机械原理课程设计——压床

1、最新资料推荐Z S T UZhejiang Sci-Tech University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：2013年 X 月 X 日1最新资料推荐目录一 . 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) 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: -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(5) 机构动态静力分析 -8三凸轮机构设计

2、 -11四飞轮机构设计 -12五齿轮机构设计 -13六心得体会 -14七、参考书籍-142最新资料推荐一、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。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C

3、E CD、EFDE，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。（ 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3最新资料推荐得的结果。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

4、 ?，回程角 ，从动件的运动规律见表 9-5 ，凸轮与曲柄共轴。要求：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4最新资料推荐二、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X1X2yHCE/CEF/DEn1BS2/BDS3/DDCE数据70200310601202101/21/4901/21/2（ 1） 作机构运动简图：（2）长度计算：已知： X 170mm，X 2200mm， Y 310mm，111360，3120，H 210mm，CE/C

5、D=1/2, EF/DE=1/2, BS 2/BC=1/2, DS 3/DE=1/2 。由条件可得； EDE=60DE=DE DEE等边三角形过 D 作 DJ EE，交 EE于 J，交 F1F2 于 H JDI=90HDJ是一条水平线， DHFF FF EE过 F 作 FKEE 过 E作 E G FF， FKEG在 FKE和 E GF中， KE GF， FE=E F, FKE= E GF=90 FKE E GF KE= GF5最新资料推荐 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=

6、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= X 2Y 27023102317.33mm在三角形 ADC和 ADC中，由余弦定理得：AC=mmAC=mm AB=(AC-AC)/2=69.015mm BC=(AC+AC )/2=314.425mm BS2/BC=1/2, DS 3 /DE=1/2 BS2=BC/2=314.46/2=157.2125mmDS3=DE/2=210/2=105mm由上可得：ABBCBS2CDDEDS3EF69.015mm 314.425mm 157.2125mm 14

7、0mm210mm105mm52.5mm比例尺0.05mm/(m/s)6最新资料推荐（ 3）机构运动速度分析：已知： n1=90r/min；n12rad/s =90逆时针1=2 =9.4256060vB=1 l AB = 9.425 0.069015=0.650m/svC=vB +vCb大小 ?0.65?方向 CDAB BC选取比例尺 v=0.004m/(mm/s) ，作速度多边形vCuv pc0.03/0.05=0.600m/svCB uv bc 0.009/0.05=0.180m/svEuv pe0.45/0.05=0.900m/svFuv pf0.44/0.05=0.880m/svFE u

8、v ef 0.01/0.05=0.200m/svS2 uv ps2 0.031/0.05mm0.620m/s7最新资料推荐vS3 uv ps3 0.022/0.05mm0.440m/sv CB 2 lBC 0.18/0.314425=0.572rad/s (逆时针 ) 3 vC0.60/0.140=4.290rad/s(顺时针 )lCD 4 vFE 0.20/0.0525=3.809rad/s(顺时针 )l EF项BCEFvS 2S31234目数0.6500.6000.9000.8800.6200.449.4250.5724.2903.809值单m/sRad/s位（ 4）机构运动加速度分析：a

9、B= 12LAB=9.4252 0.069015=6.130m/s 2anCB= 22LBC=0.5722 0. 314425=0.103m/s 2n222a CD= 3 LCD=4.290 0.14=2.577m/s222anFE = 4 LEF=3.809 0.0525=0.762m/sac = anCD+ a tCD= aB + a tCB + anCB大小：？方向：？ C D CD B A BCC B选取比例尺 a=0.04m/ (mm/s 2 ), 作加速度多边形图8最新资料推荐aC=ua p c =0.0033/0.01=3.300m/s 2aE=ua p e =0.05/0.01

10、=5.000m/s2atCB=ua =0.031/0.01=3.100m/s2uatCD=a n c =0.019/0.01=1.900m/s2aF=aE+ an EF +atEF大小： ?方向：FEEFaF=ua p f =0.032/0.01=3.200m/s 2as2=u aas3=u a=0.042/0.01=4.200m/s=0.025/0.01=2.500m/s22t22 = a CB/LCB= 3.100 /0.314425=9.859 m/st23 = a CD/LCD=1.900/0.14=13.571 m/s项目aBaCaEaF a S2 a S3 23数值6.1303.3

