机械原理课程设计压床机构

1机械原理课程设计说明书姓名：李金发学号：班级：指导老师：成绩：辽宁石油化工大学2017年12月8日2目录一、机构简介与设计数据...........................................................31.1.机构简介.................................................................31.2机构的动态静力分析........................................................31.3凸轮机构构设计............................................................31.4.设计数据.................................................................4二、压床机构的设计...............................................................52.1确定传动机构各杆的长度....................................................5三.传动机构运动分析..............................................................73.1.速度分析.................................................................73.1.1.....................................................................73.1.2.....................................................................83.2.加速度分析...............................................................93.2.1.....................................................................93.2.2....................................................................113.3.机构动态静力分析.......................................................133.3.1....................................................................133.3.2....................................................................16四、凸轮机构设计................................................................19五、齿轮设计....................................................................205.1.全部原始数据............................................................205.2.设计及计算过程..........................................................20参考文献........................................................................203一、机构简介与设计数据1.1.机构简介图示为压床机构简图，其中六杆机构为主体机构。图中电动机经联轴器带动三对齿轮将转速降低，然后带动曲柄1转动，再经六杆机构使滑块5克服工作阻力rF而运动。为了减少主轴的速度波动，在曲柄轴A上装有大齿轮6z并起飞轮的作用。在曲柄轴的另一端装有油泵凸轮，驱动油泵向连杆机构的供油。（a）压床机构及传动系统1.2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9—7)以及连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矩。作图部分亦画在运动分析的图样上。1.3凸轮机构构设计已知：从动件冲程H，许用压力角[α]．推程角δ。，远休止角δı，回程角δ'，从动件的运动规律见表9-5，凸轮与曲柄共轴。4要求：按[α]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ρ。选取滚子半径r，绘制凸轮实际廓线。以上内容作在2号图纸上1.4.设计数据设计内容连杆机构的设计及运动分析符号1h2h3h33HCDCEDEEF1nBCBS2DEDS3单位mm度mmr/min数据I50140220601201501/21/41001/21/2II60170260601201801/21/4901/21/2III70200310601202101/21/4901/21/2连杆机构的动态静力分析及飞轮转动惯量的确定[δ]G2G3G5maxFr2SJ3SJN2Kgm1/3066044030040000.280.0851/30106072055070000.640.21/3016001040840110001.350.39凸轮机构设计h［a］δ0δ01δ0ˊ从动杆运动规律mm度1730552585余弦1830603080等加速1930653575正弦齿轮机构的设计Z5Z6αm1138205103520611202065二、压床机构的设计2.1确定传动机构各杆的长度已知：X1=60,X2=170,y=260,'360,''3120，1180,,2CEHmmCD32111,,.422DSEFBSDEBCDE如右图所示，为处于两个极限位置时的状态。根据已知条件可得：因为三角形DFF′是等边三角形1180,,2CEHmmCD所以DE=H=180mm、CD=120mm、而DE：EF=4：1所以EF=45又有勾股定理可得AB=57.5、BC=262.56由上分析计算可得各杆长度分别为：ABBC2BSCDDE3DSEF57.5mm262.5mm131.25mm120mm180mm90mm45mm7三.传动机构运动分析3.1.速度分析3.1.1已知：逆时针；w=n*2∏/60=9.42VB=wLab=9.42×0.0575=0.542m/sCBCBVVV大小?0.542?方向CDABBC;FEFEVVV大小?√?方向铅垂∥CDEF选取比例尺μV=0.01m/(s*mm)，作速度多边形如图所示；由图分析得：pcuvvc＝0.01×62.27=0.6227m/sVcB=μV*bc＝0.01×35.51=0.3551m/sve＝μV*pe=0.01×93.13=0.9313m/spfuvvF＝0.01×91.44=0.9144m/s22psuvvs＝0.01×55.86mm＝0.5586m/sVs3=vc*3/4=0.467m/s∴2＝BCCBlv＝0.3551/0.2625=1.35rad/s(顺时针)ω3＝CDClv＝0.6227/0.12=5.19rad/s(逆时针)8ω4＝EFFElv＝0.0691/0.045=1.55rad/s(顺时针)项目BVCVEVFV2SV3SV1234数值0.5420.62270.93130.91440.55860.4679.421.355.191.55单位/ms/rads3.1.2已知：逆时针；w=n*2∏/60=9.42VB=wLab=9.42×0.0575=0.542m/sCBCBVVV大小?0.542?方向CDABBC;FEFEVVV大小?√?方向铅垂∥CDEF选取比例尺μV=0.01m/(s*mm)，作速度多边形如图所示；由图分析得：pcuvvc＝0.01×54.75=0.5475m/sVcB=μV*bc＝0.01×15.61=0.1561m/sve＝μV*pe=0.01×82.13=0.8213m/spfuvvF＝0.01×76.61=0.7661m/s22psuvvs＝0.01×51.55mm＝0.5155m/sVs3=vc*3/4=0.4106m/sVfe=μV*fe=0.01×40.89=0.4089m/s9∴2＝BCCBlv＝0.1561/0.2625=0.5947rad/s(顺时针)ω3＝CDClv＝0.5475/0.12=4.5625rad/s(逆时针)ω4＝EFFElv＝0.4089/0.045=9.086rad/s(顺时针)项目BVCVEVFV2SV3SV1234数值0.5420.54750.82130.76610.51550.41069.420.59474.56259.086单位/ms/rads3.2.加速度分析3.2.1ABBlwa219.422×0.0575=5.108m/s2BCnBClwa22=1.352×0.2625=0.48m/s2CDnCDlwa23=5.192×0.12=3.23m/s2EFnEFlwa24=1.552×0.045=0.108m/s2ca=anCD+atCD=aB+atCB+anCB大小：？√？√？√方向：？C→D⊥CDB→A⊥BCC→B选取比例尺μa=0.025(m/s2)/mm,作加速度多边形图10''cpuaac=0.025×131.73=3.29m/s2''epuaaE=0.025×197.59=4.940m/s2''cbuaatCB=0.025×329.44=8.236m/s2''cnuaatCD=0.025×25.69=0.6425m/s2aF=aE+anFE+atFE大小：√？√?方向：√↑F→E⊥FEaF=μa*pf=0.025×12.02=0.3m/s2as2=μa*ps2=0.025×48.21=1.205m/s2as3=μa*ps3=0.025×98.8=2.47m/s2aE=μa*pe=0.025×197.59=4.93m/s2CBtCBla2=8.236/0.2625=31.38rad/s2（逆时针）CDtCDla3=0.6425/0.12=5.35rad/s2（顺时针）项目aBaCaEFa2Sa3Sa23数值5.1083.294.940.31.2052.4731.385.35单位m/s2rad/s2113.2.2ABBlwa219.422×0.0575=5.108m/s2BCnBClwa22=1.352×0.2625=0.48m/s2CDnCDlwa23=5.192×0.12=3.23m/s2EFnEFlwa24=1.552×0.045=0.108m/s2ca=anCD+atCD=aB+atCB+anCB大小：？√？√？√方向：？C→D⊥CDB→A⊥BCC→B选取比例尺μa=0.025(m/s2)/mm,作加速度多边形图12''cpuaac=0.025×124.89=3.12m/s2''epuaaE=0.025×187.33=4.683m/s2''cbuaatCB=0.025×96.37=2.409m/s2''cnuaatCD=0.025×74.81=1.870m/s2aF=aE+anFE+atFE大小：√？√?方向：√↑F→E⊥FEaF=μa*pf=0.025×85.07=2.12m/s2as2=μa*ps2=0.025×162.3