机械原理课程设计——压床(参考模板)
压床机构设计-机械原理课程设计说明书【范本模板】
压床机构设计说明书班级 :XXXX学号:XXX姓名:XX完成日期:XXXX年XX月一、压床机构简介 (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、设计总结 (19)九、参考文献 (20)一、压床机构简介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.(2)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。
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 1/2III 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δG2 G3 G5N1/30 660 440 300 40001/30 1060 720 550 70001/30 1600 1040 840 11000凸轮机构设计a ΦΦΦˊS0mm 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;满足急回90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;.确定传动机构各杆的长度已知:mmhmmhmmh2203,1402,501=== ,' 360ϕ=︒,''3120ϕ=︒,1180,,2CEH mmCD==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: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;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: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 EF l w a ⋅=24=×=0.088m/s 2c a = 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/s 2 a F= a E+ an FE+ a tFE 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t CDl a =3α==45.408 m/s 2 顺时针. 机构动态静力分析 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:R43+Fg3+G3+R t 63+ Fg2+G2+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 :'=⇒⨯==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; 2、计算几何尺寸由021>+x x 可知,该传动为正传动,其几何尺寸计算如下:a.中心距变动系数:155.1225.127)'(=-=-=m a a yb.齿顶高变动系数:1044.011044.121=-=-+=∂y x xc.齿顶高:d.齿根高:e.齿全高:f.分度圆直径:g.齿顶圆直径:h.齿根圆直径: i.基圆直径: j.节圆直径: k.顶圆压力角: l.重合度:3.131.114.32)25tan 062.29(tan 38)25tan 136.42(tan 112)'tan (tan )'tan (tan 2211>=⨯-⨯+-⨯=⋅-⋅+-⋅= πααααεa a a z z 满足重合度要求;m.分度圆齿厚:参考文献1.孙恒,陈作模,葛文杰.机械原理M.7版.北京:高等教育出版社,2001.2.崔洪斌,陈曹维.AutoCAD实践教程.北京:高等教育出版社,2011.3.邓力,高飞.soild works 2007机械建模与工程实例分析,清华大学出版社.2008.4.soildworks公司,生信实维公司.soildworks高级零件和曲面建模.机械工业出版社.2005.5.上官林建,魏峥.soildworks三维建模及实例教程,北京大学出版社.2009.。
机械原理-压床机构设计及分析说明书【范本模板】
《机械原理》课程设计题目压床机构设计及分析学院工学院专业机械设计制造及其自动化班级对口机设1301班学生学号 2013030039指导教师周兴宇二〇一五年七月五日工学院课程设计评审表目录1 前言 ........................................................................................................................... - 1 -2 压床机构设计要求 ................................................................................................... - 2 -2.1 压床机构简介1·............................................................................................ - 2 -2.2设计数据 ........................................................................................................ - 2 -2.3设计内容 ........................................................................................................ - 3 -2.3.1 机构的设计及运动分折 ..................................................................... - 3 -2.3.2 机构的动态静力分析 ......................................................................... - 3 -2.3.3 凸轮机构构设计 ................................................................................. - 3 -3压床机构的设计 ....................................................................................................... - 5 -3.1导杆机构设计及运动简图绘制 .................................................................... - 5 -3.1.1 导杆机构设计 ..................................................................................... - 5 -3.1.2 机构运动简图绘制 ............................................................................. - 7 -3.2 机构运动速度分析 ........................................................................................ - 7 -3.3 机构加速度分析 ............................................................................................ - 9 -3.4 机构动态静力分析 ...................................................................................... - 10 -4 凸轮机构设计 ......................................................................................................... - 14 -4.1 从动件位移曲线确定 .................................................................................. - 14 -4.2 凸轮轮廓绘制 .............................................................................................. - 15 -5 结论 ......................................................................................................................... - 16 -致谢 ..................................................................................................................... - 17 -参考文献 ..................................................................................................................... - 18 -1 前言机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练,是本课程的一个重要实践环节。
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 1/2III 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δG2 G3 G5N1/30 660 440 300 40001/30 1060 720 550 70001/30 1600 1040 840 11000凸轮机构设计Φˊa 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.传动方案设计优点: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;满足急回90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;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:mmh 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: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: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;由上分析计算可得各杆长度分别为: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 ⋅==×=s bc u v v CB ⋅==×=s pe u v v E ⋅==×=s pf u v v F ⋅==×=sef u v v FE ⋅==×=s 22ps u v v s ⋅==× =s 33ps u v v s ⋅==× =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×=s 2BC n BC l w a ⋅=22=×=s 2 CD n CD l w a ⋅=23=×=s 2EFn EF l w a ⋅=24=×=s 2c a = 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 ⋅==×=s 2''e p u a a E ⋅==×=s2''c b u a a tCB ⋅==×= m/s 2''c n u a a tCD ⋅==×= m/s 2 a F= a E+ an FE+ a tFE 大小: √ √方向: √ ↑ F →E ⊥FE''f p u a a F ⋅==×= m/s 2'2'2s p u a a s ⋅==×=s 2'3'3s p u a a s ⋅==×= s 2''f p u a a F ⋅==×= s 2CB t CBl a =2α== m/s 2 逆时针t CDl a =3α== m/s 2 顺时针. 机构动态静力分析 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 === 333g I g F M h === 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:R43+Fg3+G3+R t 63+ Fg2+G2+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 :'=⇒⨯==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的要求,所以5304.0,574.021==x x ,满足两齿根相等的要求; 2、计算几何尺寸由021>+x x 可知,该传动为正传动,其几何尺寸计算如下:a.中心距变动系数:155.1225.127)'(=-=-=m a a y b.齿顶高变动系数:1044.011044.121=-=-+=∂y x x c.齿顶高:d.齿根高:e.齿全高:f.分度圆直径:g.齿顶圆直径:h.齿根圆直径: i.基圆直径: j.节圆直径: k.顶圆压力角: l.重合度:3.131.114.32)25tan 062.29(tan 38)25tan 136.42(tan 112)'tan (tan )'tan (tan 2211>=⨯-⨯+-⨯=⋅-⋅+-⋅= πααααεa a a z z 满足重合度要求;m.分度圆齿厚:参考文献1.孙恒,陈作模,葛文杰.机械原理M.7版.北京:高等教育出版社,2001.2.崔洪斌,陈曹维.AutoCAD实践教程.北京:高等教育出版社,2011.3.邓力,高飞.soild works 2007机械建模与工程实例分析,清华大学出版社.2008.4.soildworks公司,生信实维公司.soildworks高级零件和曲面建模.机械工业出版社.2005.5.上官林建,魏峥.soildworks三维建模及实例教程,北京大学出版社.2009.。
