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机械原理课程设计西南交大一、课程目标知识目标：1. 掌握机械原理的基本概念、定律和公式，如力学、运动学、动力学等；2. 了解机械系统的组成、工作原理及其在实际工程中的应用；3. 理解并运用机械原理解决实际问题的方法。
技能目标：1. 能够运用所学的机械原理知识，分析、设计和计算简单机械系统；2. 能够运用数学和物理知识解决机械原理相关问题；3. 能够通过团队协作，完成机械原理课程设计项目。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械原理学科的兴趣，激发求知欲和探索精神；2. 培养学生具备良好的工程素养，关注机械工程领域的发展；3. 培养学生具备创新意识和实践能力，为我国机械工程领域的发展贡献力量。
课程性质：本课程为专业基础课，旨在培养学生掌握机械原理的基本知识和技能，为后续专业课程打下基础。
学生特点：学生为西南交通大学相关专业的本科生，具备一定的数学、物理和力学基础，具有较强的学习能力和实践能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调培养学生的动手能力和实际应用能力。
通过课程设计，使学生将所学知识内化为实际操作技能，提高解决实际问题的能力。
课程目标分解为具体学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 机械原理基本概念：力学基础、运动学、动力学；教材章节：第一章 机械原理概述内容：质点、刚体、力的概念；速度、加速度、位移；牛顿运动定律。
2. 机械系统组成及工作原理：传动系统、控制系统、执行系统；教材章节：第二章 机械系统的组成与分类内容：齿轮、皮带、链条传动；电机、传感器、执行器；机械系统的分类及工作原理。
3. 机械原理在实际工程中的应用：案例分析；教材章节：第三章 机械原理的应用内容：典型机械系统案例分析，如汽车变速箱、机器人、风力发电机组。
4. 机械原理问题解决方法：数学建模、力学分析、计算方法；教材章节：第四章 机械原理问题求解方法内容：建立数学模型，运用力学知识进行受力分析，采用计算方法求解。
目录：1.设计任务 (2)1.1设计题目 (2)1.2设计数据与要求 (2)1.3设计任务 (3)1.4 机构运动简图 (4)2.理论计算 (4)2.1曲柄滑块设计 (4)2.2曲柄摇杆机构的设计 (5)2.3 间歇式传动机构 (6)2.4 齿轮传动机构 (7)3.三维建模及模拟运动仿真 (9)3.1建模 (9)3.2运动分析 (10)4.图解法分析 (11)4.1曲柄摇杆机构运动分析 (11)4.2 曲柄滑块机构运动分析 (12)5.发动机功率的计算 (13)6.飞轮的设计 (13)7.心得体会 (14)8.参考文献 (14)1.设计任务1.1设计题目下图为某冲床机构运动方案示意图。
该冲床用于在板料上冲制电动玩具中需要的薄壁齿轮。
电动机通过V带传动和单级齿轮传动（图中未画出）带动曲柄O1A’转动，通过连A‘C杆带动滑块上下往复运动，实现冲制工艺。
针对如图所示的冲床机构运动方案，进行执行机构的综合与分析，并进行传动系统结构设计。
冲床机构运动方案示意图1.2设计数据与要求依据冲床工况条件的限制，预先确定了有关几何尺寸和力学参数，如表所示。
要求所设计的冲床结构紧凑，机械效率高。
