机械原理课程设计报告压床机构的设计
压床机构设计说明书
院系:机电工程学院
班级:机械XXX班
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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。
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土5%。要求凸轮机构的最大压力角应在许用值[a ]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。
四、原始数据
五、内容及工作量
1、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。
2、根据给定的数据确定机构的运动尺寸,I CB F0.5I BO4,I CD=(0.25?0.35)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。
3、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。
4、连杆机构的动态静力分析。求出最大平衡力矩和功率。
5、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。、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。
6 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)
图3摇杆摆到两极限位置时,机构运动简图
由图3可知,因为DD 150 (即压头的行程H ),而三角形CCQ 4为等边三角形,可推出 四边形CC i D i D 为平行四边形,则CO 4 C 1O 4 CC i DD 1 150
则 CD 0.35CO 4
52.5,由 CB 0.5BQ ,则 BO 4 100 ,
AB O 2A O2B 162.3,
所以得到四条杆长 O 2A =48.55,AB =162.3,BO 4 100 O 2O 4
(4C 2 16&) 165
利用上述求得的曲柄摇杆机构各杆的长度,利用一款四杆机构设计及运动分析软件(图 4),输入四杆的杆长后可以得到:行程速比系数 K=(1800+ )/(180 0-)得,K=1.105,
摇杆的摆角 =60 0。 图4四杆机构的运动分析
图5摇杆的角位移曲线 图6摇杆的角速度曲线 图7摇杆的角加速度曲线
下面分析当摇杆分别摆到两极限位置时,滑块的速度及加速度。 原始数据要求,杆件2的转速n=80r/min ,则其角速度w 1为:
80* 2* n 亠 w 1 = rad/s=8.38 rad/s
60
点 A 的线速度 V A =W I l OA =0.41 m/s
用相对运动图解法作出以下两个位置的速度多边形和加速度多边形
tan O 2O 4E
50 160
0.3125, J 则 O 2O 4E 17.4°,
B I O 4O 2 42.6
在三角形 QQE 中,O 2O 4 V '(402
160) 165 由 COSBAQ 2 2 2
(BQ O2O 4
BQ )
2B1O 4 C 2C 4
出 B 1O 2 =113.7,同理可得 BO 2 =210.8,所以 O ?A
O 2B O 2 B 1
2
48.55,
(1)上极限位置
1)此时,机构运动简图如图 8 所示
图8 摇杆摆到上极限位置时机构运动简图
2) 速度分析 V A = V B +V AB 因为 V B =0,所以 V A = V AB =0.41m/s
3) 加速度分析
a A =w 12 l OA =8.382*48.55mm/s 2=3.41m/s 2