机械原理_压床机构设计及分析说明书Word格式.docx
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能正确设计零件的机械加工工艺规程,正确计算课程设计中所需数据,合理设计课题规定工序所需夹具。
独立进行设计工作,能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题;
能正确处理设计数据;
能对课题进行理论分析,得出有价值的结论。
40
课程设计(设计说明书、图纸)质量
论述充分,结论严谨合理;
设计方法正确,分析处理科学;
文字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全,书写工整规范,图表完备、整洁、正确;
图纸绘制符合国家标准;
计算结果准确;
工作中有创新意识;
对前人工作有改进或突破,或有独特见解。
30
工作量、
工作态度
按期完成规定的任务,工作量饱满,难度较大;
工作努力,遵守纪律;
工作作风严谨务实。
10
答辩
能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题;
综述简练完整,有见解;
立论正确,论述充分,结论严谨合理。
20
合计
100
指导教师评语
目录
1前言 -1-
2压床机构设计要求 -1-
2.1压床机构简介1·
-1-
2.2设计数据 -1-
2.3设计内容 -1-
2.3.1机构的设计及运动分折 -1-
2.3.2机构的动态静力分析 -1-
2.3.3凸轮机构构设计 -1-
3压床机构的设计 -1-
3.1导杆机构设计及运动简图绘制 -1-
3.1.1导杆机构设计 -1-
3.1.2机构运动简图绘制 -1-
3.2机构运动速度分析 -1-
3.3机构加速度分析 -1-
3.4机构动态静力分析 -1-
4凸轮机构设计 -1-
4.1从动件位移曲线确定 -1-
4.2凸轮轮廓绘制 -1-
5结论 -1-
致谢 -1-
参考文献 -1-
-20-
1前言
机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练,是本课程的一个重要实践环节。
是培养学生机械运动方案设计、创新设计和对工程实际中各种机构进行分析和设计能力的一门课程。
其基本目的在于:
(1)进一步加深学生所学的理论知识,培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。
(2)使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。
(3)使学生得到拟定运动方案的训练,并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。
(4)通过课程设计,进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。
(5)培养学生综合运用所学知识,理论联系实际,独立思考与分析问题能力和创新能力。
本次的课程设计是我们在学习了大部分专业基础课和专业课后进行的。
这是我们对几年来所学的各科课程的一次深入的综合性复习,也是一次理论联系实际的训练。
因此,在我们的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言,我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练,希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力,为以后的工作打下良好的基础。
由于能力有限,设计尚有很多不足之处,希望各位老师给予指导。
2压床机构设计要求
如图2.1所示为压床主体机构。
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-、-、-将转速降低,然后带动曲柄1转动,从而使导杆机构的滑块5克服阻力而运动。
为了减小主轴的速度波动,在曲柄轴A的另一端装有供润滑导杆机构各运动副用的油泵凸轮机构。
图2.1压床主体机构
2.2设计数据
导杆机构及凸轮机构设计数据如表2.1所示。
表2.1设计数据
题目
符号
数据
单位
导杆机构的设计及运动分析
50
mm
140
220
60
°
120
150
导杆机构的动态静力分析
660
N
440
300
0.28
0.085
4000
凸轮机构设计
h
17
[a]
d0
55