生产率（件/min）送料距离（mm）板料厚度（mm）轴心高度（mm）冲头行程（mm）辊轴半径（mm）大齿轮轴心坐标（mm）大齿轮轴心坐标（mm）大齿轮轴心偏距（mm）送料机构最小传动角（0）速度不均匀系数板料送进阻力（N）冲压板料最大阻力（N）冲头重力（N）1.3设计任务①绘制冲床机构的工作循环图，使送料运动与冲压运动重叠，以缩短冲床工作周期；②针对图所示的冲床的执行机构（冲压机构和送料机构）方案，依据设计要求和已知参数，确定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简图；③假设曲柄等速转动，画出滑块C的位移和速度的变化规律曲线；④在冲床工作过程中，冲头所受的阻力变化曲线如图所示，在不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下，分析曲柄所需的驱动力矩；⑤确定电动机的功率与转速；⑤曲柄轴为等效构件，确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量；1.4 机构运动简图2.理论计算2.1曲柄滑块设计已知H=70m m，B+b1=22m m，n1=250转/分H=（O A+A C）-(A C-O A)=70m m所以O A=35m m，A C=120m m；尺寸为：冲头高20m m，滑块共高90m m，C到冲头为45m m设冲头从下压开始到冲压离开工件为T1，离开工件到回到初始位置为T2T1+T2=T=1/n1=0.24s,T1/T2=3/2,T1=0.144s,T2=0.096s;2.2曲柄摇杆机构的设计可采用最小传动角设计曲柄摇杆机构。
机械原理课程设计说明书设计题目：_______ 包装机械_______系：_______________ 机械_________专业：_____班级：___________________________设计者：________________________指导老师：_______________________2015年7月2日目录一、 ................................................ 课程设计目的1二、 ................................................ 课程设计意义2三、 ................................................ 课程设计任务2四、 ........................................ 课程设计的内容及要求3五、 ............................................ 课程设计进度安排3六、 ...................................... 课程设计地点及时间安排3七、 .............................................. 答辩与评分标准3八、 .................................................... 准备工作4九、 ............................................ 机械结构方案设计4十、尺寸设计与计算 (7)十一、运动曲线 (8)十二、运动循环图 (11)十三、结果讨论 (12)十四、课程设计总结 (12)十五、参考书目 (13)十六、教师评价 (14)附录15《机械原理与设计I 》课程设计任务书专业班级： _____ 学号： _______ 姓名： _________ 指导教师： _____一、课程设计目的(1) 通过课程设计，学会将理论知识运用于实际问题，并对以已学知识较 全面的进行一次加深、巩固和整理。
课时安排：共15课时教学目标：1. 理解机械、机器、机构的基本概念及其相互关系。
2. 掌握运动副的定义、分类及其在机构中的应用。
3. 掌握运动简图的绘制方法，能正确绘制常见的运动副运动简图。
4. 理解自由度的概念，并能计算基本机构的平面自由度。
5. 熟悉复合铰链、局部自由度、虚约束等概念。
