機(jī)械原理壓床設(shè)計(jì)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：壓 床機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)工程院（系）機(jī)械制造專業(yè)班級 學(xué)號設(shè)計(jì)者指導(dǎo)老師完成日期2009年7月10日一、壓床機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求1 .壓床機(jī)構(gòu)簡介及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1.1 壓床機(jī)構(gòu)簡介圖96所示為壓床機(jī)構(gòu)簡圖。其中，六桿機(jī)構(gòu) ABCDE的其主體機(jī)構(gòu)，電 動機(jī)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(jī)構(gòu)使滑塊5克服阻力Fr而運(yùn)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(jī)構(gòu)各 運(yùn)動副用的油泵凸輪。圖 9-6表9 5設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1.2 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)ft 9 5 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容連桿機(jī)掏的設(shè)計(jì)及運(yùn)動分析

2、齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)符號11*2y必弧HCDBe暝1B5b'bcns3 rfE*5£百CTm單位mmmmr/minc>mm方案150140220go120ISOV2)/41001/2/z1138205方案6017026060120ISO1/21/4901/211035206方案170200310601202101/21/4901/21/2n32206段計(jì)內(nèi)容凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析及飛輪轉(zhuǎn)初慣就的確定符號h3。品從動桿運(yùn)動 一規(guī)律-fS2* fitan n.3單位rnni<*)Nkjg * mcN方案I1730552535余弦6604403000. 2&am

3、p;0. 08540001/30方案1183060-3080等加速106072白5500. 640. 270001/30方案93065：<i75正弦160010408401. 350. 39110001/301.1 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)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(jì)連桿機(jī)構(gòu)，作機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖、機(jī)構(gòu)12個位置的速度多邊形和 加速度多邊形、滑塊的運(yùn)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。1.2 機(jī)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（曲本B1和連

4、桿4的重力 和轉(zhuǎn)動慣量（略去不計(jì)），阻力線圖（圖97）以及連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動分析中所 得的結(jié)果。要求：確定機(jī)構(gòu)一個位置的各運(yùn)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(yùn)動分析的圖樣上。1.3 飛輪設(shè)計(jì)已知：機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的速度不均勻系數(shù)汽由兩態(tài)靜力分析中所得的平衡力矩 Mb;驅(qū)動力矩Ma為常數(shù)，飛輪安裝在曲柄軸 A上。要求：確定飛輪轉(zhuǎn)動慣量Jo以上內(nèi)容作在2號圖紙上。1.4 凸輪機(jī)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)工作行程rr已知：從動件沖 程H,許用壓力角 % .推程角& ,遠(yuǎn) 底工角S?回程角5/ 從動件的運(yùn)動規(guī)律見 表9-5,凸輪與曲柄共 軸。要求：按勾確定 凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺 寸.求出理論廓 線外

5、凸曲線的最小曲 率半徑p。選取滾子 半徑r,繪制凸輪實(shí)際 廓線。以上內(nèi)容作在 2號圖紙上壓床機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動分析單位mm（。）mmr/min符號XiX2y1 pn pHCE/CDEF/DEn1BS2/BCDS3/DE數(shù)據(jù)50140220601201801/21/41001/21/2設(shè)計(jì)內(nèi)容連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動分析1、作機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖如圖所示b機(jī)構(gòu)運(yùn)動速度分析:項(xiàng)目LabLbcLdeLefLbS2LDS3Lcd數(shù)值69.01314.4221052.5157.21105140單位mm已知：ni=90r/min;必=上2n rad/s =90 *2n =9.425 逆時針16060VB

6、= 011AB = 9.425 X 0.06901 =0.65 m/sVCvbVCb大??？0.65方向 ±CD±AB±BC選取比例尺以v=0.005m/s/mm,作速度多邊形圖vc = Uv pc=0.005 X121.2=0.606m/svCB = u v bc= 0.005 X25.68=0.128m/sve = Uv pe=0.005 X181.8=0.909m/sVfUv pf= 0.005 X182.6=0.913/sVfeUvef= 0.005 X34.95=0.175m/sVS2Uvps2 =0.005 X 125.1mm = 0.626m/sVS3

7、Uvps3 = 0.005 X 90.88mm = 0.454m/sVCB l BC= 0.128/0.31442=0.407 rad/s順時針）逆時針）VFE= 0.175/0.0525=3.333 rad/s (順時針）"=0.606/0.140=4.329 rad/s ( lcD項(xiàng) 目V Bv CV EV FUS2VS301%8384數(shù) 值0.650.6060.9090.9130.6260.4549.4250.4074.3293.333單 位m/sRad/slEF機(jī)構(gòu)運(yùn)動加速度分析:aB= 3 i2Lab=9.4252x 0.06901=6.130m/s2anCB= 3 22L

