六桿壓床機(jī)構(gòu)_中南大學(xué)_課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目： 六桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 姓 名： XXX 學(xué) 號(hào)： 班級(jí)分組： 指導(dǎo)老師： 完成日期： 21目錄一、原始數(shù)據(jù)-32、 小組點(diǎn)分配 -43、 連桿機(jī)構(gòu)綜合-54、 運(yùn)動(dòng)分析-75、 力分析-136、 小組總結(jié)-197、 課程設(shè)計(jì)個(gè)人心得與總結(jié)-208、 參考文獻(xiàn)-211、 原始數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)內(nèi)容連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析單位mm（º）mmr/min符號(hào)X1X2yHCE/CDEF/DEn1（順）BS2/BCDS3/DE數(shù)據(jù)13070310601202101/21/4901/21/2G2=1600 NG3=1040 NG5= 840 NJs2=1.35 Kgm2J

2、S3=0.39 Kgm2Prmax=11000 N2、 小組點(diǎn)的分配1、小組成員： 本小組成員由學(xué)號(hào)在班級(jí)排在前十名的同學(xué)組成，他們是：張啟東（組長(zhǎng)）、賀達(dá)、扶正夫、李岳、陳國(guó)強(qiáng)、吳士榕、趙增、劉瀟、馬慧妍、陳青健 十位同學(xué)組成。2、小組點(diǎn)的分配：XXX( 0o 、180o ) XX（ 20o 、200o ）XXX（ 40o、220o ） XX（ 60o、240o ）XXX（80o、260o）XXX（ 100o、280o ） XX（ 120o、300o ）XX（ 140o、320o ）XXX（ 160o、340o ） XXX（ 兩個(gè)極限位置 ）3、 所畫(huà)點(diǎn)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 0o 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 180o機(jī)構(gòu)

3、簡(jiǎn)圖三、連桿機(jī)構(gòu)綜合 1、求桿長(zhǎng)設(shè)計(jì)內(nèi)容連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析單位mm（º）mmr/min符號(hào)X1X2yHCE/CDEF/DEn1BS2/BCDS3/DE數(shù)據(jù)70200310601202101/21/4901/21/2已知：X170mm，X2200mm，Y310mm， 60°，120°，H210mm，CE/CD=1/2, EF/DE=1/4, BS2/BC=1/2, DS3/DE=1/2。由條件可得；EDE'=60° DE=DE' DEE'等邊三角形過(guò)D作DJEE'，交EE'于J，交F1F2于HHDI=1/2ED

4、E''+IDE'' =60°+30°2 =90°HDJ是一條水平線DHFF'FF'EE'過(guò)F'作F'KEE' 過(guò)E'作E'GFF'，F(xiàn)'KE'G在FKE和E'GF'中，KEGF'，F(xiàn)E=E'F', FKE=E'GF'=90°F'KF'E'GF'KE= GF'EE'=EK+KE', FF'=FG+GF'EE

5、9;=FF'=HDE'E是等邊三角形DE=EF=H=210mm EF/DE=1/4, CE/CD=1/2 EF=DE/4=210/4=52.5mm CD=2*DE/3=2*210/3=140mm連接AD,有tanADI=X1/Y=70/310又AD= mm在三角形ADC1和ADC2中，由余弦定理得：AC'= =383.44mmAC''=245.42mmAB=(AC'-AC'')/2=69.01mm BC=(AC'+AC'')/2=314.43mmBS2/BC=1/2, DS3/DE=1/2 BS2=BC/2

6、=314.46/2=157.22mm DS3=DE/2=210/2=105mm由上可得：ABBCBS2CDDEDS3EF69.01mm314.42mm157.21mm140mm210mm105mm52.5mm4、 運(yùn)動(dòng)分析1、0o 的運(yùn)動(dòng)速度分析已知：n1=90r/min； = rad/s = =9.425 rad/s 逆時(shí)針 = ·lAB = 9.425×0.06901m/s0.650 m/s= + 大小 ? 0.65 ?方向 CD AB BC選取比例尺v=0.005m/s/mm，作速度多邊形· 0.005×130.08 mm =0.650m/s

7、83; 0.005×4.54 mm =0.023m/s· 0.005×195.12 mm =0.976m/s · 0.005×193.68 mm =0.968m/s· 0.005×6.94 mm =0.035m/s·0.005×130.02 mm 0.650m/s·0.005×97.48 mm 0.487m/s0.073rad/s (順時(shí)針)4.643rad/s (順時(shí)針)0.667rad/s (順時(shí)針) 項(xiàng)目數(shù)值0.6500.6500.9760.9680.6500.4879.4250

