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1、压床机构设计说明书班级 ：XXXX学号:XXX:XX完成日期:XXXX年 XX月、压床机构简介21. 压床机构简介22. 设计容31机构的设计及运动分折32凸轮机构构设计3、执行机构的选择4万案一 41运动分析4 2工作性能43机构优、缺点5万案一 51运动分析52工作性能63机构优、缺点6方案二 61运动分析72工作性能73机构优、缺点 7选择方案7三、主要机构设计 81、连杆机构的设计 82、凸轮机构设计 8四、机构运动分析13五、原动件原那么16六、传动机构的选择 16七、运动循环图18八、设计总结19九、参考文献20亠、压床机构简介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
2、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。富）机械茶统示意图0.7527Q.25HqNfc-C-沪JHFe）冲头阻力曲线團执行机枸运动简图2.设计容1机构的设计及运动分折:中心距x1、x2、y,构件4的上、下极限角，滑块的冲程H,比值CB/ B04、C 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
3、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: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97）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G3G4G6FmaxJs3Js4值72kg50kg40kg4200N0.35kg.m20.22 kg.m22凸轮机构构设计:从动件冲程 H,许用压力角a .推程角3。，远休止角3 ?回程角3 ，从动件的运动规 律见表3，凸轮与曲柄共轴。要求：根据给定的参数，确定凸轮机构的根本尺寸
4、，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。设计容连杆机构的设计及运动分析单位mm0mmr/min符号X1X2y1 pIIpHCB/BO4CD/ CO4n1BS2BCDS3DE数据30140160601201501/21/4901/21/2表31、执行机构的选择1丨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=O,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
5、，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拟慢。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拟高，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
6、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 连杆和凸轮都不是严密的构造，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。构造过于分散，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丨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=O,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
7、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3运动，滑块5在摆杆3上滑动，滑块,5和滑块4通过转动副相连接，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 3也随着连杆2的角度变化产生运动，从而使滑块4、5速度变化。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、摆杆3、曲柄1也受到滑块4的反作用力各杆受力弯曲，对各杆的弯曲强度要求比拟高，特别是杆3。3机构优、缺点优点：1该
8、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。2构造紧凑，传动效果好，机构运动过程中有急回运动，能获得较大的效率。缺点：1机构对滑块5和摆杆的要求较高，对滑块 5工作外表的摩擦系数要求比拟高，对摆杆3的抗弯强度要求比拟高，不适用于较高载荷。2该机构所占的空间比拟大。方案三1丨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=O,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
9、件曲柄1带动连杆2运动，连 杆2带动摆杆3运动，摆杆3带动连杆4，从而使滑块,5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 3随着连杆2 的运动而运动，从而带动连杆4的角度变化，从而使滑块5速度变化，由于该机构存在急回 运动，使得滑块工作时的速度比拟快。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3，曲柄1也受到滑块5的反作用力各杆受力弯曲，对各杆的弯曲强度要求比拟高。3机构优、缺点优点：1该
10、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。2构造紧凑，传动效果好，机构运动过程中有急回运动，能获得较大的效率。3加工制造简单，本钱小，载荷冲击较大，可以小批量生产，使用寿命长缺点：机械本身不可防止的存在一些问题。选择方案设计要求我们使用寿命为十年 ，每日一班制工作，载荷为中等冲击，允许曲柄，综合比拟上 诉三种方案的优缺点，考虑各种因素，最后选择方案三为设计方案。三、主要机构设计1、连杆机构的设计由图可知 DDi=i50mm CCI 04为等边三角形四边形CGDiD为平行四边形 C04=CiO
11、4=CC=DDi=150mmCD=0.25CQ=37.5mm / CB=BQ/2 / BO4=100tan/ O2O4E=0.1875=Z O2O4E=10.62/ B1O4O2=49.38O2O4=163mm2BO4*O2O4*COS / B1 O4O2=BO42+O2O42-B1O22=BO2=123.87mm2BO4*O4O2*COS/ B0402=B02+O4022-B022= BQ=217.68mm= O2A=(O2B-O2B1 )/2=46.905mmAB=O2A+O2B1=170.775mm四杆长度：O2A=46.905mmAB=170.775mmBO4=100mmCD=37.5
12、mmBC=50mm2、凸轮机构设计凸轮机构的设计及其运动曲线采用的是软件编程制作，按照选择数据的设计要求推动从从动件8的推、回程运动规律均为正弦运动。正弦运动既无刚性冲击又无柔性冲击 所以我们即按其正弦规律进展设计。解析法设计凸轮，需要求出凸轮轮廓曲线的解析函数式。盘形凸轮轮廓曲线是一种平面曲线，通常可用直角坐标来描绘。按a 确定凸轮机构的根本尺寸求出理论廓线外凸曲线的最小曲率半径，P min，选取滚子半径rr。下面按照给定条件来设计该凸轮的轮廓曲线。符号Ha S 0S 01S 0Z单位mm0值2030701070下面求凸轮的理论轮廓曲线方程：以凸轮的基圆圆心为直角坐标轴的原点。丫轴与推杆轨道
13、，平行且指向上方。因 为理论廓线由推程、远休止、回程和近休止四局部组成，所以轮廓的直角坐标方程也分四段求出。1推程局部：在此阶段作等加速度上升。以下为运动位移方程:s=h(S / S o)-sin(2nS / S 0 )/(2 n ) v=h 1-cos(2nS / S 0 )/ S 0a=2nh*sin(2 nS / S 0 )/由题意得h=20 S o=7O2远休止局部：此期间推杆静止，s=20m m所以该局部凸轮廓线为一段圆弧其/、半径为 1, e=0。凸轮廓线的直角坐标参数方程为：x = R sin?y = R cos?式中？是圆弧上的点和原点之间的连线与丫轴的夹角。根据理论廓线在图中
14、的几何关系可得：70S 803回程局部：以下为回程运动方程：s=h1-(S / )+sin(2nS / )/(2 n )v=h w cos(2nS / )-1/a=-2n hsi n(2 nS / )/4近休止局部：运动到这一阶段，推杆静止，s=0该局部凸轮的理论轮廓曲线 为基圆的一局部圆弧。所以凸轮廓线的直角坐标参数方程为：x = r0sin ?y = r0cos?式中？是圆弧上的点和原点之间的连线与丫轴的夹角，根据理论廓线在图中的几何关系，可得：所以有x=rsin(S +?)y=rocos(S +?) 150S 3603、(1)凸轮基圆半径确实定:我们选取凸轮基圆半径r0=60mm，滚子半径公式（0.10.1
