机械原理课程设计-压床机构

湖南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：学号：指导教师： 课程设计任务书机电学院机制系系主任：学生班级：材成1、2、3班日期：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工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。学生提交设计期限：在本学期2021年12月17日至2021年12月21日完成，设计必须学生本人交指导老师评阅。本设计参考材料：《机械原理》《机械原理课程指导书》 设计题目的选定：参考设计题目附后页，任选一题。设计要求：查阅相关资料；提出整体系统设计方案；详细设计所设计机构的原理、组成及参数等；说明设计分析的步骤和计算过程；设计过程绘制相关设计的CAD图纸。设计成果及处理说明书主要章节：设计成果（包括说明书、CAD图纸等）；设计说明书格式及主要章节：封面（参照学院规定标准）；设计任务书（包括选定设计题目与要求，可复印）；目录说明书正文；（主要包括系统总体方案分析及参数确定；）设计总结及体会；参考文献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：学生平时出勤及工作态度；说明书、设计图纸的规范与正确程度及独立工作能力；答辩成绩（部分学生）。设计进度与答疑：确定设计题目及查阅资料，并确定方案：12.17日；虚拟仪器设计及撰写设计报告：12.18日；运行调试检测与修改，完成课程设计报告：12.19～12.20日；提交设计报告，部分学生答辩：12.21日。学生签名：指导老师签名：学号：日期：日期：目录1.设计要求11.1压床机构简介11.2设计内容21.2.1机构的设计及运动分折21.2.2机构的动态静力分析21.2.3飞轮设计21.2.4凸轮机构设计21.2.5齿轮机构设计22．压床机构的设计:22.1连杆机构的设计及运动分析22.1.1作机构运动简图22.1.2长度计算32.1.3机构运动速度分析52.1.4机构运动加速度分析73．凸轮机构设计94．齿轮机构设计115．心得体会126．参考书籍13.设计要求1.1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0.75H内无阻力；当在工作行程后0.25H行程时，冲头受到的阻力为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6-2。图1机构简图图2凸轮简图图3齿轮机构图4阻力线图1.2.设计内容：1.2.1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、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1～2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。1.2.2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9—7)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。1.2.3飞轮设计已知：机器运转的速度不均匀系数δ，有动态静力分析中所得的平衡力矩My，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.1.2.4凸轮机构构设计已知：从动件冲程H，许用压力角[α]．推程角φ，远休止角φs，回程角φ'，从动件的运动规律，凸轮与曲柄共轴。要求：按[α]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ρmin。选取滚子半径rg，绘制凸轮实际廓线。1.2.5齿轮机构设计已知：齿数Z5,Z6模数m分度角α齿轮为正常齿制，工作情况为开式齿轮，齿轮与曲柄共轴。要求：选择两轮变位系数x1,x2,计算此对齿轮传动的各部分尺寸。2.压床机构的设计2.1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2.1.2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X1X2yΨ3'Ψ3''HCE/CDEF/DEn1BS2/BCDS3/DE数据70200310601202101/21/4901/21/21.