機械原理課程設(shè)計壓床機構(gòu)

1、謝謝觀賞湖南科技大學(xué)課程設(shè)計課程設(shè)計名稱：機械原理課程設(shè)計學(xué)生姓名：學(xué)院：專業(yè)及班級：學(xué)號：指導(dǎo)教師：2013年1月10日課程設(shè)計任務(wù)書機電學(xué)院機制系系主任：學(xué)生班級：2010材成1、2、3班日期:一、設(shè)計目的：在學(xué)習(xí)和了解機械的通用構(gòu)件和機械運行基本原理的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生理論與實踐相結(jié)合深入了解機械的通用構(gòu)件和機械運行基本原理在工程常見機械中的應(yīng)用，提高學(xué)生將機械原理的基本概念和原理綜合應(yīng)用能力和實際動手能力。二、學(xué)生提交設(shè)計期限：在本學(xué)期2012年12月17日至2012年12月21日完成，設(shè)計必須學(xué)生本人交柏導(dǎo)老師評閱。三、本設(shè)計參考材料：機械原理機械原理課程指導(dǎo)書四、設(shè)計題目的選定：參考

2、設(shè)計題目附后頁，任選一題。五、設(shè)計要求：1、 查閱相關(guān)資料;2、 提出整體系統(tǒng)設(shè)計方案；3、詳細設(shè)計所設(shè)計機構(gòu)的原理、組成及參數(shù)等;4、說明設(shè)計分析的步驟和計算過程；5、設(shè)計過程繪制相關(guān)設(shè)計的CAD紙。六、設(shè)計成果及處理說明書主要章節(jié):1.設(shè)計成果（包括說明書、CAD0紙等）；七、2.a. b.c. d. e.f.設(shè)計說明書格式及主要章節(jié)：封面（參照學(xué)院規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)）設(shè)計任務(wù)書（包括選定設(shè)計題目與要求，可復(fù)印）；目錄說明書正文；（主要包括系統(tǒng)總體方案分析及參數(shù)確定；）設(shè)計總結(jié)及體會；參警文獻設(shè)計所得學(xué)分及成績評定：本設(shè)計單獨算學(xué)分及成績：占1個學(xué)分。 考核與評分主要分四個方面：1.2.學(xué)生平時出勤

3、及工作態(tài)度；說明書、設(shè)計圖紙的規(guī)范與正確程度及獨立工作能力;3. 答辯成績（部分學(xué)生）八、設(shè)計進度與答疑:1、確定設(shè)計題目及查閱資料，并確定方案：12.17日；2、虛擬儀器設(shè)計及撰寫設(shè)計報告：12.18日；3、運行調(diào)試檢測與修改，完成課程設(shè)計報告：12.1912.20日；4、提交設(shè)計報告，部分學(xué)生答辯：12.21日。學(xué)生簽名：指導(dǎo)老師簽名：日 期：日期：目錄1.設(shè)計要-1.1-壓床機構(gòu)簡11.2設(shè)計內(nèi)學(xué) 號：求1介容22221 .2.4凸輪機構(gòu)設(shè)計222 壓床機構(gòu)的設(shè)計:22. 1連桿機構(gòu)的設(shè)計及運動分析223. 1.2長度計算34. 1.3機構(gòu)運動速度分析57構(gòu)設(shè)計構(gòu)設(shè)計3 凸輪機94 齒輪

4、機5心得11會126參考書籍1謝謝觀賞1. 設(shè)計要求1.1 壓床機構(gòu)簡介圖所示為壓床機構(gòu)簡圖。其中，六桿機構(gòu)ABCDE的其主體機構(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)使滑塊克服阻力Fr,而運動,曲柄通過連桿，搖桿帶動滑塊克服阻力Q沖壓零件。當(dāng)沖頭向下運動時，為工作行程，沖頭在0.75H內(nèi)無阻力；當(dāng)在工作行程后0.25H行程時，沖頭受到的阻力為Q當(dāng)沖頭向上運動時，為空回行程，無阻力。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。設(shè)計數(shù)據(jù)見表6-2。圖1機構(gòu)簡圖圖2凸輪簡

5、圖圖3齒輪機構(gòu)圖4阻力線圖1.2 .設(shè)計內(nèi)容：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/CDEFyDE，各構(gòu)彳質(zhì)心S的位置，曲柄轉(zhuǎn)速n10要求：設(shè)計連桿機構(gòu)，作機構(gòu)運動簡圖、機構(gòu)12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。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97）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。已知：機器運轉(zhuǎn)的速度不均勻系數(shù)6,有動

