1、压床机构设计毕业设计说明书压床机构设计毕业设计说明书 机械原理课程设计说明书设计题目压 床 机 构 设 计 院系 专业班级 学号 设计者 指导老师 完成日期 年 月 日一 设计要求 1 压床机构简介 2 设计内容 1 机构的设计及运动分折 2 机构的动态静力分析 4 凸轮机构设计 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 3 机构运动速度分析 4 机构运动加速度分析 5 机构动态静力分析 三凸轮机构设计 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-z2z3-z4z5-
2、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x1x2y 构件3的上下极限角滑块的冲程H比值CECDEFDE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
3、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 mm rmin 符号 X1 X2 y H CECD EFDE n1 BS2BC DS3DE 数据 60 170 260 60 120 180 12 14 90 12 12 1 作机构运动简图2长度计算已知X1
4、60mmX2170mmY260mm 60120H180mmCECD 12 EFDE 12 BS2BC 12 DS3DE 12由条件可得EDE 60DE DEDEE等边三角形过D作DJEE交EE于J交F1F2于HJDI 90HDJ是一条水平线DHFFFFEE过F作FKEE 过E作EGFFFKEG在FKE和EGF中KEGFFE EF FKE EGF 90FKEEGFKE GFEE EKKE FF FGGFEE FF HDEE是等边三角形DE EF H 180mm EFDE 12 CECD 12 EF DE4 1804 525mm CD 2DE3 21803 140mm连接AD有tanADI X1Y
5、 70310又AD 26683mm在三角形ADC和ADC中由余弦定理得AC mmAC mmAB AC-AC 2 69015mm BC ACAC 2 314425mmBS2BC 12 DS3DE 12 BS2 BC2 314462 1572125mm DS3 DE2 1802 90mm由上可得AB BC BS2 CD DE DS3 EF 69015mm 314425mm 1572125mm 140mm 180mm 90mm 525mm 3机构运动速度分析已知n1 90rmin rads 9425 逆时针 lAB 94250069015 0650451ms 大小 065 方向 CD AB BC选取
6、比例尺v 0004m mms 作速度多边形 00041514986 06059944ms 0004323201 01292804ms 00042272479 09089916ms 0004216594 0866376ms0004545546 02182184ms00041563208mm06252832ms0004113624mm0454496ms012928040314425 04112rads 逆时针 060599440140 43285rads 顺时针 0218218400525 415654rads 顺时针 项目 数值 0650451 06059944 09089916 0866376
7、 06252832 0454496 9425 04112 43285 415654 单位 ms Rads 4机构运动加速度分析aB 12LAB 942520069015 61306456ms2anCB 22LBC 0411220 314425 00531647ms2anCD 32LCD 432852014 2623ms2 anFE 42LEF 415654200525 0907ms2 anCD atCD aB atCB anCB大小 方向 CD CD BA BC CB选取比例尺a 004m mms2 作加速度多边形图aC 0041147231 45889ms2aE 00417208465 68
8、834ms2atCB 004554803 2219 ms2atCD 004562262 2249 ms2aF aE anEF atEF大小 方向 FE EFaF 004784917 313967ms2as2 0041323339 529336ms2as3 004860423 34417ms2 atCBLCB 2219 0314425 70573 ms2 atCDLCD 2249014 16064 ms2项目 数值 613065 45889 68834 313967 529336 34417 70573 16064 单位 ms rads 5机构动态静力分析 G2 G3 G5 Fr Js2 Js3
9、 方案II 1600 1040 840 11000 135 039 单位 N Kgm2 1各构件的惯性力惯性力矩FI2 m2as2 G2as2g 160052933698 864222N与as2方向相反FI3 m3as3 G3as3g 10403441798 365242N与as3方向相反FI5 m5aF G5aFg 84031396798 2691146N与aF方向相反Fr 0返回行程MS2 Js22 13570573 95274Nm 顺时针MS3 Js33 03916064 6265Nm 逆时针LS2 MS2FI2 952748642221000 110243mmLS3 MS3FI3 62
10、653652421000 17153mm2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 20Nmm作其受力图构件5力平衡F45F65FI5G5 0则F45 572604NF65 42462NF43 F45方向相反 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 20Nmm作其受力图杆2对B点求力矩可得 FI2LI2G2L2 -Ft32LBC 0 8642221202776160016873- Ft32314425 0 Ft32 3391786N杆2对S2点求力矩可得Ft12LBS2 -FI2LS2 -Ft32LCS2 0Ft121572125-864222110
11、243-33917861572125 0Ft12 399781N 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 20Nmm作其受力图杆3对点C求力矩得Ft63LCD F43LS3- FI3LI3 0Ft63140-57260417153-365242343066 0Ft63 15965777N构件3力平衡Fn23 Ft23F43FI3Ft63Fn63 0则 Fn23 629326N Fn63 626764N由此可求出F23 715572NF63 64678NF32 - F23构件2力平衡F32 G2FI2Ft12Fn12 0 则 Fn12 1752458N F12 1798258N 4
12、 求作用在曲柄AB上的平衡力矩Mb F61 F21 1798258N Mb F21 L 17982586732190001 121062Nm逆时针项目 FI2 FI3 FI5 MS2 MS3 Mb Fn63 Ft63 数值 1798258 365242 2691146 95274 6265 121062 626764 15965777 单位 N Nm N 项目 Fn12 Ft12 Fn23 Ft23 F34 F45 F65 F61 数值 1752458 399781 629326 3391786 572604 572604 42462 1798258 单位 N 三凸轮机构设计符号 h 0 01
13、 0 单位 mm 0 方案2 18 30 60 30 80 有 Hr0 047 即有 r0 H047 18047 38298mm取r0 40mm 取rr 5mm在推程过程中由a 2h2 sin 20 02得当0 650时且00 3250则有a 0即该过程为加速推程段当0 650时且 3250 则有a 0即该过程为减速推程段所以运动方程S h 0 -sin 20 2 00 50 100 150 200 250 300 350 S 0 1436 2872 4308 5744 7180 8616 10052 单位 mm 400 450 500 55 600 650 S 11488 12924 143
14、61 15797 17233 18669 单位 mm 在回程阶段由a -2h2 sin 20 0 2得当0 750时且00 3750则有a 0即该过程为减速回程段当0 750时且 3750 则有a 0即该过程为加速回程段所以运动方程S h1- 0 sin 20 2 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 S 19 17775 16518 15266 14022 12777 11533 10288 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 S 9043 7800 6554 5310 4065 2820 1576 0 单位 mm 凸轮廓线如下参考文献陆风仪主编机械原理课程设计北京机械工业出版社2006孙 恒陈作模葛文杰主编机械原理7版北京高等教育出版社2006课程设计的心得体会13
