高速铁路轴承内圈淬火压床设计
摘要
淬火压床是套圈类、盘套类零件的专用淬火设备。淬火压床则是把合适的淬火模具与具有淬火功能的机床组合为一体，满足淬火要求。在压床内被淬火零件的急冷过程中，采用合适的淬火模具能有效地阻止零件收缩，减少变形，保证热处理质量和零件尺寸稳定。
本设备是铁路轴承内圈淬火生产线的配套设备。设备每循环可完成两件内圈的淬火，按工艺要求，可设定淬火的自动控制程序。设备配有抓取工件的机械手，完成自上料——淬火——出料的全自动循环过程。设备具有自动化程度高、可先靠性好、淬火工件质量稳定、占地面积小等显著特点。采用该设备可大大提高淬火工作效率，减少劳动强度，降低废品率，促进工程热处理工艺水平的提升。也易于组成生产联线的用于大批量生产。
本设备略作改动，配备相应的模具后，完全适用任何其它的套圈类和盘套类零件的淬火工作。
关键词：淬火压床；专用设备；自动化；热处理工艺
ABSTRACT
Quench press is ring type, dish sets special quenching equipment parts. Quench press is the appropriate function of quenching the mold and machine combination has hardened as a whole, to meet the hardening requirements. In the press bed is part of the quench hardening process, using the appropriate quench mold can effectively prevent part shrinkage, reduce deformation, heat treatment to ensure the quality and part dimensional stability.
Bearing inner ring of the device is a rail-way line quenching equipment. Equipment to be completed per cycle, hardening the inner two, according to process requirements, can be set to automatically control the quenching process. Device with a robot to crawl the workpiece to complete the self-feeding .Quenching - the fully automatic discharge cycle. High degree of automation equipment can be good by quenching the workpiece quality, small footprint, and other notable features. Using this equipment can greatly improve the quenching efficiency, reduce labor intensity, reduce scrap, facilitating the upgrading of the level of heat treatment. Also easy to form the production line for mass production. Minor changes of the device, with a corresponding mold, the ring is fully applicable to any other classes and parts of the quenching disk sets work.
Key words：Quenching presses; special equipment; automation; heat treatment
目录
摘要.....................................................................................I A B S T R A C T..........................................................I I 1淬火压床设计前言.. (1)
2 淬火压床主体设计 (3)
2.1 压床设计概述 (3)
2.2 设计要求 (4)
2.3 设备主要参数 (4)
2.4 设备结构 (5)
25 机床概述 (7)
3压床液压系统设计 (9)
3.1 液压系统的组成 (9)
3.2 液压传动的性质 (9)
3.3 液压传动的特点 (10)
3.4 设计任务分析 (13)
3.5液压系统方案 (14)
3.6负载分析 (14)
3.7 液压缸主要参数的确定 (17)
3.8 液压系统图 (21)
3.9 确定电动机型号 (23)
3.10 油箱的设计 (24)
3.11 液压系统校核 (25)
4结论...................................................................................................... (32)
参考文献 (34)
致谢 (35)
附录..................................................... . ...... ...... .. (36)
1淬火压床设计前言
机床产业是机械制造业的关键产业，为机械制造业提供装备。从经济角度来讲，机床产业对于发展国民经济、增强国家的综合国力和发展高新技术产业有着重要的作用。机床产品的发展是高精度、高效率、柔性化、智能化和自动化。我国的机床产业在总体设计制造水平与工业发达的国家相比，还有很大的差距。主要是表现在设计方法的落后、设计资料的老化、设计标准难于与国际发达国家的技术指标接轨。在机械加工工业中，由于加工复杂工件的需要，一般机床已不能满足要求，因而出现了自动控制机床及数字控制机床，用以加工复杂曲面和形状的工件。我国进入WTO之后，为我国的机械行业的发展带来了新的发展机遇，我国对机械行业装备的高度关注，促进了我国的机床设计制造水平的提高，增强了机床产品的国际竞争力。
毕业设计是机械设计制造及其自动化专业教学计划的一个重要组成部分，是各教学环节的继续深化和检验，其实践性和综合性是其他教学环节所不能替代的，是学生理论联系实际的课堂。毕业设计是对大学生进行科学教育，强化工程意识和创新意识，进行工程基本训练，提高工程实践能力和创新能力的重要培养阶段。通过毕业设计，可以培养学生树立正确的设计思想和掌握现代设计方法，综合运用所学的基础理论，基本知识和基本技能，提高分析解决实际问题的能力。可以提高学生的创造能力，增强创新设计水平。总之，毕业设计是对学生所学知识综合运用能力的全面而又系统的总结。毕业设计为大学生提供了培养和造就实践能力和创新能力的必要物质基础和良好的环境，每位同学都必须珍惜这一难得的机会，有效地利用宝贵的毕业实习和毕业设计时间，把培养实践能力和打造创新能力作为毕业设计的指导思想。
本机床是对列车、汽车、拖拉机、轴承等行业齿轮及轴承环等零件进行淬火的热处理设备。同时，圈套类和盘套类的零件也可以在本机上进行淬火。本机床必须和相应的淬火模具进行配套使用，本机床为半自动
机床，适宜于成批生产，除了工件装卸外，其它部分都该是自动化的。机床的传动全部采用电气、液压控制，实现了自动工作循环。有助于被淬火零件的精度控制和淬火质量的稳定，又可以减轻工人的劳动强度。本机床工作台采用液压传动，可在上料位置与工作位置移动。把一批淬火零件加热至淬火温度，然后放入本机床，在压床内进行冷却，完成淬火工序。
设计说明书上的一些主要参数数据是以《机械设计手册》、《机床设计手册》、《液压和气压手册》、《机械设计》、《液压与气压传动》、《机床装备设计》中的国家标准作为参考的。
2淬火压床主体结构设计
2.1淬火压床设计概述
淬火压床主要使工件在压力和限位下进行淬火冷却，以减少零件的冷却变形和翅曲，把工件热成型和淬火合并为一个工序，以简化工序和节约能源。需要淬火的工件在机械模具的压紧下进行淬火，便于控制需要冷却的工件的主要设计参数，也是很好地控制介质质量、压力、冷却时间等有利于冷却过程的控制。
根据设计要求为高速铁路轴承内圈淬火压床设计，按零件类型是轴类淬火压床，其工作原理为工作台采用液压传动，可在上料位置和工作位置内移动。把一批淬火零件加热至淬火温度，然后放入本机床内，驱动液压使上模合并下压工作台，在压床内冷却，完成淬火工序。
卧式旋转淬火压床属于半自动化加工机床，易于组成生产连线用于大批量成产。
2.2设计要求
首先要满足用户的各种需要，确保机床的加工范围、工业淬火的精度和生产的经济性等原则。
合理安排工件的传动位置，尽量用较短的传动链，以简化机床机构，提高淬火机床传动机构的传动精度和传动效率。
通用机床必须满足参数标准和系列关于机床布局的方向规定，机床要求结构要简单、实用、合理。
