机械原理-压床机构设计及分析说明书

机械原理课程设计说明书设计题目：压床机构设计物理与机电工程学院院（系）机械设计制造及其自动化专业2 班学号2011043637设计者指导教师陈虹微2013 年5 月24 日目录一. 机械原理课程设计任务书（三）------------------------3一、课程设计题目--------------------------------------------------3二、工作原理-------------------------------------------------------3三、设计要求-----------------------------------------------------3四、设计数据--------------------------------------------------------3五、设计内容--------------------------------------------------3六、设计工作量-------------------------------------------------七、设计时间二．压床连杆机构的设计: --------------------------------------------4一、连杆设计--------------------------------------------------3一、连杆运动速度分析--------------------------------------------------3二、连杆运动加速度分析---------------------------3三、连杆运动静力分析------------------------------------------------3三、凸轮机构设计------------------------------------------------12四、附页一、附页一连杆计算程序---------------------------------------------3二、附页二--------------------------3三、附页三------------------------------------------------3四、附页四---------------------------------------------3五、附页五--------------------------3六、附页六------------------------------------------------3一. 机械原理课程设计任务书（三）2224.342.32401.097.214.29701.0m pb u a s m pb u a s m ba u a l B l tB l tBA ⨯==⨯=⨯==⨯=⨯=一、压床机构设计要求1.压床机构简介图9—6所示为压床机构简图。

机械设计课程设计计算说明书设计题目：压床的设计与分析13q机械专业11 班设计者：高**学号：201324191105指导教师：王晓禹老师2015 年12 月30 日目录机械原理压床机构设计部分一、压床机构设计要求 - - - - - - - - - - - - - - - - -1.压床机构简介 - - - - - - - - - - - - - - - - - -2.设计内容 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -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）机构运动速度分析 - - - - - - - - - - - - -（3）机构运动加速度分析 - - - - - - - - - - - -（4）绘制滑块位移、速度、加速度曲线 - - - - - -（5）机构动态静力分析 - - - - - - - - - - - - -三、执行机构其他运动方案的设计 - - - - - - - - - - -四、飞轮设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -五、凸轮机构设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 机械设计二级减速器设计部分一、目的及要求 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -二、减速器结构分析 - - - - - - - - - - - - - - - - - -三、传动装置的总体设计 - - - - - - - - - - - - - - - -（一）选择电动机 - - - - - - - - - - - - - - - - - （二）传动比分配 - - - - - - - - - - - - - - - - - （三）运动和动力参数分析计算 - - - - - - - - - - -1.计算各轴转速 - - - - - - - - - - - - - - - -2.计算各轴输入功率 - - - - - - - - - - - - - -3.计算各轴输入转矩 - - - - - - - - - - - - - -四、传动件的设计计算 - - - - - - - - - - - - - - - -（一）带传动的设计 - - - - - - - - - - - - - - - - （二）高速级齿轮的设计与校核 - - - - - - - - - - - （三）低速级齿轮的设计与校核 - - - - - - - - - - - （四）联轴器的选择 - - - - - - - - - - - - - - - - （五）轴的设计与校核 - - - - - - - - - - - - - - - 1.低速轴的校核 - - - - - - - - - - - - - - -2.中间轴的校核 - - - - - - - - - - - - - - -3.齿轮轴的校核 - - - - - - - - - - - - - - -（六）键的校核 - - - - - - - - - - - - - - - - - -（七）轴承的校核 - - - - - - - - - - - - - - - - - -五、润滑密封设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - -六、减速器箱体结构尺寸表 - - - - - - - - - - - - - -七、主要参考文献 - - - - - - - - - - - - - - - - - -一．机械基础综合课程设计任务书题目一压床的设计与分析1、设计题目压床是应用广泛的锻压设备，图1所示为某压床的示意图，其中六杆机构ABCDEF为其执行机构。

机械原理课程设计压床机构机械原理课程设计说明书姓名：***学号：班级：指导老师：成绩：XXX2017年12月8日目录一、机构简介与设计数据1.1 机构简介本文介绍的机构是一个压床机构，用于压制金属材料。