教学内容：1. 绪论：机械、机器、机构的概念及其关系（1课时）2. 第一章：构件定义、名称及其分类（1课时）3. 第一章：运动副定义及其分类（1课时）4. 第二章：运动链定义及机构区别联系（1课时）5. 第二章：运动简图绘制（2课时）6. 第二章：自由度计算（2课时）7. 第二章：复合铰链、局部自由度、虚约束（2课时）8. 第三章：机械原理实验（2课时）9. 习题课：课后习题讲解及典型题目分析（2课时）10. 案例分析：实际工程中机械原理的应用（2课时）教学方法：1. 讲授法：系统讲解机械原理的基本概念、原理和方法。
2. 讨论法：引导学生积极参与课堂讨论，提高学习兴趣和思维能力。
3. 案例分析法：结合实际工程案例，帮助学生理解机械原理在实际中的应用。
4. 实验法：通过实验操作，让学生亲身体验机械原理，加深对知识的理解。
教学过程：一、绪论（1课时）1. 引入机械、机器、机构的概念，阐述三者之间的关系。
2. 讲解机械原理的研究对象和范围。
二、第一章（2课时）1. 讲解构件的定义、名称及其分类。
2. 讲解运动副的定义、分类及其在机构中的应用。
三、第二章（4课时）1. 讲解运动链的定义及机构区别联系。
2. 讲解运动简图的绘制方法，绘制常见运动副运动简图。
3. 讲解自由度的概念，计算基本机构的平面自由度。
4. 讲解复合铰链、局部自由度、虚约束等概念。
四、第三章（2课时）1. 介绍机械原理实验，讲解实验原理和方法。
2. 指导学生进行实验操作，观察实验现象。
五、习题课（2课时）1. 讲解课后习题，分析典型题目。
2. 引导学生进行习题练习，提高解题能力。
机械原理冲压课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握机械原理中的冲压知识，包括冲压的定义、原理、应用和相关的物理概念。
通过学习，学生应能识别和分析冲压过程中涉及的各种力，计算基本的冲压参数，并理解冲压模具的构造和功能。
此外，课程还将培养学生的实际操作能力，使其能够使用冲压设备进行简单的金属加工。
在情感态度价值观方面，学生应培养对机械工程领域的兴趣，增强解决问题的信心，并培养团队协作和工程伦理意识。
二、教学内容教学内容将依据《机械原理》教材进行，重点包括以下几个方面：1.冲压基本概念：介绍冲压的定义、分类和应用领域。
2.冲压力与冲压过程：讲解冲压力的计算、冲压过程的三个阶段。
3.冲压模具：学习冲压模具的类型、结构及功能。
4.冲压设备：了解冲压机械的种类、性能和操作方法。
5.冲压实例分析：分析实际冲压案例，加深对冲压工艺的理解。
三、教学方法为提高教学效果，将采用多种教学方法相结合的方式：1.讲授法：用于基础知识和理论的讲解。
2.案例分析法：通过分析实际案例，让学生理解冲压工艺的应用。
3.实验法：在实验室进行冲压设备的操作演示，增强学生的实践能力。
4.小组讨论法：分组讨论冲压问题，培养学生的团队合作和沟通能力。
四、教学资源教学资源包括：1.教材：《机械原理》及相关辅助教材。
2.多媒体资料：包括冲压工艺的视频、动画演示等。
3.实验设备：冲压机械、模具和测量工具等。
4.网络资源：利用网络查找相关的冲压技术和行业动态。
通过上述资源的整合和利用，为学生提供一个全面、立体的学习环境。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、小测验和期末考试。
平时表现占20%，主要评估学生的课堂参与和提问；作业占30%，包括计算题和分析题，用以巩固课堂知识；小测验占20%，每章结束后进行，用以检查学生的理解程度；期末考试占30%，包含理论题和实际应用题，全面检验学生的学习成果。
评估方式力求客观、公正，全面反映学生的知识掌握和应用能力。