冷却油量的控制装置：通过不同通径的电磁阀的相互结合来实现冷却油流量的控制。
模具驱动油缸与开合油缸协调动作以保证其同时达到工作位置。
设计参数：
模具驱动油缸：工作负荷 1000Kg
工作时间 3.2s
最大工作速度 0.075m/s
开合油缸：工作负荷 300Kg
工作时间 1.6s
最大工作速度 0.025m/s
2.3设备的主要技术参数
1、每循环淬火零件数量 2件
2、生产节拍 6分钟（可调）
3、油循环冷却时间 0-99分钟
4、设备主参数立柱间距 960mm
动横梁行程 120mm
最大速度 75mm/s
进程 75mm/s
回程 65mm/s
工作台行程 500mm
最大速度 50mm/s
进程 50mm/s
回程 50mm/s
6、机械手横向行程 750mm
提升距离 120mm
手指抓取范围 160-260mm
单向循环时间 3-5s
7、液压站油泵最大工作压力 10Mpa
公称流量 40L/min
电机功率 5.5KW
8、冷却系统出油口距地面高度 2500mm
贮油箱有效容积 1.5m х0.8mх0.65m
循环泵功率 3KW
循环泵扬程 14m
2.4 设备结构
2.4.1 设备组成部分
1、淬火压床主机 1台
2、淬火模具 4套随主机配备
3、机械手 1套单独配备
4、高位油箱 1套单独配备
循环泵及油箱 1套随高位油箱配备
5、液压站 1套单独配备
电机、泵 1套随液压站配备
6、电气控制箱 1套单独配备
7、翻转台 1套单独配备
淬火压床机身采用板焊结构，机身是全机床的承载框架。动横梁工作油缸固定在上横梁上，动横梁设计有导向杆，与衡量上的导向套滑配。动横梁上装有卸料油缸，正对油缸的下面装有淬火上模具。动横梁的下表面连接着起冷却作用的开合油缸。工作台由一只油缸可以在导轨上上下移动。配油阀箱与工作台相对，装在立柱一侧。液压操作板在机顶上侧，就地控制箱在机柱的一侧，就地起控制作用。
机床在正常工作时就地控制柜起控制按钮站的作用。机床的工作台和动横梁配备带有内撑式淬火模具，在淬火过程之中可以对工件发出力的作用，以克服工件应力变形。机床上下料的机械手移动导轨和机床的中心线重合。导轨一端用螺钉固定在机床的上横梁上，另一端利用支柱来支撑，形成和机床可相连接的过桥形式，机械手在上面移动，完成从送料端上的红热件套入淬火模具中，再从淬火模具中取出已经淬火完成的工件放到出料端。
液压系统采用一体化设计，即液压发生装置置操纵板于一体，油泵的输出压力油直接经过操纵板、控制阀、管道和安装在机床上的分油板，来控制执行各个部件的动作，液压油箱侧面内配有水冷式冷却器。
机械手和冷却油配流阀采用气压传动，气阀采用二组集装阀，一组用来控制机械手的动作，二组控制经配阀的动作，压缩空气经过气源三联体向集装阀供气。
电柜控制系统由总电控柜、机床控制箱和就地控制柜组成。总电控制柜装有PLC主机及扩展、一次执行器件，柜门上还设有控制按钮。机床控制箱设计有操作、按钮控制
用来进行各种调整、调试、单动、自动各项操作功能的实现。就地按钮有启动、循环、急停三个常规按钮，便于机床的操作和控制。
图1铁路轴承淬火压床示意图
2.4.2机床的特点
1：、机身配有可以移出工作台进行卸料，机床机构相对简单，有良好的工艺性
2、开合油缸内冷却油从上到下、从外到内循环流动形成循环冷却系统。由得定向流动增加了冷却效果
3、脱模可靠，装卸工件十分容易，便于机械手操作
4、机械手动作敏捷、准确
5、高位油箱自流进行冷却，小功率电泵进行补充液体，冷却油流动十分稳定、平稳
6、PLC程序自动控制同时还有保护和报警提示功能，扩大应用范围
7、就地控制柜操作方便、安全、灵敏
8、内圈用液压脱料式内撑模具，淬火件尺寸稳定、变形量小，便于机械手工作和人工上下料操作。
2.5机床简述
2.5主机
主机由负荷框架、动横梁、移动台三部分组成。负荷框架由动横梁、左右立柱、底座构成，其作用是承受压件反力、油罩反力和脱模油缸的负荷以及汇集排除淬火冷却油液。
淬火压床主要由加压、升降、旋转、退料、和卸料等部分组成。
机床主横梁与主油缸、模具缸、上模具、油罩、导向柱、排油管、密封条组成。其作用是完成淬火和脱模。固定在上横梁的升降。左右导轨主要是方便机床的左右滑移。移动工作台主要由导轨座、工作台、油缸、压板、接板、进油管、挡铁组成。起作用是方便进行装卸料，工件回位后实现淬火。
2.5.1、加压部分
加热后的工件由进料道滚入到随动托轮16 的两根辊棒11 上, 在活塞杆10 内,安装着转轴12, 当活塞杆10 向右移动时, 移动压模15 将工件推套在主转压模18 上。与此同时,套装在转轴12 上的推杆13, 将随动托轮16 推进一段行程之后, 使随动托轮上的辊棒11 始终托着工件。注意工件压靠后应离开辊棒2mm, 使工件旋转时不与辊棒接触。
2.5.2升降部分
油缸体1 与床体3 固定相连联, 活塞杆2 通过座筒5与升降床身14 固定相连联, 活塞杆2 如向下移动时, 使升降床身14 及工件沉入油底。
2.5.3 旋转部分
工件进入油底立即进行旋转是由电机通过一对圆锥齿轮6 和7, 及两对直齿轮8 和26 带动主轴21旋转的。
2.5.4退料部分
工件在油中按预定时间旋转结束时, 工件升起, 活塞杆10 左移退回,之后主轴21 内的弹簧25, 推着推料杆24, 通过穿销20、推料筒19 将工件推出。同时，随动托轮16 在弹簧17 的作用下, 随着移动压模19 退入到挡料筒9 内时, 最后挡料筒将工件挡落在随动拖轮16 的辊棒11 上。
2.5.5卸料部分
工件落在随动托轮的辊棒上后,接着随动托轮通过齿条22、齿轮23 翻转90!, 将工件翻入出料道
图2 淬火压床结构示意图
3淬火压床液压系统的设计
3.1液压系统的组成
按液压循环方式的不同，液压传动系统可以分为开式和闭式两种。在开式系统中，油泵从油箱吸油，供入液动机后再排出油箱。其结构简单，散热结构简单，散热良好，油液能在油箱内澄清，因而应用比较普遍。但油箱较大，客气和油液的接触机会较多，容易渗入。在闭式系统中，油泵进油管直接与液动机的排油管相通，形成一个闭合循环。为了补偿系统的泄露损失，因而常需附加一个小型的辅助补偿油泵和油箱。
液压传动系统的主要组成
1、液动机（液压缸、液压马达）
2、液压泵
3、控制调节装置。包括各种压力、流量及方向控制阀，用以控制和调节液流的压力、速度和方向，以满足机器的工作性能要求和实现各种不同的工作循环。
4、辅助装置。如油箱、冷却器、滤油器、蓄能器、管道以及控制仪表等。
5、传动介质。是指各类液压传动中的液压油和乳化液。
3.2 液压传动的基本性质
3.2.1：力比例关系
液压传动区别于其他传动方式的基本特征一：力的传递是靠液体压力的传递来实现的，或者说力的传递是按帕斯卡原理来进行的。因此有人把液压传动成为“静压传动”。帕斯卡原理：在密闭容器内，施加于静止液体上的压力等值地作用于液体的各个部分。
结论：
在液压传动中的工作压力取决于负载，而与流入的液体量的多少没有任何的关系。注意：负载包括，有效负载、无效负载、液体的流动阻力。
3.2.2运动关系
液压传动区别于其他传动方式的基本特征二：运动速度的传递是按照“容积变化相等”的原则进行的。基于此：有人称液压传动为“等容积式液体传动”。
在流体力学中，把单位时间内流过某一通流截面A的流体体积成为流量，则流量Q = v * A
结论：
1、活塞移动速度正比于流入液压缸中的油液流量Q,与负载无关。
2、活塞的运动速度反比于活塞面积，可通过对活塞面积的控制来控制液体速度。
3.2.3 功率关系
由前述可得：
P = Fv =Wv =Pq
上式说明，在不计各种功率损失的条件下，液压传动系统的输出功率Wv等于输入功率Fv，并且液压传动中的功率可以用压力P和流量Q的乘积来表示。
3.3液压传动的特点
3.3.1 液压传动的特点
与电气及机械传动方式比较，液压传动具有以下优点：
1、同样的功率，液压传动的质量轻、结构紧凑、惯性小；
2、能在很大调整范围内，实现无级调速；
3、运动平稳，便于实现频繁及平稳的换向；
4、与电气或压缩空气相配合，可实现多样的自动化；
5、系统内全部机构都在油内工作，能自行润滑，经久耐用；
6、液压元件易于实现通用化和标准化；
7、液压传动易于实现过载保护；
3.3.2液压传动的缺点
1、泄露难以避免，影响工作效率和运动的平稳性，而且不适合用于较高的定比传动。为了防止泄露，配合件的制造精度要求相对比较高；
2、油液的温度及粘度的变化，会影响传动件机构的工作能力。在低温及高温条件下，采用液压传动，均有较大的困难；
3、油液中如渗有空气，则会产生噪音并使传动不平稳；
4、液压元件的制造及系统的调整均需要较高的技术水平；
5、确定故障产生的原因及消除这些原因都比较困难；
6、液压传动有较多的能量损失；
7、液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在很高和很低的温度下工作；
8、液压传动出现故障不易排除；
3.3.3液压泵、液压马达的选择应用
一般常用的油泵有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵。按泵的流量特性，可以分为定量泵和变量泵这两种类型。前者指当油泵转速不变时，不可以调节流量的变化。后者是指当油泵转速不变时，通过变量机构的调节，可使泵具有不同的流量。一般调节流量的方式有手动、电动、液动、随动和压力补偿等基本形式。齿轮泵一般均为定流量泵，叶片泵和柱塞泵有定流量和变流量两种形式。此外，对变量泵，按照输油方向，又可以分为单向和双向变量泵。前者工作时，输油方向不可以改变；后者工作时，通过调节可以改变油流的方向。
