机械原理课程设计说明书设计题目：压床机构设计自动化院（系）机械制造专业班级机制0901学号***********设计者罗昭硕指导老师赵燕完成日期2011 年1 月4日一、压床机构设计要求1 ．压床机构简介及设计数据1.1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。

1.2设计数据1.1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。

1.2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。

1.3飞轮设计已知：机器运转的速度不均匀系数δ．由两态静力分析中所得的平衡力矩Mb;驱动力矩Ma为常数，飞轮安装在曲柄轴A上。

要求：确定飞轮转动惯量J。

以上内容作在2号图纸上。

1.4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δı，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号图纸上压床机构设计二、连杆机构的设计及运动分析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X1X2y ρ' ρ'' H CE/CD EF/DE n1 BS2/BC DS3/DE 数据50 140 220 60 120 180 1/2 1/4 100 1/2 1/21、作机构运动简图如图所示项目L AB L BC L DE L EF L BS2L DS3L CD数值69.01 314.42 210 52.5 157.21 105 140单位mm已知：n 1=90r/min ；1ω =π2601•n rad/s = π26090• =9.425 逆时针 vB= 1ω·l AB = 9.425×0.06901≈0.65 m/sC v = B v + Cb v 大小 ? 0.65 ? 方向 ⊥CD ⊥AB ⊥BC选取比例尺μv=0.005m/s/mm ，作速度多边形图v C ＝u v ·pc ＝0.005×121.2=0.606m/sv CB ＝u v ·bc ＝0.005×25.68=0.128m/sv E ＝u v ·pe ＝0.005×181.8=0.909m/s v F ＝u v ·pf＝0.005×182.6=0.913/s v FE ＝u v ·ef ＝0.005×34.95=0.175m/s v S 2＝u v ·2ps ＝0.005×125.1mm ＝0.626m/sv S 3＝uv ·3ps ＝0.005×90.88mm ＝0.454m/s∴2ω＝BCCBl v ＝0.128/0.31442=0.407rad/s (顺时针)ω3＝CDC l v ＝0.606/0.140=4.329rad/s (逆时针) ω4＝EFFE l v ＝0.175/0.0525=3.333rad/s (顺时针)机构运动加速度分析：项目 νBνCνEνFvS 2ν3S1ω 2ω 3ω 4ω数值 0.65 0.606 0.909 0.913 0.626 0.454 9.425 0.407 4.329 3.333单位m/sRad/sa B=ω12L AB=9.4252×0.06901=6.130m/s2a n CB=ω22L BC=0.4072×0.31442=0.052m/s2a n CD=ω32L CD=4.3292×0.14=2.624m/s2a C= a n CD+ a t CD= a B + a t CB+ a n CB大小：？√？√？√方向：？ C→D ⊥CD B→A ⊥BC C→B 选取比例尺μa=0.05m/s/mm,作加速度多边形图a C=u a·''c p=0.05×85.63=4.282m/s2a e=u a·''e p=0.05×128.45=6.422m/s2a t CB=u a·''c m=0.05×178.4=8.919 m/s2a t CD=u a·''c h=0.05×67.70=3.385 m/s2a F =a E + a n EF + a t EF大小：√？√ ?方向：√↑F→E⊥EFa F=u a·''f p=0.05×119.49=5.975 m/s2a s2=u a·''2s p=0.05×56.81=2.841m/s2a s3=u a·''3s p=0.05×64.22=3.211 m/s2α2= a t CB/L CB=8.919 /0.31442=28.37 m/s2α3= a t CD/L CD=3.385/0.14=24.18 m/s2机构动态静力分析G2G3G5F rmax J s2J s3方案Ⅲ1600 1040 840 11000 1.35 0.39 单位N Kg.m2一．各构件的惯性力，惯性力矩：F I2=m2*a s2=G2*a s2/g=1600×2.841/9.8=463.84N（与a s2方向相同）F I3=m3*a s3= G3*a s3/g=1040×3.211/9.8=340.76N（与a s3方向相反）F I5= m5*a F=G5*a F/g=840×5.975/9.8=512.14N（与a F方向相反）F r=F rmax/10=11000/10=1100NM I2=J s2*α2=1.35×28.37=38.30N.m （逆时针）M I3=J s3*α3=0.39×24.18=9.430N.m （逆时针）L n2= M I2/F I2=38.30/463.84=82.57mmL n3= M I3/F I3=9.430/340.76=27.67mm二．计算各运动副的反作用力(1)求力F45，F65对构件5进行力的分析，选取比例尺μF=20N/mm，作其受力图构件5力平衡：F45+F65+F r+F I5+G5=0则F45=μF*L=20×122.09=2441.8NF65=μF L65=20×14.49=289.8NF43=-F45(2)1.对构件2受力分析杆2对点C求力矩得：F I2*L1 +F t12*L BC-G2*L3=0；463.84×0.1414+F t12×0.31442-1600×0.06822=0；解得F t12=138.56N杆2对B点求力矩，可得：F I2*L4+G2L2 -F t32*L BC =0463.84×23.70+1600×68.22- F t32×314.42=0F t32=382.12N2. 对构件3受力分析由杆3对点C求力矩得：F43*L1-G3*L2+F I3*L3-F t63*L CD =0；2441.8×69.81-1040×34.37+340.76×0.5648-F t63×140=0；解得F t63=963.64N构件3对E点求矩得：F n23*L6-F t23*L5-F I3*L4-G3*L7-F t63*L DE=0F n23×67.70-382.12×17.78-340.76×54.77-1040×103.69-963.64×210=0F n23=4757.33N.3.求力F n12，F n63对杆组23进行力的分析得：F43+F I3+G3+F t63+F n63+ F I2+G2+F n12+F t12=0大小：√√√√？√√？√方向：√√√√√√√√√选取比例尺μF=20N/mm，作其受力图则 F n12=20×341.22=6824.4N；F n63=20×110.7=2214.1N. (3)求作用在曲柄AB上的平衡力矩M bM b=F21L AB=261.97×10×0.04928=129.10N.mF61=F21=261.97×10=2619.7N.项目F I2F I3F I5M I2M I3M b F n63F t63数值463.84340.76512.1438.309.4302214.1963.64单位N N.m N项目F n12F t12F n23F t23F34F45F56F61数值6824.4138.564757.33382.122441.82441.8289.8单位N二．凸轮机构设计符号h [α] δ0δ01δ0＇单位mm （0）方案1 17 30 55 25 85所以有H/r0=0.45, 即有r0=H/0.45=17/0.45=37.778mm取r0=39mm 取r r=5.6mm在推程过程中：由a=π2Hω2 cos(πδ/δ0)/（2δ02）得当δ0 =550时，且δ<=22.50,则有a>=0,即该过程为加速推程段, 当δ0 =550时,且δ>=22.50, 则有a<=0,即该过程为减速推程段所以运动方程S=H[1-cos(πδ/δ0)]/2在回程阶段，由a=-π2Hω2 cos(πδ/δ0’)/（2δ’02）得当δ0 =850时，且δ<=42.50,则有a<=0,即该过程为减速回程段, 当δ0 =850时,且δ>=42.50, 则有a>=0,即该过程为加速回程段所以运动方程S=H[1+cos(πδ/δ0’)]/2。