机械原理与课程设计计算说明书设计题目：冲压机构与送料机构班级：姓名：学号：指导老师：时间：**********XX大学**********目录一、 设计要求及设计分析 (3)二、 方案选择及对比 (4)三、 最优方案的分析与设计 (7)四、 送料机构的设计 (16)五、 原动机的选择 (17)六、 参考资料 (18)附图Ⅰ：冲压机构运动简图附图Ⅱ：机构运动循环图一、 设计要求及设计分析1、设计要求设计一板料冲制机的冲压机构和送料机构。
板料冲制机是将坯料经冲压制成薄壁零件的机器。
该机的上模先以比较小的速度接近坯料，然后以匀速进行拉延成形工件以后，上模继续下行将成品推出型腔，最后快速返回。
上模退出下模以后，送料机构从侧面将坯料送至待加工的位置，完成一个工作循环。
该机由电动机驱动。
2、设计分析（1）、本课题着重设计板料冲制机的冲压机构和送料机构，不用考虑板料冲制机的控制传动部分。
（2）、由于本冲制机冲压的是薄壁零件，所以冲压机构不需要很大的力传递作用。
（3）、板料冲制机的原动机为电动机（要求已给出），其输出的是圆周运动，而执行机构实现的是直线运动，因此要选择把旋转运动变成直线运动的机构。
并且在设计冲压机构中要注意到机构运动过程中的急回和匀速进给特性。
（4）、设计过程中主要以传统的设计方法为主，其次利用计算机的强大功能来进行辅助的设计，以选择最优的方案和节省大量的计算时间。
二、方案选择与对比根据设计的要求可知：要选择适当的机构，使曲柄的旋转运动转换成滑块的直线往复运动，并具有急回和匀速进给特性。
要实现上述的功能要求，可以有多种方案可供选择。
方案一：导杆-摇杆滑块冲压机构和凸轮送料机构（如图1）如图1所示的冲压机构是在导杆机构的基础上，串联一个摇杆滑块机构组合而成的。
由给定的行程速比系数K 确定导杆机构的几何尺寸。
适当选择导路位置，可使工作段满足匀速要求工作段的传动角满足设计要求。
送料由凸轮机构控制。
方案二、曲柄导杆滑块机构（如图2 ）如图2所示，该方案由两个四杆机构组成，构件1、2、3、6构成摆动导杆机构，构件3、4、5、6构成摇杆滑块机构。
机械原理课程设计说明书一、设计目的。
本课程设计旨在通过对机械原理相关知识的学习和实践，培养学生分析和解决机械工程中实际问题的能力，提高学生的动手能力和创新意识，为将来的工程实践打下坚实的基础。
二、设计内容。
1. 课程设计主题，设计一个简单的机械装置，通过该装置实现特定的功能。
2. 设计要求，装置的设计要求符合机械原理相关知识，能够有效地完成所规定的功能，并且具有一定的创新性和实用性。
3. 设计步骤，包括需求分析、方案设计、零部件选型、装配调试等具体步骤。
4. 设计报告，撰写完整的课程设计报告，包括设计思路、设计过程、关键技术参数、实验结果和分析等内容。
三、设计流程。
1. 需求分析，明确设计的功能和性能要求，分析设计对象的特点和工作环境，为后续的方案设计奠定基础。
2. 方案设计，根据需求分析的结果，提出多种设计方案，并进行比较和评估，选择最合适的方案进行详细设计。
3. 零部件选型，根据所选方案，选择合适的零部件和材料，确保装置的稳定性和可靠性。
4. 装配调试，按照设计要求，将各个零部件进行装配，并进行调试和优化，确保装置能够正常工作。
5. 设计报告，撰写完整的设计报告，包括设计的整个过程和结果，以及对实验数据的分析和总结。
四、设计要求。
1. 设计的装置功能明确，能够有效地完成所规定的任务。
2. 设计具有一定的创新性和实用性，能够解决实际的工程问题。
3. 设计报告内容完整，结构清晰，语言流畅，符合学术规范。
4. 设计过程中要注重安全性和可靠性，确保实验过程中不会造成人身和设备的损害。
五、设计评分标准。
1. 设计方案的创新性和实用性占20%。
2. 设计装置的功能和性能占30%。
3. 设计报告的完整性和规范性占30%。
4. 设计过程中的安全性和可靠性占20%。
六、总结。
