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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月一、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3二、执行机构的选择4方案一41运动分析42工作性能43机构优、缺点5方案二51运动分析52工作性能63机构优、缺点6方案三61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20一、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机构中
2、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。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CBBO4、CDCO4，各构件质心 S 的位置，曲柄转速 n1。要求：将连杆机构放在直角坐标系下，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
3、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，许用压力角推程角。，远休止角，回程角，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，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
4、运动仿真模型。设计容连杆机构的设计及运动分析单位mmmmr/min符号X1X2yHCBBO4CDCO4n1BS2/BCDS3/DE数据30140160601201501/21/4901/21/2 表3二、执行机构的选择方案一1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=0，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，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
5、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
6、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=0，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，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
7、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，
8、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=0，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，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
9、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
10、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 DD1=150mmCC1O4为等边三角形四边形CC1D1D为平行四边形 CO4=C1O4=CC1=DD1=150mmCD=0.25CO4=37.5mmCB=BO4/2 BO4=100tanO2O4E=0.1875 O2O4E=10.62B1O4O2=49.38 O2
11、O4=163mm2BO4*O2O4*cosB1O4O2=BO42+O2O42-B1O22 B1O2=123.87mm2BO4*O4O2*COSBO4O2=BO42+O4O22-BO22BO2=217.68mm O2A=(O2B-O2B1)/2=46.905mmAB=O2A+O2B1=170.775mm四杆长度：O2A=46.905mm AB=170.775mm BO4=100mm CD=37.5mm BC=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
12、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，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H0010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。Y 轴与推杆轨道，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(/0)-sin(2/0 )/(2)v=h1-cos(2/
13、0 )/ 0a=2 h*sin(2/0 )/由题意得 h=200=702远休止局部：此期间推杆静止，s=20mm,所以该局部凸轮廓线为一段圆弧其半径为 ，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 Y 轴的夹角。根据理论廓线在图中的几何关系可得：70803回程局部:以下为回程运动方程： s=h1-(/ )+sin(2/ )/(2)v=hcos(2/ )-1/ a=-2hsin(2/ )/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 Y 轴的夹角，根据理论廓线在图中的几何关系，可得：所以有 x=r0sin(+) y=r0cos(+) 1503603、 (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(0.10.15) r0，得出滚子半径 9mm，根据方程，利用软件编程，得出下列图。凸轮的形状四、机构运动分析决定采用proe5.0对运动连杆机构进展运动学分析，下列图为
