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机械原理课程设计压床机构的设计

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机械原理课程设计压床机构的设计 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 压床机械就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与凸轮机构组成,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。 机械原理课程设计压床机构的设计 四、原始数据 见下表

导杆 机构 运动 分析

转速n2 (r/min) 95 距离x1 (mm) 50 距离x2 (mm) 140 距离y (mm) 160 冲头行程H (mm) 150 上极限角 Φ1 (°) 120 下极限角Φ2(°) 60

导杆 机构 动态 静力 分析

工作阻力Fmax(N) 4300

连杆3质量m3 (kg) 60 连杆3质心转动惯量 Js3 (kg ·m2) 0、21 滑块6质量m6 (kg) 34 摇杆4质量m3 (kg) 40 摇杆4质心转动惯量 Js4 (kg ·m2) 0、2

凸轮 机构 设计

从动件最大升程H 20 从动件运动规律 余弦 许用压力角 ][ 30°

推程运动角 0 60°

远休止角 s 10°

回程运动角 0 60° 机械原理课程设计压床机构的设计 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, lCB=0、5lBO4,lCD=(0、25～0、35)lCO4。要求用图解法设计,并将设计结果与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的角速度与角加速度。 4、 连杆机构的动态静力分析。求出最大平衡力矩与功率。 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ro、偏距e与滚子半径rr),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)。 机械原理课程设计压床机构的设计 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41OCC为等边三角形,可

推出四边形DDCC11为平行四边形,则15011414DDCCOCCO 则5.5235.04COCD,由45.0BOCB,则1004BO , 3125.016050tan42EOO,则0424.17EOO,6.42241OOB,

在三角形EOO42中,165)16040(2242OO,由

42412212422412412)(OOOBOBOOOBOOBCOS

得出21OB=113、7,同理可得2BO=210、8,

所以55.4821222BOBOAO, 3.162122BOAOAB, 所以得到四条杆长AO2=48、55,AB=162、3,1004BO,165)16040(2242OO 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+)/(1800-)

得,K=1、105,摇杆的摆角 =600。

图4 四杆机构的运动分析 机械原理课程设计压床机构的设计 图5 摇杆的角位移曲线 图6 摇杆的角速度曲线 图7 摇杆的角加速度曲线 下面分析当摇杆分别摆到两极限位置时,滑块的速度及加速度。

原始数据要求,杆件2的转速n=80r/min,则其角速度1w为:

1w=60*2*80π rad/s=8、38 rad/s 机械原理课程设计压床机构的设计 点A的线速度VA=1w lA O=0、41 m/s 用相对运动图解法作出以下两个位置的速度多边形与加速度多边形 。 (1)上极限位置 1)此时,机构运动简图如图8所示。

图8 摇杆摆到上极限位置时机构运动简图 2)速度分析 VA= VB+VBA 因为VB=0,所以VA= VBA =0、41m/s 方向垂直O2A

3)加速度分析 aB = anB + atB= aA + anBA + atBA 方向 √ √ √ √ √ 大小 0 ？ √ √ ？ aA=1w2 lA O=8、382*48、55mm/s2=3、41m/s2

anBA= V2BA/lAB=1、04 m/s2 机械原理课程设计压床机构的设计 测得所以 atB*cosb= aA + anBA 得 atB=5、81 m/s2 所以aB=5、81 m/s2 又因为 aB/aC=BO4/CO4=0、67 所以 aC=8、67 m/s2

测出<2=600, <1=710-600=110 机械原理课程设计压床机构的设计 对y轴投影得:0=-aCsin<1 + atDCsin<2 对x轴投影得:aD= aCcos<1 + atDCcos<2