通过本次课程设计，学生将能够全面掌握机械原理相关知识，培养了动手能力和创新意识，为将来的工程实践打下了坚实的基础。
同时也提高了学生的团队合作能力和实际问题解决能力，为将来的工作做好了充分的准备。
目录设计说明书 (1)一、设计课题概述 (2)二、设计课题工艺分析 (2)三、设计课题运动功能分析 (3)四、系统运动方案拟定 (6)五、系统运动方案设计 (8)六、运动方案执行构件时序分析 (15)七、机械系统运动分析 (18)附：各齿轮设计表 (20)冲压机设计一、设计课题概述如下图所示冲压机功能简图。
原动机转速为1430rpm，冲头每分钟实现冲压次数15,25,40分三档可以调节，冲头行程200mm；卷状钢带料间歇送料，每次送料长度300mm。
图1 冲压机功能简图二、设计课题工艺分析由设计题目和图1可以看出，传送钢带料的是圆柱平面摩擦轮,对钢带进行冲压的是冲头。
这两个构件的运动协调关系如图2所示。
图2冲床运动循环图由循环图可得执行构件1冲头是上下往复式直线运动，而执行构件2摩擦轮是间歇式转动运动，且大部分时间处在停止状态。
三、设计课题运动功能分析根据前面分析可知，冲头的运动是连续的直线式往复移动，所以此运动功能单元把一个连续的转动变为连续的往复移动，主动件每转一周，从动件往复运动一次，转速分别为15,25,40转/分。
如图3所示。
15、25、40rpm图3执行构件1的运动功能由于电机的转速为1430转/分，为了在执行机构1的主动件上分别得到15,25,40转/分的转速，则在电动机到执行构件1之间的总传动比i有三种，分别为i1=nn1=1430/15=95.33i2=nn2=1430/25=57.20i3=nn3=1430/40=35.75总传动比由变传动比i v，和定传动比i f两部分组成，即i1=i v1i fi2=i v2i fi3=i v3i f3种总传动比中i1最大，i3最小。
由于定传动比i f是常数，因此，3种变传动比中i v1最大，i v3最小。
若采用滑移齿轮变速，其最大传动比最好不超过4，于是令i v1=4于是定传动比i f=i1i v1=95.334=23.83i v2= i2i f =57.2023.83=2.40i v3=i2i f =35.7523.83=1.50于是，传动系统的有级变速功能单元如图4所示。
冲压课程设计说明书冲压是一种常见的加工工艺，广泛应用于制造行业中，涉及到钢、铁、铝、铜等材料的加工。
为提高学生的实践能力，我们特别设计了一门冲压课程，旨在使学生深入了解和掌握冲压工艺，了解冲压加工的基本理论、流程和技术，同时培养学生的创新思维和解决问题能力，为今后就业做好充分准备。
本课程分为两个部分：理论学习和实践操作。
第一部分：理论学习本部分主要内容包括：1. 冲压的基本原理和工艺流程：学习冲压的加工原理和工艺流程，掌握每个流程的要素，从而了解每个流程中可能存在的问题和解决方法。
2. 冲压材料的性能及影响因素：学习冲压所使用的常见材料的性能和特点，如钢、铝、铜等，了解材料粗糙度、硬度、弹性等对加工的影响。
3. 冲压模具的类型、结构和设计：学习冲压模具的类型和结构，了解常见的冲压模具设计，能够对冲压模具进行故障分析和修理。
4. 冲压制品的缺陷及其成因：学习常见冲压制品的缺陷，从制品材料、模具设计、工艺参数等方面分析成因，并掌握如何解决这些问题。
5. 冲压加工中的安全问题：学习冲压加工中的安全问题，防范钳工、钳口和锤击等操作中可能出现的危险情况，学习急救和应急措施。
第二部分：实践操作本部分主要内容包括：1. 冲压机的运行和操作：了解常见冲压机的操作方式和注意事项，运用正确的操作技巧和知识，可实现冲压机的安全、高效运行。
2. 模具装夹和调试：掌握模具的安装、调试和更换技巧，根据不同工件需求选择合适的冲头和模具，获得理想的制品。
3. 冲压制品的加工工艺：学习以正线程为例的冲压加工工艺，掌握切换每个加工工序时需要进行的调整和修正，实现冲压加工的精度和标准。
