《压_床_机_构_设_计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《压_床_机_构_设_计（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、- 1 -机械原理课程设计说明书机械原理课程设计说明书课题：压床机构分析与设计课题：压床机构分析与设计学院：机械与电子工程学院学院：机械与电子工程学院专业：机械设计制造及其自动化专业：机械设计制造及其自动化班级：班级：13-13-机械（机械（1 1）班）班指导老师：王楠指导老师：王楠姓名：章磊姓名：章磊学号：学号：2013080856目录目录- 2 -第第 1 1 章章 压床机构设计要求压床机构设计要求1.1 压床机构简介与设计数据-31.1.1 压床机构简介-31.1.2 设计数据-41.2 设计内容-41.2.1 机构的设计及运动分折-41.2.2 连杆机构的动态静力分析-41.2.3 凸
2、轮机构构设计-41.2.4 齿轮机构设计-5 第第 2 2 章章 压床设计方案及其选择压床设计方案及其选择2.1 方案一：扇形-杆组合轮机构-52.2 方案二：齿轮-杆组合机构-52.3 方案三：六杆机构-52.4 方案的选择-5第第 3 3 章章 连杆机构的设计及运动分析连杆机构的设计及运动分析3.1 连杆机构长度计算-63.1.1 作机构运动简图-63.1.2 长度计算-6 3.2 连杆机构速度及加速度的分析-83.2.1 机构运动速度分析-83.2.2 机构运动加速度分析-93.3 机构动态静力分析-103.3.1 各构件的惯性力，惯性力矩-113.3.2 计算各运动副的反作用力-11第
3、第 4 4 章章 凸轮机构设计凸轮机构设计4.1 凸轮相关数据的计算-164.2 绘制凸轮的轮廓-17第第 5 5 章章 齿轮机构设计齿轮机构设计5.1 齿轮相关数据的计算-19设计心得设计心得-20参考文献参考文献-20第第 1 1 章章 压床机构设计要求压床机构设计要求- 3 -1.11.1 压床机构简介与设计数据压床机构简介与设计数据1.1.11.1.1 压床机构简介压床机构简介压床机械是由六杆机构中的冲（滑块）向下运动来冲压机械零件的。如图1-1-1 所示，其执行机构主要由连杆机构和凸轮机构组成。电动机经滑块减速传动装置（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
4、阻力 Fr 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 Fr；当冲头向上运动时，为空回行程，无阻力。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。图 1-1-1- 4 -我是以方案三的数据作为课题数据从而来设计压床机构的我是以方案三的数据作为课题数据从而来设计压床机构的 1.1.21.1.2 设计数据设计数据表 1-1-1 设计内容连杆机构的设计及运动分析凸轮的设计符号x1x2y3 3 Hn1h s从动杆 加速度 规律单位mm。mmr/minmm。 方案三70
5、200 31060120 210 1/2. 1/4.901/2. 1/2. 193065 3575正弦 设计内容齿轮机构的设计连杆机构的动态静力及飞轮转动惯量的确定符号z5z6mG2G3G5Js2Js3Qmax单位。mmNkgm2N 方案三11322061600 1040 8401.350.39110001/30.CDCE DEEFBCBS2 DEDS31.21.2 设计内容设计内容1.2.11.2.1 机构的设计及运动分折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 3、3，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
