压床机构设计-机械原理课程设计说明书

压床机构设计说明书班级 :XXXX

学号 :XXX

姓名:XX

完成日期:XXXX年XX月

一、压床机构简介 (2)

1.压床机构简介 (2)

2.设计内容 (3)

（1）机构的设计及运动分折 (3)

（2）凸轮机构构设计 (3)

二、执行机构的选择 (4)

方案一 (4)

（1）运动分析 (4)

（2）工作性能 (4)

（3）机构优、缺点 (5)

方案二 (5)

（1）运动分析 (5)

（2）工作性能 (6)

（3）机构优、缺点 (6)

方案三 (6)

（1）运动分析 (7)

（2）工作性能 (7)

（3）机构优、缺点 (7)

选择方案 (7)

三、主要机构设计 (8)

1、连杆机构的设计 (8)

2、凸轮机构设计 (8)

四、机构运动分析 (13)

五、原动件原则 (16)

六、传动机构的选择 (16)

七、运动循环图 (18)

八、设计总结 (19)

九、参考文献 (20)

一、压床机构简介

1.压床机构简介

压床机械是被应用广泛的锻压设备它是由六杆机构中的冲头（滑块）向下运动来冲压机械零件的。其执行机构主要由连杆机构和凸轮机构组成。图1为压床机械传动系统示意图。电动机经联轴器带动三级齿轮减速传动装置后，带动冲床执行机构（六杆机构，见图2）的曲柄转动，曲柄通过连杆，摇杆带动冲头（滑块）上下往复运动，实现冲压零件。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.设计内容

（1）机构的设计及运动分折

已知：中心距 x1、x2、y, 构件4 的上、下极限角，滑块的冲程 H，比值

CB／BO4、CD／CO4，各构件质心 S 的位置，曲柄转速 n1。

要求：将连杆机构放在直角坐标系下，编制程序，并画出运动曲线，打印上述各曲线图。（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2 和连杆5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：通过建立机构仿真模型，并给系统加力，编制程序求出外力，并作曲线，求出最大平衡力矩和功率。

（2）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 3，凸轮与曲柄共轴。

要求：根据给定的已知参数，确定凸轮机构的基本尺寸，并将运算结果写在说明书中。将凸轮机构放在直角坐标系下，编制程序画出凸轮机构的实际廓线，打印出从动件运动规律和凸轮运动仿真模型。

表3

二、执行机构的选择

方案一

（1）运动分析

该执行机构中不考虑凸轮机构，活动构件数n=5，低副数目Pl=7，高副数目Ph=0，不存在虚约束等，由以上条件可知机构自由度F=1，机构具有确定的自由度。电动机通过减速传动机构（齿轮传动）带动原动件曲柄1做匀速圆周运动，原动件曲柄1带动连杆2运动，连杆2带动摆杆5和连杆4运动，从而使滑块4在竖直方向上做往复运动，从而实现压压床的功能。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）工作性能

曲柄1做匀速圆周运动，连杆2随着曲柄1的周转不断的改变角度，摆杆5和连杆4也随着连杆2的角度变化产生运动，从而使滑块3速度变化，由于该机构不存在急回运动，使得滑块工作时的速度比较慢。在压床工作时，要实现机构的往返运动，必须给曲柄增加一个力才能使其正常工作，在工作行程中，连杆2、4，摆杆5，曲柄1也受到滑块3的反作用力各杆受力弯曲，对各杆的弯曲强度要求比较高，特别是杆2。

（3）机构优、缺点

优点：

该机构在设计上不存在影响机构运动的死角，机构在运转工程中不会因为机构本身的问题而突然停下来。机构使用凸轮和连杆机构，设计简单，维修、检测都很方便。该机构使用的连杆和凸轮都不是紧密的结构，不需要不需要特别的材料，加工工艺，具有很好的经济效益。缺点：

机构传递运动的构件过多，而且对各构件的强度要求相对较高，尤其是杆件2，不适用与较高的载荷。结构过于分散，不能以较小的力获得较大的效果。机构越多传递效率越差，损耗越多。所以此方案不适用于压床。

方案二

（1）运动分析

该执行机构中不考虑凸轮机构，活动构件数n=5，低副数目Pl=7，高副数目Ph=0，由以上条件可知机构自由度F=1，机构具有确定的自由度。电动机通过减速传动机构（齿轮传动）带动原动件曲柄1做匀速圆周运动，原动件曲柄1带动连杆2运动，连杆2带动摆杆3运动，滑块5在摆杆3上滑动，滑块,5和滑块4通过转动副相连接，从而使滑块4在竖直方向上做往复运动，从而实现压压床的功能。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。