機械原理--壓床設(shè)計

機械原理課程設(shè)計機械原理課程設(shè)計 說明書說明書 設(shè)計題目設(shè)計題目 壓床機構(gòu)設(shè)計壓床機構(gòu)設(shè)計 專業(yè)班級 專業(yè)班級 XXXXXX 姓名學(xué)號 姓名學(xué)號 XXXXXX 指導(dǎo)教師 指導(dǎo)教師 XXXXXX 完成日期 完成日期 X X 年年 X X 月月 X X 日日 目錄目錄 一一 設(shè)計要求設(shè)計要求 3 1 1 壓床機構(gòu)簡介壓床機構(gòu)簡介 3 2 設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容 3 1 機構(gòu)的設(shè)計及運動分折機構(gòu)的設(shè)計及運動分折 3 2 機構(gòu)的動態(tài)靜力分析機構(gòu)的動態(tài)靜力分析 3 4 凸輪機構(gòu)設(shè)計凸輪機構(gòu)設(shè)計 3 二 壓床機構(gòu)的設(shè)計二 壓床機構(gòu)的設(shè)計 4 1 連桿機構(gòu)的設(shè)計及運動分析連桿機構(gòu)的設(shè)計及運動分析 4 1 作機構(gòu)運動簡圖作機構(gòu)運動簡圖 4 2 長度計算長度計算 4 3 機構(gòu)運動速度分析機構(gòu)運動速度分析 5 4 機構(gòu)運動加速度分析機構(gòu)運動加速度分析 6 5 機構(gòu)動態(tài)靜力分析機構(gòu)動態(tài)靜力分析 8 三 凸輪機構(gòu)設(shè)計三 凸輪機構(gòu)設(shè)計 11 四 飛輪機構(gòu)設(shè)計四 飛輪機構(gòu)設(shè)計 12 五 齒輪機構(gòu)設(shè)計五 齒輪機構(gòu)設(shè)計 13 六 心得體會六 心得體會 14 七 參考書籍七 參考書籍 14 一 壓床機構(gòu)設(shè)計要求一 壓床機構(gòu)設(shè)計要求 1 1 壓床機構(gòu)簡介壓床機構(gòu)簡介 圖 9 6 所示為壓床機構(gòu)簡圖 其中 六桿機構(gòu) ABCDEF 為其主體機構(gòu) 電 動機經(jīng)聯(lián)軸器帶動減速器的三對齒輪 z1 z2 z3 z4 z5 z6 將轉(zhuǎn)速降低 然 后帶動曲柄 1 轉(zhuǎn)動 六桿機構(gòu)使滑塊 5 克服阻力 Fr 而運動 為了減小主軸 的速度波動 在曲軸 A 上裝有飛輪 在曲柄軸的另一端裝有供潤滑連桿機構(gòu) 各運動副用的油泵凸輪 2 2 設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計內(nèi)容 1 機構(gòu)的設(shè)計及運動分折 已知 中心距 x1 x2 y 構(gòu)件 3 的上 下極限角 滑塊的沖程 H 比值 CE CD EF DE 各構(gòu)件質(zhì)心 S 的位置 曲柄轉(zhuǎn)速 n1 要求 設(shè)計連桿機構(gòu) 作機構(gòu)運動簡圖 機構(gòu) 1 2 個位置的速度多邊形 和加速度多邊形 滑塊的運動線圖 以上內(nèi)容與后面的動態(tài)靜力分析一起畫在 l 號圖紙上 2 機構(gòu)的動態(tài)靜力分析 已知 各構(gòu)件的重量 G 及其對質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量 Js 曲柄 1 和連桿 4 的重 力和轉(zhuǎn)動慣量 略去不計 阻力線圖 圖 9 7 以及連桿機構(gòu)設(shè)計和運動分析 中所得的結(jié)果 要求 確定機構(gòu)一個位置的各運動副中的反作用力及加于曲柄上的平衡力 矩 作圖部分亦畫在運動分析的圖樣上 3 凸輪機構(gòu)構(gòu)設(shè)計 已知 從動件沖程 H 許用壓力角 推程角 遠(yuǎn)休止角 回程 角 從動件的運動規(guī)律 見表 9 5 凸輪與曲柄共軸 要求 按 確定凸 輪機構(gòu)的基本尺寸 求出 理論廓 線外凸曲線的最小曲率半 徑 選取滾子半徑 r 繪制凸輪實際廓線 以上 內(nèi)容作在 2 號圖紙上 二 壓床機構(gòu)的設(shè)計二 壓床機構(gòu)的設(shè)計 1 連桿機構(gòu)的設(shè)計及運動 連桿機構(gòu)的設(shè)計及運動 分析分析 1 作機構(gòu)運動簡圖 作機構(gòu)運動簡圖 2 長度計算 長度計算 已知 X1 70mm X2 200mm Y 310mm 60 120 1 3 11 3 H 210mm CE CD 1 2 EF DE 1 2 BS2 BC 1 2 DS3 DE 1 2 由條件可得 EDE 60 DE DE DEE 等邊三角形 過 D 作 DJ EE 交 EE 于 J 交 F1F2于 H JDI 90 HDJ 是一條水平線 DH FF FF EE 設(shè)計內(nèi)容連桿機構(gòu)的設(shè)計及運動分析 單位mm mmr min 符號X1X2y HCE C D EF DEn1BS2 B C DS3 D E 數(shù)據(jù)70200310601202101 21 