机械原理课程设计之压床机构
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是一种用于金属冲压加工的机械装置。
它由床身、滑块、曲柄连杆机构、压力系统和控制系统等部分组成。
其基本工作原理是利用电机的动力通过曲柄连杆机构将旋转运动转化为直线往复运动，从而实现金属工件的冲压加工。
床身是压床机构的主体部分，它提供了稳定的工作平台和支撑结构。
滑块是压床机构的工作部件，用于施加压力并实现冲压加工。
滑块通过曲柄连杆机构与电机相连，其往复运动的速度和行程可以根据工件的要求进行调节。
曲柄连杆机构是压床机构的核心部件，通过它可以将电机的旋转运动转化为滑块的直线往复运动。
曲柄连杆机构由曲轴、连杆和滑块组成。
曲轴是通过电机的旋转运动带动的零件，连杆将曲轴的旋转运动转化为滑块的往复运动。
滑块在运动时，通过压力系统施加一定的压力，将工件与模具进行配合，并实现冲压加工。
压力系统是压床机构的重要组成部分，它提供了所需的压力力量。
压力系统由液压缸、液压油箱、油泵等部分组成。
液压油泵通过机械装置提供压力力量，将压力传送到液压缸中，使其产生往复运动，并通过连接杆将压力传递给滑块，实现金属工件的冲压加工。
控制系统是压床机构的智能化部分，它通过传感器、执行器和控制器等系统实现对压床机构运行的监测和控制。
传感器可以实时感知工件的位置、压力和温度等参数，并将其传输给控制器。
控制器根据接收到的参数信号，通过执行器对压床机构的运行状态进行调节和控制，以实现精确的冲压加工效果。
总之，机械原理课程设计压床机构是一种利用曲柄连杆机构将电机的旋转运动转化为滑块的直线往复运动，通过压力系统施加压力进行金属冲压加工的机械装置。
它具有结构简单、操作方便、冲压加工精度高等特点，广泛应用于金属制造行业。
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
03
优点：
载荷能力强、适用范围广、可扩展性强
各优缺点分析方案
优点：
该机构能够完成压床所需要的工序，且在普通
四杆机构的基础上添加了一个固定杆件，并通
过杆件将冲头移动夫设置成不需要机架，大大
提高了机械的传动效率，机构更加稳定
缺点:
缺点：杆件
运动工程压
力角较大，
实际பைடு நூலகம்功较
小
04
各优缺点分析方案
●
柄轴上装有大齿轮6 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。
压床机构设计数据
压床机构简介
02
创新方案介绍
各方案优缺点分析
优点:该机构在设计上不存在影响机构运动的死角,机构在运转工
程中不会因为机构本身的问题而突然停下来。机构使用凸轮和连
杆机构，设计简单，维修、检测都很方便。该机构使用的连杆和
3.计算方法差异：图解法通常是通过几何关系和运动学原理进行计算，而软件进行运动
仿真分析时，可能采用了更为复杂的数值计算方法，例如有限元法、牛顿-欧拉法等。
这些计算方法的差异可能导致图解法和仿真分析得出的数据存在一定的差异。
4.模型精度：软件进行运动仿真分析时，需要建立模型来描述系统的运动规律。模型的
精度和准确性会直接影响仿真分析的结果。如果模型的参数、约束条件等设置不准确，
或者模型本身存在一定的误差，那么得出的数据与实际情况可能存在偏差。
我的收获
◂ 创新设计的能力
◂ 团队合作的能力
◂ 查阅资料的能力
◂ 短时间内解决问题的能力
◂ 自主学习的能力
后记
THANKS!
