机械原理课程设计说明书

机械原理课程设计说明书设计题目：压床机构设计

自动化院（系）机械制造专业

班级机制0901

学号***********

设计者罗昭硕

指导老师赵燕

完成日期2011 年1 月4日

一、压床机构设计要求

1 ．压床机构简介及设计数据

1.1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。

1.2设计数据

1.1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。

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飞轮设计

已知：机器运转的速度不均匀系数δ．由两态静力分析中所得的平衡力矩Mb;驱动力矩Ma为常数，飞轮安装在曲柄轴A上。

要求：确定飞轮转动惯量J。以上内容作在2号图纸上。

1.4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

压床机构设计

二、连杆机构的设计及运动分析

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X1X2y ρ' ρ'' H CE/CD EF/DE n1 BS2/BC DS3/DE 数据50 140 220 60 120 180 1/2 1/4 100 1/2 1/2

1、作机构运动简图

如图所示

项目L AB L BC L DE L EF L BS2L DS3L CD

数值69.01 314.42 210 52.5 157.21 105 140

单位mm

已知：n 1=90r/min ；

1ω =

π2601•n rad/s = π260

90

• =9.425 逆时针 v

B

= 1ω·l AB = 9.425×0.06901≈0.65 m/s

C v = B v + Cb v 大小 ? 0.65 ? 方向 ⊥C

D ⊥AB ⊥BC

选取比例尺μv=0.005m/s/mm ，作速度多边形图

v C ＝u v ·

pc ＝0.005×121.2=0.606m/s

v CB ＝u v ·

bc ＝0.005×25.68=0.128m/s

v E ＝u v ·

pe ＝0.005×181.8=0.909m/s v F ＝u v ·pf

＝0.005×182.6=0.913/s v FE ＝u v ·

ef ＝0.005×34.95=0.175m/s v S 2＝u v ·

2

ps ＝0.005×125.1mm ＝0.626m/s

v S 3

＝u

v ·

3ps ＝0.005×90.88mm ＝0.454m/s

∴2ω＝BC

CB

l v ＝0.128/0.31442=0.407rad/s (顺时针)

ω3＝CD

C l v ＝0.606/0.140=4.329rad/s (逆时针) ω4＝

EF

FE l v ＝0.175/0.0525=3.333rad/s (顺时针)

机构运动加速度分析：

项目 ν

B

ν

C

ν

E

ν

F

v

S 2

ν

3S

1ω 2ω 3ω 4ω

数值 0.65 0.606 0.909 0.913 0.626 0.454 9.425 0.407 4.329 3.333

单位

m/s

Rad/s

a B=ω12L AB=9.4252×0.06901=6.130m/s2

a n CB=ω22L BC=0.4072×0.31442=0.052m/s2

a n CD=ω32L CD=4.3292×0.14=2.624m/s2

a C= 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=0.05m/s/mm,作加速度多边形图

a C=u a·''c p=0.05×85.63=4.282m/s2

a e=u a·''e p=0.05×128.45=6.422m/s2

a t CB=u a·''c m=0.05×178.4=8.919 m/s2

a t CD=u a·''c h=0.05×67.70=3.385 m/s2

a F =a E + a n EF + a t EF

大小：√？√ ?

方向：√↑F→E⊥EF

a F=u a·''f p=0.05×119.49=5.975 m/s2

a s2=u a·''2s p=0.05×56.81=2.841m/s2