压床机构设计设计说明书机械原理文档.doc
压床机构设计设计-说明书-机械原理(总 14 页) -1. 压床机构简介-3-2. 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: -4-1. 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-83 -三凸轮机构设计-12一、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CECD、EFDE，各构件质心S的位置，曲柄转速n1。4 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号图纸上压床机构的设计二、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X1 X2 y ' '' H CE/CD EF/DE n1 BS2/BC DS3/DE数据 70 200 310 60 120 210 1/2 1/4 90 1/2 1/2（1）作机构运动简图：（2）长度计算：5 已知：X70mm，1X200mm，Y310mm，2 60°，120°，13113H210mm，CE/CD=1/2, EF/DE=1/2, BS/BC=1/2, DS/DE=1/2。23由条件可得；EDE=60°DE=DEDEE等边三角形过D作DJEE，交EE于J，交FF 于H1 2JDI=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=210mmEF/DE=1/2, CE/CD=1/2EF=DE/4=180/4= CD=2*DE/3=2*180/3=140mm连接AD,有tanADI=X/Y=70/3101又AD= X 2+Y2 = 702+3102 =317.33mm在三角形ADC 和ADC中，由余弦定理得：AC=mmAC=mmAB=(AC-AC )/2= BC=(AC+AC )/2=BS/BC=1/2, DS /DE=1/22BS=BC/2=2=3DS =DE/2=210/2=105mm32由上可得：ABBCBSCD3140mm 210mm 105mmDEDSEF26 （3）机构运动速度分析：已知：n1=90r/min；90n2 rad/s =1p60w1p2 =逆=60时针v lw= ×0.=· AB1Bs=+vvvCBCb大小方向 CD AB BC选取比例尺 v=(mm/s)，作速度多边形v upcv·×=sv uCBCbc ×=sv·v upe ×=sv·v uEpf×=sv uFEFv·ef×=sv uv·Sv·ps2×sv u2ps3×sS 3v·w v 0./0.=s (逆时针)CBl2BC vC 0./=s(顺时针)(顺时针)3lCD vFE 0./=s4lEF7 nn n nvn项w ww w4目数BSS231CEF230.0.0.0.0.0.值单位m/sRad/s（4）机构运动加速度分析：aL =×0.=s2= ABB 12an=L =×0. =s22 BC2CBCDFEanan=L =×=s2 3 CD2=L =4.×=s24 EF2r a a a a antCBnta= + = + +BCDCDCBc大小：方向：CD CD BA BC CB选取比例尺 a= (mm/s2),作加速度多边形图8 aC=up'c'=×=s2p'e'=×=s2a ·auE=·aatuCB=CD=×= m/s2a ·atun c '=×= m/s2a = a + an + atF·aEEFEF大小：方向： FE EFaaaua ·p'f '=×=s2F=us2=×=s2a ·us3=×= s2a · aaat= CB/LCB= /0.= m/s2 a2tCD/LCD= m/s2=3a aaa aS2项目 aa aE23BCFS3数值单位m/s 2rad/s 2（5）机构动态静力分析G2G3 G5 FrmaxJs2Js31600 1040 840 11000N方案单位1）各构件的惯性力，惯性力矩：a aaF =m =G /g=1600×=（与 s2方向相反）I2 2* s2 2* s2a a as3方向相反）mF = = G /g=1040×=（与I3 3* s3 3* s39 a a aF方向相反） mF = =G /g=840×=（与I5 5* F 5* FFr= 0（返回行程）MS2=Js2*2=×= （顺时针）MS3=Js3*3=×= （逆时针）LS2= MS2/FI2=×1000=LS3= MS3/FI3=×1000=2）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=010 则F45= ；F65=F43=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20N/mm，作其受力图F=杆2对B点求力矩，可得：FI2*LI2+G2*L2 -Ft32*LBC =0×+1600× Ft32×=0Ft32=杆2对S2点求力矩，可得：Ft12*LBS2 -FI2*LS2 -Ft32*LCS2 =0Ft12× 对构件3受力分析对构件2进行力的分析，选取比例尺20N/mm，作其受力图F=11 杆3对点C求力矩得：Ft63*LCD F43*LS3- FI3*LI3 =0Ft63××构件3力平衡：Fn23+Ft23+F43+FI3+Ft63+Fn63=0则 Fn23= ；Fn63=由此可求出：F23=；F63=；F32= - F23构件2力平衡：F32 +G2+FI2+Ft12+Fn12=0则 Fn12= ；F12=(4)求作用在曲柄AB上的平衡力矩MbF61=F21=.Mb=F21* L =××=（逆时针）12 项目FI2 FI3 FI5 MS2 MS3 Mb F F63 t63n数值单位 NN项目F34 F45 F65 F61F Ft12 Fn23 Ft23n12数值单位N三、凸轮机构设计符号 h单位 mm方案3 19 00 01（0）30653575有H/r0=, 即有r0=H/=19/=取r0=40mm 取rr=5mm在推程过程中：由a=2hsin(2/0)/02得2当0 =650时，且00<<,则有a>=0,即该过程为加速推程段,当0 =650时,且>=, 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)00 50 100 150 200 250 300 350S 04308(mm)单位400 450 500 55 600S650单位(mm)在回程阶段，由a=-2hsin(2/0)/ 02得2当0=750时，且00<<,则有a<=0,即该过程为减速回程段,当0=750时,且>=, 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)1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350S 191400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750S013 单位(mm):凸轮廓线如下参考文献：1.陆风仪主编机械原理课程设计北京：机械工业出版社.200614 2.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15
