机械原理课程设计报告压床机构的设计
机械原理课程设计压床机构分析 设计说明书
尺寸标注:准确、清晰、完 整
装配关系:明确各部件之间 的装配关系,如螺栓、螺母、
轴承等
安全要求:考虑安全因素, 如防护罩、安全开关等
设计说明:对设计进行说明, 如设计思路、设计目的、设 计特点等
设计图纸的说明及标注
设计图纸包括:机构图、零件图、装配图等 机构图:表示机构各部分之间的相对位置和运动关系 零件图:表示零件的形状、尺寸、材料、加工方法等 装配图:表示各零件之间的装配关系和连接方式 标注:包括尺寸、公差、技术要求等,用于指导生产和检验
设计图纸的审核与修改
审核标准:是否符合设计要求,是否满足使用需求 审核内容:图纸的完整性、准确性、清晰度、规范性 修改建议:根据审核结果,提出修改意见和建议 修改流程:根据修改建议,进行图纸的修改和完善 审核确认:修改后的图纸再次进行审核,确认无误后提交使用
07 总结与展望
总结本次设计的主要内容与成果
压床机构的基本组成
压床机构主要由压床、压板、压杆、弹簧、螺栓等部件组成。
压床机构通过压床、压板、压杆等部件的配合,实现对工件的压紧和松 开。 弹簧和螺栓等部件用于调节压床机构的压力和行程,保证压床机构能够 稳定、准确地工作。
压床机构还配有安全装置,如限位开关、安全阀等,以确保操作安全。
03 压床机构的工作原理
压床机构的优化方法
提高压床机构的稳 定性:通过优化设 计,提高压床机构 的稳定性,减少振 动和噪音。
提高压床机构的效 率:通过优化设计, 提高压床机构的工 作效率,减少能耗。
提高压床机构的精 度:通过优化设计 ,提高压床机构的 精度,减少误差。
提高压床机构的安 全性:通过优化设 计,提高压床机构 的安全性,减少事 故发生。
机械原理课程设计压床机构说明书
机械原理课程设计压床机构说明书机械原理课程设计压床机构说明书一、设计背景压床是一种常见的机械加工设备,广泛应用于金属材料的冲压加工过程中。
本设计旨在设计一种压床机构,以实现在金属材料上施加高压力的功能,从而满足工业生产中对于高效、稳定的压制需求。
二、设计目标本设计的目标是设计并搭建一台能够产生高压力的压床机构,具备如下特点:1. 结构简单,易于制造和安装;2. 压床操作简便,安全可靠;3. 压床机构运行平稳,能够稳定施加压力;4. 具备一定的自调节功能,能够适应不同压制需求;5. 机构材料选取合适,能够在长时间的工作环境下保持稳定性。
三、机构设计根据设计目标和要求,本压床机构采用了简单的液压系统来实现高压力的施加。
其主要组成部分包括压力源、液压缸和工作台面。
其中,压力源提供稳定的高压液体,液压缸将液体的压力转化为机械力,施加在工作台面上。
液压系统采用闭式回路,以确保稳定的压力输出。
在设计中,需要注意液压缸的规格和材料的选取,以保证经久耐用,并且能够承受所需施加的压力。
在液压系统中加入减压阀和溢流阀等辅助装置,来实现对压力的调节和自动保护功能,提高机构的安全性和稳定性。
此外,在机械结构的设计中,还需要确保液压缸和工作台面的密封性能良好,以防止液体泄漏,影响机构的正常工作。
同时,机床的底座和支架也需要足够坚固,能够支撑和固定整个机构。
四、操作说明使用本设计的压床机构时,需要注意以下操作要点:1. 在使用前检查压力源和液压系统各部分的工作状态,确保正常运行;2. 将待加工的金属材料放置在工作台面上,并调整好位置;3. 打开压力源,液压系统开始工作,液压缸施加压力在材料上;4. 当达到所需压制力时,关闭压力源,停止液压系统工作;5. 完成操作后,及时清理工作台面和液压系统,保持整个机构的清洁。
五、安全注意事项在使用本设计的压床机构时,需要遵循以下安全注意事项:1. 在操作前,熟悉压床机构的使用说明书,确保操作正确;2. 操作人员应进行必要的安全培训,熟悉压床机构的操作要点;3. 在操作过程中,严禁将手指和其他身体部位放置在压力源和液压系统的运动范围内;4. 避免过大压力施加在工作台面上,以免造成工作台面和液压系统的损坏;5. 定期检查液压系统的工作状态,如发现异常及时维修和更换部件。
机械原理课程设计——压床机构设计
Z S T U Zhejiang Sci-Tech University 机械原理课程设计说明书设计题目: 压床机构设计专业班级:XXX姓名学号:XXX指导教师:XXX完成日期:2012年X月X日目录一. 设计要求-------------------------------------------------------31. 压床机构简介---------------------------------------------------32. 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: --------------------------------------------41. 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、参考书籍-----------------------------------------------------14一、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。