解得atDC=1、91 m/s2 aD=9、47 m/s2 (2)下极限位置

1)此时,机构运动简图如图9所示。

图9 摇杆摆到下极限位置时机构运动简图 2)速度分析 V'A= V'B+V''AB 因为V'B=0,所以V'A= V''AB=0、41m/s 方向垂直

O2A’ 3)加速度分析 a'B = an'B + at'B= a'A + an ''AB+ at''AB

方向 √ √ √ √ √ 大小 0 ？ √ √ ？ aA=1w2 lA O=8、382*48、55mm/s2=3、41m/s2 机械原理课程设计压床机构的设计 anBA= V2BA/lAB=1、04

m/s2

测得<1=120 <2=120 所以,向y轴投影,有:-at'B*cos<1= a'A- an ''AB 得:at'B=-2、42、m/s2 所以a'B=-2、42 m/s2 又因为a'B/a'C=B’O4/C’O4=0、67

所以a'C=-3、62 m/s2 a'D= a'C+ an''CD+ at

''CD

方向 √ √ √ √ 大小 ？ √ 0 ？ 机械原理课程设计压床机构的设计 对x轴投影:a'Dcos30= a'C+ at''CD 对y轴投影:- a'Dsin30=0 解得a'D=0 m/s2 at''CD=3、62 m/s2 2.设计凸轮轮廓曲线,确定凸轮基本尺寸 (1)余弦加速度运动规律, 其推程时的速度方程为 V=πhwsin(πo/)/(2o)

回程时的速度方程为 V=-πhwsin(πo'/)/ (o'2) (2)确定基圆半径 机械原理课程设计压床机构的设计 由BE=OP=V/W,得到许多BiEi的值,它们等于与新建中心轴的距离,再用光滑的曲线连接各断点,基圆半径为凸轮最低点与两边极限直线夹角的交点的连线长度 具体过程: 凸轮推程时, BE=OP=V/W=V=πhsin(πo/)/(2o),则

当=0 、70时,BE=0 当=7 时,BE=7、9 当=14 时,BE=15、1 当=21 时,BE=20、8 当=28 时,BE=24、5 当=35 时,BE=25、7 当=42 时,BE= 24、5 当=49 时,BE=20、8 同理,凸轮回程时,BE=OP=V/W =-πhsin(πo'/)/ (o'2)

当=0、60o时,BE=0 当=6时,BE=9、3 当=12时,BE=17、6 当=18时,BE=20、9 当=24时,BE=28、5 当=30时,BE=30 当=36时,BE=28、5 当=42时,BE=20、9

最后绘制出图形,测得基圆半径为ro=39、54mm 由确定基圆半径的公式ro22]]tan[/)/[(esedds

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压床机构设计机械原理课程设计说明书

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压床机构设计说明书班级 :XXXX学号 :XXX姓名:XX完成日期:XXXX年XX月一、压床机构简介 (2)1.压床机构简介 (2)2.设计内容 (3)（1）机构的设计及运动分折 (3)（2）凸轮机构构设计 (3)二、执行机构的选择 (4)方案一 (4)（1）运动分析 (4)（2）工作性能 (4)（3）机构优、缺点 (5)方案二 (5)（1）运动分析 (5)（2）工作性能 (6)（3）机构优、缺点 (6)方案三 (6)（1）运动分析 (7)（2）工作性能 (7)（3）机构优、缺点 (7)选择方案 (7)三、主要机构设计 (8)1、连杆机构的设计 (8)2、凸轮机构设计 (8)四、机构运动分析 (13)五、原动件原则 (16)六、传动机构的选择 (16)七、运动循环图 (18)八、设计总结 (19)九、参考文献 (20)一、压床机构简介1.压床机构简介压床机械是被应用广泛的锻压设备它是由六杆机构中的冲头（滑块）向下运动来冲压机械零件的。

其执行机构主要由连杆机构和凸轮机构组成。

图1为压床机械传动系统示意图。

电动机经联轴器带动三级齿轮减速传动装置后，带动冲床执行机构（六杆机构，见图2）的曲柄转动，曲柄通过连杆，摇杆带动冲头（滑块）上下往复运动，实现冲压零件。

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。

2.设计内容（1）机构的设计及运动分折已知：中心距x1、x2、y, 构件4 的上、下极限角，滑块的冲程H，比值CB／BO4、CD／CO4，各构件质心S 的位置，曲柄转速n1。

要求：将连杆机构放在直角坐标系下，编制程序，并画出运动曲线，打印上述各曲线图。

（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2 和连杆5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：通过建立机构仿真模型，并给系统加力，编制程序求出外力，并作曲线，求出最大平衡力矩和功率。