齿轮泵可以分为外啮合及内啮合两种。前者构造十分简单，价格便宜。应用广泛。后者这种制造十分复杂，所以采用基本较少，但由于其体积小，重量轻、流量均匀所以寿命比较长，因而适合某些体积要求紧凑，重量要求轻的机器上。为了提高泵的流量均匀和运行稳定性，可以采用螺旋齿轮或者是人字齿轮。在结构上可以做成单机泵，
双级泵和双联泵。齿轮泵构造简单，价格合适，工作可靠，维护方便，对于冲击负荷适应性好，旋转部分惯性小。但是它的漏油较多，轴承负荷较大，磨损较为剧烈。主要用于一般工程机械、矿山机械、农业机械等行业。
叶片泵分单作用非卸荷式和双作用卸荷式两种。前者转子及轴受单向力，承受较大弯矩，故称为非卸荷式。然而后者，泵的吸油孔与压油孔都是径向相对的，轴只受扭矩不受弯矩，故称为卸荷式。单作用式叶片泵，可以采用改变定子和转子间偏心距的方法来调节流量的大小，所以一般适合做变量泵。但是相对运动部件较多，泄露较大，调节也就不方便，不适合于高压。双作用叶片泵，只能做定量泵。压力较高。输油较为均匀，应用较为广泛。叶片泵一般用于中、快速度，作用力中等的液压系统中，常见的工作场合有机床、油压机、起重运输机械、工程机械塑料注射机等等。
柱塞泵分轴向柱塞泵和径向柱塞泵两种。前者较后者有很多的优点：当功率和转速相同时，径向尺寸小，结构紧凑，因而有较小的惯性矩，单位功率所消耗的金属较少。转速高，压力大，效率较高。泵的径向作用力小，变量调节十分方便。但是轴向柱塞泵的轴向尺寸大，轴向作用力大，使止推轴承构造复杂化，加工工艺复杂，制造困难。
3.3.4液压缸的分类
液压缸的种类繁多，按照不同的分类方法，主要有以下类型：
1、按照运动方式的不同分为：往复直线运动液压缸和往复摆动液压缸；
2、按照压力作用方式可分为：单作用液压缸和双作用液压缸。对于单作用液压缸，
液压力只能使液压缸单向运动，返回靠外力，对于双作用液压缸，液压缸正反两个方向的运动均靠液压力。
3、按照结构特点分为：活塞式、柱塞式、组合式。活塞式和柱塞式是液压缸的基本结构形式，而组合式则是他们的组合，以适应不同条件的要求。组合式种类较多，如伸缩缸、增压缸、串联缸等。
液压缸结构简单，工作可靠，维修方便，所以应用相当地广泛，其数量也远远超过了液压马达。
3.3.5液压阀的选择与使用
直动式溢流阀与先导式溢流阀的流量一压力特性比较；减压阀的作用；调速阀的基本工作原理是本章的难点。从直动式溢流阀与先导式溢流阀的流量一压力特性曲线可看出,直动式溢流阀的调压偏差大于先导式,即其曲线斜率小于先导式。这是因为直动式溢流阀阀芯上的调压弹簧直接与阀的人口油压相对抗,为使弹簧能在较小的压缩量下获得足够的弹簧力(液压力),弹簧刚度较大(远大于先导式溢流阀主阀芯上的平衡弹簧刚度,否则弹簧将加长,阀体将增大),这就使得开启压力(克服弹簧力、刚刚顶起阀芯的液压力)与额定压力(将阀芯顶到最高位置、弹簧压缩量为最大时的液压力,即全流压力)之差一一调压偏差加大(大于先导式溢流阀的调压偏差),故使曲线斜率小于先导式溢流阀,在流量发生相同或单位变化时,阀人口压力的波动量直动式溢流阀大于先导式,其定压精度低于先导式。又由于在高压大流量下,特别是在高压下,直动式溢流阀的弹簧力(变形量)较大,人工操作(旋转调整螺母)很费力,故直动式溢流阀适用于低压、小流量系统o而先导式溢流阀则因其调压偏差小(主阀芯上的平衡弹簧刚度很软),开启比大,定压精度高,调节省力[调压弹簧刚度虽然很大,但导阀(锥阀)的有效承压面积很小,故弹簧力自然减小,调节省力、灵活]而适用于高压大流量系统。
减压阀的作用是减压、稳压:将较高的人口压力扣减低为较低的出口压力P2(即减压),并使P2稳定在所调定的数值上(即稳压)。当负载(减压支路的负载)为零或负载所决定的压力小于减压阀的调定压力时,减压阀口常开,减压阀处非工作状态,这时减压阀口相当于一个通道,减压阀出口油压为零或为小于减压阀调定压力的某个数值；当负载压力等于减压阀调定压力时,减压阀口关小,减压阀处工作(减压)状态,其出口压力为所调定的额定值；当负载压力大于减压阀的调定压力或为无穷大(液压油推不动负载、负载速度为零)时,减压阀仍处于工作状态,出口压力仍为减压阀的调定值。与前者不同的是此时负载流量(流径减压阀口通向负载的流量)已为零(因负载已停止运动),但仍有一部分流量经减压阀的导阀泄回油箱,因此,此时减压阀阀口的流量并不为零。这一点有些初学者理解不透,判断经常有误。
调速阀的基本工作原理：其前置减压阀的作用是保证调速阀中节流阀两端压差不随负载而变化,使所控制的速度稳定(只取决于节流阀的过流断面积)。但是从普通节
流阀与调速阀的特性曲线看即二者作用相同。这主要是调速阀由不工作到工作这一启动(过渡)过程所致。调速阀在不工作时,其中的减压阀阀芯处最下端、减压阀口开度最大,不起减压作用,相当于一通道。此时的调速阀就是个普通的节流阀,所以二者的特性曲线重合。这时的减压阀出口、即节流阀入口处的油压还较小,还不足以克服减压阀阀芯上面的油压和弹簧力；当输入流量增加时,节流阀人口即减压阀出口泊压憋高,当憋高的油压对阀芯向上的作用力大于阀芯上端的油压与弹簧力之和时,亦即阀芯两端(下端与上端)的压差大于阀芯上端的弹簧力时,减压阀芯被顶起、上移,最后稳定在某一位置上,从而使减压阀口关小,起减压作用,调速阀启动完毕,进入工作状态。此后不管调速阀两端压差如何变化,其流量都是不变的。因此,若设完成启动过程的阀芯两端的压差为▽Pmin,则只有在阀芯两端(调速阀两端)压差▽P >▽Pmin时,调速阀才能进入工作状态,调速阀的特性曲线亦呈水平状态,。
3.3.6液压油的使用要求
3.4 任务分析
设计参数：
模具驱动油缸：工作负荷 1000Kg
工作时间 3.2s
最大工作速度 0.075m/s
开合油缸：工作负荷 300Kg
工作时间 1.6s
最大工作速度 0.025m/s
设计要求：
模具驱动油缸与开合油缸协调动作以保证其同时达到工作位置。
系统压紧力F=40000N。工件重G=10000N；机械手重G=600N；模具重G=40000N；滑台重G=1000N；系统要求最大速度V=75mm/s=0.075m/s 启动与减速时间t=0.5s 则有；
横梁；下降V=0.065m/s；上升V=0.075m/s .行程：L=200mm
工作台：前进V=0.050m/s；后退V=0.060m/s 行程：L=450mm
模具油缸：下降V=0.050m/s；上升V=0.065m/s行程： L=260mm
开合油缸：下降V=0.050m/s；上升V=0.070m/s行程： L=300mm
其导轨面的夹角为90度，已知垂直作用于导轨的载荷
F N =120N，静摩擦因数：F
s
=0.2,动摩擦因数：F
d
=0.1。
液压缸的机械效率为η=0.91。
3.5 液压系统方案的确定
液压工作过程：
工作台液压缸：后退——前进；
动横梁：下降——上升；
模具缸：下降——上升；
综上所述，考虑到系统的流量很大，变量泵不好选，第二种方案的经济性好，系统效率高，因此从提高系统的效率，节省能源的角度考虑，采用单个定量泵的、供油方式不太适，宜选用双联式定量叶片泵作为油源，所以选第二种方案。
3.6 负载分析
3.6.1 工作负载
动横梁；工作最大负载：
F=10000+600N=10600N
工作台：工作最大负载
F=0.2×（10000+1000）N=2200N
模具油缸：工作最大负载
F=40000N
模具油缸有两个相同的油缸，所以每个的工作负载满载时为
F=40000/2N=20000N 。
开合油缸：工作最大负载
F=40000N
模具油缸有两个相同的油缸，所以每个的工作负载满载时为
F=40000/2N=20000N 。
3.6.2 磨擦负载
由于工件为垂直起升，所以垂直作用于导轨的载荷可由其间隙和结构尺寸可根据公式
22X
N FlK F COS δθ=计算出滑台垂直作用于导轨的压力约为120N ，取0.20.1s d f f ==，则有：
静摩擦负载
(0.2120/sin45)33.94 fs
F N N
=??=
动磨擦负载
(0.1120/sin45)16.97 fd
F N N
=??=
3.6.3、惯性负载
动横梁：
加速时最大惯性负载
F= G/g×△v/△t =10600/9.81×0.075/0.5N=162.08N
制动时最大惯性负载
F= G/g×△v/△t =10600/9.81×0.075/0.5N=162.081N
工作台:
加速时最大惯性负载
F=G/g×△v/△t=2200/9.81×0.060/0.5N=26.911N
制动时最大惯性负载
F=G/g×△v/△t=2200/9.81×0.060/0.5N=26.911N
模具油缸：
加速时最大惯性负载
F=G/g×△v/△t=20000/9.81×0.065/0.5N=265.04N
制动时最大惯性负载
F=G/g×△v/△t=22000/9.81×0.065/0.5N=265.04N
开合油缸：
加速时最大惯性负载