6、態(tài)靜力分析中所得的平衡力矩M,驅(qū)動力矩Ma為常數(shù)，飛輪安裝在曲柄軸A上。要求：用慣性力法求飛輪動慣量JF.已知：從動件沖程H,許用壓力角a.推程角小，遠休止角（）s,回程角小，從動件的運動規(guī)律，凸輪與曲柄共軸。要求：按a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pmin。選取滾子半徑rg,繪制凸輪實際廓線。已知：齒數(shù)Z5,Z6模數(shù)m分度角a齒輪為正常齒制，工作情況為開式齒輪，齒輪與曲柄共軸。要求：選擇兩輪變位系數(shù)x1,x2,計算此對齒輪傳動的各部分尺寸。2. 壓床機構(gòu)的設(shè)計2.1 作機構(gòu)的位置簡圖機構(gòu)的極限點和中間的位置簡圖設(shè)計內(nèi)容5機構(gòu)位置簡圖2.1.2長度計算表1設(shè)計數(shù)據(jù)表

7、連桿機構(gòu)的設(shè)計及運動分析單位mmo)mmr/min符號X1X2CE/CDEF/DEn1BS2/BCDS3/DE數(shù)據(jù)70200310601202101/21/4901/21/21.已知：Xi=70mm%=200mm丫=310mm于3=60120H=210mmCE/CD=1/2,EF/DE=1/4E1DE2=60DE2=DE1.DEE等邊三角形F1F2 于 H過D作DJE1E2,交EiE2于J,vDEi=DE/EiDE=60/JDE=30又丁甲3=60JDI=90.HDJ是一條水平線，.DHLF1F2.F1F2/E1E2過F2作F2K，EE過E1作EG，F(xiàn)1F2,.FzK=E1G在452X6和Ei

8、GF中，KE=GE,FzEfER,KE=/GGF=90.F1KEAE2GE.KE=GF1.E1E2=EK+KEF1F2=F1G+GF.，E1E2=F1F2=H.DEE是等邊三角形DE=FF2=H=210mm.DE=210mm.EF/DE=1/4,CE/CD=1/2EF=DE/4=210/4=52.5mmCD=2*DE/3=2*210/3=140mm連接AD,有tan/ADI=X/Y=70/310又ADnX2Y2、7023102317.33mm令/ADI=責(zé)sin=70/317.33cos=310/317.33在三角形ADCffiAADCC中，由余弦定理得：AC2=CDAD2朋皿網(wǎng)2廠)=383

9、.44mmAC1=CD=ADZAD.CDcos30。一)=245.41mm .AB=(AC2-AC1)/2=69.015mmBC=(AC1+AC2)/2=314.425mmBS/BC=1/2DS3/DE=1/2 .BS=BC/2=157.21mmDS3=DE/2=105mm由上可得各桿件的長度:表2桿件的長度表EF52.5mmABBCBS2CDDEDS69.015mm314.425mm157.21mm140mm210mm105mm2.1.3機構(gòu)運動速度分析已知：n1=90r/min；機構(gòu)處于B,分析速度。圖6機構(gòu)位置圖nl?290?21 =60rad/s=60=9.425rad/s逆時針VB=

10、11AB=9.425義0.069015=0.650m/s-b*1Vc=VB+VCb大小?0.65?方向CDAB1BC選取比例尺nv=0.004m/(mm/s),作速度多邊形圖7速度多邊形Vc=Uvpc=0.03/0.05=0.600m/sVcb=UvbC=0.009/0.05=0.180m/sVe=Uvpe=0.45/0.05=0.900m/sVF=UvPf=0.44/0.05=0.880m/sVFE=Uvef=0.01/0.05=0.200m/sVs2=Uvps2=0.031/0.05mm=0.620m/svS3=uvps3=0.022/0.05mm=0.440m/svCB2=lBC=0.1

11、8/0.314425=0.572rad/s（逆時針）Vc3=lcD=0.60/0.140=4.290rad/s（順時針）VFE4=lEF=0.20/0.0525=3.809rad/s（順時針）表3速度表項目數(shù)0.6500.6000.9000.8800.6200.449.4250.5724.2903.809值單m/sRad/saB=12LAB=9.42S乂0.069015=6.130m/s2anCE=co22LBC=0.572x0.314425=0.103m/s2aC=Cl）32LCD=4.29dx0.14=2.577m/s2a%=42LEF=3.8092X0.0525=0.762m/s2ant

12、tnc=acd+acd=ab+acb+acb大?。?？，?V?V方向：？C-DCDB-ABCC-B選取比例尺na=0.04m/（mm/s2）,作力口速度多邊形圖圖8加速度多邊形圖ac=UaPc=0.0033/0.01=3.300m/s2謝謝觀賞aE=Uape=0.05/0.01=5.000m/s2atc=Uao=0.031/0.01=3.100m/s2atc=Uanc=0.019/0.01=1.900m/s2aF=ae+aef+aef大?。?？VV?EF方向：VVF-EaF=0.032/0.01=3.200m/s2as2=0.042/0.01=4.200m/s2as3=0.025/0.01=2.5

