压床机构设计毕业设计说明书.docx
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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-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
CE／CDEF／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
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[α]．推程角δ远休止角δ回程角δ从动件的运动规律见表9-5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ρ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mmommrmin符号X1X2yρρHCECDEFDEn1BS2BCDS3DE数据601702606012018012149012121作机构运动简图
2长度计算
已知X1＝60mm
X2＝170mmY＝260mm
＝60°＝120°
H＝180mm
CECD12EFDE12BS2BC12DS3DE12
由条件可得∠EDE60°
∵DEDE
∴△DEE等边三角形
过D作DJ⊥EE交EE于J交F1F2于H
∵∠JDI90°
∴HDJ是一条水平线
∴DH⊥FF
∴FF‖EE
过F作FK⊥EE过E作EG⊥FF∴FK＝EG
在△FKE和△EGF中KE＝GFFEEF
∠FKE∠EGF90°
∴△FKE≌△EGF
∴KEGF
∵EEEKKEFFFGGF
∴EEFFH
∵△DEE是等边三角形
∴DEEFH180mm
∵EFDE12CECD12
∴EFDE41804525mmCD2DE321803140mm
连接AD有tan∠ADIX1Y70310
又∵AD26683mm
∴在三角形△ADC和△ADC中由余弦定理得
ACmm
ACmm
∴ABAC-AC269015mmBCACAC2314425mm
∵BS2BC12DS3DE12
∴BS2BC23144621572125mmDS3DE2180290mm
由上可得
ABBCBS2CDDEDS3EF69015mm314425mm1572125mm140mm180mm90mm525mm
3机构运动速度分析
已知n190rmin
rads9425逆时针
·lAB9425×0069015
0650451ms
大小065
方向⊥CD⊥AB⊥BC
选取比例尺μv0004mmms作速度多边形
＝·＝0004×151498606059944ms
＝·＝0004×32320101292804ms
＝·＝0004×227247909089916ms
＝·＝0004×2165940866376ms
＝·＝0004×54554602182184ms
＝·＝0004×1563208mm＝06252832ms
＝·＝0004×113624mm＝0454496ms
∴＝＝01292804031442504112rads逆时针
ω＝＝06059944014043285rads顺时针
ω＝＝0218218400525415654rads顺时针
项目数值06504510605994409089916086637606252832045449694250411243285415654单位msRads
4机构运动加速度分析
aBω12LAB94252×006901561306456ms2
anCBω22LBC041122×031442500531647ms2
anCDω32LCD432852×0142623ms2
anFEω42LEF4156542×005250907ms2
anCDatCDaBatCBanCB
大小√√√
方向C→D⊥CDB→A⊥BCC→B
选取比例尺μa004mmms2作加速度多边形图
aC·004×114723145889ms2
aE·004×1720846568834ms2
atCB·004×5548032219ms2
atCD·004×5622622249ms2
aFaEanEFatEF
大小√√
方向√√ F→E⊥EF
aF·004×784917313967ms2
as2·004×1323339529336ms2
as3·004×86042334417ms2
atCBLCB2219031442570573ms2
atCDLCD224901416064ms2
项目数值6130654588968834313967529336344177057316064单位msrads
5机构动态静力分析
G2G3G5FrJs2Js3方案II1600104084011000135039单位NKgm21．各构件的惯性力惯性力矩
FI2m2as2G2as2g1600×52933698864222N与as2方向相反
FI3m3as3G3as3g1040×3441798365242N与as3方向相反
FI5m5aFG5aFg840×313967982691146N与aF方向相反
Fr0返回行程
MS2Js2α2135×7057395274Nm顺时针
MS3Js3α3039×160646265Nm逆时针
LS2MS2FI295274864222×1000110243mm
LS3MS3FI36265365242×100017153mm
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
μF20Nmm作其受力图
构件5力平衡F45F65FI5G50
则F45572604NF6542462N
F43F45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
μF20Nmm作其受力图
杆2对B点求力矩可得FI2LI2G2L2-Ft32LBC0
864222×12027761600×16873-Ft32×3144250
Ft323391786N
杆2对S2点求力矩可得Ft12LBS2-FI2LS2-Ft32LCS20
Ft12×1572125-864222×110243-3391786×15721250
Ft12399781N
3对构件3受力分析
对构件2进行力的分析选取比例尺
μF20Nmm作其受力图
杆3对点C求力矩得Ft63LCD–F43LS3-FI3LI30
Ft63×140-572604×17153-365242×3430660
Ft6315965777N
构件3力平衡Fn23Ft23F43FI3Ft63Fn630
则Fn23629326NFn63626764N
由此可求出F23715572NF6364678NF32-F23
构件2力平衡F32G2FI2Ft12Fn120
则Fn121752458NF121798258N
4求作用在曲柄AB上的平衡力矩Mb
F61F211798258N
MbF21L1798258×673219×0001
121062Nm逆时针
项目FI2FI3FI5MS2MS3MbFn63Ft63数值1798258365242269114695274626512106262676415965777单位NNmN
项目Fn12Ft12Fn23Ft23F34F45F65F61数值17524583997816293263391786572604572604424621798258单位N
三凸轮机构设计
符号h[α]δ0δ01δ0’单位mm0方案21830603080有Hr0047即有r0H0471804738298mm
取r040mm取rr5mm
在推程过程中
由a2πhω2sin2πδδ0δ02得
当δ0650时且00δ3250则有a0即该过程为加速推程段
当δ0650时且δ3250则有a0即该过程为减速推程段
所以运动方程Sh[δδ0-sin2πδδ02π]
δ0050100150200250300350S0143628724．30857447180861610052单位mm
δ40045050055600650S114881292414361157971723318669单位mm
在回程阶段由a-2πhω2sin2πδδ0δ02得
当δ0750时且00δ3750则有a0即该过程为减速回程段
当δ0750时且δ3750则有a0即该过程为加速回程段
所以运动方程Sh[1-δδ0sin2πδδ02π]
δ10001050110011501200125013001350S1917775165181526614022127771153310288δ14001450150015501600165017001750S90437800655453104065282015760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
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