机械原理课程设计压床机构
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。
机械原理课程设计压床
机械原理课程设计压床一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握压床的基本结构及其工作原理,理解机械原理在压床设计中的应用。
2. 使学生了解并掌握压床的力学分析方法,能够运用力学知识对压床的受力情况进行解析。
3. 帮助学生掌握压床设计中涉及的参数计算和优化方法,提高其解决实际问题的能力。
技能目标:1. 培养学生运用机械原理分析和解决实际工程问题的能力,学会设计简单的压床结构。
2. 培养学生运用绘图软件绘制压床零件图和装配图,提高其绘图技能。
3. 培养学生运用计算软件对压床结构进行力学分析和优化,提高其计算和数据处理能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对机械原理和工程设计的兴趣,培养其探究精神和创新意识。
2. 培养学生的团队合作精神,使其在小组合作中学会互相尊重、协作解决问题。
3. 强化学生的工程伦理观念,使其在设计过程中充分考虑安全、环保和节能等因素,树立正确的价值观。
本课程针对高年级学生,课程性质为理论与实践相结合。
在教学过程中,注重培养学生的动手能力和实际操作技能,将理论知识与实际工程案例相结合,提高学生的应用能力。
根据学生特点和教学要求,课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
通过本课程的学习,使学生能够具备一定的压床设计能力,为将来从事相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 压床概述- 了解压床的定义、分类及其在工业中的应用。
- 熟悉压床的主要结构组成及功能。
2. 压床工作原理- 学习并掌握压床的工作原理和力学基础。
- 分析不同类型压床的工作过程及其优缺点。
3. 压床设计基础- 掌握压床设计的基本要求、原则和方法。
- 学习压床设计中涉及的力学计算和参数优化。
4. 压床结构设计- 学习压床主要零件的结构设计方法。
- 掌握压床装配图的绘制方法。
5. 压床力学分析- 学习并运用力学分析方法对压床进行受力分析。
- 掌握使用计算软件进行压床力学计算和结果分析。
6. 压床设计实例分析- 分析典型压床设计案例,了解设计过程和注意事项。
机械原理课程设计压床机构
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:$AB=60mm$,$BC=182.26mm$,$CD=91.13mm$,$DE=364.68mm$,$EF=91.17mm$,$FG=170mm$。
机械原理课程设计报告-压床机构的设计
机械原理课程设计报告-压床机构的设计一、设计背景及要求本次课程设计的主题为压床机构的设计,该机构需要满足以下要求:1. 压力:最大压力需达到1000N;2. 工作行程:最大行程为50mm;3. 稳定性:在工作过程中需要保持稳定性,不产生振动和噪音;4. 精度:需要满足高精度加工要求,能够完成微小零件的加工。
二、设计思路及流程1. 设计思路压床机的工作原理是利用压力将材料压缩成所需形状,因此需要设计一个能够提供足够压力的机构。
在设计中,需要考虑零件之间的匹配度、传动方式、材料选用及特殊要求等因素。
2. 设计流程(1)确定压盘大小及厚度,预估所需压力;(2)确定压平衡机构类型,选取传动方式;(3)设计压平衡机构参数;(4)设计压床结构参数;(5)制图、计算及优化。
三、设计方案1. 压盘设计根据制品的需求确定压盘大小及厚度,经计算得出所需压力为1000N。
压盘通过凸轮机构实现上下运动,为了保证稳定性和精度,选择加厚压盘边缘并采用凸轮导向方式。
2. 压平衡机构设计采用曲柄摇杆机构实现压平衡机构,并选择连杆传动方式。
设压平衡机构长度为100mm,曲柄长度为50mm,摇杆长度为50mm,曲柄摇杆机构设计如下:(1)曲柄长度:50mm;(2)摇杆长度:50mm;(3)连杆长度:100mm;(4)曲柄与摇杆中心之间夹角:120°;(5)摇杆与连杆垂直。
3. 压床结构设计压床机构的压盘、压平衡机构等组成。
为了满足工作要求,选用平台支撑并固定凸轮、压盘、压平衡机构等零件。
同时,为了保证机构的稳定性,选用低噪音滚轮传动。
四、设计结果经过计算得出,设计的压床机构满足所需的工作要求,能够提供最大压力为1000N,最大行程为50mm,并能保证微小零件的高精度加工。
在机构选用、传动方式、材料、结构参数等方面均有较好的设计。
五、总结通过本次机械原理课程设计,掌握了设计压床机构的方法及流程,并对凸轮机构、曲柄摇杆机构、滚轮传动、零件匹配度等问题有了更深的理解。
