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1、机械原理课程设计说明书设计题目：压床机构综合与传动系统设计学院:汽车学院专业：车辆工程班级：2011220102设计者：严珍学号：指导老师:张伟社2013年7月5日绪论压床机构是应用广泛的锻压设备，用于钢板矫直、压制零件等。本次课程 设计我的题目是关于压床机构综合与传动系统的设计。对于压床机构组成尺寸设计和组成机构分析，我结合机械原理课程学习的 平面机构的结构分析知识，利用 CAD 制图软件辅助，确定出各杆件杆长尺寸；对 于滑块位移、速度、加速度的运动分析，我结合课堂关于平面机构的运动分析知 识，结合应用JYCAEYL软件和基本杆组运动分析软件，得出所求点（滑块5）的 位移、速度、加速度运动变
2、化规律曲线图；对于曲轴驱动力矩和飞轮转动惯量问 题，我结合课堂关于机械动力学的知识，利用软件得出多组平衡力矩数据值画出 盈亏功示意图，再利用CAD量取盈亏功图中相关面积进行计算，最终求解出结果。在这一系列求解过程中，我参考了很多关于压床机构运动分析的参考资料， 包括从图书馆借阅的书籍，以及从网上搜集到的资料，大量相关资料的阅读让我 对压床机构的运动原理以及运动分析有了深层次的理解和掌握；同时，在解决问 题的过程中，需要利用相关软件支持运行，也大大提高了我对机械类软件的应用 能力和技巧。目录第一章 内容简介1-1 机构简介1-2 设计任务 第二章 压床机构设计2-1 机构尺寸及设计及分析2-1-
3、1 确定各杆运动尺寸2-1-2 机构运动简图2-1-3 分析基本杆组2-2 机构运动分析2-2-1 滑块位移分析2-2-2 滑块速度分析2-2-3 滑块加速度分析2-3 曲柄驱动力矩的计算2-4 飞轮转动惯量的计算 第三章 设计小结3-1 设计总结3-2 设计体会 第四章 参考文献 附录第一章 内容简介1-1 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。附图 1所示为某 压床的运动示意图。电动机经联轴器带动三级齿轮（ 、 、 ）减速器将 转速降低，带动冲床执行机构（六杆机构ABCDEF）的曲柄AB转动（见附图2）, 六杆机构使冲头5 上下往复运动，实现冲压工艺。现要求完成六杆
4、机构的尺寸综合，并进行三级齿轮减速器的传动比分配。图 1：压床机构运动示意图图 2：压床六杆机构1-2 设计任务六杆机构的中心距兀、心、7，构件3的上、下极限位置角出、屁，滑块CE EF5的行程H,比值茄、竝，曲柄转速以及冲头所受的最大阻力2-等列于附表3：附表 3 六杆机构的设计数据已知参 数及方 案数(mm)(mm)(mm)( )鸥( )H(mm)CECDEFDE旳 (rpm)(KN)370200310601202100.50.25909（1）针对附图 2 所示的压床执行机构方案，依据设计要求和已知参数，确定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简图，并分析组成机构的基本杆组；（2）假设曲柄等速转
5、动，画出滑块5的位移和速度的变化规律曲线；（3）在压床工作过程中，冲头所受的阻力变化曲线如附图4所示，在不考虑各处摩擦、构件重力和惯性力的条件下，分析曲柄所需的驱动力矩；（4）取曲柄轴为等效构件，要求其速度波动系数小于10，确定应加于曲柄 轴上的飞轮转动惯量：（5）编写课程设计说明书。图12:压床阻力曲线图第二章压床机构设计2-1 机构尺寸及设计及分析2-1-1 确定各杆运动尺寸设计各杆运动尺寸时，我开始考虑的方案是利用解析法计算，后来经过老师 指导，我决定利用已知参数以及 CAD 画图软件将压床六杆执行机构画出来，并在 CAD 软件中量取所需杆长以及角度。根据已知参数画的 CAD 六杆机构如
6、附图 5 所示：图 21.1： 压床六杆机构设计尺寸图即可测得各杆长度如下：杆件ABBCCDCEEF长度68.64314.341407052.52-1-2 机构运动简图在研究分析机械时，为便于分析，可以先不考虑那些鱼运动无关的因素，如 机构的外形、断面尺寸、组成构件的零件数目及连接方式，以及运动副的具体结 构等，仅用简单的线条和符号来代表构件和运动副，并按一定比例确定各运动副 的相对位置。这种表示机构中各构件相对运动关系的简单图形称为机构运动简图 它完全能表达原机构具有的运动特性。任何机构由机架、原动件和从动件系统组成。根据机构具有确定运动的条件， 即原东件数应等于机构的自由度数，而从动件系统