压床机构设计-机械原理课程设计说明书

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压床机构设计说明书班级：XXXX学号：XＸX姓名：XX完成日期：XXXＸ年ＸＸ月ﻬ一、压床机构简介ﻩ错误!未定义书签。

1、压床机构简介 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。

２、设计内容ﻩ错误!未定义书签。

(1)机构得设计及运动分折............................................................................................... 错误!未定义书签。

（2)凸轮机构构设计........................................................................................................ 错误!未定义书签。

二、执行机构得选择 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。

方案一 ............................................................................................................................... 错误!未定义书签。

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（2)工作性能.................................................................................................................... 错误!未定义书签。

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压床机械原理课程设计机械原理课程设计压床设计机械原理课程设计说明书设计题目:压床机构设计学院班级设计者同组人 :机械工程学院 : : :指导老师:2012 年 6 月 24 号1压床机构设计一、机构简介 ................................................................. ........................................................................ ................. 2 1.压床机构简介 ................................................................. ........................................................................ ...... 2 2.设计内容 ................................................................. ........................................................................ .............. 3 (1)机构的设计及运动分折.................................................................. ............................................... 3 (2)凸轮机构构设计.................................................................. ........................................................... 3 二、执行机构的选择 ................................................................. ........................................................................ ..... 4 方案一 ................................................................. ........................................................................ ..................... 4 (1)运动分析 ................................................................. .......................................................................4 (2)工作性能 ................................................................. .......................................................................4 (3)机构优、缺点.................................................................. .................................2.............................. 5 方案二 ................................................................. ........................................................................ ..................... 5 (1)运动分析 ................................................................. .......................................................................5 (2)工作性能 ................................................................. .......................................................................6 (3)机构优、缺点.................................................................. ............................................................... 6 方案三 ................................................................. ........................................................................ ..................... 6 (1)运动分析 ................................................................. .......................................................................7 (2)工作性能 ................................................................. .......................................................................7 (3)机构优、缺点...................................................................... ........................................................... 7 选择方案 ................................................................. ........................................................................ ................. 7 三、主要机构设计 ................................................................. ........................................................................ ......... 8 1、连杆机构的设计 ................................................................. ................................3....................................... 8 2、凸轮机构设计 ................................................................. ........................................................................ ... 8 四、机构运动分析 ................................................................. ........................................................................ ....... 13 五、原动件原则 ................................................................. ........................................................................ ........... 16 六、传动机构的选择 ................................................................. ........................................................................ ... 16 七、运动循环图 ................................................................. ........................................................................ ........... 18 八、心得体会 ................................................................. ........................................................................ ............... 19 九、参考文献 ................................................................. ........................................................................ (20)14压床机构设计一、机构简介1.压床机构简介压床机械是被应用广泛的锻压设备它是由六杆机构中的冲头(滑块)向下运动来冲压机械零件的。

机械原理课程设计压床机构

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机械原理课程设计说明书设计题目：学院：班级：设计者：学号：指导老师：目录目录....................................................................................一、机构简介与设计数据.......................................................................1.1.机构简介.............................................................................1.2机构的动态静力分析....................................................................1.3凸轮机构构设计........................................................................1.4.设计数据.............................................................................二、压床机构的设计...........................................................................2.1.传动方案设计.........................................................................基于摆杆的传动方案...................................................................六杆机构A ............................................................................六杆机构B ............................................................................2.2.确定传动机构各杆的长度...............................................................三.传动机构运动分析..........................................................................3.1.速度分析.............................................................................3.2.加速度分析...........................................................................3.3. 机构动态静力分析....................................................................3.4.基于soildworks环境下受力模拟分析： ..................................................四、凸轮机构设计.............................................................................五、齿轮设计.................................................................................5.1.全部原始数据.........................................................................5.2.设计方法及原理.......................................................................5.3.设计及计算过程....................................................................... 参考文献.....................................................................................一、机构简介与设计数据1.1.机构简介图示为压床机构简图，其中六杆机构为主体机构。