1、采用曲柄摇杆结构，制造工艺简单，
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、设计目标及任务本次课程设计的目标是设计一种能够满足工业生产需求的压床机构。
通过对压床机构的设计，学生需要掌握机械原理的基本知识和设计方法，并能够应用这些知识和方法解决实际工程问题。
设计任务包括：1.压床机构的结构设计，包括压床的底座、上压板、滑块等主要零部件的设计。
2.压床机构的运动学分析，包括底座和上压板的运动关系、滑块的运动方式等。
3.压床机构的动力学分析，包括对驱动机构和压力传感器的选型和设计等。
4.压床机构的强度和刚度分析，包括对底座和上压板的刚度和强度进行计算和验证。
二、压床机构的结构设计压床的底座是整个机构的支撑结构，其设计应考虑到机械的稳定性和强度要求。
底座的形状和材料选用应根据实际情况进行确定。
上压板是压床机构的主要工作部件，其设计应考虑到压力传递、工作平稳性和刚度等要求。
上压板可以采用整体结构或分段结构，根据具体需求选择材料和加工工艺。
滑块是实现上压板运动的关键组成部分，其设计应满足工作平稳、拆装方便和耐磨损等要求。
滑块的材料可以选择高强度合金钢或铸铁等。
三、压床机构的运动学分析压床机构的运动学分析主要研究底座和上压板之间的相对运动关系，以及滑块的运动方式。
通过分析运动学特性，可以确定机构的工作行程、机械转换原理和机构的运动速度等参数。
四、压床机构的动力学分析压床机构的动力学分析主要研究驱动机构和压力传感器的设计和选型。
驱动机构可以选择液压或气动驱动，根据工作要求确定驱动力和行程。
压力传感器的选型需根据工作负荷大小和精度要求进行选择。
五、压床机构的强度和刚度分析压床机构的强度和刚度分析主要研究底座和上压板的刚度和强度。
通过计算和验证，确定机构在工作过程中不会发生变形或断裂，且能够承受工作负荷。
六、总结通过机械原理课程设计压床机构，学生能够综合运用所学的机械原理知识和设计方法，掌握机械结构设计的基本原理和方法。
在整个设计过程中，学生需要注意结构的稳定性、强度和刚度，以及机械的工作平稳性和精度要求。
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。
机械原理压床机构课程设计
机械原理压床机构课程设计一、引言机械压床是一种常见的金属加工设备，广泛应用于工业生产中。
机械压床的核心组成部分是压床机构，它通过机械原理实现对工件的加工压制。
本文将对机械原理压床机构进行课程设计，通过对机械原理的应用以及压床机构的设计，实现对工件的精确加工。
二、机械原理在压床机构中的应用1.杠杆原理机械压床中常用的杠杆原理是通过杠杆的杠杆比来实现对工件的压制。
杠杆原理是基于力的平衡条件，根据力的平衡方程可以得到压床的设计参数。
通过合理选择杠杆的长度和角度，可以实现不同大小的力对工件的施加。
2.滑块与曲柄机构滑块与曲柄机构是一种常见的压床机构，通过曲柄的旋转带动滑块上下运动，从而实现对工件的压制。
这种机构利用了曲柄的旋转运动转化为滑块的直线运动，使得压床的压制效果更加稳定和精确。
3.齿轮传动齿轮传动是一种常见的机械传动方式，广泛应用于机械压床中。
通过合理选择齿轮的齿数和模数，可以实现不同的传动比例，从而调节压床的工作速度和力度。
齿轮传动在机械压床中起到了重要的作用，使得压床机构的工作更加稳定和可靠。
三、机械原理压床机构的设计1.机械压床的结构设计机械压床的结构设计应考虑到工作台面的稳定性和工作台的移动性。
一般情况下，机械压床的结构包括机床床身、工作台、滑块等部分。
机床床身应具有足够的刚性和稳定性，以保证压床机构的精确加工。
工作台应具备足够的移动性，以适应不同尺寸的工件加工需求。
2.机械压床的动力系统设计机械压床的动力系统设计应考虑到工件加工的力度和速度。
一般情况下，机械压床的动力系统包括电机、离合器、齿轮传动等部分。
电机提供动力，离合器控制电机的启停，齿轮传动调节压床的工作速度和力度。
3.机械压床的控制系统设计机械压床的控制系统设计应考虑到工件加工的精度和自动化程度。
一般情况下，机械压床的控制系统包括控制柜、按钮、传感器等部分。
控制柜集成了机械压床的各个控制元件，按钮用于操作控制柜，传感器用于监测工件的加工状态。
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 ,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。
机械原理课程设计方案-压床机构的设计方案
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 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。