已知：X1＝70mmX2＝200mm，Y＝310mmΨ3'＝60°，Ψ3''＝120°H＝210mmCE/CD=1/2,EF/DE=1/4由条件可得；∠E1DE2=60°∵DE2=DE1∴△DE1E2等边三角形过D作DJ⊥E1E2，交E1E2于J，交F1F2于H∵DE1=DE2∠E1DE2=60°∠JDE1=30°又∵Ψ3’＝60°∴∠JDI=90°∴HDJ是一条水平线，∴DH⊥F1F2∴F1F2∥E1E2过F2作F2K⊥E1E2过E1作E1G⊥F1F2，∴F2K＝E1G在△F2KE2和△E1GF1中，KF2＝GE1，F2E2=E1F1,∠F1KE1=∠E2GF2=90°∴△F1KE1≌△E2GF2∴KE2=GF1∵E1E2=E2K+KE1,F1F2=F1G+GF2∴E1E2=F1F2=H∵△DE1E2是等边三角形∴DE2=F1F2=H=210mm∴DE=210mm∵EF/DE=1/4,CE/CD=1/2∴EF=DE/4=210/4=52.5mmCD=2*DE/3=2*210/3=140mm连接AD,有tan∠ADI=X1/Y=70/310又∵AD=mm令∠ADI=责sin=70/317.33cos=310/317.33∴在三角形△ADC和△ADC’中，由余弦定理得：AC2==383.44mmAC1==245.41mm∴AB=(AC2-AC1)/2=69.015mmBC=(AC1+AC2)/2=314.425mmBS2/BC=1/2DS3/DE=1/2∴BS2=BC/2=157.21mmDS3=DE/2=105mm由上可得各杆件的长度：表2杆件的长度表ABBCBS2CDDEDS3EF69.015mm314.425mm157.21mm140mm210mm105mm52.5mm2.1.3机构运动速度分析已知：n1=90r/min；机构处于B，分析速度。图6机构位置图=rad/s==9.425rad/s逆时针=·lAB=9.425×0.069015=0.650m/s=+大小?0.65?方向⊥CD⊥AB⊥BC选取比例尺μv=0.004m/(mm/s)，作速度多边形图7速度多边形＝·＝0.03/0.05=0.600m/s＝·＝0.009/0.05=0.180m/s＝·＝0.45/0.05=0.900m/s＝·＝0.44/0.05=0.880m/s＝·＝0.01/0.05=0.200m/s＝·＝0.031/0.05mm＝0.620m/s＝·＝0.022/0.05mm＝0.440m/s∴＝＝0.18/0.314425=0.572rad/s(逆时针)ω＝＝0.60/0.140=4.290rad/s(顺时针)ω＝＝0.20/0.0525=3.809rad/s(顺时针)表3速度表项目数值0.6500.6000.9000.8800.6200.449.4250.5724.2903.809单位m/sRad/s2.1.4机构运动加速度分析：aB=ω12LAB=9.4252×0.069015=6.130m/s2anCB=ω22LBC=0.5722×0.314425=0.103m/s2anCD=ω32LCD=4.2902×0.14=2.577m/s2anFE=ω42LEF=3.8092×0.0525=0.762m/s2=anCD+atCD=aB+atCB+anCB大小：？√？√？√方向：？C→D⊥CDB→A⊥BCC→B选取比例尺μa=0.04m/(mm/s2),作加速度多边形图图8加速度多边形图aC=·=0.0033/0.01=3.300m/s2aE=·=0.05/0.01=5.000m/s2atCB=·=0.031/0.01=3.100m/s2atCD=·=0.019/0.01=1.900m/s2aF=aE+anEF+atEF大小：?√√?方向：√√F→E⊥EFaF=0.032/0.01=3.200m/s2as2=0.042/0.01=4.200m/s2as3=0.025/0.01=2.500m/s2=atCB/LCB=3.100/0.314425=9.859m/s2=atCD/LCD=1.900/0.14=13.571m/s2表4加速度表项目数值6.1303.3005.0003.2004.2002.5009.85913.571单位m/srad/s凸轮机构设计表5凸轮参数符号h[α]δδsδ＇单位mm（0）方案319306535752).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=9.425rad/s。