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。
压床的课程设计
压床的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解压床的基本概念,掌握压床的操作原理和工艺流程。
2. 学生能够描述压床的主要结构及其功能,了解不同类型压床的特点和应用场景。
3. 学生掌握压床操作中的安全知识,了解相关安全规程和事故预防措施。
技能目标:1. 学生能够独立操作压床,完成简单的压制成型任务,并达到规定的精度要求。
2. 学生能够根据压床操作流程,进行设备的日常维护和简单故障排除。
3. 学生通过实践操作,培养动手能力和团队协作精神,提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习压床知识,培养对机械制造专业的兴趣和热情,增强职业认同感。
2. 学生在学习过程中,养成严谨、细致的工作态度,树立安全意识。
3. 学生能够关注压床技术在现代制造业中的应用,认识到技术发展对国家经济的重要性,激发学生的社会责任感和创新精神。
课程性质:本课程为专业技术实践课程,注重理论联系实际,培养学生的动手操作能力和实践技能。
学生特点:学生处于中等职业学校机械制造专业二年级,具备一定的机械基础知识,好奇心强,动手能力强,但安全意识相对薄弱。
教学要求:教师应结合学生特点,采用讲解、演示、实践相结合的教学方法,确保学生在掌握知识技能的同时,提高安全意识和团队协作能力。
通过明确具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 压床概述:介绍压床的定义、分类、应用领域和发展趋势,对应教材第一章。
- 压床的基本概念与分类- 压床的应用领域及发展趋势2. 压床的结构与功能:详细讲解压床的主要结构及其作用,对应教材第二章。
- 压床的主要结构组成- 各部件的功能及相互关系3. 压床操作原理与工艺流程:分析压床的工作原理和工艺流程,对应教材第三章。
- 压床的工作原理- 压制成型工艺流程4. 压床操作与维护:学习压床的实操技巧、日常维护和故障排除,对应教材第四章。
- 压床的操作方法与技巧- 压床的日常维护与保养- 常见故障及其排除方法5. 压床安全知识与规程:强调压床操作中的安全注意事项和相关规程,对应教材第五章。
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 , 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 C O S ⨯-+=∠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。
机械原理课程设计之压床设计
目录一、压床机构简介----------------------------------------------------------3二、设计内容---------------------------------------------------------------4三、连杆机构设计及运动分析1.连杆机构简图-----------------------------------------------------5 2.计算连杆长度尺寸-----------------------------------------------6 3.运动速度分析-----------------------------------------------------8 4.运动加速度分析------------------------------------------------10四、凸轮机构设计1. 凸轮参数计算-------------------------------------------------122. 绘制凸轮运动线图---------------------------------------------14五、齿轮机构设计1. 齿轮参数计算---------------------------------------------------152. 绘制齿轮啮合图------------------------------------------------16六、课程设计总结--------------------------------------------------------18七、参考文献--------------------------------------------------------------19一、压床机构简介压床机构是由六杆机构中的冲头(滑块)向下运动克服阻力来冲压机械零件的。
机械原理压床课程设计
机械原理压床课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解和掌握机械原理压床的相关知识,包括压床的定义、分类、工作原理和应用。
知识目标要求学生能够解释压床的基本概念,描述不同类型压床的特点,阐述压床的工作原理,并了解压床在实际工程中的应用。
技能目标要求学生能够通过实验和案例分析,运用压床的基本原理解决实际问题。
情感态度价值观目标则是培养学生对机械工程的兴趣,提高学生对工程实践的认知。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括压床的定义、分类、工作原理和应用。
首先,介绍压床的基本概念,让学生了解压床在机械工程中的重要性。
然后,详细讲解不同类型压床的特点,包括固定压床、可移动压床和液压压床等。
接着,阐述压床的工作原理,包括压力传递、变形和加工过程。
最后,通过实际案例分析,让学生了解压床在工程中的应用,如金属加工、塑料成型等。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
首先,通过讲授法向学生传授压床的基本知识和原理。
然后,通过讨论法让学生参与到课堂讨论中,培养学生的思考和分析能力。
接着,通过案例分析法让学生了解压床在实际工程中的应用,提高学生的实践能力。
最后,通过实验法让学生亲身体验压床的工作原理,增强学生的动手能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,将准备以下教学资源:教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材和参考书将为学生提供系统的理论知识,多媒体资料将通过图片、视频等形式展示压床的实际情况,实验设备则让学生能够亲身体验压床的工作原理。