13、00m/s22=atcB/Lcb=3.100/0.314425=9.859m/s23=atcD/Lcd=1.900/0.14=13.571m/s2表4加速度表數(shù)值6.1303.3005.0003.200單位一/ 2 m/s3、凸輪機構(gòu)設(shè)計表5凸輪參數(shù)符號ha單位mm方案31930項目2rad/s66 sy2）.凸（0）輪機構(gòu)653575設(shè)計1.4.2002.5009.85913.571凸輪基本尺寸謝謝觀賞謝謝觀賞謝謝觀賞凸輪的基本參數(shù)如表6-2,因而凸輪的角速度為w=9.425rad/s。利用余弦加速度運動規(guī)律的推程的運動方程式(4-3a),回程的運動方程式(4-3b)可知，當(dāng)二27.50時，

14、從動件速度v有最大值，且為v=292.93mm/s因而e=v/2w=15.5mm取e=16mmvhwsin(/0)/202,2ahwcos(/0)/20sh1cos(/0)/2(4-3a)sh1cos(/0)/2vhwsin(/0)/222ahwcos(/0)/20(4-3b)再利用公式(4-13)和(4-12)可求的凸輪的基圓半徑r0=40mm199ro(ds/de)/tans)e(4-13)rt0.4r0(4-14)有基圓半徑R0=40mme=16mm滾子半徑R=8mm在推程過程中：由a=2幾hw2sin(2兀6/60)/602得當(dāng)60=65時，且06=0,即該過程為加速推程段當(dāng)60=65

15、0時，且6=32.50,則有a=0,即該過程為減速推程段所以運動方程S=h(5/50)-sin(2兀6/60)/(2兀)在回程階段，由a=-2兀h2sin(2兀6/60j/502得當(dāng)60,=750時，且00V637.50,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=h1-(5/50)+sin(2兀6/60)/(2兀)當(dāng)60=650時，且006=0,即該過程為加速推程段當(dāng)60=650時，且6=32.50,則有a Xmin5=0.3529 mmX6=-0.222mmXmin6=-0.8824mm分度圓直徑：d5=m*Z5=66.0mmd6=m*Z6=192.0mm基圓直徑：

16、db5=d5*cos=62.024mmdb6=d6*cos=db6=180.433mm齒厚：S5=(/22x*tan)*m=10.961mmS6=(/22x*tan)*m=8.628mm齒頂高：*ha5=(ha+x5)*m=8.329mm*ha6=(ha+x6)*m=4.642mm齒底局：*hf5=(ha+cx5)*m=4.62mm*hf6=(ha+c-x6)*m=8.829mm齒頂圓直徑和齒底圓直徑：da5=d5+2ha5=83.618mmdf5=d5-2hf5=56.675mmda6=d6+2ha6=200.325mmdf6=d6-2hf6=173.382mm重合度：z5(tana5tan

17、)Z6(tana6tan)zz=1.3905心得體會做機械原理課程設(shè)計是第一次做課程設(shè)計，一開始都不知道課程設(shè)計是什么東西，通過老師的指導(dǎo)已經(jīng)自己的學(xué)習(xí)終于有了自己的思路。在課程設(shè)計中充分體現(xiàn)從學(xué)習(xí)到運用再到實踐的過程。短短的一周課程設(shè)計，過的很快卻過得非常忙碌充實，學(xué)到了很多東西。課程設(shè)計綜合性非常強，做機械原理課程設(shè)計涉及到機械原理課理論知識、理論力學(xué)理論知識、CAD計算機繪圖，做課程設(shè)計把以前所學(xué)的這些知識重新溫習(xí)了一遍。要做好這一門課程設(shè)計，就必須學(xué)會聯(lián)系并綜合運用這些知識，還要適當(dāng)?shù)娜ゲ殚喴恍┢渌馁Y料。做完課程設(shè)計最大的收獲就是我覺得CA熟練多了,許多以前沒有掌握的技巧現(xiàn)在學(xué)會了。相當(dāng)于把以前學(xué)過的內(nèi)容深一層地復(fù)習(xí)了一遍，知識的運用更靈活了。在課程設(shè)計中我深深地體會到我們學(xué)習(xí)中的許多不足之處。首先學(xué)習(xí)知識太過于散亂，各科內(nèi)容很少有機會聯(lián)系結(jié)合起來，更是也很少有機會讓我們?nèi)嵺`，去把這些知識運用到一起，