压床机械原理课程设计
压床机械原理课程设计一、引言。
压床是一种常见的机械设备,广泛应用于各种工业生产领域。
它通过压制和成形金属材料,实现对工件的加工和制造。
在本课程设计中,我们将对压床机械原理进行深入研究,并设计一套完整的课程内容,以帮助学生全面了解压床机械原理及其应用。
二、压床机械原理概述。
1. 压床的结构和工作原理。
压床通常由机架、工作台、滑块、导轨、传动系统等部件组成。
其工作原理是通过驱动系统带动滑块上下运动,从而实现对工件的压制和成形。
2. 压床的分类及特点。
根据不同的压制方式和工作特点,压床可以分为冲压机、液压机、机械压床等不同类型。
每种类型的压床都具有其独特的特点和应用领域。
三、压床机械原理课程设计。
1. 课程目标。
本课程旨在使学生掌握压床机械的基本原理和工作机制,了解不同类型压床的特点及应用,培养学生对压床机械的实际操作能力和技术应用能力。
2. 教学内容安排。
(1)压床机械原理及结构分析。
通过理论讲解和实际案例分析,介绍压床机械的基本原理和结构组成,使学生对压床机械有一个整体的认识。
(2)压床机械分类及特点分析。
介绍不同类型压床的工作原理、特点及应用领域,让学生了解各种类型压床的适用范围和特点。
(3)压床机械操作技术培训。
通过实际操作演示和实验实践,培养学生对压床机械的操作技术和安全操作意识,提高其实际操作能力。
3. 教学方法。
本课程将采用理论教学与实践操作相结合的教学方法,通过课堂讲解、案例分析、实验操作等多种形式,使学生全面掌握压床机械的原理和应用技术。
四、课程设计评价。
通过对学生的理论考核和实际操作能力测试,对课程设计效果进行评价。
同时,收集学生对课程的反馈意见,不断改进和提高课程设计的质量。
五、总结。
本课程设计旨在帮助学生全面了解压床机械的原理和应用,培养其实际操作能力和技术应用能力。
通过科学合理的课程设计和教学方法,使学生能够在实际工作中灵活运用压床机械,为工业生产提供技术支持和保障。
六、参考文献。
压床机械设计机构机械原理课程设计
压床机械设计机构机械原理课程设计1. 引言压床机械是一种常见的工业机械设备,广泛应用于金属加工领域。
在本课程设计中,我们将探讨压床机械的设计机构和机械原理。
2. 设计机构在压床机械的设计中,机构是至关重要的部分。
一个合理的设计机构可以提高机械的性能和效率。
2.1 主要设计机构压床机械的主要设计机构包括:进料机构、定位机构、压制机构和排料机构。
2.1.1 进料机构进料机构用于将工件送入压床机械。
常见的设计机构包括:送料滑块、送料摩擦轮和送料齿轮。
2.1.2 定位机构定位机构用于确保工件在压制过程中位置的准确性。
常见的设计机构包括:上模定位销、下模定位销和模具定位销。
2.1.3 压制机构压制机构用于将工件压制成所需形状。
常见的设计机构包括:上模、下模和压力系统。
2.1.4 排料机构排料机构用于将压制完成的工件从压床机械中取出。
常见的设计机构包括:排料滑块、排料滚筒和排料传动轮。
2.2 设计原则在压床机械的设计中,需要遵循以下原则:•结构简单可靠;•运动精度高;•加工能力强;•安全可靠;3. 机械原理压床机械的工作原理可以通过以下步骤概括:1.进料:工件通过进料机构送入压床机械;2.定位:工件在定位机构的作用下,确定压制位置;3.压制:上模和下模通过压力系统施加压力,将工件压制成所需形状;4.排料:排料机构将压制完成的工件从压床机械中取出。
机械原理的关键点在于压制过程中施加的力和运动的控制。
4. 设计案例在本课程设计中,我们将设计一台用于压制金属零件的压床机械。
通过合理选择设计机构和使用机械原理,以满足以下要求:•最大压力:1000KN;•最大工件尺寸:500mm×500mm;•分辨率:0.01mm。
通过对设计案例的详细阐述,我们将深入理解压床机械的设计机构和机械原理,并掌握其实际应用。
5. 结论本课程设计详细介绍了压床机械的设计机构和机械原理。
通过对设计案例的实际操作,我们可以更好地理解和应用这些知识。
机械原理课程设计——压床
目录一. 设计要求-------------------------------------------------------31. 压床机构简介---------------------------------------------------32. 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: -------------------------------------------- 41. 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9—6所示为压床机构简图。
机械原理课程设计之压床机构
as3 ua p' s3' =×= 3.406m/s2
aF ua p' f ' =×= 5.1768m/s2
2
aCt B lCB
==10.986
m/s2
(逆时针)
3
aCt D lCD
==45.408
m/s2
(顺时针)
