机械原理课程设计 六杆机构和凸轮机构设计(tt)

目录

第一章内容介绍

1-1 机构简介 (2)

1-2 设计数据 (2)

1-3 机构简图 (3)

第二章六杆机构设计

2-1 设计内容 (3)

2-2 设计数据 (5)

2-3 设计运动分析 (5)

第三章凸轮设计

3-1 设计内容 (7)

3-2 图解法设计 (7)

3-3 凸轮机构的计算机辅助设计 (8)

第一章内容介绍

1.机构简介

压床是应用广泛的锻压设备，用于钢板矫直、压制零件等。如图所示为某压床的运动示意图。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（z l-z2, z3-z4, z5-z6）将转速降低，然后带动压床执行机构（六杆机构ABCDEF）的曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力F r而上下往复运动，实现冲压工艺。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.设计数据: 设计数据见表1和表2。

表1 六杆机构的设计数据

表2 凸轮机构的设计数据

参数转角θ

(度) 序号偏距

e

(mm)

基圆半径

r(mm)

滚子半径

r

r(mm)

行程

h (mm)

推程运动角

δ( )

远休止角

01

δ( )

回程运动角

'

δ( )

近休止角

02

δ( )

0 1 9 37 10 60 10 30 150 30 120 60

2 20 38 10 40 10 35 140 60 90 70

3 21 39 10 30 10 60 140 0 150 70

30 4 22 40 5 30 8 60 140 0 150 70

5 23 41 5 60 8 30 90 50 150 70

6 24 42 5 60 12 30 90 50 220 0

45 7 25 43 5 60 12 30 130 10 220 0

8 26 44 15 50 12 30 150 30 120 60

9 27 45 15 50 10 40 120 60 120 60

60 10 28 46 15 50 10 40 180 0 180 0

11 29 47 10 45 10 40 180 0 180 0

12 30 48 10 45 6 50 120 90 90 60

90 13 31 49 10 45 6 50 180 20 160 0

14 32 50 10 70 10 80 180 20 160 0

15 33 51 10 70 10 80 120 60 120 60

16 34 52 20 65 8 55 120 30 150 60

（为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。从动件在推程作简谐

运动、在回程作等加速等减速运动；其余设计数据见表2）

120 17 35 53 20 65 8 55 150 30 150 30

18 36 54 15 60 10 50 170 30 90 70

3.机构简图

图1-1 六杆机构图1-2 凸轮机构图1-3 齿轮机构

第二章六杆机构设计

1.设计内容

通过已知数据利用图解法按比例作出该六杆机构

的运动简图的两个极限位置（如图2-1）

文字说明：先选定比例尺

l μ=0.0015m/mm ，根据所给参数，先在

图上确定A 、D 亮点及滑块F 运动轨迹所在直线。设杆3处于两极限位置时，E 点分别对应于F '和E ''两点，F 点分别对应于F`、F``亮点，则四边形E F F E ''''''为平行四边形，故E E '''=F F '''=H/l μ =H=150mm ，在

E D E '''∆中，

E D E D '

'='，

6033

='-''='''∠ϕϕE D E °

，

在

E D E '''∆为等边三角形，故

DE=H=150mm 。以D 点为圆心，DE=210mm 为半径作圆弧E E '''交杆3两极限位置所在直线于点E ''、E '。根据

2

1

=CD CE ，在图上确定C '、C ''两点，并以D 点为圆心，D C ''为半径作圆弧

C C '''。连接C A '、C A ''，因当摇杆处

于极限位置时，曲杆与连杆共线，故可知AB BC C A -='，AB BC C A +=''。以点C ''为圆心，C A '为半径作圆弧交

C A ''于点K ，即AB AK 2=，量取算得

=AB 49.31mm 。以点A 为圆心，AB 为半径作B 点的轨迹圆，延长A C '交该圆于点B '，量得B C ''=223.172mm 。

图2-1 根据转角=θ45°在图中B 点的轨迹图

上确定B 点的位置，以B 点为圆心，=BC 223.172mm 为半径画圆弧交圆弧C C '''于点C ，进而根据比例关系确定点E 。以点E 为圆心，==l

EF l EF μ37.5mm 为半径作圆弧交滑块F 运动轨迹所在直线于点F ，分别连接个点，即可得出机构运动简图

2. 设计数据

3. 设计运动分析

1.作速度多边形 由转速

=100r/mi n ，得==3.3π（逆时针），故==0.510m/s ，

方向：⊥AB ，指向左上方。

选定比例尺

=0.005

，在图幅上任取一点p 为速度极点，作

。

由矢量方程： = +

大小： ？ ？ 方向：

式中仅有两个未知量，可直接用图解法在图幅中作出，得C 点，由速度影像原理可作出点e ，量得：

=73.5mm ，

=41.8mm

=

=0.585m/s ， =0.555m/s ==20486rad/s （顺时针）

=

=5085rad/s （顺时针）

由矢量方程： = + 大小： ？ ? 方向： ∥ ⊥CD ⊥EF 式中仅有两个未知量，可直接用图解法在图幅上作图得f 点，完成速度多边形。

==l *μAB l AB 49.31mm ==l *μBC l BC 223.172mm ==l *μDE l DE 150mm ==

DE CD l l 32

100mm ==DE CE l l 3

1

50mm ==DE EF

l l 4

1

37.5mm