该机构由凸轮机构和传动机构组成。

1.2 机构的动态静力分析在设计机构之前，需要进行动态静力分析，以确保机构的稳定性和可靠性。

1.3 凸轮机构构设计凸轮机构是压床机构的核心部分，它通过旋转运动来驱动压床。

在设计凸轮机构时，需要考虑凸轮的形状、尺寸和旋转速度等因素。

1.4 设计数据在设计压床机构时，需要确定各种参数，包括压力、速度、功率等。

这些参数将直接影响到机构的性能和效率。

二、压床机构的设计2.1 确定传动机构各杆的长度传动机构是指将凸轮机构的旋转运动转化为压床的线性运动的机构。

在设计传动机构时，需要确定各杆的长度，以确保机构的稳定性和准确性。

三、传动机构运动分析3.1 速度分析传动机构的速度分析是指对各杆的速度进行计算和分析。

这将有助于确定机构的速度和加速度。

3.1.1 确定凸轮的旋转速度凸轮的旋转速度是传动机构速度分析的重要参数。

在确定凸轮的旋转速度时，需要考虑机构的稳定性和效率。

3.1.2 确定压床的运动速度压床的运动速度是压床机构的重要参数之一。

在确定压床的运动速度时，需要考虑机构的稳定性和准确性。

3.2 加速度分析传动机构的加速度分析是指对各杆的加速度进行计算和分析。

这将有助于确定机构的加速度和动态性能。

EFDE14BS2BC12DS31DE2根据三角函数可得：$DF=\frac{y}{\sin\angle DFE}$，$FE=\frac{DF}{\tan\angle DFE}$，$DE=DF+FE$。

代入已知数值，计算得到$DF=230.94mm$，$FE=133.74mm$，$DE=364.68mm$。

因此，传动机构各杆的长度为：$AB=60mm$，$BC=182.26mm$，$CD=91.13mm$，$DE=364.68mm$，$EF=91.17mm$，$FG=170mm$。

压床机构设计说明书院系：机电工程学院班级:机械XXX班学号:姓名:指导老师:目录一、设计题目压床机构的设计二、工作原理压床机械是由六杆机构中的冲头（滑块）向下运动来冲压机械零件的。

图1为其参考示意图，其执行机构主要由连杆机构和凸轮机构组成，电动机经过减速传动装置（齿轮传动）带动六杆机构的曲柄转动，曲柄通过连杆、摇杆带动滑块克服阻力F冲压零件。

当冲头向下运动时，为工作行程，冲头在0.75H内无阻力；当在工作行程后0.25H行程时，冲头受到的阻力为F；当冲头向上运动时，为空回行程，无阻力。

在曲柄轴的另一端，装有供润滑连杆机构各运动副的油泵凸轮机构。

三、设计要求电动机轴与曲柄轴垂直，使用寿命10年，每日一班制工作，载荷有中等冲击，允许曲柄转速偏差为±5％。

要求凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内，从动件运动规律见设计数据，执行构件的传动效率按0.95计算，按小批量生产规模设计。

四、原始数据五、内容及工作量1、根据压床机械的工作原理，拟定执行机构（连杆机构），并进行机构分析。

2、根据给定的数据确定机构的运动尺寸, l CB=0.5l BO4，l CD=(0.25～0.35)l CO4。

要求用图解法设计，并将设计结果和步骤写在设计说明书中。

3、连杆机构的运动分析。

分析出滑块6的位移、速度、加速度及摇杆4的角速度和角加速度。

4、连杆机构的动态静力分析。

求出最大平衡力矩和功率。

5、凸轮机构设计。

根据所给定的已知参数，确定凸轮的基本尺寸（基圆半径r o、偏距e和滚子半径r r），并将运算结果写在说明书中。

画出凸轮机构的实际廓线。

6、 编写设计说明书一份。

应包括设计任务、设计参数、设计计算过程等。

六、设计计算过程1. 压床执行机构（六杆机构）的设计根据给定的数据，利用autocad 绘制出当摇杆摆到两极限位置时，机构运动简图（图3）。

图3 摇杆摆到两极限位置时，机构运动简图由图3可知，因为1501=DD （即压头的行程H ）,而三角形41O CC 为等边三角形，可推出四边形D D CC 11为平行四边形，则15011414====DD CC O C CO 则5.5235.04==CO CD，由45.0BO CB =，则1004=BO ,3125.016050tan 42==∠E O O ,则0424.17=∠E O O , 6.42241=∠O O B , 在三角形E O O 42中，165)16040(2242=+=O O ，由42412212422412412)(O O O B O B O O O B O O B C O S ⨯-+=∠得出21O B =113.7，同理可得2BO =210.8,所以55.4821222=-=B O B O A O ,3.162122=+=B O A O AB ，所以得到四条杆长A O 2=48.55，AB =162.3，1004=BO ，165)16040(2242=+=O O利用上述求得的曲柄摇杆机构各杆的长度，利用一款四杆机构设计及运动分析软件（图4），输入四杆的杆长后可以得到：行程速比系数K=(1800+θ)/(1800-θ)得，K=1.105，摇杆的摆角α =600。