项目
数值 单位
m/s 2
rad/s 2
. 机构动态静力分析
G2
G3
G5
Frmax
a a a a
n EF
w42 lEF =×=0.088m/s2
n
t
ac =
CD+
CD=
B+
at CB
an
+ CB
大小: √
√
√
方向: C→D ⊥CD B→A ⊥BC C→B
选取比例尺μa=(m/s2)/mm,作加速度多边形图
ac ua p'c' =×=4.5412m/s2
aE ua p'e' =×=6.8116m/s2
aCt B ua b'c' =×=2.452 m/s2
aCt D ua n'c' =×=4.5408 m/s2
a a a a F =
n
t
E+
+ FE
FE
大小: √
√
方向: √
↑ F→E ⊥FE
aF ua p' f ' =×=5.1768 m/s2
as2 ua p' s2' =×=4.8388m/s2
Js2
Js3
方案 I
机械原理课程设计压床机构
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 (2)一、机构简介与设计数据 (3)1.1.机构简介 (3)1.2机构的动态静力分析 (3)1.3凸轮机构构设计 (3)1.4.设计数据 (3)二、压床机构的设计 (4)2.1.传动方案设计 (4)2.1.1.基于摆杆的传动方案 (4)2.1.2.六杆机构A (5)2.1.3.六杆机构B (5)2.2.确定传动机构各杆的长度 (5)三.传动机构运动分析 (7)3.1.速度分析 (7)3.2.加速度分析 (8)3.3. 机构动态静力分析 (9)3.4.基于soildworks环境下受力模拟分析: (10)四、凸轮机构设计 (12)五、齿轮设计 (13)5.1.全部原始数据 (13)5.2.设计方法及原理 (13)5.3.设计及计算过程 (13)参考文献 (14)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。
图中电动机经联轴器带动三对齿轮将转速降低,然后带动曲柄1转动,再经六杆机构使滑块5克服工作阻力rF而运动。
为了减少主轴的速度波动,在曲柄轴A 上装有大齿轮6z并起飞轮的作用。
在曲柄轴的另一端装有油泵凸轮,驱动油泵向连杆机构的供油。
(a)压床机构及传动系统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1.4.设计数据设计内容连杆机构的设计及运动分析符号单位mm 度mm r/min数据I 50 140 220 60 1201501/2 1/4 100 1/2 1/2 II 60 170 260 60 1201801/2 1/4 90 1/2 1/2 III 70 200 310 60 120 210 1/2 1/4 90 1/2 1/2 连杆机构的动态静力分析及飞轮转动惯量的确定[δ] G2 G3 G5N1/30 660 440 300 4000 0.28 0.085 1/30 1060 720 550 7000 0.64 0.21/30 1600 1040 840 11000 1.35 0.39凸轮机构设计Φˊ[a]ΦΦS0mm 016 120 40 80 20 7518 130 38 75 20 9018 135 42 65 20 75二、压床机构的设计2.1.传动方案设计2.1.1.基于摆杆的传动方案优点:结构紧凑,在C点处,力的方向与速度方向相同,所以传动角γ=︒,传动效果最好;满足急90回运动要求;缺点:有死点,造成运动的不确定,需要加飞轮,用惯性通过;2.1.2.六杆机构 A2.1.3.六杆机构 B综合分析:以上三个方案,各有千秋,为了保证传动的准确性,并且以满足要求为目的,我们选择方案三。
机械原理课程设计压床
机械原理课程设计压床一、设计背景。
机械原理课程设计是机械工程专业学生的重要实践环节,通过设计和制作一个实用的机械装置来考核学生对机械原理知识的掌握和应用能力。
在这次课程设计中,我们选择了设计一个压床,以此来展示我们对机械原理课程所学知识的理解和应用。
二、设计要求。
1. 压床需要能够承受一定的压力,用于对工件进行压制加工。
2. 压床的结构要稳固,能够确保在工作过程中不会发生倾斜或者抖动。
3. 压床的操作要方便,能够通过简单的操作完成对工件的压制。
4. 压床需要具备一定的安全保护措施,确保操作人员的安全。
三、设计方案。
1. 结构设计,我们采用了钢材作为主要材料,通过焊接和螺栓连接的方式构建压床的主体结构,确保其稳固性和承载能力。
2. 压力系统设计,我们选择了液压系统作为压床的压力来源,通过液压缸对工件进行压制,确保了压床的压力稳定和可调性。
3. 操作系统设计,我们设计了一个简单的手动操作系统,通过手柄和连杆来控制液压缸的运动,实现对工件的压制。
4. 安全保护设计,我们在压床的操作系统中设置了紧急停止按钮和安全防护装置,确保了操作人员在紧急情况下能够迅速停止压床的运行,并且避免意外伤害的发生。
四、制作过程。
