机械基础综合课程设计任务书模板

河北联合大学《机械基础综合设计》任务书

题目一压床的设计与分析

一、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。图中电动机经带传动, 带动二级圆柱齿轮减速器( Z1—Z2、Z3—Z4) 将转速降低, 然后带动曲柄1转动, 再经六杆机构使滑块5上下往复运动, 实现冲压。在曲柄轴A上装有飞轮( 未画出) 。在曲柄轴的另一端装有油泵凸轮, 驱动油泵向连杆机构的各运动副供油。

工作条件: 连续单向运转, 工作时有轻微冲击, 使用期限为, 小批量生产, 单班制工作。

图1 压床机构

二、设计数据

表1 已知数据

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

连杆机构的设h1(mm) 50 60 70 52 50 48 47 46 49 45 h2(mm) 140 170 200 80 85 68 72 76 82 66 h3(mm)220 200 310 110 112 115 118 120 122 125

计及

运动分析

3

ψ'=60°,

3

ψ''=120°, /

CE CD

l l=0.5, /

EF DE

l l=0.25(给定最小传动角, 确定偏距h2)

H(mm)150 180 210 190 160 165 170 175 180 185 n1 (r/min)100 90 120 95 110 115 105 125 120 110

力分析及飞轮转动惯量的确定工作阻力

max

r

F (N) 4000 7000 11000 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000

BC杆质量

2

m (kg) 60 60 82 70 72 84 76 78 76 82

DE杆质量

3

m(kg)40 40 42 40 42 44 46 48 46 42

滑块质量

5

m (kg) 30 55 80 30 50 60 45 55 65 50

曲柄AB转动惯量

1S

J(kg·m2) 0.82 0.64 1.35 0.8 0.7 1.0 0.9 0.78 0.75 0.85

BC杆的转动惯量

2

S

J(kg·m2) 0.18 0.20 0.30 0.25 0.35 0.18 0.20 0.30 0.25 0.35 不均匀系数[]δ0.1 0.11 0.12 0.1 0.11 0.12 0.1 0.11 0.12 0.09

凸轮机构设计从动件行程h17 18 19 16 15 17 18 19 16 15 许用压力角]

[α30°32°34°35°30°32°34°35°30°32°

推程运动角

δ55°60°65°60°55°60°65°60°70°60°

远休止角

s

δ25°30°35°25°30°35°25°30°35°30°

回程运动角

δ'85°80°75°85°80°75°85°80°75°74°

推程运动规律余弦等加速

等减速

正弦余弦

等加速

等减速

正弦余弦

等加速

等减速

正弦正弦

回程运动规律正弦余弦等加速等

减速

正弦余弦

等加速

等减速

正弦余弦

等加速

等减速

正弦

注: 构件2、3的质心均在各杆的中点处, 滑块5的质心在滑块的中心, 曲柄AB的质心在A点, 不计其余构件的质量及转动惯量。

三、设计任务

1、平面连杆机构的设计及运动分析

已知: 滑块行程H, 构件3的上、下极限角ψ3″、ψ3′, 比值/CE CD

l l、/EF DE

l l, 尺寸h1、h2、h3, 曲柄转速n1。

要求: 1) 设计各构件的运动尺寸, 作机构运动简图;

2) 按给定位置( 见第四部分) 作机构的速度和加速度多边形;

3) 作滑块的运动线图( s—, v—, a—画在一个坐标系中) ;

4) 给出实现锻压要求的执行机构的其它运动方案简图, 并进行对比分析。

2、平面连杆机构的力分析

已知: 滑块所受工作阻力见图2所示, 以及任务1中连杆机构设计和运动分析所得的结果, 不考虑摩擦。

要求: 1) 按给定位置确定机构各运动副中的反力;

2) 确定加于曲柄上的平衡力矩M b 。

3、飞轮设计

已知: 机器运转的许用速度不均匀系数［δ］, 力分析所得平衡力M b , 驱动力矩M d为常数, 飞轮安装在曲柄轴A上。

要求: 确定飞轮的转动惯量J F。

4、凸轮机构设计

已知: 从动件行程h , 偏距e, 许用压力角［α］, 推程运动角

δ, 远休止角sδ, 回

程运动角

δ', 从动件运动规律见表1, 凸轮与曲柄共轴。要求:

1) 按许用压力角［α］确定凸轮机构的基本尺寸, 选取滚子半径r r ;

2) 绘制凸轮实际廓线。

5、确定电动机的转速及功率

6、联轴器的选择

7、设计该机器的传动装置

1) 带传动的设计

2) 减速器的设计

要求: 绘制减速器的装配图; 绘制齿轮、轴、箱盖( 或箱座) 的零件图。

8、编写课程设计说明书, 包括设计任务、设计参数、设计计算过程等。

四、设计指导

1) 曲柄位置图的作法如图3所示, 取滑块在上极限位置所对应的曲柄位置作为起始位置6', 按曲柄转向, 将曲柄圆周作十二等分, 得12个曲柄位置; 另外再作出滑块在下极限位和距下极限为H/4时所对应的曲柄位置1、和5′, 每个同学取