利用余弦加速度运动规律的推程的运动方程式（4-3a)，回程的运动方程式（4-3b)可知，当σ=27.50时，从动件速度v有最大值，且为v=292.93mm/s因而e=v/2w=15.5mm取e=16mm(4-3a)(4-3b)再利用公式（4-13)和(4-12)可求的凸轮的基圆半径r0=40mmr0(4-13)rt0.4r0(4-14)有基圆半径R0=40mme=16mm滚子半径R=8mm在推程过程中：由a=2πhω2sin(2πδ/δ0)/δ02得当δ0=650时，且00<δ<32.50,则有a>=0,即该过程为加速推程段,当δ0=650时,且δ>=32.50,则有a<=0,即该过程为减速推程段所以运动方程S=h[(δ/δ0)-sin(2πδ/δ0)/(2π)]在回程阶段，由a=-2πhω2sin(2πδ/δ0’)/δ0’2得当δ0’=750时，且00<δ<37.50,则有a<=0,即该过程为减速回程段,当δ0’=750时,且δ>=37.50,则有a>=0,即该过程为加速回程段所以运动方程S=h[1-(δ/δ0’)+sin(2πδ/δ0’)/(2π)]当δ0=650时，且00<δ<32.50,则有a>=0,即该过程为加速推程段,当δ0=650时,且δ>=32.50,则有a<=0,即该过程为减速推程段所以运动方程S=h[(δ/δ0)-sin(2πδ/δ0)/(2π)]表6凸轮位置数据δ0050100150200250300350S00.060.431.383.025.308.0510.95单位(mm)δ40045050055600650S13.7015.9817.6218.5718.9419.00单位(mm)δ10001050110011501200125013001350S19.0018.9618.7118.0816.9415.2913.1810.76δ14001450150015501600165017001750S8.245.823.712.060.920.0400单位(mm)凸轮廓线如下:（a）(b)图9(a)凸轮轮廓图(b)位移和角度关系图4.齿轮机构设计已知:齿轮,齿轮为正常齿制，工作情况为开式传动，齿轮与曲柄共轴。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=0.393mm>Xmin5=0.3529mmx6=-0.222mm>Xmin6=-0.8824mm分度圆直径：d=m*Z=66.0mmd=m*Z=192.0mm基圆直径：d=d*cos=62.024mmd=d*cos=db6=180.433mm齿厚：S=（）*m=10.961mmS=（）*m=8.628mm齿顶高：h=（h+x）*m=8.329mmh=（h+x）*m=4.642mm齿底高：h=（h+c-x）*m=4.62mmh=（h+c-x）*m=8.829mm齿顶圆直径和齿底圆直径：d=d+2h=83.618mmd=d-2h=56.675mmd=d+2h=200.325mmd=d-2h=173.382mm重合度:=1.3905．心得体会做机械原理课程设计是第一次做课程设计，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、CAD计算机绘图，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，用不了多久就忘得一干二净，到毕业时甚至有些课程究竟学到了什么东西都不知道。还有许多学生对实习、实验等实践性课程不重视，只重视有考试的课程，实践严重不足。我们应该把理论用于实践，只有通过实践才能创造有价值的东西。6.参考文献[1]潘存云，唐进元.机械原理[M]湖南：中南大学出版社，2021[2]王湘江.机械原理课程设计指导书[M]湖南：中南大学出版社，2021[3]刘鸿文.理论力学（第五版）[M]北京：高等教育出版社，2021[4]刘小年.AutoCAD计算机绘图基础[M]湖南：湖南大学出版社，2021

社会实践报告系别：班级：学号：姓名：作为祖国未来的事业的继承人，我们这些大学生应该及早树立自己的历史责任感，提高自己的社会适应能力。假期的社会实践就是很好的锻炼自己的机会。当下，挣钱早已不是打工的唯一目的，更多的人将其视为参加社会实践、提高自身能力的机会。许多学校也积极鼓励大学生多接触社会、了解社会，一方面可以把学到的理论知识应用到实践中去，提高各方面的能力；另一方面可以积累工作经验对日后的就业大有裨益。进行社会实践，最理想的就是找到与本专业对口单位进行实习，从而提高自己的实战水平，同时可以将课本知识在实践中得到运用，从而更好的指导自己今后的学习。但是作为一名尚未毕业的大学生，由于本身具备的专业知识还十分的有限，所以我选择了打散工作为第一次社会实践的方式。