1. 材料准备,我们购买了标准尺寸的钢材和液压系统所需的管道和附件,确保了制作过程中的材料质量和规格的一致性。
2. 结构制作,我们按照设计图纸进行了钢材的切割和焊接工作,确保了压床的主体结构的稳固和牢固。
3. 液压系统安装,我们安装了液压缸、油泵和液压管路,进行了系统的调试和压力测试,确保了液压系统的正常工作。
4. 操作系统安装,我们安装了手柄和连杆,并进行了操作系统的调试和功能测试,确保了操作系统的灵活和可靠。
5. 安全保护装置安装,我们安装了紧急停止按钮和安全防护装置,进行了安全性能测试,确保了安全保护装置的有效性。
五、成果展示。
我们成功制作了一个稳固、高效、安全的压床,通过对不同材料的压制测试,证明了压床的压力稳定、操作方便、安全可靠的特点。
机械原理课程设计之压床机构
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 ....................................一、机构简介与设计数据 ........................... 机构简介..............................机构的动态静力分析..........................凸轮机构构设计............................. 设计数据..............................二、压床机构的设计 ............................. 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 ................................................... 确定传动机构各杆的长度.......................三. 传动机构运动分析 ........................... 速度分析............................... 加速度分析.............................. 机构动态静力分析............................ 基于soildworks 环境下受力模拟分析:.................四、凸轮机构设计 ............................五、齿轮设计 ................................ 全部原始数据.............................. 设计方法及原理............................ 设计及计算过程........................... 参考文献.................................亠、机构简介与设计数据.机构简介图示为压床机构简图,其中六杆机构为主体机构。
机械原理压床课程设计
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。
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。
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。
(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。
(3)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号图纸上二、压床机构的设计1、连杆机构的设计及运动分析(2)长度计算: 已知:X 1=70mm ,X 2=200mm ,Y =310mm ,ψ13=60°,ψ113=120°,H =210mm ,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°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 X1 X2yρ' ρ'' H CE/CD EF/DE n1 BS2/B C DS3/D E 数据70200 310601202101/21/4901/21/2∴△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=210mm∵EF/DE=1/2, CE/CD=1/2∴EF=DE/4=180/4=52.5mm CD=2*DE/3=2*180/3=140mm连接AD,有tan∠ADI=X1/Y=70/310又∵AD=222270310317.33X Y+=+=mm∴在三角形△ADC和△ADC’中,由余弦定理得:AC=mm AC’=mm ∴AB=(AC-AC’)/2=69.015mm BC=(AC+AC’)/2=314.425mm∵BS2/BC=1/2, DS3/DE=1/2∴BS2=BC/2=314.46/2=157.2125mm DS3=DE/2=210/2=105mmAB BC BS2 CD DE DS3EF69.015mm 314.425mm 157.2125mm 140mm 210mm 105mm 52.5mm(3)机构运动速度分析:已知:n1=90r/min;1ω=π2601•n rad/s = π26090• =9.425 逆时针 vB= 1ω·l AB = 9.425×0.069015=0.650m/sC v = B v + Cb v大小 ? 