4901 21 2 過 F 作 FK EE 過 E 作 E G FF FK E G 在 FKE 和 E GF 中 KE GF FE E F FKE E GF 90 FKE E GF KE GF EE EK KE FF FG GF EE FF H DE E 是等邊三角形 DE EF H 210mm EF DE 1 2 CE CD 1 2 EF DE 4 180 4 52 5mm CD 2 DE 3 2 180 3 140mm 連接 AD 有 tan ADI X1 Y 70 310 又 AD mm 2222 70310317 33XY 在三角形 ADC 和 ADC 中 由余弦定理得 AC mm AC mm AB AC AC 2 69 015mm BC AC AC 2 314 425mm BS2 BC 1 2 DS3 DE 1 2 BS2 BC 2 314 46 2 157 2125mm DS3 DE 2 210 2 105mm 由上可得 ABBCBS2CDDEDS3EF 69 015mm314 425mm157 2125mm140mm210mm105mm52 5mm 比例尺 0 05mm m s 3 機構(gòu)運動速度分析 機構(gòu)運動速度分析 已知 n1 90r min rad s 9 425 逆時針 1 2 60 1 n 2 60 90 lAB 9 425 0 069015 0 650m svB 1 C v B v Cb v 大小 0 65 方向 CD AB BC 選取比例尺 v 0 004m mm s 作速度多邊形 0 03 0 05 0 600m svCuv pc 0 009 0 05 0 180m svCBuvbc 0 45 0 05 0 900m svEuv pe 0 44 0 05 0 880m svFuv pf 0 01 0 05 0 200m svFEuv ef 0 031 0 05mm 0 620m svS2uv 2 ps 0 022 0 05mm 0 440m svS3uv 3 ps 0 18 0 314425 0 572rad s 逆時針 2 BC CB l v 0 60 0 140 4 290rad s 順時針 3 CD C l v 0 20 0 0525 3 809rad s 順時針 4 EF FE l v 項 目 B C E FvS2 3 S 1 2 3 4 數(shù) 值 0 6500 6000 9000 8800 6200 449 4250 5724 2903 809 單 位 m sRad s 4 機構(gòu)運動加速度分析 機構(gòu)運動加速度分析 aB 12LAB 9 4252 0 069015 6 130m s2 anCB 22LBC 0 5722 0 314425 0 103m s2 anCD 32LCD 4 2902 0 14 2 577m s2 anFE 42LEF 3 8092 0 0525 0 762m s2 anCD atCD aB atCB anCB c a 大小 方向 C D CD B A BC C B 選取比例尺 a 0 04m mm s2 作加速度多邊形圖 aC 0 0033 0 01 3 300m s2ua cp aE 0 05 0 01 5 000m s2ua ep atCB 0 031 0 01 3 100m s2ua atCD 0 019 0 01 1 900m s2ua n c aF aE anEF atEF 大小 方向 F E EF aF 0 032 0 01 3 200m s2ua fp as2 0 042 0 01 4 200m s2ua as3 0 025 0 01 2 500m s2ua atCB LCB 3 100 0 314425 9 859 m s2 2 atCD LCD 1 900 0 14 13 571 m s2 3 項目 aBaCaE Fa 2 Sa 3 Sa 2 3 數(shù)值 6 130 3 3005 000 3 2004 200 2 500 9 859 13 571 單位 m s 2 rad s 2 5 機構(gòu)動態(tài)靜力分析 機構(gòu)動態(tài)靜力分析 G2 G3G5FrmaxJs2Js3 方案 16001040840110001 350 39 單位 N Kg m2 1 各構(gòu)件的慣性力 慣性力矩 各構(gòu)件的慣性力 慣性力矩 FI2 m2 as2 G2 as2 g 1600 4 200 9 8 685 714N 與 as2 方向相反 FI3 m3 as3 G3 as3 g 1040 2 500 9 8 265 306N 與 as3 方向相反 FI5 m5 aF G5 aF g 840 3 200 9 8 274 286N 與 aF 方向相反 Fr 11000 0 1 1100 N m 返回行程 MS2 Js2 2 1 35 9 859 13 310N m 順時針 MS3 Js3 3 0 39 13 571 5 293N m 逆時針 LS2 MS2 FI2 13 310 685 714 1000 19 410mm LS3 MS3 FI3 5 293 265 306 1000 19 951mm 2 計算各運動副的反作用力 計算各運動副的反作用力 1 1 分析構(gòu)件分析構(gòu)件 5 5 