机械原理课程设计压床机构(同名20017)

机械原理课程设计压床机构(同名20017)PAGEPAGE1机械原理课程设计说明书姓名：李金发学号：班级：指导老师：成绩：辽宁石油化工大学2017年12月8日

目录一、机构简介与设计数据 41.1.机构简介 41.2机构的动态静力分析 41.3凸轮机构构设计 41.4.设计数据 5二、压床机构的设计 62.1确定传动机构各杆的长度 6三.传动机构运动分析 83.1.速度分析 83.1.1 83.1.2 93.2.加速度分析 103.2.1 103.2.2 123.3.机构动态静力分析 143.3.1 143.3.2 17四、凸轮机构设计 20五、齿轮设计 215.1.全部原始数据 215.2.设计及计算过程 21参考文献 21

由上分析计算可得各杆长度分别为：57.5mm262.5mm131.25mm120mm180mm90mm45mm

三.传动机构运动分析3.1.速度分析3.1.1已知：逆时针；=n*2∏/60=9.42VB=wLab=9.42×0.0575=0.542m/s大小0.542方向大小√方向铅垂∥CD选取比例尺μV=0.01m/(s*mm)，作速度多边形如图所示；由图分析得：＝0.01×62.27=0.6227m/sVcB=μV*bc＝0.01×35.51=0.3551m/sve＝μV*pe=0.01×93.13=0.9313m/s＝0.01×91.44=0.9144m/s＝0.01×55.86mm＝0.5586m/sVs3=vc*3/4=0.467m/s∴＝＝0.3551/0.2625=1.35rad/s(顺时针)ω＝＝0.6227/0.12=5.19rad/s(逆时针)ω＝＝0.0691/0.045=1.55rad/s(顺时针)项目数值0.5420.62270.93130.91440.55860.4679.421.355.191.55单位3.1.2已知：逆时针；=n*2∏/60=9.42VB=wLab=9.42×0.0575=0.542m/s大小0.542方向大小√方向铅垂∥CD选取比例尺μV=0.01m/(s*mm)，作速度多边形如图所示；由图分析得：＝0.01×54.75=0.5475m/sVcB=μV*bc＝0.01×15.61=0.1561m/sve＝μV*pe=0.01×82.13=0.8213m/s＝0.01×76.61=0.7661m/s＝0.01×51.55mm＝0.5155m/sVs3=vc*3/4=0.4106m/sVfe=μV*fe=0.01×40.89=0.4089m/s∴＝＝0.1561/0.2625=0.5947rad/s(顺时针)ω＝＝0.5475/0.12=4.5625rad/s(逆时针)ω＝＝0.4089/0.045=9.086rad/s(顺时针)项目数值0.5420.54750.82130.76610.51550.41069.420.59474.56259.086单位3.2.加速度分析3.2.19.422×0.0575=5.108m/s2=1.352×0.2625=0.48m/s2=5.192×0.12=3.23m/s2=1.552×0.045=0.108m/s2=anCD+atCD=aB+atCB+anCB大小：？√？√？√方向：？C→D⊥CDB→A⊥BCC→B选取比例尺μa=0.025(m/s2)/mm,作加速度多边形图=0.025×131.73=3.29m/s2=0.025×197.59=4.940m/s2=0.025×329.44=8.236m/s2=0.025×25.69=0.6425m/s2aF=aE+anFE+atFE大小：√？√?方向：√↑F→E⊥FEaF=μa*pf=0.025×12.02=0.3m/s2as2=μa*ps2=0.025×48.21=1.205m/s2as3=μa*ps3=0.025×98.8=2.47m/s2aE=μa*pe=0.025×197.59=4.93m/s2=8.236/0.2625=31.38rad/s（逆时针）=0.6425/0.12=5.35rad/s（顺时针）项目数值5.1083.294.940.31.2052.4731.385.35单位m/srad/s3.2.29.422×0.0575=5.108m/s2=1.352×0.2625=0.48m/s2=5.192×0.12=3.23m/s2=1.552×0.045=0.108m/s2=anCD+atCD=aB+atCB+anCB大小：？√？√？√方向：？C→D⊥CDB→A⊥BCC→B选取比例尺μa=0.025(m/s2)/mm,作加速度多边形图

=0.025×124.89=3.12m/s2=0.025×187.33=4.683m/s2=0.025×96.37=2.409m/s2=0.025×74.81=1.870m/s2aF=aE+anFE+atFE大小：√？√?方向：√↑F→E⊥FEaF=μa*pf=0.025×85.07=2.12m/s2as2=μa*ps2=0.025×162.32=4.058m/s2as3=μa*ps3=0.025×93.67=2.34m/s2=2.409/0.2625=9.17rad/s（逆时针）=1.87/0.12=15.58rad/s（顺时针）项目数值5.1083.124.6832.124.0582.349.1715.58单位m/srad/s