《机械原理》课程设计题目压床机构设计及分析学院工学院专业机械设计制造及其自动化班级对口机设1301班学生学号 2013030039 指导教师周兴宇二〇一五年七月五日工学院课程设计评审表目录1 前言 ........................................................... - 1 -2 压床机构设计要求 ............................................... - 2 -2.1 压床机构简介1·.......................................... - 2 -2.2 设计数据 ................................................. - 2 -2.3 设计内容 ................................................. - 3 -2.3.1 机构的设计及运动分折 ............................... - 3 -2.3.2 机构的动态静力分析 ................................. - 3 -2.3.3 凸轮机构构设计 ..................................... - 3 -3 压床机构的设计 ................................................. - 5 -3.1 导杆机构设计及运动简图绘制 ............................... - 5 -3.1.1 导杆机构设计 ....................................... - 5 -3.1.2 机构运动简图绘制 ................................... - 7 -3.2 机构运动速度分析 ......................................... - 7 -3.3 机构加速度分析 ........................................... - 9 -3.4 机构动态静力分析 ........................................ - 11 -4 凸轮机构设计 .................................................. - 15 -4.1 从动件位移曲线确定 ...................................... - 15 -4.2 凸轮轮廓绘制 ............................................ - 16 -5 结论 .......................................................... - 17 -致谢 ........................................................ - 18 -参考文献 ........................................................ - 19 -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。

机械原理课程设计压床机构分析设计说明书机械原理课程设计压床机构分析设计说明书一、设计目标和背景1.1 设计目标本次课程设计旨在通过对压床机构的分析和设计，掌握机械原理相关知识，培养学生解决实际问题的能力。

1.2 设计背景随着工业智能化的不断发展，压床在工业生产中扮演着重要的角色。

因此，对压床机构进行分析和设计的研究具有重要的意义。

二、压床机构简介2.1 压床机构定义压床机构是一种常用的机械设备，主要用于对板材等工件进行压制加工，广泛应用于金属加工、汽车零部件制造等领域。

2.2 压床机构原理压床机构通过电机驱动、传动装置、曲柄连杆机构等，将动力传递给压头，实现对工件的压制加工。

三、压床机构分析3.1 压床机构运动分析3.1.1 机构运动分析方法3.1.2 压床机构运动参数计算3.1.3 运动轨迹分析3.2 压床机构强度分析3.2.1 结构强度计算3.2.2 关键零部件强度计算四、压床机构设计4.1 设计方案选择4.1.1 机械结构方案比较4.1.2 动力传动方案选择4.2 压床机构零部件设计4.2.1 曲柄连杆机构设计4.2.2 传动装置设计4.2.3 压头设计五、附件本文档所涉及的附件包括设计图纸、计算表格和相关文献资料。

请参考附件。

六、法律名词及注释6.1 民事法律名词- 设计：根据规定，发明创造或培育具备实施能力的产物、计划、图纸、数据等媒体，以及有关技术方法、制造过程等文档的创立行为。

- 专利：专利权人对其发明创造享有的法定专有权利。

6.2 知识产权法律名词- 专有技术：指由法律规定保护的技术，包括发明、实用新型和外观设计。

- 著作权：指作者对其创造的文学、艺术和科学作品享有的权利。

七、全文结束。

机械原理课程设计说明书设计题目：压床机构设计工程院（系）机械制造专业班级学号设计者指导老师完成日期2009 年7 月10日一、压床机构设计要求1 ．压床机构简介及设计数据1.1压床机构简介图9—6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。

1.2设计数据1.1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CE／CD、EF／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。

1.2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9—7)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。