F=G/g×△v/△t=20000/9.81×0.070/0.5N=285.42N
制动时最大惯性负载
F=G/g×△v/△t=22000/9.81×0.070/0.5N=285.42N
根据以上计算，考虑到模具，动横梁液压缸垂直安放，其重量较大，为防止因自重而下滑，系统中应设置平衡回路。因此在对快速向下运动的负载分析时，就不考虑滑台2的重量。
3.6.4、最大负载
动横梁
F=（10600+162.08+33.94）/0.91N=11863.76N
工作台:
F=（2200+26.91+33.94）/0.91N=2484.45N
模具油缸：
F=（20000+265.04+33.94）/0.91N=22306.57N
开合油缸：
F=（20000+285.43+33.94）/0.91N=22328.97N
3.7液压缸主要参数的确定
液压缸：是液压系统中的执行元件，它的职能是将液压能转换成机械能。液压缸的输入量是流体的流量和压力，输出的是直线运动速度和力。液压缸的活塞能完成直线往复运动，输出的直线位移是有限的。
结构形式可分为：缸体固定和活塞杆固定
缸体固定－工作台往复运动范围为活塞有效行程的三倍，（占地面积较大）。常用于小型设备。
活塞杆固定－工作台往复运动的范围为活塞有效行程的两倍（活塞杆固定，缸筒与工作台相连，进出油口可以做在活塞杆的两端（油液从空心的活塞杆中进去）。也可以做在缸筒的两端（需用软管连接）。动力由缸筒传出。常用于中、大型设备上。
单活塞杆式液压缸的特点：
往复运动速度不同－常用于实现机床的快速退回和慢速工作进给。
两端面积不同，输出推力不相等。无杆腔吸油时－工作进给运动（克服较大的外负载）。有杆腔进油时－驱动工作部件快速退回运动（只克服摩擦力的作用）。
工作台运动范围等于活塞杆有效行程的两倍。
缸体和底盖焊接成一体。活塞靠支撑环导向用Y型密封圈密封，活塞与活塞杆用螺纹连接。活塞杆靠导向套导向，用V型密封圈密封。端盖和缸体用螺纹连接，螺母用来调整V型密封圈的松紧。缸底端盖和活塞杆头部都有耳环，便于铰接。因此这种液压缸在往复运动时，其轴线可随工作需要自由摆动。
综上所述，选择单活塞杆式液压缸
3.7.1、初选液压缸的工作压力
根据分析此设备的负载，按类型属组合机床类，所以初选液压缸的工作压力为4.0MPa
1.3.2计算液压缸的尺寸
动横梁
A=F/P=11863.76/4000000m^2=2.966×10^3 m^2
D=(4A/∏)^0.5=(4×3.022×0.001/3.1415926)^0.5m=0.0613m 按标准取：D=63mm。
工作台
A=F/P=2484.45/4000000m^2=0.621×10^3 m^2
D=(4A/∏)^0.5=(4×0.621×0.001/3.1415926)^0.5m=0.0281m 按标准取：D=32mm。
模具油缸：
A=F/P=22306.57/4000000m^2=5.577×10^3 m^2
D=(4A/∏)^0.5=(4×6.968×0.001/3.1415926)^0.5m=0.084m 按标准取：D=90mm。
开合油缸：
A=F/P=22328.97/4000000m^2=5.582×10^3 m^2
D=(4A/∏)^0.5=(4×6.968×0.001/3.1415926)^0.5m=0.084m 按标准取：D=90mm。
根据快上和快下的速度比值来确定活塞杆的直径：
横梁：
D^2/(D^2-d^2)=75/65
d=23.004mm
按标准取：d=25mm。
无杆腔面积
A=(∏D^2)/4=3.1415926*63*63/4=3117.25mm^2
有杆腔面积
A=∏(D^2-d^2)/4=3.1415926*(63*63-25*25)/4
=2626.37mm^2
工作台
压床机构设计
课程设计说明书题目：机械原理课程设计 二级学院 年级专业 学号 学生姓名 指导教师 教师职称
目录 一. 设计要求------------------------------------------------------1 1. 压床机构简介---------------------------------------------------1 2. 设计内容-------------------------------------------------------1 (1) 机构的设计及运动分折------------------------------------------2 (2) 机构的动态静力分析--------------------------------------------3 (4) 凸轮机构设计--------------------------------------------------3 二．压床机构的设计: ----------------------------------------------4 1. 连杆机构的设计及运动分析---------------------------------------4 (1) 作机构运动简图------------------------------------------------4 (2) 长度计算------------------------------------------------------4 (3) 机构位运动速度分析---------------------------------------------5 (4) 机构运动加速度分析--------------------------------------------6 (5) 机构动态静力分析----------------------------------------------8 三．凸轮机构设计-------------------------------------------------11 四．飞轮机构设计-------------------------------------------------12 五．齿轮机构设计-------------------------------------------------12 六．心得体会-----------------------------------------------------14 七．参考---------------------------------------------------------15
压床机械设计
机 说明书 设计题目：压床机械设计学院：机械工程学院班级：机英093班设计者： 同组人： 指导教师： 2012年7月1日
目录 一、题目 (2) 二、原始数据与要求 (2) 1、工作原理 (2) 2.设计要求 (2) 3.设计数据 (2) 4.设计内容 (3) 三、执行机构方案选型设计 (3) 四、机构设计 (7) 1、连杆机构的设计 (7) 2、凸轮机构的设计 (9) 五、传动方案设计 (11) 六、机构运动分析与力的分析 (13) 1、位置分析 (13) 2、速度分析 (14) 3、加速度分析 (14) 七、制定机械系统的运动循环图 (17) 八、设计结果分析、讨论，设计心得 (18) 九、主要参考资料 (18) 附录 (19)
一、题目：压床机械设计 二、原始数据与要求 1. 工作原理 压床机械是有六杆机构中的冲头（滑块）向下运动来冲压机械零件的。图13.1为其参考示意，其执行机构主要由连杆机构和凸轮机构组成，电动机经过减速传动装置（齿轮传动）带动六杆机构的曲柄转动，曲柄通过连杆、摇杆带动滑块克服阻力F冲压零件。当冲头向下运动时，为工作行程，冲头在0.75H内无阻力；当在工作行程后0.25H行程时，冲头受到的阻力为F；当冲头向上运动时，为空回行程，无阻力。在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副的油泵凸轮机构。 2.设计要求 电动机轴与曲柄轴垂直，使用寿命10年，每日一班制工作，载荷有中等冲击，允许曲柄转速偏差为±5%。要求凸轮机构的最大压力角应在许用[α]之内，从动件运动规律见设计数据，执行构件的传动效率按0.95计算，按小批量生产规模设计。 3.设计数据
机械原理课程设计-压床机构的设计
压床机构设计说明书 院系：机电工程学院 班级:机械XXX班 学号: 姓名: 指导老师:
目录
一、设计题目 压床机构的设计 二、工作原理 压床机械是由六杆机构中的冲头（滑块）向下运动来冲压机械零件的。图1为其参考示意图，其执行机构主要由连杆机构和凸轮机构组成，电动机经过减速传动装置（齿轮传动）带动六杆机构的曲柄转动，曲柄通过连杆、摇杆带动滑块克服阻力F冲压零件。当冲头向下运动时，为工作行程，冲头在内无阻力；当在工作行程后行程时，冲头受到的阻力为F；当冲头向上运动时，为空回行程，无阻力。在曲柄轴的另一端，装有供润滑连杆机构各运动副的油泵凸轮机构。 三、设计要求 电动机轴与曲柄轴垂直，使用寿命10年，每日一班制工作，载荷有中等冲击，允许曲柄转速偏差为±5％。要求凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内，从动件运动规律见设计数据，执行构件的传动效率按计算，按小批量生产规模设计。 四、原始数据 见下表