8、.0734.6430.667單位m/srad/s2、0o 的運(yùn)動(dòng)加速度分析=12lAB=6.130m/s2=22lBC=0m/s2=32lCD=3.018m/s2 = + = + + 大?。?？ ？ ？方向： ？ CD CD BA CB BC選取比例尺a=0.05 m/s2/mm,作加速度多邊形圖=·=0.05×60.4 mm=3.02m/s2=·=0.05×91.5 mm=4.53m/s2=·=0.05×62.2 mm=3.11 m/s2=·=0.05×2.07 mm=0.104m/s2= + + 大小? ?方向

9、 FE EF=·=0.907 m/s2=·=4.575m/s2=·=2.265m/s2= /lCB=9.893rad/s2= /lCD=0.739rad/s2項(xiàng)目數(shù)值6.130 3.0204.530 0.8584.575 2.265 9.8930.739單位m/srad/s3、180o 的運(yùn)動(dòng)速度分析已知：n1=90r/min； = rad/s = =9.425 rad/s 逆時(shí)針 = ·lAB = 9.425×0.06901m/s0.650 m/s= + 大小 ? 0.65 ?方向 CD AB BC選取比例尺v=0.005m/s/mm，作速度

10、多邊形· 0.005×120.97 mm =0.650m/s· 0.005×26.85 mm =0.605m/s· 0.005×181.45mm =0.907/s · 0.005×182.93 mm =0.912m/s· 0.005×34.89 mm =0.174m/s·0.005×124.91 mm 0.625m/s·0.005×90.73 mm 0.454m/s0.426rad/s (順時(shí)針)4.321rad/s (逆時(shí)針)3.314rad/s (順時(shí)

11、針) 項(xiàng)目數(shù)值0.6500.6050.9070.9120.6250.4549.4250.4264.3213.314單位m/srad/s4、180o 的運(yùn)動(dòng)加速度分析=12lAB=6.130m/s2=22lBC=0.057m/s2=32lCD=2.614m/s2 = + = + + 大?。?？ ？ ？方向： ？ CD CD BA CB BC選取比例尺a=0.05 m/s2/mm,作加速度多邊形圖=·=0.05×86.15 mm=4.31m/s2=·=0.05×129.23 mm=6.46m/s2=·=0.05×178.42 mm=8.9

12、2 m/s2=·=0.05×68.47 mm=3.42m/s2= + + 大小? ?方向 FE EF=·=6.02 m/s2=·=2.86m/s2=·=3.23m/s2= /lCB=28.37rad/s2= /lCD=24.43rad/s2項(xiàng)目數(shù)值6.13 4.316.46 6.022.86 3.23 28.3724.45單位m/srad/s5、 力分析一、0o機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析G2 G3G5FrmaxJs2Js3方案16001040840110001.350.39單位 N Kg.m21各構(gòu)件的慣性力，慣性力矩：FI2=m2*=G2*/g=746

13、.94 N（與方向相反）FI3=m3*= G3*/g=240.37 N（與方向相反）FI5=m5*=G5*/g=77.74 N（與方向相反）Fr=Frmax/10=11000/10=1100NMS2=Js2*=13.36 N·m （逆時(shí)針）MS3=Js3*=0.29 N·m （順時(shí)針）hn2= MS2/FI2=10.94/834.12 mm =17.886 mm hn3= MS3/FI3=11.95/343.73 mm =1.206 mm 2計(jì)算各運(yùn)動(dòng)副的反作用力(1)分析構(gòu)件5和4對(duì)構(gòu)件5進(jìn)行力的分析，選取比例尺F=50N/mm，作其受力圖構(gòu)件5力平衡：F65+F45+F

14、I5+Fr+G5=0F45= 334.06N F65=65.65N對(duì)構(gòu)件4進(jìn)行力的分析，其受力圖如右圖平衡有：34540 F34=-F54=F45344.06N(2)對(duì)構(gòu)件2受力分析桿2對(duì)B點(diǎn)求力矩：可得： FI2*LI2b +Ft32*LBC+MS2 =0Ft32330.97N桿對(duì)點(diǎn)求力矩：可得：Ft21* LBC -FI2* LI2c MS2=0Ft12415.96（3）對(duì)構(gòu)件3受力分析桿3對(duì)點(diǎn)C求力矩得：F43*LF43c+ FI3*LFI3c-G3*LG3c- FtD*LDC-MS3=0FtD427.5桿對(duì)點(diǎn)求力矩：3* LG3d+ F43*LF43dFI3*LFI3d-Ft32*LF