0.65 ? 方向 ⊥CD ⊥AB ⊥BC选取比例尺μv=0.004m/(mm/s),作速度多边形v C =u v ·pc =0.03/0.05=0.600m/sv CB =u v ·bc =0.009/0.05=0.180m/sv E =u v ·pe =0.45/0.05=0.900m/s v F =u v ·pf=0.44/0.05=0.880m/s v FE =u v ·ef =0.01/0.05=0.200m/s v S 2=u v ·2ps =0.031/0.05mm =0.620m/sv S 3=uv ·3ps =0.022/0.05mm =0.440m/s∴2ω=BCCBl v =0.18/0.314425=0.572rad/s (逆时针) ω3=CDCl v =0.60/0.140=4.290rad/s (顺时针) ω4=EFFEl v =0.20/0.0525=3.809rad/s (顺时针)aB=ω12LAB=9.4252×0.069015=6.130m/s 2 a n CB=ω22LBC=0.5722×0. 314425=0.103m/s 2 a n CD=ω32LCD=4.2902×0.14=2.577m/s 2a n FE =ω42LEF=3.8092×0.0525=0.762m/s 2c a= a n CD+ a t CD= aB + a t CB+ a n CB大小: ? √ ? √ ? √ 方向: ? C →D ⊥CD B →A ⊥BC C →B选取比例尺μa=0.04m/ (mm/s 2),作加速度多边形图aC=u a·''c p =0.0033/0.01=3.300m/s 2aE=u a·''e p =0.05/0.01=5.000m/s2a t CB=u a·=0.031/0.01=3.100m/s 2a tCD=ua·"'n c =0.019/0.01=1.900m/s2aF =aE+a n EF + a t EF 大小: ? √√?方向:√√ F →E ⊥EFaF=u a·''f p =0.032/0.01=3.200m/s 2as2=u a ·=0.042/0.01=4.200m/s 2 as3=ua·=0.025/0.01=2.500m/s 2α2= a tCB/LCB=3.100/0.314425=9.859 m/s 2 α3= a t CD /LCD=1.900/0.14=13.571 m/s 2项目aBaCaE"F a2"S a3"S aα2α3数值 6.130 3.300 5.000 3.200 4.200 2.5009.85913.571单位m/s2rad/s2G2 G3G5Frmax Js2Js3方案Ⅲ1600 1040 840 11000 1.35 0.39单位N Kg.m2FI2=m2*as2=G2*as2/g=1600×4.200/9.8=685.714N(与as2方向相反)FI3=m3*as3= G3*as3/g=1040×2.500/9.8=265.306N(与as3方向相反)FI5= m5*aF=G5*aF/g=840×3.200/9.8=274.286N(与aF方向相反)Fr=11000*0.1=1100 N.m(返回行程)MS2=Js2*α2=1.35×9.859=13.310N.m (顺时针)MS3=Js3*α3=0.39×13.571=5.293N.m (逆时针)LS2= MS2/FI2=13.310/685.714×1000=19.410mmLS3= MS3/FI3=5.293/265.306×1000=19.951mm2).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+F I5+G5=0则F45=1140.0N;F65=160.0NF43=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μF=20N/mm,作其受力图杆2对B 点求力矩,可得: FI2*LI2+G2*L2 -F t 32*LBC =0 864.222×120.2776+1600×1.6873- F t 32×314.425=0 F t 32=339.1786N杆2对S2点求力矩,可得:F t 12*LBS2-FI2*LS2 -F t 32*LCS2 =0 F t 12×157.2125-864.222×11.0243-339.1786×157.2125=0 F t 12=399.781N(3) 对构件3受力分析对构件2进行力的分析,选取比例尺 μF=0.05mm/N ,作其受力图杆3对点C求力矩得:F