五、内容及工作量 根据压床机械的工作原理，拟定执行机构（连杆机构），并进行机构分析。 根据给定的数据确定机构的运动尺寸, l CB=，l CD=～l CO4。要求用图解法设计，并将设计结果和步骤写在设计说明书中。 连杆机构的运动分析。分析出滑块6的位移、速度、加速度及摇杆4的角速度和角加速度。 连杆机构的动态静力分析。求出最大平衡力矩和功率。 凸轮机构设计。根据所给定的已知参数，确定凸轮的基本尺寸（基圆半径r o、偏距e和滚子半径r r），并将运算结果写在说明书中。画出凸轮机构的实际廓线。编写设计说明书一份。应包括设计任务、设计参数、设计计算过程等。 六、设计计算过程 1. 压床执行机构（六杆机构）的设计 根据给定的数据，利用autocad绘制出当摇杆摆到两极限位置时，机构运动简图（图3）。
机械原理课程设计压床
一、压床机构设计要求 1.压床机构简介 图9—6所示为压床机构简图。其中，六杆机构ABCDEF 为其主体机构，电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮z1-z2、z3-z4、z5-z6将转速降低，然后带动曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力Fr 而运动。为了减小主轴的速度波动，在曲轴A 上装有飞轮，在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。 2.设计内容： （1）机构的设计及运动分折 已知：中心距x1、x2、y, 构件3的上、下极限角，滑块的冲程H ，比值 CE ／CD 、EF ／DE ，各构件质心S 的位置，曲柄转速n1。 要求：设计连杆机构 , 作机构运动简图、机构1～2个位置的速度多边形和加速度多边形、滑块的运动线图。以上内容与后面的动态静力分析一起画在l 号图纸上。 （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。 （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δ?，回程角δ'，从动件的运动规律见表9-5，凸轮与曲柄共轴。 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 二、压床机构的设计 1、连杆机构的设计及运动分析 （1） 作机构运动简图： （2）长度计算： 已知：X 1＝70mm ， X 2＝200mm ，Y ＝310mm ， ψ1 3＝60°，ψ11 3＝120°， 设计内容 连杆机构的设计及运动分析 单位 mm （o ） mm r/min 符号 X1 X2 y ρ' ρ'' H CE/C D EF/D E n1 BS2/B C DS3/D E 数据 70 200 310 60 120 210 1/2 1/4 90 1/2 1/2
机械原理课程设计——压床机构设计
目录 一压床机构设计要求 (2) 1.压床机构简介 (2) 2.设计内容 (2) 3.设计数据 (3) 二机械机构简图 (4) 三机构速度运动分析 (6) 四加速度分析 (8) 五机构动态静力分析 (10) 六计算各运动服的反作用力 (11) 1对构件5受力分析 (11) 2对构件2受力分析 (12) 3对构件3受力分析 (13) 4曲柄的力矩 (14) 七凸轮结构设计 (14) 八齿轮结构设计 (16)
一压床机构设计要求 1.压床机构简介 图9—6所示为压床机构简图。其中，六杆机构ABCDEF为其主体机构，电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮z1-z2、z3-z4、z5-z6将转速降低，然后带动曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力Fr而运动。为了减小主轴的速度波动，在曲轴A上装有飞轮，在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。 2.设计内容 （1）机构的设计及运动分折 已知：中心距x1、x2、y, 构件3的上、下极限角，滑块的冲程H，比值 CE／CD、EF／DE，各构件质心S的位置，曲柄转速n1。 要求：设计连杆机构 , 作机构运动简图、机构1～2个位置的速度多边形和加速度多边形、滑块的运动线图。以上内容与后面的动态静力分析一起画在l号图纸上。 （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。 （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δ?，回 程角δ'，从动件的运动规 律见表9-5，凸轮与曲柄共 轴。 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 3.设计数据
机械原理课程设计压床机构
湖南科技大学 课程设计 课程设计名称：《机械原理》课程设计 学生姓名： 学院： 专业及班级： 学号： 指导教师： 2013 年 1 月 10 日 课程设计任务书 机电学院机制系系主任： 学生班级：2010材成1、2、3 班日期： 一、设计目的： 在学习和了解机械的通用构件和机械运行基本原理的基础上，要求学生理论与实践相结合，深入了解机械的通用构件和机械运行基本原理在工程常见机械中的应用，提高学生将机械原理的基本概念和原理综合应用能力和实际动手能力。 二、学生提交设计期限： 在本学期2012年12月17日至2012年12月21日完成，设计必须学生本人交指导老
师评阅。 三、本设计参考材料： 《机械原理》《机械原理课程指导书》 四、设计题目的选定： 参考设计题目附后页，任选一题。 五、设计要求： 1、查阅相关资料； 2、提出整体系统设计方案； 3、详细设计所设计机构的原理、组成及参数等； 4、说明设计分析的步骤和计算过程； 5、设计过程绘制相关设计的CAD图纸。 六、设计成果及处理说明书主要章节： 1．设计成果（包括说明书、CAD图纸等）； 2．设计说明书格式及主要章节： a.封面（参照学院规定标准）； b.设计任务书（包括选定设计题目与要求，可复印）； c.目录
d.说明书正文；（主要包括系统总体方案分析及参数确定；） e.设计总结及体会； f.参考文献 七、设计所得学分及成绩评定： 本设计单独算学分及成绩：占1个学分。 考核与评分主要分四个方面： 1．学生平时出勤及工作态度； 2．说明书、设计图纸的规范与正确程度及独立工作能力； 3．答辩成绩（部分学生）。 八、设计进度与答疑： 1、确定设计题目及查阅资料，并确定方案：日； 2、虚拟仪器设计及撰写设计报告：日； 3、运行调试检测与修改，完成课程设计报告：～日； 4、提交设计报告，部分学生答辩：日。 学生签名：指导老师签名： 学号： 日期：日期：
压床课程设计
压床机构 曲柄连杆机构 一、机构简介及设计数据 1．机构简介 图中所示为压床机构简图。其中，六杆机构ABCDEF为其主体机构，电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮z1-z2、z3-z4、z5-z6将转速降低，然后带动曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力F r而运动。为了减小主轴的速度波动，在曲轴A上装有飞轮，在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。 2．设计数据 设 计 内 容 连杆机构的设计及运动分析 符 号x1x2y 3 ψ'" 3 ψ H CE CD EF DE1n 2 BS BC 2 DS DE 单 位 mm ( °) mm r/min 方 案 二 60 170 260 60 120 180 1/2 1/4 90 1/2 1/2 二．设计内容 1．连杆机构的设计及运动分析
已知：中心距x 1、x 2、y,构件3的上下极限角"3ψ 3ψ'，滑块的冲程H ，比值CE/CD 、EF/DE ，各构件质心S 的位置，曲柄转速n 1。 要求：设计连杆机构，作机构的运动简图、机构1～2个位置的速度多边形和加速度多边形、滑块的运动线图。以上内容与后面的动态静力分析一起画在1号图纸上。 已知H=180mm ，x 1=60mm,x 2=170mm,y=260mm,ψ3′=60°, " 3 ψ=120°CE/CD=1/2,EF/DE=1/4.n 1=90r/min. 根据几何关系可知。DE=180mm ，CE=60mm ，DC=120mm ，EF=45mm ，AB=51mm ，BC=210mm. （1）速度：（m/s ） 当构件处于起始点1时，运动简图始图所示。构件1绕A 点作逆时针转动，其其速度方向如图所示，大小为v B =l AB ω1. v c = v B + v CB 大小： 0.336 l AB ω1 0.298 方向： ⊥CD ⊥AB ⊥BC /c E v v =./.CD ED L L ωω?3 0.5042 E C V V ==m/s
压床设计--机械原理课程设计