6、：设计连杆机构 ,在 2 号图纸上（与后面的动态静力分析画一起）作机构 运动简图、机构 1 个位置的速度多边形和加速度多边形、滑块的运动线图。1.2.21.2.2 连杆机构的动态静力分析连杆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 1-1-1)以及连杆机构设计及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（位置分配同前，见表 1-1-1） 。作图部分亦画在运动分析的图样上。1.2.31.2.3 凸轮机构构设计凸轮机构构设计已知：从动件冲程 H，许用压力角推程
7、角 。 ，远休止角 s，回程角 ，从动件的运动规律，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线外凸曲线的最小曲率半径 min。选取滚子半径 rg，在 2 号图纸上绘制凸轮实际廓线。- 5 -1.2.41.2.4 齿轮机构设计齿轮机构设计已知:齿数 z5、z6，模数 m，分度圆压力角 ,齿轮为正常齿制，工作情况为开式传动，齿轮与曲柄共轴。要求：计算此对齿轮传动的各部分尺寸。第第 2 2 章章 压床设计方案及其选择压床设计方案及其选择2.12.1 方案一：扇形方案一：扇形- -杆组合轮机构杆组合轮机构 扇形-杆组合轮机构由齿条、扇形、和三条杆组成，大齿轮与曲柄连为一体，以小齿轮为原
8、动件，带动大齿轮作圆周运动，摇杆通过滑块与曲柄连接作往复摆动。 优点:扇形齿轮齿条机构具有良好的结构及传动刚性； 机床具有精度较高、 可靠性好和低噪音的特点； 曲柄摇杆机构制造工艺简单，制造成本低； 缺点:扇形齿轮、齿条的制造、安装要求较高，成本也较高； 载荷有较大的冲击力，扇形齿轮、齿条易受损，使用寿命短。2.22.2 方案二：齿轮方案二：齿轮- -杆组合机构杆组合机构该机构由两个齿轮和三条杆以及滑块组成, 大齿轮与曲柄连为一 体，以小齿轮为原动件，带动大齿轮作圆周运动，摇杆通过滑块与曲柄连接作往 复摆动。优点:齿轮传动结构紧凑、传动效率高和使用寿命长； 齿轮传动的功率大、转速高； 曲柄导杆
9、机构制造工艺简单，成本低； 缺点:制造齿轮需要有专门的设备，安装精度高，成本高； 啮合传动会产生噪声。2.32.3 方案三：六杆机构方案三：六杆机构 以曲柄为原动件作周转运动，摇杆通过连杆与曲柄连接作往复摆动，带动滑块上下往复运动。 优点:加工制造容易，成本低； 承载能力较大，使用寿命长； 缺点:机械效率低； 不宜用于高速运动。2.42.4 方案的选择方案的选择综合分析选定执行机构:压床机构设计要求使用寿命为 10 年，载荷有中等冲 击，- 6 -按小批量规模生产，因而应选用使用寿命较长、承载能力较大、生产成本低 的执行机构。因此，选用执行机构方案三。 第第 3 3 章章 连杆机构的设计及运动
10、分析连杆机构的设计及运动分析3.13.1 连杆机构长度计算连杆机构长度计算3.1.13.1.1 作机构运动简图：作机构运动简图：过 A 点作 AB 与 AB相交 120o，再作以 B 点为圆心以 BC 的长度为半径做圆弧与以以 D 点为圆心以的长度为半径做圆弧交于点，作的延长线到点，使的长度等于，再以点为圆心以的长度为半径做圆弧交机架于点，连接五点。如图 3-1-1 所示3.1.23.1.2 长度计算：长度计算：已知：X170mm，X2200mm，Y310mm， 360，3120，H210mm，CE/CD=1/2, EF/DE=1/4, BS2/BC=1/2, DS3/DE=1/2。由条件可得
11、；EDE=60DE=DEDEE等边三角形 图 3-1-1过 D 作 DNEE，交 EE于 M，交 FF于 N 则 DN 是DEE的一条三线合一的线即 DN 与竖直方向垂直DMN 是一条水平线，DNFF FFEE 过 F作 FKEE,过 E作 EGFF，- 7 -FKEG在FKE和EGF中，KEGF，FE=EF FKE=EGF=90FKEEGFFEK=EFGFFEEFEK=EFF EFF=EFG即 FEFEFE=FE四边形 FEEF是平行四边形EE=FF=HDEE是等边三角形DE=EE=H=210mm即 DE=H=210mmCE/CD=1/2, EF/DE=1/4, DS3/DE=1/2 EF=DE/4=（210/4）mm=52.5mm CD=2*DE/3=（2*210/3）mm=140mmCE=DE/3=（210/3）mm=70mmDS3=DE/2=（210/2）mm=105
