达式即可）；2) 推导出滑块的运动规律（位移、速度和加速度）表达式。 3）对结果进行必要的化简。 2、齿轮机构的设计 已知：齿轮、，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 与曲柄共轴。要求:1）列出设计该对齿轮传动的全部计算公

3、式和计算步骤，并写出计算以下各参数或尺寸的表达式。 1、中心距（圆整尾数为5或0或双数）；2、 啮合角；3、 按小轮不发生根切为原则分配变位系数；4、计算基圆直径 节圆展角；5、重合度; 2) 对结果进行必要的化简。 二、压床机构的设计1、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（º）mmr/min符号X1X2y'''HCE/CDEF/DEn1数据70200310601202101/21/490（1） 作机构运动简图：（2）长度计算：已知：X170mm，X2200mm，Y310mm， 60°，120°，H210mm，

4、CE/CD=1/2, EF/DE=1/2, BS2/BC=1/2, DS3/DE=1/2。由条件可得；EDE=60°DE=DEDEE等边三角形过D作DJEE，交EE于J，交F1F2于HJDI=90°HDJ是一条水平线，DHFFFFEE过F作FKEE 过E作EGFF，FKEG在FKE和EGF中，KEGF，FE=EF, FKE=EGF=90°FKEEGFKE= GFEE=EK+KE', FF=FG+GFEE=FF=HDE'E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=

5、2*DE/3=2*180/3=140mm连接AD,有tanADI=X1/Y=70/310又AD=mm在三角形ADC和ADC中，由余弦定理得：AC=mmAC=mmAB=(AC-AC)/2=69.015mm BC=(AC+AC)/2=314.425mmBS2/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：ABBCBS2CDDEDS3EF69.015mm314.425mm157.2125mm140mm210mm105mm52.5mm（3）机构运动速度分析：已知：n1=90r/min； = rad/s

6、= =9.425 逆时针 = ·lAB = 9.425×0.069015=0.650451m/s = + 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· 0.004×151.4986=0.6059944m/s· 0.004×32.3201=0.1292804m/s· 0.004×227.2479=0.9089916m/s · 0.004×216.594=0.866376m/s·0.004×54.5546=0.2182184

7、m/s·0.004×156.3208mm0.6252832m/s·0.004×113.624mm0.454496m/s0.1292804/0.314425=0.4112rad/s (逆时针)0.6059944/0.140=4.3285rad/s (顺时针)0.2182184/0.0525=4.15654rad/s (顺时针) 项目数值0.6504510.60599440.90899160.8663760.62528320.4544969.4250.41124.32854.15654单位m/sRad/s（4）机构运动加速度分析：aB=12LAB=9.425

8、2×0.069015=6.1306456m/s2anCB=22LBC=0.41122×0. 314425=0.0531647m/s2anCD=32LCD=4.32852×0.14=2.623m/s2 anFE =42LEF=4.156542×0.0525=0.907m/s2= anCD+ atCD= aB + atCB + anCB大小： ？ ？ ？ 方向： ？ CD CD BA BC CB选取比例尺a=0.04m/ (mm/s2),作加速度多边形图aC=·=0.04×114.7231=4.5889m/s2aE=·=0.04

9、×172.08465=6.8834m/s2atCB=· =0.04×55.4803=2.219 m/s2atCD=·=0.04×56.2262=2.249 m/s2aF = aE + anEF + atEF大小： ? ?方向： FE EFaF=·=0.04×78.4917=3.13967m/s2as2=·=0.04×132.3339=5.29336m/s2as3=·=0.04×86.0423= 3.4417m/s2= atCB/LCB=2.219 /0.314425=7.0573 m/s2= atCD/LCD=2.249/0.14=16.064 m/s2项目数值6.13065 4.58896.8834 3.139675.29336 3.4417 7.0573 16.064单位m/srad/s 三、齿轮机构设计符号Z5Z6am单位。mm数据1132206 1、 齿轮几何尺寸计算齿顶高系数： 齿根高系数： 1) 实际中心距的确定： ；