机械原理课程设计—压床设计方案2的数据（程序计算结果） 结果如下： 点01: ω1= 9.42478rad/s, ω2= 2.11141rad/s, ω3=-0.00000rad/s, ω4= 0.00000rad/s, Vb= 0.5571649m/s, Vc=-0.0000000m/s, Ve=-0.0000000m/s, Vf= 0.0000000m/s, Vs2= 0.2785825m/s, Vs3=-0.0000000m/s, α2= 10.78rad/s^2, α3=-35.63rad/s^2, Xf= 0.0000000mm, Af= 4.4944m/s^2 点02: ω1= 9.42478rad/s, ω2= 2.05459rad/s, ω3=-1.84509rad/s, ω4= 3.42844rad/s, Vb= 0.5571649m/s, Vc=-0.2214111m/s, Ve=-0.3321166m/s, Vf= 0.2630176m/s, Vs2= 0.3259452m/s, Vs3=-0.2214111m/s, α2=-16.43rad/s^2, α3=-30.76rad/s^2, Xf= 7.0760756mm, Af= 5.3243m/s^2 点03: ω1= 9.42478rad/s, ω2= 1.25187rad/s, ω3=-3.45503rad/s, ω4= 4.38721rad/s, Vb= 0.5571649m/s, Vc=-0.4146038m/s, Ve=-0.6219058m/s, Vf= 0.5927802m/s, Vs2= 0.4624741m/s, Vs3=-0.4146038m/s, α2=-47.19rad/s^2, α3=-27.43rad/s^2, Xf= 30.5998346mm, Af= 6.2240m/s^2 点04: ω1= 9.42478rad/s, ω2=-0.28255rad/s, ω3=-4.83104rad/s, ω4= 1.79561rad/s, Vb= 0.5571649m/s, Vc=-0.5797250m/s, Ve=-0.8695875m/s, Vf= 0.8826018m/s, Vs2= 0.5673333m/s, Vs3=-0.5797250m/s, α2=-71.52rad/s^2, α3=-20.19rad/s^2, Xf= 72.3224913mm, Af= 3.3401m/s^2 点05: ω1= 9.42478rad/s, ω2=-2.04908rad/s, ω3=-5.26178rad/s, ω4=-4.16569rad/s, Vb= 0.5571649m/s, Vc=-0.6314130m/s, Ve=-0.9471195m/s, Vf= 0.9016423m/s, Vs2= 0.5305315m/s, Vs3=-0.6314130m/s, α2=-58.37rad/s^2, α3= 10.39rad/s^2, Xf=123.4535943mm, Af= -2.6819m/s^2 点06: ω1= 9.42478rad/s, ω2=-2.73330rad/s, ω3=-3.22751rad/s, ω4=-5.65589rad/s, Vb= 0.5571649m/s, Vc=-0.3873009m/s, Ve=-0.5809514m/s, Vf= 0.5672299m/s, Vs2= 0.3164790m/s, Vs3=-0.3873009m/s, α2= 8.14rad/s^2, α3= 61.15rad/s^2, Xf=166.0953361mm, Af= -9.8040m/s^2 点07: ω1= 9.42478rad/s, ω2=-1.94916rad/s, ω3= 0.56059rad/s, ω4= 1.17394rad/s, Vb= 0.5571649m/s, Vc= 0.0672706m/s, Ve= 0.1009059m/s, Vf=-0.1038260m/s, Vs2= 0.3022247m/s, Vs3= 0.0672706m/s, α2=
压床机构设计
课程设计说明书 题目：________ 机械原理课程设计 二级学院年级 专业学号学 生姓名指导教 师教师职称
目录 一.-------------------------------------------- 设计要求 1 1. 压床机构简介---------------------------------- 1 2. 设计内容----------------------------------- 1 (1) 机构的设计及运动分折---------------------------- 2 (2) 机构的动态静力分析------------------------------ 3 (4)凸轮机构设计----------------------------------- 3 二.压床机构的设计：------------------------------ 4 1. ------------------------------------------------------------------------------ 连杆机构的设计及运动分析--------------------------------------------------- 4 (1) 作机构运动简图------------------------------- 4 (2) 长度计算----------------------------------- 4 (3) 机构位运动速度分析------------------------------ 5 (4) 机构运动加速度分析------------------------------ 6 (5) 机构动态静力分析------------------------------ 8 三.凸轮机构设计--------------------------------- 11 四.飞轮机构设计--------------------------------- 12 五.齿轮机构设计-------------------------------- 12 六.-------------------------------------------- 心得体会 14 七.------------------------------------------ 参考15
机械原理课程设计 压床齿轮机构设计
齿轮 6Z 与曲柄共轴。 五、要求： 1）用C 语言编写程序计算 ①中心距a '（圆整尾数为5或0或双数）； ②啮合角α'； ③ 按小轮不发生根切为原则分配变位系数1x 、2x ； ④计算基圆直径1b d 、2b d ，分度圆直径1d 、2d ，节圆直径1d '、 2 d '，分度圆齿厚1S 、2S ，基圆齿厚1b S 、2b S ，齿顶圆齿厚1a S 、2a S ，节圆展角θ；⑤重合度ε。 2）计算出齿形曲线，在2号图纸上绘制齿轮传动的啮合图。 3）编写出计算说明书。 指导教师：郝志勇 席本强 开始日期： 2011年 6 月 26 日 完成日期：2011年 6 月30 日
目录 1.设计容及要求 (1) 2.齿轮啮合原理图 (2) 3.数学模型 (3) 4.程序说明图 (5) 5.程序列表及其运行结果 (6) 6.设计总结 (14) 7.参考文献 (15)
1.设计容级要求 齿轮的设计 已知：齿数Z5、Z6，模数m,分度圆压力角α，齿数为正常齿制，工作情况为开式传动，轮齿Z6与曲柄共轴。 要求： 1）用C语言编写程序计算 ①中心距a′(圆整尾数为5或0或双数)； ②啮合角α′； ③按小齿轮不发生根且为原则分配变为系数x1、x2; ④计算基圆直径d b1、d b2，分度圆直径d1、d2,节圆直径d`1、d`2,分度圆齿厚s1、s2，基圆齿厚s b1、s b2,齿顶圆齿厚s a1、s a2,节圆展角?； ⑤重合度?； 2）计算出齿形曲线，在2号图纸上绘制齿轮传动的啮合图。 ⑶编写出计算说明书。
2.齿轮齿廓合原理图
3.齿轮机构的数学模型㈠渐开线直齿圆柱齿轮基本公式 i=z 2/z 1 a'=[1/2*m*(z1+z2)*1/5+1]*5 α'=arccos(a*cosα/a') d1=m z1d2=m z2 d b1=d1*cosαd b2=d2*cosαd a1=[z1+2(ha*+x1)]*m d a2=[z2+2(ha*+x2)]*m d f1=[z1-2(ha*+x1+c*)]*m d f2=[z2-2(ha*+x2+c*)]*m d i1=d1cosα/cosα' d i2=d 2 cosα/cosα' S1=1/2πm+2x1mtgα S2=1/2πm+2x2mtgα ㈡齿轮副传动质量指标 ⑴齿轮是否根切 ①标准齿轮不根切的最小齿数 Z min=2ha*/α sin2 ②不根切最小变位系数 X min1=ha*(Z min-z1)Z min
机械原理课程设计压床机构
机械原理课程设计压床 机构 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
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
