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1、机械原理课程设计压床(参考模板) 目录 一. 设计要求-3 1. 压床机构简介-3 2. 设计内容-3 (1) 机构的设计及运动分折 -3 (2) 机构的动态静力分析 -3 (4) 凸轮机构设计-3 二压床机构的设计: - 4 1. 连杆机构的设计及运动分析- 4 (1) 作机构运动简图- 4 (2) 长度计算- 4 (3) 机构运动速度分析- 5 (4) 机构运动加速度分析-6 (5) 机构动态静力分析-8 三凸轮机构设计-11 四飞轮机构设计-12 五齿轮机构设计-13 六心得体会-14 七、参考文献-14 一、压床机构设计要求 1.压床机构简介 图96所示为压床机构简图。其中，六杆机构A
2、BCDEF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。 2.设计内容： （1）机构的设计及运动分折 已知：中心距X 1、X 2 、y, 构件3的上、下极限角，滑块的冲程H，比值 CECD、EFDE，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12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
3、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97)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。 （3）凸轮机构构设计 已知：从动件冲程H， 许用压力角推程角 。，远休止角?，回程角 ，从动件的运动规律见 表9-5，凸轮与曲柄共轴。 要求：按确定凸轮 机构的基本尺寸求出理论 廓 线外凸曲线的最小曲率半 径。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 （2）长
4、度计算： 已知：X 150mm ， X 2140mm ，Y 220mm ， 1360，11 3120， H 140mm ， CE/CD=1/2, EF/DE=1/2, BS 2/BC=1/2, DS 3/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F 1F 2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, F
5、F =FG+GF EE =FF =H DEE 是等边三角形 DE=EF=H=150mm EF/DE=1/2, CE/CD=1/2 EF=DE/4=150/4=37.5mm CD=2*DE/3=2*150/3=100mm 连接AD,有tan ADI=X 1/Y=5/22 又AD=X 2+Y 2=148.7mm 设计内容 连杆机构的设计及运动分析 单位 mm （o） mm r/min 符号 X 1 X 2 y H CE/CD EF/DE n1 BS 2/BC DS 3/DE 数据 50 140 220 60 120 150 1/2 1/4 100 1/2 1/2 在三角形ADC 和ADC 中，由余
6、弦定理得： AC=AD 2+CD 2+2AD*CD*cos(60-19.7)=174mm AC =AD 2+CD 2-2AD*CD*cos(120-19.7)=275mm AB=(AC-AC )/2=48mm BC=(AC+AC )/2=224.5mm AB BC BS 2 CD DE DS 3 EF 48mm 224.5mm 112.25mm 100mm 150mm 75mm 37.5mm （3）机构运动速度分析： 已知：n1=90r/min ； 1 = 260 1 ?n rad/s = 100/60*2 =10.46 逆时针 v B = 1l AB = 10.460.048=0.523m/
7、s C v = B v + Cb v 大小 ? 0.523 ? 方向 CD AB BC 选取比例尺v=0.01(mm/s)/mm ，作速度多边形 v C u v pc 0.58m/s v CB u v bc 0.315m/s v E u v pe 0.87m/s v F u v pf 0.85m/s v FE u v ef 0.08m/s 2BC CB l v 1.4rad/s (逆时针) 3 CD C l v 5.8rad/s (顺时针) 4EF FE l v 2.13rad/s (顺时针) （4）机构运动加速度分析： a B =12L AB =5.47m/s 2 a n CB =22L B
8、C =0.196m/s 2 a n CD =32L CD =3.364m/s 2 a n FE =42L EF =0.17m/s 2 c a = a n CD + a t CD = a B + a t CD + a n CB 大小： ？ ？ ？ 方向： ？ C D CD B A BC C B 选取比例尺a=0.1(mm/s 2)/mm,作加速度多边形图 a cd = u a c p =3.7m/s 2 a E =u a e p =5.4m/s 2 a t CB =u a =8.9m/s 2 a t CD =u a n c =1.4m/s 2 a F = a E + a n EF + a t E
9、F 大小： ? ? 方向： F E EF a F = u a f p =1.3m/s 2 as 2=u a =4.5m/s 2 as 3=u a =2.8m/s 2 2 = a t CB/LCB=39.7 rad/s 2 3 = a t CD/LCD=14radm/s 2 项目 a B a C a E F a 2 S a 3 S a 2 3 数值 5.47 3.7 5.5 1.3 4.5 2.8 39.7 14 单位 m/s 2 rad/s 2 G2 G3 G5 Js2 Js3 方案 660 440 300 0.28 0.085 单位 N Kg.m 2 Fi 2=m 2 *as 2=G 2*a
10、s 2/g=303N （与as2方向相反） F i3=m 3*as 3= G 3*as 3/g=125N （与as3方向相反） F i5= m5*aF=G 5*a f /g=40N （与aF 方向相反） Fr=11000*0.1=1100 N.m （返回行程） M s2=Js2*2=11.1N.m （顺时针） M s3=Js3*3=1019N.m （逆时针） L s2= M s2/F i2=36mm L s3= M s3/F i3=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 F=20N/mm ，作其 受力图 构件5力平衡：F 45+F 65+F i
11、5+G 5=0 则F 45= 300.0N ；F 65=100.0N F 43=F 45（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 F=20N/mm ，作其受力图 杆2对B点求力矩，可得： -F i2*L I2 -G 2 *L 2 +F t 32 *L BC =0 F t 32 = 322N 杆2对S2点求力矩，可得：F t 12*L BS2 F i2 *L s2 -F t 32 *L s2 =0 F t 12 =224N (3) 对构件3受力分析 对构件2进行力的分析，选取比例尺F=0.05mm/N，作其受力图 杆3对点C求力矩得：-F t 63*L CD +F 43 *L S3 - F I3 *L I3 -G 3 *COS15o*L G3 =0 F t 63 =97.9N 构件3力平衡：F n 23+ F t 23 +F 43 +F I3 +F t 63 +F n 63 +G 3 =0 则F n 23=900N ；F n 63 =330N 构件2力平衡：F 32 +G 2 +F I2 +F t 12 +F n 12 =0 则F n 12=860N ；F 12 =890N (4)求作用在曲柄AB上的平衡力矩Mb F61=F21=890N. Mb=F21* L =890480.001 =44.5N.m（逆时针）