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-压床机构(方案二) (2)
机械原理课程设计-压床机构（方案二）方案二：压床机构的设计一、设计要求：1. 设计一个压床机构，能够实现对工件的快速压制和松开操作；2. 必须满足工件的精确定位和稳定保持；3. 需要符合机械原理的基本原理和规范。
二、方案设计：1. 结构设计：压床机构采用双柱式结构，由上柱和下柱组成。
上柱上装有压力表和手动压床控制器，能够实时监测压床的压力和实现对压床的手动控制。
下柱上安装压床座，用以固定和定位工件。
柱和座都采用高强度材料制成，以确保其刚性和稳定性。
2. 压紧机构设计：压紧机构由压床座和压床头组成。
压床头通过传动装置与驱动装置相连接。
驱动装置可以是液压缸、气压缸、电动机等之一，具体根据实际需求选择。
压床头上安装压力传感器，能够实时监测压紧力并反馈给手动压床控制器。
3. 定位机构设计：定位机构由导轨、滑块、刀架等组成。
导轨安装在床身上,滑块设有可调节的锁紧螺母。
刀架通过滑块与导轨相连接，能够沿着导轨上下移动,以实现对工件的定位。
刀架上还可以安装减震装置,以减少冲击和振动，提高精度。
4. 操作控制设计：压床机械的操作由手动压床控制器控制，可以实现对压床的手动控制，以适应不同工件的压制需求。
同时，为了确保压制的安全和稳定，手动压床控制器会设有压紧力过大或过小的报警功能，即在达到设定的压紧力范围内进行警报提示。
5. 安全设计：为了确保操作人员的安全，压床机构应设有紧急停机开关和防护罩。
只有在紧急情况下，操作人员可以按下紧急停机开关停止机械运转。
防护罩能够有效防止操作人员接触到运动部件，避免事故发生。
三、设计优点：1. 结构紧凑，占地面积小；2. 操作简单，稳定可靠；3. 设计合理，既保证了定位精度，又提高了工作效率；4. 安全性能良好，操作员安全。
方案二是一种基于双柱式结构的压床机构设计。
它满足了压床机构的基本要求，并兼顾了定位精度、工作效率和安全性等方面的因素。
通过手动压床控制器的控制，操作简单易懂，并且具有压紧力过大或过小报警功能，确保了操作的安全可靠性。
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。
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说明书
机械原理课程设计压床机构说明书一、引言压床机构是一种常用的金属加工设备，用于对金属材料进行压制、冲孔等操作。
机械原理课程设计中，我们设计了一台基于摩擦轮原理的压床机构，并进行了制作和实验验证。
本说明书将详细介绍该机构的结构、工作原理、制作过程和实验结果。
二、机构结构我们设计的压床机构包括底座、立柱、动架、活塞杆、摩擦轮、压床平台等主要组件。
底座用于支撑整个机构，立柱固定在底座上，动架通过铰链与立柱相连，活塞杆连接在动架和摩擦轮之间，压床平台则位于摩擦轮下方。
三、工作原理通过手动推动动架，使得活塞杆推动摩擦轮压制工件。
摩擦轮在接触面上施加压力，将压力传递给工件，从而实现压制操作。
摩擦轮与工件接触面之间的摩擦力可以通过调整活塞杆的长度进行调节。
四、制作过程1.制作底座：选择合适的材料制作底座，并使用焊接或螺栓连接固定。
2.制作立柱：选择合适的材料制作立柱，并通过焊接固定在底座上。
3.制作动架：选择合适的材料制作动架，并通过铰链和立柱连接。
4.制作活塞杆：选择合适的材料制作活塞杆，并通过焊接连接在动架和摩擦轮上。
5.制作摩擦轮：选择合适的材料制作摩擦轮，并通过螺栓连接在活塞杆上。
6.制作压床平台：选择合适的材料制作压床平台，并通过焊接连接在底座上。
7.装配：将各个组件按照设计要求进行装配，并进行调试。
五、实验结果我们进行了压床机构的实验，通过不同工件的压制，验证了机构的功能和性能。
实验结果表明，该机构能够有效实现对金属材料的压制和冲孔操作，并且具有较好的稳定性和可靠性。
六、注意事项1.在操作过程中，要注意安全，避免对人身和设备造成伤害。
2.不超过机构规定的最大压制力和冲孔力，以免损坏机构和工件。
3.定期对机构进行保养和检查，确保其工作正常。
4.在使用过程中发现异常情况或故障时，应及时停止操作并进行排除。
七、总结通过本次机械原理课程设计，我们成功设计了一台基于摩擦轮原理的压床机构。
该机构具有结构简单、操作方便、效果良好的优点，能够满足对金属材料进行压制和冲孔的需求。
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 , 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 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。
