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1、济南大学泉城学院课程设计濡为上华泉城学院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指导教师周兴宇二0一五年七月五日工学院课程设计评审表学生姓名专业机械设计制造及其自动化年级2013 级学号2013030039设计题目压床机构设计及分析评价内容评价指标评分权值评定成绩业务水平有扎实的基础理论知识和专业知识；能正确设计零件的机械加工工艺 规程，正确计算课程设计中所需数据，合理设计课题规定工序所需夹 具。独立进行设计工作，能运用所学知识和技能去发现与解决实际问 题；能正确处理设计数据；能对课题进行理论分析，得出
2、有价值的结 论。40课程设计（设计说 明书、图 纸）质量论述充分，结论严谨合理；设计方法正确，分析处理科学；文字通顺， 技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整 洁、正确；图纸绘制符合国家标准；计算结果准确；工作中有创新意 识；对前人工作有改进或突破，或有独特见解。30工作量、工作态度按期完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；工作努力，遵守纪律； 工作作风严谨务实。10答辩能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；综述简练完整，有见 解；立论正确，论述充分，结论严谨合理。20合计100指导教师评语济南大学泉城学院课程设计目 录1前言-1-2压床机构设计要求 -2-2.1 压
3、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 -8 -3.3 机构加速度分析 -9 -3.4 机构动态静力分析 -11 -4凸轮机构设计-16 -4.1 从动件位移曲线确定 -16 -4.2 凸轮轮廓绘制 -17 -5结论-18 -致 谢-19 -参考文献-20 -I济南大学泉城学院课程设计1
4、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。是培养学生机械运动方案设 计、创新设计和对工程实际中各种机构进行分析和设计能力的一门课程。其基本目的在 于：(1)进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的 能力。(2)使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。(3)使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步设计选型与组合以及确定传动 方案的能力。(4)通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术 资料的能力。(5)培养学生综合运用所学知识，理论联系实际，独立
5、思考与分析问题能力和创 新能力。本次的课程设计是我们在学习了大部分专业基础课和专业课后进行的。 这是我们对 几年来所学的各科课程的一次深入的综合性复习， 也是一次理论联系实际的训练。因此, 在我们的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的 训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力，为以后的 工作打下良好的基础。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。-# -2压床机构设计要求2.1 压床机构简介1 如图2.1所示为压床主体机构。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
6、的三对齿轮 4工2、n-、4-X将转速降低，然后带动曲柄1转动,从而使导杆机构的滑块5克服阻力E而运动。为了减小主轴的速度波动，在曲柄轴A的 另一端装有供润滑导杆机构各运动副用的油泵凸轮机构。图2.1压床主体机构2.2 设计数据导杆机构及凸轮机构设计数据如表2.1所示表2.1设计数据题目符号数据单位导杆机构的设计及运动分析X150mmX2140y22060千120H150mmCE/CD1/2EF /DE1/45100r / minBS2 / BC1/2DS3 / DE1/2导杆机构的动态静力分析G2660NG3440G5300J s20.28kgm2Js30.085Qmax4000N凸轮机构设
