机械原理课程设计压床Word文档格式.docx
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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
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。
（3）凸轮机构构设计
从动件冲程H，许用压力角[α
]．推程角δ。
，远休止角δı，回程角δ'
，从动件的运动规律见表9-5，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
）
r/min
符号
X1
X2
y
ρ'
'
H
CE/CD
EF/DE
n1
BS2/BC
DS3/DE
数据
50
140
220
60
120
150
1/2
1/4
100
（1）作机构运动简图：
（2）长度计算：
X1＝50mm，
X2＝140mm，Y＝220mm，
＝60°
，＝120°
，
H＝140mm，
CE/CD=1/2,EF/DE=1/2,BS2/BC=1/2,DS3/DE=1/2。
由条件可得；
∠EDE’=60°
∵DE=DE’
∴△DEE’等边三角形
过D作DJ⊥EE’，交EE’于J，交F1F2于H
∵∠JDI=90°
∴HDJ是一条水平线，
∴DH⊥FF’
∴FF’∥EE’
过F作FK⊥EE’过E’作E’G⊥FF’，∴FK＝E’G
在△FKE和△E’GF’中，KE＝GF’，FE=E’F’,
∠FKE=∠E’GF’=90°
∴△FKE≌△E’GF’
∴KE=GF’
∵EE’=EK+KE'
FF’=FG+GF’
∴EE’=FF’=H
∵△DE'
E是等边三角形
∴DE=EF=H=150mm
∵EF/DE=1/2,CE/CD=1/2
∴EF=DE/4=150/4=37.5mmCD=2*DE/3=2*150/3=100mm
连接AD,有tan∠ADI=X1/Y=5/22
又∵AD=√X²
+Y²
=148.7mm
∴在三角形△ADC和△ADC’中，由余弦定理得：
AC=√AD²
+CD²
+2AD*CD*cos（60-19.7）=174mm
AC’=√AD²
-2AD*CD*cos（120-19.7）=275mm
∴AB=（AC-AC’）/2=48mmBC=（AC+AC’）/2=224.5mm
由上可得：
AB
BC
BS2
CD
DE
DS3
EF
48mm
224.5mm
112.25mm
100mm
150mm
75mm
37.5mm
比例尺0.05mm/（m/s）
（3）机构运动速度分析：
n1=90r/min；
=rad/s=100/60*2π=10.46逆时针
=·
lAB=10.46×
0.048=0.523m/s
=+
大小?
0.523?
方向⊥CD⊥AB⊥BC
选取比例尺μv=0.01（mm/s）/mm，作速度多边形
＝·
＝0.58m/s
＝0.315m/s
＝0.87m/s
＝·
＝0.85m/s
＝0.08m/s
∴＝＝1.4rad/s（逆时针）
ω＝＝5.8rad/s（顺时针）
ω＝＝2.13rad/s（顺时针）
项目
数值
0.58
0.87
0.850
9.425
0.572
4.290
3.809
m/s
Rad/s
（4）机构运动加速度分析：
aB=ω12LAB=5.47m/s2
anCB=ω22LBC=0.196m/s2
anCD=ω32LCD=3.364m/s2
anFE=ω42LEF=0.17m/s2
=anCD+atCD=aB+atCD+anCB
大小：
？
√？
√
方向：
C→D⊥CDB→A⊥BCC→B
选取比例尺μa=0.1（mm/s2）/mm,作加速度多边形图
acd=·
=3.7m/s2
aE=·
=5.4m/s2
atCB=·
=8.9m/s2
atCD=·
=1.4m/s2
aF=aE+anEF+atEF
?
√√?
√√ F→E⊥EF
aF=·
=1.3m/s2
as2=·
=4.5m/s2
as3=·
=2.8m/s2
=atCB/LCB=39.7rad/s2
=atCD/LCD=14radm/s2
5.47
3.7
5.5
1.3
4.5
2.8
39.7
14
rad/s
（5）机构动态静力分析
G2
G3
G5
Js2
Js3
方案Ⅲ
660
440
300
0.28
0.085
N
Kg.m2
1）．各构件的惯性力，惯性力矩：
Fi2=m2*as2=G2*as2/g=303N（与as2方向相反）
Fi3=m3*as3=G3*as3/g=125N（与as3方向相反）
Fi5=m5*aF=G5*af/g=40N（与aF方向相反）
Fr=11000*0.1=1100N.m（返回行程）
Ms2=Js2*α2=11.1N.m（顺时针）
Ms3=Js3*α3=1019N.m（逆时针）
Ls2=Ms2/Fi2=36mm
Ls3=Ms3/Fi3=10mm
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
μF=20N/mm，作其受力图
构件5力平衡：
F45+F65+Fi5+G5=0
则F45=300.0N；
F65=100.0N
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
杆2对B点求力矩，可得：
-Fi2*LI2-G2*L2+Ft32*LBC=0
Ft32=322N
杆2对S2点求力矩，可得：
Ft12*LBS2–Fi2*Ls2-Ft32*Ls2=0
Ft12=224N
（3）对构件3受力分析
μF=0.05mm/N，作其受力图
杆3对点C求力矩得：
-Ft63*LCD+F43*LS3-FI3*LI3-G3*COS15º
*LG3=0
Ft63=97.9N
构件3力平衡：
Fn23+Ft23+F43+FI3+Ft63+Fn63+G3=0
则Fn23=900N；
Fn63=330N
构件2力平衡：
F32+G2+FI2+Ft12+Fn12=0
则Fn12=860N；
F12=890N
（4）求作用在曲柄AB上的平衡力矩Mb
F61=F21=890N.
Mb=F21*L=890×
48×
0.001
=44.5N.m（逆时针）
FI2
FI3
FI5
MS2
MS3
Ft63
303
125
40
11.1
1.19
77.6
N
N.m
Ft12
Fn23
Ft23
F12
F45
F65
F61
224
900
97.9
890
160.0
890.0
三、凸轮机构设计
h
[α]
δ
δs
δ＇
（0）
方案1
17
30
55
25
85
有基圆半径R0=40mme=8mm滚子半径R=8mm
在推程过
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