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1、1机械原理课程设计任务书机械原理课程设计任务书设计题目：设计题目：压压 床床 机机 构构 设设 计计 院（系）院（系） 专业专业 班级班级 学号学号 设计者设计者 指导老师指导老师 完成日期 年 月 日目录目录一一. 设计要求设计要求-31.1. 压床机构简介压床机构简介-32. 设计内容设计内容-32(1) 机构的设计及运动分折机构的设计及运动分折-3(2) 机构的动态静力分析机构的动态静力分析-3(4) 凸轮机构设计凸轮机构设计-3二压床机构的设计二压床机构的设计: -41. 连杆机构的设计及运动分析连杆机构的设计及运动分析-4(1) 作机构运动简图作机构运动简图-4(2) 长度计算长度计
2、算-4(3) 机构运动速度分析机构运动速度分析-5(4) 机构运动加速度分析机构运动加速度分析-6(5) 机构动态静力分析机构动态静力分析-8三凸轮机构设计三凸轮机构设计-12一、压床机构设计要求一、压床机构设计要求 1.1.压床机构简介压床机构简介 图 96 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。32.2.
3、设计内容设计内容： （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 CECD、EFDE，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 12 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 97)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
4、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 推程角 。 ，远休 止角 ，回程角 ，从动件的 运动规律见表 9-5，凸轮与曲柄 共轴。要求：按确定凸轮机构 的基本尺寸求出理论廓4线外凸曲线的最小曲率半径 。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、二、压床机构的设计压床机构的设计1、连杆机构的设计及运动分析、连杆机构的设计及运动分析（1） 作机构运动简图：作机构运动简图：（2）长度计算：）长度计算：已知：X170mm， X2200mm，Y310mm， 60，120，13113H210mm， CE/CD=1/2,
5、 EF/DE=1/2, BS2/BC=1/2, DS3/DE=1/2。由条件可得；EDE=60 DE=DE DEE等边三角形 过 D 作 DJEE ，交 EE于 J，交 F1F2于 H JDI=90 HDJ 是一条水平线， DHFF FFEE 过 F 作 FKEE 过 E作 EGFF ，FKEG 在FKE 和EGF中，KEGF ，FE=EF, FKE=EGF=90 FKEEGF KE= GF EE=EK+KE, FF=FG+GF EE=FF=H设计内容连杆机构的设计及运动分析单位mm（）mmr/min符号X1X2yHCE/CDEF/DEn1BS2/BCDS3/DE数据7020031060120
6、2101/21/4901/21/25DEE 是等边三角形 DE=EF=H=210mm EF/DE=1/2, CE/CD=1/2 EF=DE/4=180/4=52.5mm CD=2*DE/3=2*180/3=140mm 连接 AD,有 tanADI=X1/Y=70/310又AD=mm222270310317.33XY在三角形ADC 和ADC中，由余弦定理得：AC=mmAC=mmAB=(AC-AC)/2=69.015mm BC=(AC+AC)/2=314.425mm BS2/BC=1/2, DS3/DE=1/2 BS2=BC/2=314.46/2=157.2125mm DS3=DE/2=210/2
7、=105mm由上可得： ABBCBS2CDDEDS3EF 69.015mm314.425mm157.2125mm140mm210mm105mm52.5mm（3）机构运动速度分析：）机构运动速度分析：已知：n1=90r/min；= rad/s = =9.425 12601n26090逆时针= lAB = 9.4250.069015=vB10.650451m/s= + CvBvCbv大小 ? 0.65 ? 方向 CD AB BC选取比例尺v=0.004m/(mm/s)， 作速度多边形0.004151.4986=0.6059944m/svCuvpc0.00432.3201=0.1292804m/sv
8、CBuvbc60.004227.2479=0.9089916m/svEuvpe0.004216.594=0.866376m/svFuvpf0.00454.5546=0.2182184m/svFEuvef0.004156.3208mm0.6252832m/svS2uv2ps0.004113.624mm0.454496m/svS3uv3ps0.1292804/0.314425=0.4112rad/s (逆时针)2 BCCB lv 0.6059944/0.140=4.3285rad/s (顺时针)3 CDC lv 0.2182184/0.0525=4.15654rad/s (顺时针) 4 EFFE
9、lv项 目BCEFvS23S1234数 值0.6504510.60599440.90899160.8663760.62528320.4544969.4250.41124.32854.15654单 位m/sRad/s（4）机构运动加速度分析：）机构运动加速度分析： aB=12LAB=9.42520.069015=6.1306456m/s2 anCB=22LBC=0.411220. 314425=0.0531647m/s2 anCD=32LCD=4.328520.14=2.623m/s2 anFE =42LEF=4.1565420.0525=0.907m/s2= anCD+ atCD= aB +
10、atCB + anCBcar大小： ？ ？ ？ 方向： ？ CD CD BA BC CB选取比例尺a=0.04m/ (mm/s2),作加速度多边形图7aC=0.04114.7231=4.5889m/s2uacpaE=0.04172.08465=6.8834m/s2uaepatCB= =0.0455.4803=2.219 m/s2ua atCD=0.0456.2262=2.249 m/s2ua“ n c aF = aE + anEF + atEF 大小： ? ? 方向： FE EFaF=0.0478.4917=3.13967m/s2ua fpas2=0.04132.3339=5.29336m/s
11、2uaas3=0.0486.0423= 3.4417m/s2ua= atCB/LCB=2.219 /0.314425=7.0573 m/s22= atCD/LCD=2.249/0.14=16.064 m/s238项目aBaCaE“Fa2“Sa3“Sa23数值6.13065 4.58896.8834 3.139675.293363.4417 7.0573 16.064单位m/s2rad/s2（5）机构动态静力分析）机构动态静力分析G2 G3G5FrmaxJs2Js3 方案16001040840110001.350.39 单位 N Kg.m2 1）各构件的惯性力，惯性力矩：各构件的惯性力，惯性力矩
12、：FI2=m2*as2=G2*as2/g=16005.29336/9.8=864.222N（与as2 方向相反）FI3=m3*as3= G3*as3/g=10403.4417/9.8=365.242N（与as3 方向相反）FI5= m5*aF=G5*aF/g=8403.13967/9.8=269.1146N（与aF 方向相反）Fr= 0（返回行程） MS2=Js2*2=1.357.0573=9.5274N.m （顺时针） MS3=Js3*3=0.3916.064=6.265N.m （逆时针） LS2= MS2/FI2=9.5274/864.2221000=11.0243mm LS3= MS3/FI3=6.265/365.2421000=17.153mm 2）计算各运动副的反作用力计算各运动副的反作用力 (1)(1)分析构件分析构件 5 5 对构件 5 进行力的分析，选取比例尺 F=20N/mm，作其受力图9构件 5 力平衡：F F45+F F65+F FI5+G G5=0 则 F45= 572.604N；F65=42.462N F43=F45（方向相反）(2)(2)对构件对构件 2 2 受力分析受力分析 对构件 2 进行力的分析，选取比例尺 F=20N/mm，作其受力图10杆 2 对 B 点求力矩，可得：