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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：目录一、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。
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。
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δ，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.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 1/30 1060 720 550 7000 1/30 1600 1040 840 11000凸轮机构设计［a］ΦΦS Φˊ0mm 016 120 40 80 20 7518 130 38 75 20 9018 135 42 65 20 75二、压床机构的设计.传动方案设计2.1.1.基于摆杆的传动方案2.1.2.六杆机构A 2.1.3.六杆机构B 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90γ=︒，传动效果最好；满足急回运动要求；缺点：有死点，造成运动的不确定，需要加飞轮，用惯性通过；优点：能满足要求，以小的力获得很好的效果；缺点：结构过于分散：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。
.确定传动机构各杆的长度已知：mm h mm h mm h 2203,1402,501=== , '360ϕ=︒,''3120ϕ=︒，1180,,2CE H mm CD == 如右图所示，为处于两个极限位置时的状态。
根据已知条件可得：︒=⇒==8.122205021tan θθh h在三角形ACD 和'AC D 中用余弦公式有：由上分析计算可得各杆长度分别为：优点：结构紧凑，满足急回运动要求； 缺点：机械本身不可避免的问题存在。
三.传动机构运动分析项目 数值单位.速度分析已知：m in /1001r n =s rad n w /467.1060100260211=⨯==ππ,逆时针； 大小 ? 0.577 ? ? √ ?方向 CD ⊥ AB ⊥ BC ⊥ 铅垂 √ EF ⊥选取比例尺mmsm u v /0105.0=，作速度多边形如图所示；由图分析得：pc u v v c ⋅=＝×=0.07484m/s bc u v v CB ⋅=＝×=0.486m/s pe u v v E ⋅=＝×=0.11224m/s pf u v v F ⋅=＝×=0.0828m/s ef u v v FE ⋅=＝×=0.05744m/s 22ps u v v s ⋅=＝×69.32mm ＝0.27728m/s33ps u v v s ⋅=＝×14.03mm ＝0.05612m/s∴2ω＝BCCBl v ＝=s (顺时针)ω3＝CD C l v ＝=s (逆时针) ω4＝EFFE l v ＝=s (顺时针)速度分析图：项目数值单位.加速度分析=⋅=AB B l w a 21×=5.405m/s 2BC n BC l w a ⋅=22=×=1.059m/s 2 CD n CD l w a ⋅=23=×=0.056m/s 2EFn EFl w a ⋅=24=×=0.088m/s 2c a ρ= 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=(m/s 2)/mm,作加速度多边形图''c p u a a c ⋅==×=4.5412m/s 2''e p u a a E ⋅==×=6.8116m/s2''c b u a a tCB ⋅==×=2.452 m/s 2''c n u a a tCD ⋅==×=4.5408 m/s2 a F = a E + a n FE + a t FE大小： √ ？ √ 方向： √ ↑ F →E ⊥FE''f p u a a F ⋅==×=5.1768 m/s 2'2'2s p u a a s ⋅==×=4.8388m/s 2'3'3s p u a a s ⋅==×= 3.406m/s 2''f p u a a F ⋅==×= 5.1768m/s 2CB t CBl a =2α==10.986 m/s 2 （逆时针） CDt CDl a =3α==45.408 m/s 2 （顺时针） 项目数值单位m/s 2rad/s 2. 机构动态静力分析G 2 G 3 G 5 F rmax J s2 J s3 方案I660 440 300 4000单位N1．