7、的自由度为零，该从动件系统 成为杆组。有时它还可以分解为若干个不可再分的自由度为零的杆组，称为基本 杆组。因此，可认为任何机构都是由若干基本杆组依次连接于原动件和机架上而 构成的，这便是机构的组成原理。由图 21.2 的机构运动简图知，该机构有 5 个活动构件，低副个数为 7 个， 无高副，根据机构自由度的计算公式可知，自由度为F = 3n 2 p pLH然后对机构的结构进行分析：由机构的运动可知，杆AB为原动件。从远离原动件的地方开始拆分，先拆II 级组，即滑块与摇杆EF构成一个II级组，然后摇杆DE和摇杆BC构成一个II级 组，最后曲柄AB与固定铰支座构成I级组，如下图所示 2-2 机构运
8、动分析 对机构组成进行分析之后，我们对其进行运动分析，通过 JYCAEYL 软件运行 得出E点运动参量，再通过基本杆组运动分析求得滑块5 （F点）的运动参量。1、先用JYCAEYL软件求E点运动参数如下（软件输入截图见附表）：E 点各位置位移参数：E点x位移-0.1126173-0.1213238-0.1352211-0.1398344E点y位移0.41368660.39657480.35454550.301662E点x位移-0.1319309-0.1189435-0.1119322-0.115855E点y位移0.25234650.21834650.2051160.2122355E点x位移-0
9、.1273968-0.1382901-0.1375317-0.1223258E点y位移0.23834460.28325640.34210280.3943256E点x位移-0.1126173E点y位移0.4136866E 点各位置速度参数：E点x速度-0.002921094-0.2591911-0.1949280.03820828E点y速度-0.005144754-0.5727925-0.8980341-0.9615456E点x速度0.22192370.20877660.02833128-0.1581067E点y速度-0.7772858-0.43039256-0.049143530.300568
10、3E点x速度-0.2325029-0.12406570.16845860.3060311E点y速度0.64050020.96627391.0890180.697981E点x速度-0.002921094E点y速度-0.005144754E 点各位置加速度参数：E点x加速度-6.90922-1.6011943.3468494.364496E点y加速度-12.16915-8.104176-3.5383671.224306E点x加速度1.765965-2.142382-3.78961-2.583779E点y加速度5.1483516.913156.604156.09165E点x加速度0.10758053
11、.9136845.5706503-2.042313E点y加速度6.1832295.006641-1.814869-11.5498E点x加速度-6.90922E点y加速度-12.16915运行软件得到E点运动曲线图，用Excel处理数据可得出带有坐标的运动曲线图如下所示：2、再运行基本杆组运动分析得 F 点（滑块 5）运行结果整理如下（软件输入截图见附表）F 点位移参数：位置1234567x-0.13-0.13-0.13-0.13-0.13-0.13-0.13y0.340.290.230.190.16-0.880.18位置8910111213x-0.13-0.13-0.13-0.13-0.13-
12、0.13y0.190.250.30.350.360.34处理数据即可得滑块5 （F点）位移运动曲线如下:*4-0.14-0.12008-0.06-0.04-0.02 1-eF 点速度参数：位置1234567x-0.13-0.13-0.13-0.13-0.13-0.13-0.13y0.340.290.230.190.16-0.880.18位置8910111213x-0.13-0.13-0.13-0.13-0.13-0.13y0.190.250.30.350.360.34处理数据即可得滑块5 （F点）速度运动曲线如下:F 点加速度参数：位置1234567x0000000y-13.7-2.14.75
13、.24.86.55.6位置8910111213x000000y60.42-3.1-9.7-14.6-13.7处理数据即可得滑块5 (F点)加速度运动曲线如下:位置1234567平衡力矩 M (Nm)0.7272.1102.3112.79356.155.8位置8910111213平衡力矩 M (Nm)30.3473.2116.3127.981.30.72从而可以画出盈亏功示意图如下所示：机械系统在稳定运转的一个周期内，驱动力矩所做的功之和等于克服阻力之功，由盈亏功图像得：Md=77.4Nm。2-4 飞轮转动惯量的计算由 2-3 中盈亏功示意图可得，利用 CAD 软件量取各封闭部分面积，图中阴影 面积S2和S4代表亏功大小，