11、005.0003.2004.2002.5009.85913.571单位m/s2rad/s2（ 5）机构动态静力分析G2G3G5FrmaxJs2Js3方案16001040840110001.350.399最新资料推荐单位NKg.m21）各构件的惯性力，惯性力矩：FI2=m2*as2=G2*as2 /g=1600 4.200/9.8=685.714N（与 as2 方向相反）FI3=m3*as3= G3*as3/g=1040 2.500/9.8=265.306N（与 as3 方向相反）FI5= m5* aF=G5*aF /g=840 3.200/9.8=274.286N（与 aF 方向相反）Fr=1

12、1000*0.1=1100 N.m（返回行程）MS2=Js2*2=1.35 9.859=13.310N.m（顺时针）MS3=Js3*3=0.39 13.571=5.293N.m（逆时针）LS2= MS2/FI2=13.310/685.714 1000=19.410mmLS3= MS3/FI3=5.293/265.306 1000=19.951mm2）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+ G5=0则 F45= 1140.0N；F65=160.0N F43=F45（方向相反）(2)

13、对构件 2 受力分析对构件 2 进行力的分析，选取比例尺10最新资料推荐 F=20N/mm，作其受力图杆 2 对 B 点求力矩，可得：FI2*LI2+G2*L2 -Ft32*LBC =0t864.222 120.2776+1600 1.6873- F 32 314.425=0Ft32= 339.1786N杆 2 对 S2 点求力矩，可得：Ft 12*LBS2 -FI2*LS2 -Ft32*LCS2 =0Ft12 157.2125-864.222 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，选取比例尺 F

14、=0.05mm/N ，作其受力图11最新资料推荐杆 3 对点 C 求力矩得： Ft63*LCDF43*LS3- FI3*LI3+G3*COS15o*LG3 =0tF 63 140-572.604 17.153-365.242 34.3066+ G3*COS15 o*17=0Ft63=77.6Nnttn构件 3 力平衡： F 23+ F 23+ F43+ FI3+ F 63+ F 63+ G3=0则 F n23=2401.0N ； F n63=172.1N构 件2力 平衡 ： F32+G2+FI2+ F t12+F n12=0则F n12=1752.458N；F 12=1798.258N(4)

15、求作用在曲柄 AB 上的平衡力矩 MbF61=F21=1798.258N.Mb=F21*L=1798.258 67.3219 0.001=121.062N.m （逆时针）12最新资料推荐项目FI2FI3FI5MS2MS3MbFn63Ft63数值685.714265.306274.28613.3105.29340.68172.177.6单位NN.mN项目ntntF34F45F65F61F 12F 12F 23F 23数值3575.038.682401.0298.91140.01140.0160.03575.0单位N13最新资料推荐三、凸轮机构设计符号h s（0）单位mm方案 3193065357

16、5有基圆半径 R0=40mm e=8mm 滚子半径R=8mm在推程过程中：由 a=2 h22sin(2 / 0)/ 0 得当 0 =65000,时，且 0 =0,即该过程为加速推程段当 0 =650 时 ,且 =32.5 0, 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=-2 h 2 sin(2 / 0 )/ 0 2 得当 0 =75 0 时，且 00 37.5 0, 则有 a=37.5 0, 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 =65

17、0 时，且 00 =0, 即该过程为加速推程段,当 0 =65 0 时, 且 =32.5 0, 则有 a=900Wmax/( 2 *n2 * )JF= 1495.84 kg.m216最新资料推荐五、齿轮机构设计已知 :齿轮 Z5 11, Z6o32, 分度圆压力角20 , 模数 m6 ,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 mmx6=-0.222 mm Xmin6=-0.8824 mm

18、分度圆直径：d 5 =m* Z 5 =66.0mmd 6 =m* Z 6 =192.0mm基圆直径：d b5 = d 5 *cos=62.024mmd b6 = d 6 *cos= db6=180.433mm齿厚：S 5 =（/ 22x * tan） *m= 10.961mmS 6 =（/ 22x * tan） *m= 8.628 mm齿顶高：h a5 =（ h *a +x 5 ） *m=8.329mmh a 6 =（ h *a +x 6 ） *m = 4.642mm齿底高：h f 5 =（ h *a +c * - x 5 ） *m=4.62mm*） *m=8.829mmh f 6 =（ h

19、a +c- x 6齿顶圆直径和齿底圆直径：d a5 = d 5 + 2h a5 =83.618mm17最新资料推荐d f 5 = d 5 -2h f 5 =56.675mmd a 6 = d 6 +2h a 6 =200.325 mmd f 6 = d 6 -2h f 6 =173.382mm重合度 :1 5 (tan,6 (tan,a5 tan )a6 tan ) =1.3902zz18最新资料推荐六、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