4. 冲压制品的检验和质量评估：通过测量冲压制品的尺寸、缺陷和形状等技术手段，分析制品的质量问题，掌握如何提高制品的质量和精度。
通过本课程的学习和实践操作，学生可全面了解和掌握冲压加工工艺，获得相关行业实践经验和解决问题的能力。
在今后的求职过程中，学生将具备良好的竞争优势和职业技能，为个人发展和企业发展做出贡献。
西南交通大学机械原理课程设计计算说明书设计题目：自动冲压送料机构学生姓名：学生学号：所在班级：指导老师：谢进2013年06月目录1选题背景 (3)1.1问题的提出 (3)1.2研究现状 (3)1.3设计的技术要求及指标 (3)2机构选型 (4)2.1设计方案的提出 (4)2.2设计方案的确定 (6)3尺度设计 (6)3.1机构尺寸计算 (6)4机构运动分析 ...................................................... 错误!未定义书签。
4.1机构的运动分析 (11)5机构动力分析 (23)5.1机构运动简图及尺寸标注 (23)5.2机构关键构件静力分析 (24)6机构仿真 (29)6.1机构仿真包络图 (29)6.2机构构件轨迹曲线 (32)6.3机构装配图 (33)7设计总结 (34)8收获及体会 (34)9致谢 (34)1选题背景1.1 问题的提出随着科学技术和工业生产的飞跃发展，国民经济各个部门迫切需要各种各样质量优、性能好、效率高、能耗低、价格廉的机械产品。
要使我国从制造大国走向制造强国的关键之处是要设计出有自主知识产权的产品，特别是机械产品。
冲压成形作为一门古老而又年轻的制造技术，几乎渗透到国民经济的每一个部门。
在许多发达国家从作为支柱产业之一的汽车制造业到农业机械、动力机械、建筑机械、化工机械、精密机械、仪器仪表、医疗器械、日用五金等等，直到航空航天、军事兵器各个门类，冲压制件都占据着相当重要的地位。
随着我国工业的发展，冲压制件类型、工艺的复杂化以及人性化生产要求，手工送料的冲压加工生产由于存在着效率、速度、精度、安全等方面的一系列问题，冲压生产的手工送料已逐步由自动送料机构所取代，从而进一步满足了冲压生产自动化，大幅度提高生产节拍、生产质量等的要求。
冲压生产自动化主要是指包括材料供给、制品及废料的排出、模具更换、冲床的调整与运转、冲压过程异常状况的监视等作业过程自动化，将这些技术应用到冲压生产流水线的相应环节从而实现冲压生产过程的自动化。
自动送料机构作为冲压加工生产实现自动化的最基本的要求，是在一套模具上实现多工位冲压的根本保证，它的自动化程度高低，直接影响着冲压生产效率、生产节拍以及冲压生产整体自动本次设计旨在设计一款薄壁零件的冲压机构及其相配合的送料机构1.2 研究现状本次设计的冲压送料机构属于普通压力机构，而普通压力机上的送料机构根据送料动力的不同可分为机械、液压、气动三大类，在冲压加工中以机械与气动二类应用较多。
机械送料机构尽管调整相对困难且机构较大，但具有送料准确可靠、机构冲击与振动少、噪声低、稳定性好等优点，仍是目前冲压加工中最常用的自动送料方式。
送料机构的性能高低直接影响着生产线的推广应用，因此，针对冲压制件的工艺要求、生产的实际情况等的不同来选择不同的送料机构是十分必要的1.3 设计的技术要求及指标冲床的执行机构主要包括冲压机构和送料机构，冲头先以较大速度接近工件，然后以匀速进行拉延成型工作，接着冲头继续下行将工件压缩成型，最后快速返回。
冲头退回以后，送料机构从侧面将坯料送至待加工位置，完成一个工作循环。
设计要求1.动力源是电动机，作转动；从动件（执行构件）为冲头，作往复直线运动，具有快速下沉、等速工作进给和快速返回的特性。
2.构件具有较好的传动性能，特别是工作段的压力角α应尽可小；传动角γ大于或等于许用传动角。
3.冲头到达工作段之前，送料机构已将坯料送至待加工位置。