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一、机构简介与设计数据 .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r F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 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。 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δ，回程角δ'，从动件 的运动规律见表9-5，凸轮与曲柄共轴。 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
.设计数据 二、压床机构的设计确定传动机构各杆的长度 已知：X1=60, X2=170, y=260, ' 360 ?=?,'' 3120 ?=?， 1 180,, 2 CE H mm CD ==
机械原理课程设计压床机构设计
Z S T U Zhejiang Sci-Tech University 机械原理课程设计 说明书 设计题目: 压床机构设计 专业班级： XXX 姓名学号： XXX 指导教师： XXX 完成日期： 2012年X月X日 目录 一. 设计要求 -------------------------------------------------------3 1. 压床机构简介 ---------------------------------------------------3 2. 设计内容 -------------------------------------------------------- 3 (1) 机构的设计及运动分折 ----------------------------------------3 (2) 机构的动态静力分析 -------------------------------------------3 (4) 凸轮机构设计 ---------------------------------------------------3 二．压床机构的设计: --------------------------------------------4 1. 连杆机构的设计及运动分析 -------------------------------4 (1) 作机构运动简图
---------------------------------------------4 (2) 长度计算-----------------------------------------------------4 (3) 机构运动速度分析-------------------------------------------5 (4) 机构运动加速度分析----------------------------------------6 (5) 机构动态静力分析-------------------------------------------8 三．凸轮机构设计-------------------------------------------------11 四．飞轮机构设计-------------------------------------------------12 五．齿轮机构设计-------------------------------------------------13 六．心得体会-------------------------------------------------------14 七、参考书籍-----------------------------------------------------14 一、压床机构设计要求 1.压床机构简介 图9—6所示为压床机构简图。其中，六杆机构ABCDEF为其主体机构，电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮z1-z2、z3-z4、z5-z6将转速降低，然后带动曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力Fr而运动。为了减小主轴的速度波动，在曲轴A上装有飞轮，在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。 2.设计内容： （1）机构的设计及运动分折 已知：中心距x1、x2、y, 构件3的上、下极限角，滑块的冲程H，比值 CE／CD、EF／DE，各构件质心S的位置，曲柄转速n1。 要求：设计连杆机构 , 作机构运动简图、机构1～2个位置的速度多边形和加速度多边形、滑块的运动线图。以上内容与后面的动态静力分析一起画在l号图纸上。 （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。 （3）凸轮机构构设计
机械原理课程设计之压床机构
机械原理课程设计说明书 设计题目： 学院： 班级： 设计者： 学号： 指导老师：
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一、机构简介与设计数据 .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 r F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 6 z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 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。 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δ，回程角δ'，从动件的运动规 律见表9-5，凸轮与曲柄共轴。 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 .设计数据 设计内容连杆机构的设计及运动分析符号 单位mm 度mm r/min 数据 I 50 140 220 60 1201501/2 1/4 100 1/2 1/2 II 60 170 260 60 1201801/2 1/4 90 1/2 1/2 III 70 200 310 60 120 210 1/2 1/4 90 1/2 1/2 连杆机构的动态静力分析及飞轮转动惯量的确定 [δ] G2 G3 G5 N 1/30 660 440 300 4000 1/30 1060 720 550 7000 1/30 1600 1040 840 11000
机械原理课程设计压床
目录 一. 设计要求-------------------------------------------------------3 1. 压床机构简介---------------------------------------------------3 2. 设计内容-------------------------------------------------------- 3 (1) 机构的设计及运动分折 ----------------------------------------3 (2) 机构的动态静力分析 -------------------------------------------3 (4) 凸轮机构设计---------------------------------------------------3 二．压床机构的设计: -------------------------------------------- 4 1. 连杆机构的设计及运动分析------------------------------- 4 (1) 作机构运动简图--------------------------------------------- 4 (2) 长度计算----------------------------------------------------- 4 (3) 机构运动速度分析------------------------------------------- 5 (4) 机构运动加速度分析----------------------------------------6 (5) 机构动态静力分析-------------------------------------------8 三．凸轮机构设计-------------------------------------------------11 四．飞轮机构设计-------------------------------------------------12
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机械原理课程设计压床 机构 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