對構(gòu)件 5 進行力的分析 選取比例尺 F 20N mm 作其受力圖 構(gòu)件 5 力平衡 F F45 F F65 F FI5 G G5 0 則 F45 1140 0N F65 160 0N F43 F45 方向相反 2 2 對構(gòu)件對構(gòu)件 2 2 受力分析受力分析 對構(gòu)件 2 進行力的分析 選取比例尺 F 20N mm 作其受力圖 桿 2 對 B 點求力矩 可得 FI2 LI2 G2 L2 Ft32 LBC 0 864 222 120 2776 1600 1 6873 Ft32 314 425 0 Ft32 339 1786N 桿 2 對 S2 點求力矩 可得 Ft12 LBS2 FI2 LS2 Ft32 LCS2 0 Ft12 157 2125 864 222 11 0243 339 1786 157 2125 0 Ft12 399 781N 3 3 對構(gòu)件對構(gòu)件 3 3 受力分析受力分析 對構(gòu)件 2 進行力的分析 選取比例尺 F 0 05mm N 作其受力圖 桿 3 對點 C 求力矩得 Ft63 LCD F43 LS3 FI3 LI3 G3 COS15 LG3 0 Ft63 140 572 604 17 153 365 242 34 3066 G3 COS15 17 0 Ft63 77 6N 構(gòu)件 3 力平衡 F Fn23 F Ft23 F F43 F FI3 F Ft63 F Fn63 G G3 0 則 F Fn23 2401 0N F Fn63 172 1N 構(gòu)件 2 力平衡 F F32 G G2 F FI2 F Ft12 F Fn12 0 則 F Fn12 1752 458N F F12 1798 258N 4 求作用在曲柄求作用在曲柄 ABAB 上上 的平衡力矩的平衡力矩 MbMb F61 F21 1798 258N Mb F21 L 1798 258 67 3219 0 001 121 062N m 逆時針 項目FI2FI3FI5 MS2MS3Mb Fn63Ft63 數(shù)值 685 714265 306274 28613 3105 29340 68172 177 6 單位NN mN 項目 Fn12Ft12Fn23Ft23 F34F45F65F61 數(shù)值 3575 038 682401 0 298 9 1140 01140 0 160 0 3575 0 單位N 三 凸輪機構(gòu)設(shè)計三 凸輪機構(gòu)設(shè)計 有基圓半徑 R0 40mm e 8mm 滾子半徑 R 8mm 在推程過程中 由 a 2 h 2 sin 2 0 02得 當(dāng) 0 650時 且 00 0 即該過程為加速推程段 當(dāng) 0 650時 且 32 50 則有 a 0 即該過程為減速推程段 所以運動方程 S h 0 sin 2 0 2 在回程階段 由 a 2 h 2 sin 2 0 0 2得 當(dāng) 0 750時 且 00 37 50 則有 a 37 50 則有 a 0 即該過程為加速回程段 所以運動方程 S h 1 0 sin 2 0 2 當(dāng) 0 650時 且 00 0 即該過程為加速推程段 當(dāng) 0 650時 且 32 50 則有 a 900 Wmax 2 n2 JF 1495 84 kg m2 五 五 齒輪機構(gòu)設(shè)計齒輪機構(gòu)設(shè)計 已知 齒輪 齒輪為正6 32 11 20 65 m o ZZ 模數(shù)分度圓壓力角 常齒制 工作情況為開式傳動 齒輪與曲柄共軸 Z6 由于其中一齒輪齒數(shù)小于 17 要避免產(chǎn)生根切現(xiàn)象必存在變位系數(shù) 必要增大 其中心距 取 a 130mm 求得 21 142 經(jīng)計算后取變位系數(shù) x5 0 393 mm Xmin5 0 3529 mm x6 0 222 mm Xmin6 0 8824 mm 分度圓直徑 d m Z 66 0mm 55 d m Z 192 0mm 66 基圓直徑 d d cos 62 024mm 5b5 d d cos db6 180 433mm 6b6 齒厚 S m 10 961mm 5 tan 22 x S m 8 628 mm 6 tan 22 x 齒頂高 h h x m 8 329mm 5a a5 h h x m 4 642mm 6a a6 齒底高 h h c x m 4 62mm 5f a 5 h h c x m 8 829mm 6f a 6 齒頂圓直徑和齒底圓直徑 d d 2h 83 618mm 5a55a d d 2h 56 675mm 5f55f d d 2h 200 325 mm 6a66a d d 2h 173 382mm 6f66f 重合度 1 390 tan tan tan tan 2 1 66 55 aazz 六 心得體會六 心得體會 對于機械原理 我對其一直表示很害怕 因為我聽學(xué)長學(xué)姐說機械原理這門 課很難學(xué) 很多人都掛在這上面了 因此 我在平時花費在機械原理的時間也 比其他課多很多 期末考試成績也不錯 機械原理課程設(shè)計 這是我入大學(xué)的一次做課程設(shè)計 開始我