1.3飞轮设计已知：机器运转的速度不均匀系数δ．由两态静力分析中所得的平衡力矩Mb;驱动力矩Ma为常数，飞轮安装在曲柄轴A上。

要求：确定飞轮转动惯量J。

以上内容作在2号图纸上。

1.4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δı，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号图纸上压床机构设计二、连杆机构的设计及运动分析1、作机构运动简图如图所示已知：n 1=90r/min ；1ω =π2601∙n rad/s = π26090∙ =9.425 逆时针 vB= 1ω·l AB = 9.425×0.06901≈0.65 m/sC v = B v + Cb v 大小 ? 0.65 ? 方向 ⊥CD ⊥AB ⊥BC选取比例尺μv=0.005m/s/mm ，作速度多边形图v C ＝u v ·pc ＝0.005×121.2=0.606m/sv CB ＝u v ·bc ＝0.005×25.68=0.128m/sv E ＝u v ·pe ＝0.005×181.8=0.909m/s v F ＝u v ·pf＝0.005×182.6=0.913/s v FE ＝u v ·ef ＝0.005×34.95=0.175m/s v S 2＝u v ·2ps ＝0.005×125.1mm ＝0.626m/sv S 3＝uv ·3ps ＝0.005×90.88mm ＝0.454m/s∴2ω＝BCCBl v ＝0.128/0.31442=0.407rad/s (顺时针)ω3＝CD C l v ＝0.606/0.140=4.329rad/s (逆时针) ω4＝EFFE l v ＝0.175/0.0525=3.333rad/s (顺时针)a B=ω12L AB=9.4252×0.06901=6.130m/s2a n CB=ω22L BC=0.4072×0.31442=0.052m/s2a n CD=ω32L CD=4.3292×0.14=2.624m/s2a C= a n CD+ a t CD= a B + a t CB+ a n CB大小：？√？√？√方向：？ C→D ⊥CD B→A ⊥BC C→B 选取比例尺μa=0.05m/s/mm,作加速度多边形图a C=u a·''c p=0.05×85.63=4.282m/s2a e=u a·''e p=0.05×128.45=6.422m/s2a t CB=u a·''c m=0.05×178.4=8.919 m/s2a t CD=u a·''c h=0.05×67.70=3.385 m/s2a F =a E + a n EF + a t EF大小：√？√ ?方向：√↑F→E⊥EFa F=u a·''f p=0.05×119.49=5.975 m/s2a s2=u a·''2s p=0.05×56.81=2.841m/s2a s3=u a·''3s p=0.05×64.22=3.211 m/s2α2= a t CB/L CB=8.919 /0.31442=28.37 m/s2α3= a t CD/L CD=3.385/0.14=24.18 m/s2F I2=m2*a s2=G2*a s2/g=1600×2.841/9.8=463.84N（与a s2方向相同）F I3=m3*a s3= G3*a s3/g=1040×3.211/9.8=340.76N（与a s3方向相反）F I5= m5*a F=G5*a F/g=840×5.975/9.8=512.14N（与a F方向相反）F r=F rmax/10=11000/10=1100NM I2=J s2*α2=1.35×28.37=38.30N.m （逆时针）M I3=J s3*α3=0.39×24.18=9.430N.m （逆时针）L n2= M I2/F I2=38.30/463.84=82.57mmL n3= M I3/F I3=9.430/340.76=27.67mm二．计算各运动副的反作用力(1)求力F45，F65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+F r+F I5+G5=0则F45=μF*L=20×122.09=2441.8NF65=μF L65=20×14.49=289.8NF43=-F45(2)1.对构件2受力分析杆2对点C求力矩得：F I2*L1 +F t12*L BC-G2*L3=0；463.84×0.1414+F t12×0.31442-1600×0.06822=0；解得F t12=138.56N杆2对B点求力矩，可得：F I2*L4+G2L2 -F t32*L BC =0463.84×23.70+1600×68.22- F t32×314.42=0F t32=382.12N2. 对构件3受力分析由杆3对点C求力矩得：F43*L1-G3*L2+F I3*L3-F t63*L CD =0；2441.8×69.81-1040×34.37+340.76×0.5648-F t63×140=0；解得F t63=963.64N构件3对E点求矩得：F n23*L6-F t23*L5-F I3*L4-G3*L7-F t63*L DE=0F n23×67.70-382.12×17.78-340.76×54.77-1040×103.69-963.64×210=0F n23=4757.33N.3.求力F n12，F n63对杆组23进行力的分析得：F43+F I3+G3+F t63+F n63+ F I2+G2+F n12+F t12=0大小：√√√√？√√？√方向：√√√√√√√√√选取比例尺μF=20N/mm，作其受力图则 F n12=20×341.22=6824.4N；F n63=20×110.7=2214.1N. (3)求作用在曲柄AB上的平衡力矩M bM b=F21L AB=261.97×10×0.04928=129.10N.mF61=F21=261.97×10=2619.7N.二．凸轮机构设计所以有H/r0=0.45, 即有r0=H/0.45=17/0.45=37.778mm取r0=39mm 取r r=5.6mm在推程过程中：由a=π2Hω2 cos(πδ/δ0)/（2δ02）得当δ0 =550时，且δ<=22.50,则有a>=0,即该过程为加速推程段, 当δ0 =550时,且δ>=22.50, 则有a<=0,即该过程为减速推程段所以运动方程S=H[1-cos(πδ/δ0)]/2在回程阶段，由a=-π2Hω2 cos(πδ/δ0’)/（2δ’02）得当δ0 =850时，且δ<=42.50,则有a<=0,即该过程为减速回程段, 当δ0 =850时,且δ>=42.50, 则有a>=0,即该过程为加速回程段所以运动方程S=H[1+cos(πδ/δ0’)]/2。