这些教学资源将丰富学生的学习体验,帮助学生更好地理解和掌握压床的相关知识。
五、教学评估本节课的教学评估将包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现评估将根据学生在课堂上的参与度、提问回答和小组讨论的表现来进行,占总分的30%。
作业评估将包括课后作业和实践报告,占总分的30%。
考试将包括选择题、填空题和简答题,占总分的40%。
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。
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。
压床机构机械原理课程设计
压床机构机械原理课程设计(总19页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除机械原理课程设计说明书题目:压床机构综合与传动系统设计学生姓名:学号:专业:班级:指导教师:2018 年 6 月 12 日目录1. 压床机构综合与传动系统设计 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 工作原理 (2)1.2.1 分析基本杆组21.3 结构简图 (3)2.方案的拟定及说明 (6)2.1 传动方案设计 (6)2.1.1.基于摆杆的传动方案62.1.2.六杆机构 A 62.1.3.六杆机构 B 72.2 电机的选择 (7)3.传动系统设计 (8)3.1 齿轮机构 (8)3.2 传动机构的选择 (9)4.执行系统的设计 (11)4.1 凸轮机构设计 (11)5.设计小结 (16)6.参考文献 (17)1.压床机构综合与传动系统设计压床是应用广泛的锻压设备,用于钢板矫直、压制零件等。
图 6-3 所示为某压床的运动示意图。
电动机经联轴器带动三级齿轮(-、-、-)减速器将转速降低,带动冲床执行机构(六杆机构 ABCDEF)的曲柄 AB 转动,(如:图1 —2 ),六杆机构使冲头 5 上下往复运动,实现冲压工艺。
现要求完成六杆机构的尺寸综合,并进行三级齿轮减速器的强度计算和结构设计。
图 1—1:压床机构运动示意图图 1—2:压床六杆机构图1.1 设计任务六杆机构的中心距、、,构件 3 的上、下极限位置角、,滑块 5的行程 H,比值、,曲柄转速以及冲头所受的最大阻力等列于附表1—1:已知参H数及方案数(mm)(mm)(mm)(°)(°)(mm)(rpm)(KN)770200310601202100.50.25909附表 1—1:六杆机构的设计数据1(1)针对图 1—2 所示的压床执行机构方案,依据设计要求和已知参数,确定各构件的运动尺寸,绘制机构运动简图,并分析组成机构的基本杆组;(2)假设曲柄等速转动,画出滑块 5 的位移和速度的变化规律曲线;(3)在压床工作过程中,冲头所受的阻力变化曲线如附图 1—5 所示,在不考虑各处摩擦、构件重力和惯性力的条件下,分析曲柄所需的驱动力矩;(4)取曲柄轴为等效构件,要求其速度波动系数小于 10%,确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量:(5)编写课程设计说明书。
机械原理课程设计压床方案二
机械原理课程设计压床方案二一、引言压床是机械工程中常用的加工设备,通过施加压力将工件加工成所需形状。
本文将针对机械原理课程设计中的压床方案二进行详细讨论和分析。
二、设计要求1. 性能要求•压力范围:200 MPa - 400 MPa•工作台尺寸:600 mm × 800 mm•压床行程:100 mm•加工速度:10 mm/s2. 结构要求•压床结构要稳定可靠,能够承受高压力下的工作•压力调节系统要精确可靠,能够实现对压力的精确调节•工作台要具有可调节高度的功能,以适应不同厚度的工件•压床行程要灵活可靠,能够满足不同加工需求三、设计方案1. 压床结构设计1.1 主体结构设计主体结构采用钢材焊接而成,底座采用钢板制作,以提供足够的稳定性。
主体结构上部设置两个立柱,通过横梁连接,形成坚固的支撑框架。
1.2 压力调节系统设计采用液压系统作为压力调节系统,通过控制液压油的流量和压力来实现对压力的调节。
系统包括液压泵、液压缸、压力传感器和压力控制阀等组成。
压力传感器用于实时监测压力,并通过反馈控制阀来调节液压泵的工作压力。
2. 工作台设计工作台采用铸铁材料制作,具有良好的刚性和稳定性。
工作台的高度可以通过液压缸控制,以适应不同厚度的工件。
工作台上方配备工件固定装置,通过夹具夹紧工件,以防止工件在加工过程中产生位移。
3. 压床行程设计压床行程由液压缸控制,采用直线导轨保证行程的平稳性和准确度。
液压缸通过高压油管与液压泵连接,通过控制液压泵的工作压力和流量,实现对液压缸的控制。
四、设计分析1. 性能分析所设计的压床方案二可以满足设计要求中给出的所有性能指标:•压力范围:200 MPa - 400 MPa,采用液压系统实现,可以实现精确的压力调节;•工作台尺寸:600 mm × 800 mm,工作台采用铸铁材料制作,具有良好的刚性和稳定性;•压床行程:100 mm,采用液压缸驱动,行程可调,灵活可靠;•加工速度:10 mm/s,由液压系统控制,具有较高的加工效率。
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。
机械设计课程设计-压床机械
目录一、设计任务书┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 2㈠、工作原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2㈡、设计要求┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 2㈢、设计数据┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3㈣、设计内容及工作量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3二、传动方案拟定与分析┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3三、电动机的选择┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 4四、计算传动装置的总传动比及分配各级传动比┄┄┄┄┄┄┄┄ 4五、计算传动装置的运动,动力参数┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 4六、传动零件设计计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 5㈠、锥齿轮传动设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 5㈡、圆柱齿轮传动设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 8七、减速器装配草图设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 