7、计h17mmM30区55&125历，852.3 设计内容2.3.1 机构的设计及运动分折已知：中心距必、与、，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，曲柄转速的1。要求：设计导杆机构，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。2.3.2 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 卜（曲柄1和连杆4的重力和转动惯量（略去不计），阻力线图（如图2.2）以及导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
8、矩。作图 部分亦画在运动分析的图样上。2.3.3 凸轮机构构设计已知：从动件冲程H,许用压力角a,推程角电，远休止角诙1,回程角电，凸轮与曲柄共轴。要求：按a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 p 选取滚子半径r,绘制凸轮实际廓线。以上内容做在 1号图纸上。图2.2压床阻力线图X0LOI/xdLL3压床机构的设计3.1 导杆机构设计及运动简图绘制3.1.1 导杆机构设计导杆机构设计参数如表3.1所示，其机才简图如图3.1所示表3.1导杆机构设计参数单位mm(o)mmr/min符号X1X2H10 3110 3HCE/CDEF/DEn1BS2/BCDS3/DE数据50140
9、150601201501/21/41001/21/2夕图3.1压床导杆机构简图根据压床导杆机构设计参数和机构简图对各构件尺寸进行计算。已知：X1 = 50mm, X2 = 140mm, Y = 220mm,。； =6，。31 = 120，E“H= 150mm, CE/CD=1/2, E“F/DE“=1/2, BS2/BC=1/2, DS3/DE=1/2。由条件可得；/ E DE =60 DE =DE .DEE等边三角形过D作DJ E“E ,交E”E于J,交F1F2于HJDI=90HDJ是一条水平线，DHXFFFF / E“E过 F作 FK，E“E 过 E 作EG,FF, . .FK=EG在AF
10、KE“和AE GF 中，KE*=GF , FE“=E F , / FKE=/E GF =90 .FKEAE GF .KE = GFv E E =E K+KE, FF =FG+GFEE =FF =H.DEE .是等边三角形 . DE =E F=H=150mmv E F/DE =1/2, CE /CD=1/2E F=D E /4=150/4=37.5mmCD=2*D E /3=2*150/3=100mm连接 AD,有 tan/ADI=X i/Y=140/220=12.8mm.在三角形用DC和9DC中，由余弦定理得:mmAC，=mmAB=(AC-AC )/2=49.3mm BC=(AC+AC )/2
11、=223mmV BS2/BC=1/2, DS3/DE=1/2BS2=BC/2=223/2=111.5mmDS3=DE /2=150/2=75mm通过以上计算可得连杆各构件的尺寸如表3.2所示表3.2导杆机构各构件尺寸ABBCBS2CDDEDS3EF49.3mm223mm111.5mm100mm150mm75mm37.5mm3.1.2机构运动简图绘制根据3.1.1计算结果，做机构运动简图如图3.2所示图3.2压床机构运动简图3.2 机构运动速度分析rad已知：ni=100r/min； 10.47 sTTTV C = V BVcb大小 ？V?方向 CDAB1BC选取比例尺 巳=0.005 (m/s
12、) /mm,作速度多边形如图3.3所示。图3.3压床机构速度多边形0.496mVc= * pc = 005 X 99 =-0.025m%耳=% 东%=0.005 X 5 =TTTVf 二 V E VFE大小 ？，？方向 /导路ED XFE_0.75m.VF= & * 时=0 005 x 150 =- _0,03mG= gp *= 0X105 x 6 =-0.49mVS2= ih * P$2 = O,OOS x 98 -0372m%3= % * ps3 = 0.005 X 74.4 -区 一% 一%- = -O.llrctds0.496rads0.8rad计算得出机构中各构件速度如表3.3所示。
13、表3.3构件速度参数项目VbVcVeVfW12知3%数值0.541450.4960.7440.7510.470.114.960.8单位m/srad/s3.3 机构加速度分析由构件速度参数得：& =嘤D +睢D =淳+嘤3 +睢H大小 ？，？，？方向？ JD CD BtA CtB BCap =大小？方向 V选取比例尺Na =0.036 (m/s2) /mm,作加速度多边形如图3.4所示。图3.4压床机构加速度多边f2.412m%= ga * nc = 0.036 x 67 =98肺=0.(136x83=2 必二“ J7MWX3 二。108小一t4.104maF= fia 7if = 0.036 X 114 计算得机构中各构件加速度如表 3.4所示。表3.4构件加速度参数项目a5aEaF%2Q?数值5.42.4123.694.1043.9241.87213.391.08单位2 m/s2 rad/s3.4 机构动态静力分析导杆机构的动态静力分析参数如表 3.5所示。表3.5导杆机构的动态静力分析参数