t63*LCD –F43*LS3- FI3*LI3+G3*COS15º*LG3 =0 F t63×140-572.604×17.153-365.242×34.3066+G3*COS15º*17=0F t63=77.6N构件3力平衡:F n23+ F t23+F43+F I3+F t63+F n63+G3=0则F n23=2401.0N ;F n63=172.1N构件2力平衡:F32 +G2+F I2+F t12+F n12=0则F n12=1752.458N ;F12=1798.258N(4)求作用在曲柄AB上的平衡力矩MbF61=F21=1798.258N.Mb=F21* L =1798.258×67.3219×0.001=121.062N.m(逆时针)三、凸轮机构设计有基圆半径R0=40mm e=8mm 滚子半径R=8mm在推程过程中:由a=2πhω2 sin(2πδ/δ0)/δ02得当δ0 =650时,且00<δ<32.50,则有a>=0,即该过程为加速推程段,当δ0 =650时,且δ>=32.50, 则有a<=0,即该过程为减速推程段所以运动方程S=h [(δ/δ0) -sin(2πδ/δ0)/(2π)]在回程阶段,由a=-2πhω2 sin(2πδ/δ0’)/ δ0’ 2得当δ0’ =750时,且00<δ<37.50,则有a<=0,即该过程为减速回程段, 当δ0’ =750时,且δ>=37.50, 则有a>=0,即该过程为加速回程段所以运动方程S=h[1-(δ/δ0’)+sin(2πδ/δ0’) /(2π)]当δ0 =650时,且00<δ<32.50,则有a>=0,即该过程为加速推程段, 当δ0 =650时,且δ>=32.50, 则有a<=0,即该过程为减速推程段所以运动方程S=h [(δ/δ0) -sin(2πδ/δ0)/(2π)]凸轮廓线如下:四、飞轮设计Mb 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 N .m -28.6 -51.3 -63.5 -37.6 -71.6 -50.0 -9.4 -1.1 45.4 0.52 51.5 -160.4将各点的平衡力矩(即等效阻力矩)画在坐标纸上,如下图所示,平衡力矩所做的功可通过数据曲线与横坐标之间所夹面积之和求得。
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:机械工程学院班级:设计者:同组人:指导老师:2012年6月24号一、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 (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、心得体会 (19)九、参考文献 (20)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。
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。
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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、原始数据见下表五、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 ,ο6.42241=∠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 COS ⨯-+=∠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。
图4 四杆机构的运动分析 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*80πrad/s=8.38 rad/s 点A 的线速度V A =1w l A 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和加速度多边形 。
(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V A = V B +V B A 因为V B =0,所以V A = V B A =0.41m/s 方向垂直O 2A 3)加速度分析a B = a n B + a t B = a A + a nBA + a tBA方向 √ √ √ √ √ 大小 0 √ √ a A =1w 2 l A O =8.382*48.55mm/s 2=3.41m/s 2a nBA= V 2BA/l AB =1.04 m/s 2测得<a=500,<b=400所以 a t B*cosb= aA + a nBA得 a t B=5.81 m/s2所以a B=5.81 m/s2又因为 a B/aC =BO4/CO4=0.67所以 aC=8.67 