12㈠、选择结构方案┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 12㈡、初绘装配草图┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 13㈢、校核低速轴上的键联接,轴与轴承┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 14㈣、校核滚动轴承的寿命和键联结强度┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 18八、联轴器的选择┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 19九、润滑和密封┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 20十、主要零部件三维CATIA建模┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 20十一、设计小结┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 24十二、参考资料┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 24机械设计课程设计压床机械一、设计任务书:㈠、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。
下列图为其参考示意图,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0.25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。
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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。
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=50mm ,X 2=140mm ,Y =220mm ,ψ13=60°,ψ113=120°,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', FF ’=FG+GF ’ ∴EE ’=FF ’=H∵△DE'E 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 ρ' ρ''HCE/CD EF/DE n1 BS 2/BC DS 3/DE 数据50140 220 60 1201501/21/41001/2 1/2∴在三角形△ADC 和△ADC ’中,由余弦定理得: 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 ;1ω= π2601•n rad/s = 100/60*2π =10.46 逆时针 vB= 1ω·l AB = 10.46×0.048=0.523m/sC v = B v + Cb v大小 ? 0.523 ? 方向 ⊥CD ⊥AB ⊥BC选取比例尺μv=0.01(mm/s)/mm ,作速度多边形v C =u v ·pc =0.58m/sv CB=uv ·bc =0.315m/sv E =u v ·pe =0.87m/sv F =u v ·pf=0.85m/s v FE=uv ·ef=0.08m/s∴2ω=BCCBl v =1.4rad/s (逆时针)ω3=CDCl v =5.8rad/s (顺时针) ω4=EFFEl v =2.13rad/s (顺时针)(4)机构运动加速度分析:a B =ω12L AB =5.47m/s 2 a n CB =ω22L BC =0.196m/s 2 a n CD =ω32L CD =3.364m/s 2 a n FE =ω42L EF =0.17m/s 2c a = an 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μa=0.1(mm/s 2)/mm,作加速度多边形图a cd =u a·''c p =3.7m/s 2a E =u a·''e p =5.4m/s2a t CB =u a ·=8.9m/s 2a t CD=ua·"'n c =1.4m/s2a F = a E + a n EF + a t EF大小: ? √ √ ?方向: √ √ F →E ⊥EFa F =u a·''f p =1.3m/s 2as 2=u a ·=4.5m/s 2 as 3=ua·=2.8m/s 2α2= a tCB/LCB=39.7 rad/s 2α3= a t CD/LCD=14radm/s 2项目 aBaCaE"F a2"S a3"S aα2α3数值 5.47 3.7 5.5 1.3 4.5 2.8 39.7 14单位m/s 2rad/s 2G2 G3 G5 Js2 Js3方案Ⅲ 660 440 300 0.28 0.085单位 N Kg.m 2Fi 2=m 2 *as 2=G 2*as 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*α2=11.1N.m (顺时针) M s3=Js3*α3=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 μF=20N/mm ,作其受力图构件5力平衡:F 45+F 65+F i5+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 μF=20N/mm ,作其受力图杆2对B点求力矩,可得: -Fi2*LI2-G2*L2+F t32*LBC=0F t32= 322N杆2对S2点求力矩,可得:F t12*LBS2–Fi2*Ls2-F t32*Ls2=0F t12=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=0F t63=97.9N构件3力平衡:F n23+ F t23+F43+FI3+F t63+F n63+G3=0则F n23=900N ;F n63=330N构件2力平衡:F32 +G2+FI2+F t12+F n12=0则F n12=860N ;F12=890N(4)求作用在曲柄AB上的平衡力矩MbF61=F21=890N.Mb=F21* L =890×48×0.001=44.5N.m(逆时针)三、凸轮机构设计=40mm e=8mm 滚子半径 R=8mm有基圆半径R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)]δ12001250130013501400145015001550 S9.67.65 6.224.68 3.32 2.21 1.20.单位(mm)凸轮廓线如下:五、 齿轮机构设计已知:齿轮6,,32,112065====m oZ Z 模数分度圆压力角α,齿轮为正常齿制,工作情况为开式传动,齿轮Z 6与曲柄共轴。