d01
25
d0′
85
2.3设计内容
2.3.1机构的设计及运动分折
已知:
中心距、、,构件3的上、下极限角,滑块的冲程H,比值CE/CD、EF/DE,各构件质心S的位置,曲柄转速。
要求:
设计导杆机构,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。
2.3.2机构的动态静力分析
各构件的重量G及其对质心轴的转动惯量(曲柄1和连杆4的重力和转动惯量(略去不计),阻力线图(如图2.2)以及导杆机构设计和运动分析中所得的结果。
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。
2.3.3凸轮机构构设计
从动件冲程H,许用压力角[α],推程角d0,远休止角d01,回程角d0′,凸轮与曲柄共轴。
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。
以上内容做在1号图纸上。
图2.2压床阻力线图
3压床机构的设计
3.1导杆机构设计及运动简图绘制
3.1.1导杆机构设计
导杆机构设计参数如表3.1所示,其机构简图如图3.1所示。
表3.1导杆机构设计参数
(º
)
r/min
X1
X2
H
CE/CD
EF/DE
n1
BS2/BC
DS3/DE
1/2
1/4
图3.1压床导杆机构简图
根据压床导杆机构设计参数和机构简图对各构件尺寸进行计算。
X1=50mm,X2=140mm,Y=220mm,=60°
,=120°
,H=150mm,C/CD=1/2,F/D=1/2,BS2/BC=1/2,DS3/D=1/2。
由条件可得;
∠DE=60°
∵D=DE’
∴△DE等边三角形过D作DJ⊥E,交E于J,交F1F2于H
∵∠JDI=90°
∴HDJ是一条水平线,
∴DH⊥FF’
∴FF∥E’
过F作FK⊥E过E作G⊥FF,∴FK=EG
在△FK和△EGF中,K=GF,F=EF,
∠FKE=∠EGF=90°
∴△FK≌△EGF’
∴K=GF’
∵E=K+KE'
FF=FG+GF
∴E=FF=H
∵△DE'
是等边三角形
∴D=F=H=150mm
∵F/D=1/2,C/CD=1/2
∴F=D/4=150/4=37.5mm
CD=2*D/3=2*150/3=100mm
连接AD,有tan∠ADI=X1/Y=140/220=12.8°
又∵AD=mm
∴在三角形△ADC和△ADC中,由余弦定理得:
AC=mm
ACˊ=mm
∴AB=(AC-AC)/2=49.3mmBC=(AC+AC)/2=223mm
∵BS2/BC=1/2,DS3/DE=1/2
∴BS2=BC/2=223/2=111.5mm
DS3=D/2=150/2=75mm
通过以上计算可得连杆各构件的尺寸如表3.2所示。
表3.2导杆机构各构件尺寸
AB
BC
BS2
CD
DE
DS3
EF
49.3mm
223mm
111.5mm
100mm
150mm
75mm
37.5mm
3.1.2机构运动简图绘制
根据3.1.1计算结果,做机构运动简图如图3.2所示。
图3.2压床机构运动简图
3.2机构运动速度分析
n1=100r/min;
10.47
大小?
√?
方向⊥CD⊥AB⊥BC
选取比例尺=0.005(m/s)/mm,作速度多边形如图3.3所示。
图3.3压床机构速度多边形
√?
方向//导路⊥ED⊥FE
计算得出机构中各构件速度如表3.3所示。
表3.3构件速度参数
项目
VB
VC
VE
VF
数值
0.54145
0.496
0.744
0.75
10.47
0.11
4.96
0.8
m/s
rad/s
3.3机构加速度分析
由构件速度参数得:
大小?
√?
√√?
方向?
CD⊥CDBACB⊥BC
√√?
方向√√ F→E⊥EF
选取比例尺=0.036(m/s)/mm,作加速度多边形如图3.4所示。
图3.4压床机构加速度多边
计算得机构中各构件加速度如表3.4所示。
表3.4构件加速度参数
5.4
2.412
3.69
4.104
3.924
1.872
13.39
1.08
3.4机构动态静力分析
导杆机构的动态静力分析参数如表3.5所示。
表3.5导杆机构的动态静力分析参数
Kg.m2
各构件的惯性力和惯性力矩如下:
(1)求构件4、5每个运动副的反力。
选取比例尺=10N/mm,作其受力及力多边形如图3.5
图3.5构件4、5受力及力多边形
列平衡方程:
F54+F65+FI5+G5+Fr=0
则F45=270N;
F65=70N
(2)求构件2、3每个运动副的反力。