4.执行构件的工作长度 l=50 100mm,对应曲柄转角 =（1/3 1/2）π。
5.行程速度变化系数 K≥1.5。
6.许用传动角[ ]=40。
7.送料距离H=60-250mm。
2机构选型2.1 设计方案的提出根据目前市场上已经出现的机构方案，我们做了相应的改进和设计，设计方案如下方案一图2—1 肘杆增力机构该机构由曲柄与肘节组成，曲柄可用偏心轮代替，偏心轮可减小机构尺寸，提高强度。
肘节可产生增力效果，当杆作用一较小的力时，滑块就会产生很大的力，且增力效果非常明显。
自由度F=5×3-2×7=1方案二图2—2 凸轮滑块——插齿机构该机构以凸轮为原动件，带动插齿机CDEFG实现往复运动，同时带动偏心滑块机构实现送料动作,但是该机构的送料机构本身存在动力特性不足的缺点。
自由度F=3×7-2×10-0=1方案三图2—3 摆动导杆——推送机构冲压机构为摆动倒杆机构，曲柄AB为主动件，整周回转，滑块在导杆上滑动，带动导杆往复摆动，当曲柄与导杆相互垂直时导杆达到极限位置，机构传动角为90°，具有良好的传力特性，并具有急回特性。
，运动中无死点，送料机构采用了曲柄摇杆机构摇杆最大摆角与曲柄长度有关，当曲柄长度加大时，从动角摆角也随之增大，且也有急回特性。
自由度F=3×9-2×13-0=1方案四图2—4 摆动导杆——滑块机构该机构为摆动导杆滑块机构，ABC为摆动导杆机构，曲柄AB的长度应小于机架长，曲柄AB匀速转动时，导杆BC作往复运动，行程速比系数K>1，摆动导杆机构本身具有急回特性，增大r/l的值，摆角增大，可使K增大，急回特性更显著，但空回行程速度变化剧烈自由度F=3×7-2×10=12.2 设计方案的确定我们小组通过对以上构件的基本性能作出分析后，考虑到机构的简洁性，以及网上的很多重复的且复杂的齿轮－连杆冲压机构和凸轮－连杆送料机构等，我们小组选择了方案三，摆动导杆——推送机构方案四摆动导杆——滑块机构3尺寸设计3.1 机构尺寸计算3.1.1方案三进行关键尺寸分析⑴冲压机构为ABCDE,送料机构为ABFGIJ①冲压机构尺寸分析图3—2 冲压机构设AB>AC,则可得极位夹角()12cos /AC AB θ-= （3-1）同时需满足急回特性180 1.5180k θθ+=≥- （3-2）取急回特性值K=2，则有θ ≧ 60° 故由（3-1）式可得cos 300.866ACAB== （3-3）取AC=25mm ， 则有AB=25\0.866=28.8675mm② 根据尺寸进行可行性分析设A （0、0）,C(25、0)于是很容易得到冲头近程点和远程点的坐标分别为E ′(25、1E y ),E ′(25、2E y )考虑到当上模DE 到达工作段之前，送料机构已将坯料送至待加工位置，故需要确定上模DE 和往复直线运动和曲柄AB 的关系，同时还需要兼顾曲柄AB 转动和送料机构HI 的关系。
先建立B 点和E 点的坐标关系式 位移矩阵方程对点Bcos sin 11Bi AB Bi AB x l y l φφ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦ （3-4）连杆ED l 错误!未找到引用源。
约束方程为222225()(y )100Ei Ei Di Ei Di ED x x x y l =⎧⎪⎨-+-==⎪⎩ （3-5） CD l 约束方程为22i 900D Di X Y += （3-6）BD l 约束方程为Di Bi Di Bi x y y x ⨯=⨯（3-7）由（3-4）式至（3-7式可得2i i i i i i (2)(2)100900E E Di E E Di D B Di Bix x x y y y x y y x ⎛-+-=-=⎝ （3-8） 此外0.86ACAB< 取行程s=60mm （3-9）联立式（3-4）（3-9）可得DE=103.21mm CD=30.3mm由于冲压条件的限制，需要对送料机构尺寸进行分析 ⑵送料机构的结构简图如下图3—3 送料机构尺寸分析如图图3—3，需使连杆ABFG 为曲柄摇杆机构，连架杆AB 为曲柄，FG 为摆杆 由四杆机构曲柄摇杆存在条件，有AB 为最短杆，即min max l l P Q +≤+ （3-9）取BG 为最长杆，AB=30mm 为最短杆。