各构件的惯性力，惯性力矩：g a G a m F s s s g 22222⋅=⋅==660×=（与2s a 方向相同） g aG a m F s s g 33333⋅=⋅==440×=（与3s a 方向相反）gaG a m F F F g ⋅=⋅=555=300×=（与F a 方向相反）10max r r FF ==4000/10=400N222α⋅=s I J M =×= （顺时针） 333α⋅=s I J M =×= （逆时针）222g I g F M h ===9.439mm 333g I g F M h ===25.242mm 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,/10mm N u F =作其受力图 构件5力平衡： 0456555=+++R R G F g 则4545l u R F ⋅-==-10×= 4543R R -==(2)分析构件2、3 单独对构件2分析：杆2对C 点求力矩，可得：0222212=⋅-⋅-⋅Fg g G BC tl F l G l R 单独对构件3分析： 杆3对C 点求矩得：解得: N R t103.26563= 对杆组2、3进行分析：R 43+F g3+G 3+R t 63+ F g2+G 2+R t 12+R n 12+R n63=0 大小：√ √ √ √ √ √ √ ？ ？ 方向：√ √ √ √ √ √ √ √ √ 选取比例尺μF =10N/mm ，作其受力图则 R n 12=10×=1568N ； R n63=10×=..基于soildworks环境下受力模拟分析：装配体环境下的各零件受力分析Soild works为用户提供了初步的应力分析工具————simulation，利用它可以帮助用户判断目前设计的零件是否能够承受实际工作环境下的载荷，它是COMOSWorks产品的一部分。
Simulation利用设计分析向导为用户提供了一个易用、分析的设计分析方法。
向导要求用户提供用于零件分析的信息，如材料、约束和载荷，这些信息代表了零件的实际应用情况。
Simulation使用了当今最快的有限元分析方法——快速有限元算法（FFE）,它完全集成在windows环境中并与soild works软件无缝集成，被广泛应用于玩具、钟表、相机、机械制造、五金制品等设计之中。
连杆受力情况Soild works中的simulation模块为我们提供了很好的零件应力分析途径，通过对构件的设置约束点与负载，我们很容易得到每个零件在所给载荷后的应力分布情况。
由于不知道该零件的具体材料，所以我选用了soild works中的合金钢材料，并且在轴棒两端加载了两个负载，经过soild works simulation运算后得到上图的应力分布图，通过不同色彩所对应的应力，我们可以清楚的看到各个应力的分布情况，虽然负载与理论计算的数据有偏差，不过对于我们了解零件的应力分布已经是足够了。
四、凸轮机构设计有45.00=r H,即有mm H r 778.3745.01745.00===。
取mm r 380=,取mm r r 4=。
在推程过程中：由200222cos δδπδπ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=hw a 得当δ0 =550时，且00<δ<,则有a>=0,即该过程为加速推程段,当δ0 =550时,且δ>=, 则有a<=0,即该过程为减速推程段所以运动方程2cos 10⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=δπδh s在回程阶段，由2'0222)cos('δδπδπ⋅-=hw a 得:当δ0′=850时，且00<δ<,则有a<=0,即该过程为减速回程段, 当δ0′=850时,且δ>=, 则有a>=0,即该过程为加速回程段所以运动方程 2]cos 1['h s ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=δπδ凸轮廓线如下:五、齿轮设计.全部原始数据 .设计方法及原理考虑到负传动的重合度虽然略有增加，但是齿厚变薄，强度降低，磨损增大：正传动的重合度虽然略有降低，但是可以减小齿轮机构的尺寸，减轻齿轮的磨损程度，提高两轮的承载能力，并可以配凑中心距，所以优先考虑正传动。
.设计及计算过程1、变位因数选择 ⑴求标准中心距a :;5.1222)(21mm z z m a =+=⑵选取mm a 5.127'=，由此可得啮合角;25'5.12720cos 5.122'cos 'cos :'οο=⇒⨯==ααααa a ⑶求变位因数21x x +之和：1044.1tan 2)'()(2121≈-⋅+=+αααinv inv z z x x ，然后在齿数组合为38,1121==z z 的齿轮封闭线上作直线1044.121=+x x ，此直线所有的点均满足变位因数之和和中心距122.5mm 的要求，所以5304.0,574.021==x x ，满足两齿根相等的要求。