机械原理课程设计_压床设计.docVIP

机械原理课程设计说明书 设计题目: 班级 : 学号 : 姓名 : 完成日期:  一、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、心得体会 19 九、参考文献 20 一、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。 方案 G3 G4 G6 Fmax Js3 Js4 值 72kg 50kg 40kg 4200N 0.35kg.m2 0.22 kg.m2 （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。，远休止角 δ?，回程角 δ，从动件的运动规律见表 3，凸轮与曲柄共轴。 要求：根据给定的已知参数，确定凸轮机构的基本尺寸，并将运算结果写在说明书中。将凸轮机构放在直角坐标系下，编制程序画出凸轮机构的实际廓线，打印出从动件运动规律和凸轮运动仿真模型。 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 X1 X2 y ρ ρ H CB／BO4 CD／CO4 n1 BS2/BC DS3/DE 数据 30 140 160 60 120 150 1/2 1/4 90 1/2 1/2 表3 二、执行机构的选择 方案一 （1）运动分析 该执行机构中不考虑凸轮机构，活动构件数n=5，低副数目Pl=7，高副数目Ph=0，不存在虚约束等，由以上条件可知机构自由度F=1，机构具有确定的自由度。电动机通过减速传动机构（齿轮传动）带动原动件曲柄1做匀速圆周运动，原动件曲柄1带动连杆2运动，连杆2带动摆杆5和连杆4运动，从而使滑块4在竖直方向上做往复运动，从而实现压压床的功能。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）工作性能 曲柄1做匀速圆周运动，连杆2随着曲柄1的周转不断的改变角度，摆杆5和连杆4也随着连杆2的角度变化产生运动，从而使滑块3速度变化，由于该机构不存在急回运动，使得滑块工作时的速度比较慢。在压床工作时，要实现机构的往返运动，必须给曲柄增加一个力才能使其正常工作，在工作行程中，连杆2、4，摆杆5，曲柄1也受到滑块3的反作用力各杆受力弯曲，对各杆的弯曲强度要求比较高，特别是杆2。 （3）机构优、缺点 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凸轮都不是紧密的结构，不需要不需要特别的材料，加工工艺，具有很好的经济效益。 缺点： 机构传递运动的构件过多，而且对各构件的强度要求相对较高，尤其是杆件2，不适用与较高的载荷。结构过于分散，不能以较小的力获得较大的效果。机构越多传递效率越差，损耗越多。所以此方案不适用于压床。 方案二 （1）运动分析 该执行机构中不考虑凸轮机构，活动构件数n=5，低副数目Pl=7，高副数目Ph=0，