15、t32d+ Fn32*LFn32d+MS3=0即：Fn23296.8（4）求力Fn12，F(xiàn)nD（力的多邊形）解得：Fn121896.8 FnD621.88(5)求作用在曲柄AB上的平衡力矩MbMb= F21n*LF12130.9 N.m 項(xiàng)目FI2FI3FI5MS2MS3MbFnDFtD數(shù)值746.94240.3777.7413.360.29130.9621.88427.5單位NN.mN項(xiàng)目Fn12Ft12Fn23Ft23F34F45F56數(shù)值1896.8415.96296.8330.97344.06344.0665.65單位N二、180o機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析G2 G3G5FrmaxJs2Js3方

16、案16001040840110001.350.39單位 N Kg.m21各構(gòu)件的慣性力，慣性力矩：FI2=m2*=G2*/g=466.94 N（與方向相反）FI3=m3*= G3*/g=324.78 N（與方向相反）FI5=m5*=G5*/g=516 N（與方向相反）Fr=Frmax/10=11000/10=1100NMS2=Js2*=38.30 N·m （順時(shí)針）MS3=Js3*=9.54 N·m （順時(shí)針）hn2= MS2/FI2=10.94/834.12 mm =82.02 mm hn3= MS3/FI3=11.95/343.73 mm =27.83 mm 2計(jì)算各運(yùn)

17、動(dòng)副的反作用力(1)分析構(gòu)件5和4對(duì)構(gòu)件5進(jìn)行力的分析，選取比例尺F=50N/mm，作其受力圖構(gòu)件5力平衡：F65+F45+FI5+Fr+G5=0F45= 2474.44N F65=301.56N對(duì)構(gòu)件4進(jìn)行力的分析，其受力圖如右圖平衡有：34540 F34=-F54=F452474.44N(2)對(duì)構(gòu)件2受力分析桿2對(duì)B點(diǎn)求力矩：可得： FI2*LI2b +Ft32*LBC+MS2 =0Ft32385.04N桿對(duì)點(diǎn)求力矩：可得：Ft21* LBC -FI2* LI2c MS2=0Ft12141.43（3）對(duì)構(gòu)件3受力分析桿3對(duì)點(diǎn)C求力矩得：F43*LF43c+ FI3*LFI3c-G3*LG3

18、c- FtD*LDC-MS3=0FtD934.01桿對(duì)點(diǎn)求力矩：3* LG3d+ F43*LF43dFI3*LFI3d-Ft32*LFt32d+ Fn32*LFn32d+MS3=0即：Fn234965.73（4）求力Fn12，F(xiàn)nD（力的多邊形）解得：Fn126836.7 FnD2234.48(5)求作用在曲柄AB上的平衡力矩MbMb= F21*LF12130.9 N.m 428.33項(xiàng)目FI2FI3FI5MS2MS3MbFnDFtD數(shù)值466.94342.7851638.309.5482.022234.5934.01單位NN.mN項(xiàng)目Fn12Ft12Fn23Ft23F34F45F56數(shù)值68

19、36.7141.434965.7385.042474.442474.4301.56單位N6、 小組總結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)是由我們的十位組員一起努力完成的，期間我們遇到了很多的困難和問(wèn)題，但是我們總是能克服，比如我們作圖不準(zhǔn)，于是我們拿出了大一時(shí)期學(xué)會(huì)的CAD，用CAD來(lái)制作機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，CAD的使用使得我們的誤差大大減少，我們的分點(diǎn)也是比較科學(xué)的，避免了同學(xué)在計(jì)算時(shí)滑塊相距很近的問(wèn)題。這是對(duì)我們大二所學(xué)的機(jī)械原理的一次總結(jié)和利用，通過(guò)近兩周的設(shè)計(jì)讓我對(duì)自己所設(shè)計(jì)的課題的不斷努力和完善，進(jìn)一步讓自己加深了對(duì)機(jī)械原理這門(mén)課程的理解。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，不但檢驗(yàn)了我對(duì)機(jī)械原理這么課程的理解能力，而且更加鍛煉了我的動(dòng)手能力。在此期間，為了能使 自己設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)有“物”可依，查閱大量的文獻(xiàn)資料就必不可少，而且在查閱資 料的過(guò)程中， 讓我接觸到了國(guó)內(nèi)外對(duì)機(jī)械產(chǎn)品最新的研究，這不但擴(kuò)展了我的知 識(shí)面， 更讓我了解到機(jī)械產(chǎn)品在我們?nèi)粘Ｉ钪袕V泛的應(yīng)用空間。所以通過(guò)這次設(shè)計(jì)， 讓我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)生了濃厚的興趣，也發(fā)