8、bc=0.4072 X 0.31442=0.052m/s 2anCD=w 32Lcd=4.3292 X 0.14=2.624m/s 2aC= ancD+ attncd= aB + a cb + a cbC 7 D ±CD B7A ±BC C7B大小:方向:?*選取比例尺以a=0.05m/s/mm,作加速度多邊形圖aC=Uap'c' =0.05 x 85.63=4.282m/s 2p'e'=0.05Xl28.45=6.422m/s2u u = =B D c c ta tam'c'=0.05 x 178.4=8.919 m/s22

9、FEta+h'c'=0.05 X 67.70=3.385 m/sE.aFEna+大?。?，? V ?方向： VTF-E ±EFaF=Uap'f'=0.05 x 119.49=5.975 m/sas2=ua p'S2' =0.05 x 56.81=2.841m/sas3=ua p's3'=0.05 x 64.22=3.211 m/s 2民 2= atcB/LcB=8.919 /0.31442 =28.37 m/s 2% 3= acD/L cd=3.385/0.14=24.18 m/s 2機(jī)構(gòu)動態(tài)靜力分析GFrmaxJs2Js

10、3力榮山16001040840110001.350.39單位NKg.m2一.各構(gòu)件的慣性力，慣性力矩:FI2=m2*as2=G2*as2/g=1600 X2.841/9.8=463.84N （與 a2方向相同）FI3 =m3*as3= G3*as3/g=1040 X3.211/9.8=340.76N （與 as3 方向相反）FI5 = m5*aF=G5*aF/g=840 x 5.975/9.8=512.14N （與 aF 方向相反）Fr =Frmax/10=11000/10=1100NM2 =Js2* 認(rèn) 2=1.35 X 28.37=38.30N.m（逆時針）M3 =Js3* % 3=0.3

11、9 x 24.18=9.430N.m（逆時針）Ln2= MI2 /FI2 =38.30/463.84=82.57mmLn3= MI3 /FI3 =9.430/340.76=27.67mm二.計(jì)算各運(yùn)動副的反作用力(1)求力 F45, F65對構(gòu)件5進(jìn)行力的分析，選取比例尺 以F=20N/mm 作其受力圖構(gòu)件 5 力平衡：F45+F65+Fr +FI5 +G5=0 貝U F45=以 F*L=20X 122.09=2441.8N F65=以 fL65=20X 14.49=289.8N F43=-F45(2)1.對構(gòu)件2受力分析 桿2對點(diǎn)C求力矩得：Fi2* Li +Ft12*LbgG2* L3=0

12、；463.84 4 0.1414+Fti2 4 0.31442-1600 乂0.06822=0;解得 Fti2=138.56N桿2對B點(diǎn)求力矩，可得：FI2* L4+G2L2 - Ft32*LBC =0463.84 X 23.70+1600X68.22- F t32X 314.42=0F t32= 382.12N2.對構(gòu)件3受力分析 由桿3對點(diǎn)C求力矩得： F43*Ll-G3*L2+Fl3* L3-Ft63*LCD=0 ； 2441.8 X 69.81-1040 X 34.37+ 340.76 X 0.5648-F t63X 140=0;解得 d63=963.64NG3' f 構(gòu)件3構(gòu)

13、件3對E點(diǎn)求矩得：Fn23* L6-Ft23*L5-FI3* L4-G3* L7-Ft63* LDE=0Fn23 X 67.70-382.12 X 17.78-340.76 X 54.77-1040 X 103.69-963.64 X 210=0 Fn23=4757.33N.3.求力 Fn12, Fn63對桿組23進(jìn)行力的分析得：F43+FI3 +© + Ft63+F163+ FI2 + G + F12+Ft 12=0大?。悍较颍?， a/a/a/a/a/選取比例尺以F=20N/mm作其受力圖貝U Fn12=20X 341.22=6824.4N;Fn63=20X 110.7=2214.

14、1N.(3)求作用在曲柄AB上的平衡力矩Mb)OB構(gòu)件1Mb=F21LAB=261.97X 10X0.04928=129.10N.mF61=F21=261.97 乂 10=2619.7N.項(xiàng)目FI2FI3FI5M2M3MbFn63Ft63數(shù)值463.84340.76512.1438.309.4302214.1963.64單位NN.mN項(xiàng)目12Ft 1223Ft 23F34F45F56F61數(shù)值6824.4138.564757.33382.122441.82441.8289.8單位N凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)符號h%S 0S 01S 0/單位mm(°)1方案11730552585所以有 H/ro=0

15、.45,即有 r0=H/0.45=17/0.45=37.778mm取 ro=39mm取 rr=5.6mm在推程過程中：由 a=兀 2H a 2 cos(兀 8 / 8 0)/ (2 8 02)得當(dāng)8 0 =550時，且8 <=22.50，則有a>=0,即該過程為加速推程段 當(dāng)8 0 =550時，且8 >=22.50,則有a<=0,即該過程為減速推程段 所以運(yùn)動方程 S=H1-cos(兀8 / 8 0)/280050100150200250300350400450500550S00.3441.3492.9344.9697.299.7112.09114.06615.65116.65617單 位(mm)在回程階段，由a=-兀H a cos( % 8/80)/ (28 0)得 當(dāng)6 0 =850時，且6 <=42.50，則有a<=