m/s2测出<2=600, <1=710-600=110对y轴投影得:0=-aC sin<1 + a tD Csin<2对x轴投影得:aD = aCcos<1 + a tDCcos<2解得a tD C =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 = a n'B+ a t'B= a'A+ a n''AB+ a t''AB方向√√√√√大小 0 √√aA =1w2 lAO=8.382*48.55mm/s2=3.41m/s2a nBA= V2BA/lAB=1.04 m/s2测得<1=120 <2=120所以,向y轴投影,有:-a t'B *cos<1= a'A- a n''AB得:a t'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/s2a'D = a'C+ a n''CD+ a t''CD方向√√√√大小√ 0对x轴投影:a'D cos30= a'C+ a t''CD对y轴投影:- a'Dsin30=0解得a'D =0 m/s2 a t''CD=3.62 m/s22.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 δδ/)/(2o δ) 回程时的速度方程为 V=-πhwsin(πo '/δδ)/ (o '2δ) (2)确定基圆半径由BE=OP=V/W,得到许多B i E i 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 δδ/)/(2o δ),则当δ=0 、70时,BE=0 当δ=7 时,BE=7.9 当δ=14 时,BE=15.1 当δ=21 时,BE=20.8 当δ=28 时,BE=24.5 当δ=35 时,BE=25.7 当δ=42 时,BE= 24.5 当δ=49 时,BE=20.8 同理,凸轮回程时,BE=OP=V/W =-πhsin(πo '/δδ)/ (o '2δ)当δ=0、60o 时,BE=0 当δ=6时,BE=9.3 当δ=12时,BE=17.6 当δ=18时,BE=20.9 当δ=24时,BE=28.5 当δ=30时,BE=30 当δ=36时,BE=28.5 当δ=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+--≥αδ代入一个特殊值,得出两个式子:r2o ≥[22]2)2(3eheho+--δ,及 r2o ≥[22])(3[ehe+--由两式相减得e=7.7 mm(3)利用几何法绘制凸轮轮廓曲线步骤:1)根据基圆半径和偏心距画出部分。
2)将基圆的一部分70°角五等分,作为推程的部分,再以10°和60°分别画远休和回程的部分。
3)再过各等分线与基圆的交点做该偏置圆的切线。
4)利用反转法原理画该凸轮的轮廓曲线。
5)画滚子半径圆(圆心绕着凸轮的工作轮廓线)。
R1=0.2 ro=7.9mm。
六、设计总结与体会对于机械原理,我对其一直表示很害怕,因为我听学长学姐说机械原理这门课很难学,很多人都挂在这上面了。
因此,我在平时花费在机械原理的时间也比其他课多很多,期末考试成绩也不错。
机械原理课程设计——这是我入大学的一次做课程设计。
开始我不知道什么是课程设计,因此有些茫然和不知所措,但在老师的指导和同学的互相帮助下还是按时完成了设计。
这次课程设计让我体会很深,也学到了很多新东西。
“纸上得来终觉浅,觉知此事要躬行”,不经过实践,我们又怎么能将书里的知识与实际联系在一起。
在这次课程设计中,充分利用了所学的机械原理知识,根据设计要求和运动分析,选用合理的分析方案,从而设计出比较合理的机构来。
这次课程设计,不仅让我们把自己所学的知识运用到实际生活中去,设计一些对社会有用的机构,也让我们深刻体会到团体合作的重要性,因为在以后的学习和工作中,但靠我们自己个人的力量是远远不够的,必须积聚大家的智慧,才能创造出令人满意的产品来。
通过这次试验我才亲身体会到自己学的知识与实际动手之间还有一定的差距。
首先在画图方面,如何布局才能使图让人清晰易懂,不显得空旷和不浪费纸张。
其实要事先想好在哪一部分画什么,并确定相应的比例尺。
在对结构进行力的分析的时候,首先要确定各杆的运动方向,再确定其受力方向。
在画图的时候要力求精确,只有这样才能使计算结果与实际相差不大。
在画图的过程中,间接的帮我们复习了以前的知识,比如机械制图,理论力学等。
同时,这次课程设计也为我们以后的毕业设计打下了一个基础,我相信,经过这次设计,我们毕业设计的时候不再会象现在这么茫然了,也一定能做好它。
参考文献1.孙恒,陈作模,葛文杰主编.机械原理.北京:高等教育出版社,20062.濮良贵,纪名刚主编.机械设计.北京:高等教育出版社,2007电子版《机械设计手册R2.0》3.机械设计课程设计指导书龚溎义罗圣国李平林张力乃黄少颜编龚溎义主编高等教育出版社 1990年4月第二版4.机械设计课程设计图册龚溎义潘沛霖陈秀严国良编龚溎义主编(哈尔滨工业大学)高等教育出版社 1989年5月第三版。