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一、机构简介与设计数据 .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r F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 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。 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δ，回程角δ'，从动件的运 动规律见表9-5，凸轮与曲柄共轴。 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 .设计数据 设计内容连杆机构的设计及运动分析 符号 单位mm 度mm r/min 数I 50 140 220 60 1201501/2 1/4 100 1/2 1/2
据II 60 170 260 60 1201801/2 1/4 90 1/2 1/2 III 70 200 310 60 120 210 1/2 1/4 90 1/2 1/2 连杆机构的动态静力分析及飞轮转动惯量的确定 [δ] G2 G3 G5 N 1/30 660 440 300 4000 1/30 1060 720 550 7000 1/30 1600 1040 840 11000 凸轮机构设计 ［a］ΦΦS Φˊ0mm 0 16 120 40 80 20 75 18 130 38 75 20 90 18 135 42 65 20 75 二、压床机构的设计 .传动方案设计 优点： 结构紧凑，在Ｃ点处，力的 方向与速度方向相同，所以传动 γ=?，传动效果最好；满足 角90 急回运动要求；
压床机构设计
压床机构设计 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
课程设计说明书 题目：机械原理课程设计二级学院 年级专业 学号 学生姓名 指导教师 教师职称
目录 一. 设计要求------------------------------------------------------1 1. 压床机构简介---------------------------------------------------1 2. 设计内容-------------------------------------------------------1 (1) 机构的设计及运动分折------------------------------------------2 (2) 机构的动态静力分析--------------------------------------------3 (4) 凸轮机构设计--------------------------------------------------3 二．压床机构的设计: ----------------------------------------------4 1. 连杆机构的设计及运动分析---------------------------------------4 (1) 作机构运动简图------------------------------------------------4 (2) 长度计算------------------------------------------------------4 (3) 机构位运动速度分析---------------------------------------------5 (4) 机构运动加速度分析--------------------------------------------6 (5) 机构动态静力分析----------------------------------------------8 三．凸轮机构设计-------------------------------------------------11 四．飞轮机构设计-------------------------------------------------12 五．齿轮机构设计-------------------------------------------------12 六．心得体会-----------------------------------------------------14 七．参考---------------------------------------------------------15
机械原理压床机构设计说明书
机械原理课程设计说明书设计题目：压床机构设计 工程院（系）机械制造专业 班级机制1082班 学号 3 设计者黄军 指导老师峰 完成日期 2010 年7 月16日 海洋大学
目录 一. 设计要求----------------------------------------------------------------3 1. 压床机构简介--------------------------------------------------------------------3 2. 设计容-----------------------------------------------------------------3 (1) 机构的设计及运动分折 -------------------------------------------------3 (2) 机构的动态静力分析 ----------------------------------------------------3 (3) 凸轮机构构设计---------------------------------------------------------3 二．压床机构的设计: ----------------------------------------------------4 1. 连杆机构的设计及运动分析------------------------------------------4 (1) 作机构运动简图-----------------------------------------------------4 (2) 计算长度--------------------------------------------------------
压床设计
机械原理课程设计说明书 系部名称: 机械电子工程系 专业班级: 07级机制专升本1班 姓名：徐燕华 学号: 070531012
目录 概述······························· 设计项目·······························1．设计题目························ 2．机构简介························ 3．设计数据························ 设计内容·······························1．导杆机构的设计·················· 2.凸轮机构的设计··················· 3.齿轮机构的设计···················设计体会·····························参考文献······························附图····························
概述 一、机构机械原理课程设计的目的： 机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要实践环节。其基本目的在于： （１）进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。 （２）使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。 （３）使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。 （４）通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。 是高等工科院校机类专业学生,在《机械原理》课程理论教学之后的一个重要的综合性的教学环节.通过课程设计可以进一步巩固,掌握并初步运用机械原理的知识和理论,培养学生的系统设计和机构设计能力,开发和创新能力.其目的是: 1. 以机械系统运动方案设计与拟定为结合点,把机械原理课程中分散与各章的理论与方法融会贯通起来,进一步巩固和加深学生所学的理论知识. 2. 使学生能受到拟定机械运动方案的训练,具有初步的机构选型与组合和确定运动方案的能力. 3. 进一步提高学生运算,绘图和查找技术资料的能力. 4. 通过编写说明书,培养学生表达,归纳和独立思考与分析的能力. 二、机械原理课程设计的任务： 机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构（连杆机