3.3.机构动态静力分析3.3.1G2G3G5FrmaxJs2Js3方案II106072055070000.640.2单位NKg.m21．各构件的惯性力，惯性力矩：=1060×1.205/10=127.76N（与方向相反）=720×2.47/10=177.84N（与方向相反）=550×0.3/10=16.5N（与方向相反）=7000/10=700N=0.64×31.38=20.08N.m（顺时针）=0.2×5.35=1.07N.m（逆时针）=20.08/127.76=157.16mm=1.07/177.84=90.37mm2．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，选取比例尺作其受力图构件5力平衡：G5+FI5+F65+F45=0(2)分析构件2、3单独对构件2分析：杆2对B点求力矩，可得:FI2*LI2B+Ft32*LCB+G2*LG2B=0代入数据解得：Ft32=249N

单独对构件3分析：杆3对C点求矩得：Ft63*LDC+F43*LF43C-FI3*LF43C-G3*LG3C=0解得:Ft63=-67.90N对杆组2、3进行分析：F43+Fg3+G3+Ft63+Fn63+Ft23+Fn23=0Ft32+Fn32+Fg2+G2+Ft12+Fn12=0选取比例尺μF=10N/mm，作其受力图Fn63=μF*LFn63=10×98.84=988.4NFt12=μF*LFt12=10×9.08=90.8NFn12=μF*LFN12=10×256.62=2566.2NF34=μF*LF34=10×56.32=563.2NF45=F34=563.2NF56=μF*LF56=5×24.19=120.95N(3)求作用在曲柄AB上的平衡力矩Mb：Mb=F21*LAB=2567.8×0.0575=147.69F61=-F21=2567.8N项目Fg2Fg3Fg5MI2MI3MbFn63Ft63数值127.76177.8416.520.081.07147.69988.467.90单位NN.mN项目Fn12Ft12F34F45F56F61数值2566.290.8563.2563.2120.952567.8单位N3.3.21．各构件的惯性力，惯性力矩：=1060×4.058/10=430.15N（与方向相反）=720×2.34/10=168.48N（与方向相反）=550×2.12/10=116.6N（与方向相反）=7000/10=700N=0.64×9.18=5.875N.m（顺时针）=0.2×15.58=3.12N.m（逆时针）=5.875/430.15=13.66mm=3.12/168.48=18.5mm2．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，选取比例尺作其受力图构件5力平衡：G5+FI5+F65+F45=0(2)分析构件2、3单独对构件2分析：杆2对B点求力矩，可得:FI2*LI2B+Ft32*LCB+G2*LG2B=0代入数据解得：Ft32=-167.1N单独对构件3分析：杆3对C点求矩得：Ft63*LDC-F43*LF43C+FI3*LF43C-G3*LG3C=0解得:Ft63=323.35N对杆组2、3进行分析：F43+Fg3+G3+Ft63+Fn63+Ft23+Fn23=0Ft32+Fn32+Fg2+G2+Ft12+Fn12=0选取比例尺作其受力图Fn63=μF3*LFn63=5×38.2=191NFt12=μF2*LFt12=10×21.19=211.9NFn12=μF2*LFN12=10×245.8=2458NF34=μF3*LF34=5×6.66=33.3NF45=F34=33.3NF56=μF3*LF56=5×0.83=4.15N(3)求作用在曲柄AB上的平衡力矩Mb：Mb=F21*LAB=2467.1×0.0575=141.86F61=-F21=2467.1N项目Fg2Fg3Fg5MI2MI3Mb数值430.15168.48116.65.883.12141.86单位NN.m项目Ft63Fn12Ft12F34F45F56数值323.352458211.933.333.34.15单位N项目F61Fn63Ft63数值2467.1191323.35单位N

四、凸轮机构设计符号h[α]δ0δ01δ0＇单位mm（0）方案II1830603080取r0=50mm,取rT=8mm在推程过程中：凸轮廓线如下:五、齿轮设计5.1.全部原始数据齿轮机构的设计Z5Z6αm10352065.2.设计及计算过程齿顶高、齿根高：ha=ha*m=1×6=6hf=(ha*+c*)m=1.25×6=7.5分度圆直径：d5=mz5=6×10=60mmd6=mz6=6×35=210mm齿顶圆半径:ra5=r5+ha=30+6=36ra6=r6+ha=105+6=11