先通过试凑法来大概确定构件尺寸，取BG=82mm ，FG=61mm ，AF=60mm ，由此可分析出此曲柄摇杆四杆机构的急回特性和极位夹角作图分析由图3—4说明图3—4 极位夹角分析由图3—4可知极位夹角 θ=41.82°故有其急回特性 K=错误!未找到引用源。
=1.605 满足要求延伸FG 到GH 使得GH=48mm ，另外取HI=95mm 联立上面各式，可将最终尺寸确定如下AC=25mm AB=28.8675mm CD=30.3mm DE=103.21mm BG=82mm AF=60mm FG=61mm GH=48mm HI=95mm AI=135mm3.1.2现在对方案四进行关键尺寸分析 机构简图如图3—5图3—5 摆动导杆——滑块机构冲压机构为ABCDE,送料机构为ABCFG设置要求如下，K=1.55，冲压机构的行程1S =280mm ，送料机构的行程2S =160mm 取机架AC=300mm.铰链A 到两滑动轨道的的距离分别是1l =200mm, 2l =450mm,DC 垂直于CF由180 1.55180k θθ+==- （3-10）可推得 38.934θ= 故导杆处于极限位置时， ＜CAB=70.53故 cos70.533000.333899.99AB AC ==⨯=mm 分析该机构可知，当导杆CD 处于两极限位置时，D 点的X 轴方向水平位移即为滑块E 的行程1S =280mm同时机构满足110.5S CDAB AC= （3-11）⇒ 430CD =mm根据设计的一般要求，需传动角[]γγ≥ 这里取[]γ=40（3-12）对于冲压滑块，需要承受短暂高峰载荷且传动机构功率较大，所以去较大的传动值。
取 65γ= 即 1111arccosD E C E γ= （3-13） 故 DE=198.26mm对于送料装置，要求不高，传动角γ可取小一些的值，取γ=40，则 cos19.47cos 41450CF FG += （3-14） 又 2S =160mm⇒ 10.580sin19.34S CF CF==（3-15） 由上两式可得 CF =237.15mmFG =301.22mm联立上面各式，可将最终尺寸确定如下铰链点A 到冲压轨道的距离1l =200mm 铰链点A 到送料轨道的距离2l =450mmAB =99.99mm AC =300mm CD =430mm DE =198.26mm CF =237.15mm FG =301.22mm4 机构运动分析4.1 机构的运动分析⑴方案三我们主要通过建模模拟仿真对其进行运动分析 已知各杆长及A 点坐标A （0,0），C 点坐标C （25.0），F 点坐标（-60,0）杆AB 的角速度1ω=36rad/s ，角加速度0ε=通过PRO/E 的初步建模和运动分析 ①机构模型图为图4—1 摆动导杆—— 推送机构模型图运动仿真中可以看到，该机构的最大优点是冲压机构的急回特性很好，冲压过程的力作用很大②冲压机构E 和送料机构I 的运动参数分析如图4—2和图4—3所示图4—2 滑块I的速度加速度分析送料机构在送料过程中，运动平稳，速度波动较小，能够使工件安全的送到冲压区域，回程时，速度和加速度都发生很大变化，使得送料机构能快速返回，以便冲头进行冲压图4—3 滑块E的速度加速度分析冲头在进给过程中，由图可以得知运动很平缓，速度波动不大，在回程的过程，加速度比较大，回程速度迅速，能够在短时间内回到起点，满足设计要求。