目的在于熟悉社会。就职业本身而言，并无高低贵贱之分，存在即为合理。通过短短几天的打工经历可以让长期处于校园的我们对社会有一种更直观的认识。实践过程：自从走进了大学，就业问题就似乎总是围绕在我们的身边，成了说不完的话题。在现今社会，招聘会上的大字报都总写着“有经验者优先”，可还在校园里面的我们这班学子社会经验又会拥有多少呢？为了拓展自身的知识面，扩大与社会的接触面，增加个人在社会竞争中的经验，锻炼和提高自己的能力，以便在以后毕业后能真正真正走入社会，能够适应国内外的经济形势的变化，并且能够在生活和工作中很好地处理各方面的问题，我开始了我这个假期的社会实践-走进天源休闲餐厅。实践，就是把我们在学校所学的理论知识，运用到客观实际中去，使自己所学的理论知识有用武之地。只学不实践，那么所学的就等于零。理论应该与实践相结合。另一方面，实践可为以后找工作打基础。通过这段时间的实习，学到一些在学校里学不到的东西。因为环境的不同，接触的人与事不同，从中所学的东西自然就不一样了。要学会从实践中学习，从学习中实践。而且在中国的经济飞速发展，又加入了世贸，国内外经济日趋变化，每天都不断有新的东西涌现，在拥有了越来越多的机会的同时，也有了更多的挑战，前天才刚学到的知识可能在今天就已经被淘汰掉了，中国的经济越和外面接轨，对于人才的要求就会越来越高，我们不只要学好学校里所学到的知识，还要不断从生活中，实践中学其他知识，不断地从各方面武装自已，才能在竞争中突出自已，表现自已。在餐厅里,别人一眼就能把我人出是一名正在读书的学生,我问他们为什么,他们总说从我的脸上就能看出来,也许没有经历过社会的人都有我这种不知名遭遇吧!我并没有因为我在他们面前没有经验而退后,我相信我也能做的像他们一样好.我的工作是在那做传菜生,每天9点钟-下午2点再从下午的4点-晚上8:30分上班,虽然时间长了点但,热情而年轻的我并没有丝毫的感到过累,我觉得这是一种激励,明白了人生,感悟了生活,接触了社会,了解了未来.在餐厅里虽然我是以传菜为主,但我不时还要做一些工作以外的事情，有时要做一些清洁的工作，在学校里也许有老师分配说今天做些什么，明天做些什么，但在这里，不一定有人会告诉你这些，你必须自觉地去做，而且要尽自已的努力做到最好，一件工作的效率就会得到别人不同的评价。在学校，只有学习的氛围，毕竟学校是学习的场所，每一个学生都在为取得更高的成绩而努力。而这里是工作的场所，每个人都会为了获得更多的报酬而努力，无论是学习还是工作，都存在着竞争，在竞争中就要不断学习别人先进的地方，也要不断学习别人怎样做人，以提高自已的能力！记得老师曾经说过大学是一个小社会，但我总觉得校园里总少不了那份纯真，那份真诚，尽管是大学高校，学生还终归保持着学生的身份。而走进企业，接触各种各样的客户、同事、上司等等，关系复杂，但我得去面对我从未面对过的一切。记得在我校举行的招聘会上所反映出来的其中一个问题是，学生的实际操作能力与在校理论学习有一定的差距。在这次实践中，这一点我感受很深。在学校，理论的学习很多，而且是多方面的，几乎是面面俱到；而在实际工作中，可能会遇到书本上没学到的，又可能是书本上的知识一点都用不上的情况。或许工作中运用到的只是很简单的问题，只要套公式似的就能完成一项任务。有时候我会埋怨，实际操作这么简单，但为什么书本上的知识让人学得这么吃力呢？这是社会与学校脱轨了吗？也许老师是正确的，虽然大学生生活不像踏入社会，但是总算是社会的一个部分，这是不可否认的事实。但是有时也要感谢老师孜孜不倦地教导，有些问题有了有课堂上地认真消化，有平时作业作补充，我比一部人具有更高的起点，有了更多的知识层面去应付各种工作上的问题，作为一名大学生，应该懂得与社会上各方面的人交往，处理社会上所发生的各方面的事情，这就意味着大学生要注意到社会实践，社会实践必不可少。毕竟，很快我就不再是一名大学生，而是社会中的一分子，要与社会交流，为社会做贡献。只懂得纸上谈兵是远远不及的，以后的人生旅途是漫长的，为了锻炼自己成为一名合格的、对社会有用的人才.很多在学校读书的人都说宁愿出去工作，不愿在校读书；而已在社会的人都宁愿回校读书。我们上学，学习先进的科学知识，为的都是将来走进社会，献出自己的一份力量，我们应该在今天努力掌握专业知识，明天才能更好地为社会服务。实践心得：虽然这次的实践只有短短的几天，而且从事的是比较简单的服务工作，但是通过与各种各样的人接触，还是让我学会了很多道理。首先是明白了守时的重要性。工作和上学是两种完全不同的概念，上学是不迟到很多时候是因为惧怕老师的责怪，而当你走上了工作岗位，这里更多的是由于自己内心的一种