机械原理课程设计压床机构.docx
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机械原理课程设计压床机构.docx
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机械原理课程设计压床机构
机械原理课程设计压床机
构
TheponywasrevisedinJanuary2021
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
系主任:
日期:
机电学院机制系
学生班级:
2010材成1、2、3班一.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。
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、本设汁参考材料:
《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、详细设汁所设计机构的原理、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、设汁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.学生平时岀勤及工作态度;
2.说明书、设讣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:
期:
日期:
1.设计要求1
压床机构简介1
设计内容2
2
2
2
凸轮机构设计2
2
2.压床机构的设计:
2
连杆机构的设计及运动分析2
2
长度计算3
机构运动速度分析5
7
3.凸轮机构设计9
4.齿轮机构设计11
5.心得体会12
6.参考书籍13
1.设计要求
压床机构简介
图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zl-z2、z3-z4、z5-z6将转速降低,然后带动曲柄1转动,六杆机构使滑块克服阻力Fr,而运动,曲柄通过连杆,摇杆带动滑块克服阻力Q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Q,当冲头向上运动时,为空回行程,无阻力。
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。
设讣数据见表6~2o
图1机构简图图2凸轮简图
图3齿轮机构图4阻力线图
•设计内容:
已知:
中心距xl、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nl。
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1号图纸上。
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。
已知:
机器运转的速度不均匀系数8,有动态静力分析中所得的平衡力矩孔.,驱动力矩血为常数,飞轮安装在曲柄轴A上。
要求:
用惯性力法求飞轮动惯量
已知:
从动件冲程H,许用压力角[a].推程角4),远休止角4)s,回程角从动件的运动规律,凸轮与曲柄共轴。
要求:
按代]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卩叫。
选取滚子半径“,绘制凸轮实际廓线。
已知:
齿数Z》Z6模数m分度角a齿轮为正常齿制,工作情况为开式齿轮,齿轮与曲柄共轴。
要求:
选择两轮变位系数X1,心计算此对齿轮传动的各部分尺寸。
2.压床机构的设计
作机构的位置简图
机构的极限点和中间的位置简图
图5机构位置简图
长度计算
表1设计数据表
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
X:
X:
y
屮
3
屮
,,
3
H
CE/CD
EF/DE
nl
BSz/BC
DSs/DE
数据
70
200
310
60
120
210
1/2
1/4
90
1/2
1/2
1.已知:
X:
=70mm
X:
=200mm,Y=310mm屮J=60°,屮3’'=120°
H=210mm
CE/CD二1/2,EF/DE二1/4
由条件可得;ZE:
DE:
=60°
TDEfDEi
•••△DEE等边三角形
过D作DJ丄EE,交EE于J,交FR于H
•・•DE产DE:
ZE:
DEl60°ZJDEf30°
又•・・屮「=60°
AZJDI=90°
・・・HDJ是一条水平线,
ADH±F:
F:
・・・FF〃EE
在和中,KF:
=GE“F^EpEFi,
ZF;KE1=ZE:
GF:
=90°
AAF^Et^AE^GF:
•••KE:
二GFX
IE:
EfE:
:
K+KEi,F;F:
=F;G+GF2
.•.E:
E:
=F:
F:
=H
•••△DEE是等边三角形
..DE:
二F]F:
二H=2lOnnn••DE—21Omni
TEF/DE二1/4,CE/CD二1/2
・•・EF二DE/4二210/4=CD二2*DE/3二2*210/3=140mm
连接AD,有tanZADI二X:
/Y二70/310
乂•・•AD二y/x2+Y2=V7O2+31O2=317.33mm
令ZADI二&责sin。
二70/cos。
二310/
・••在三角形AADC和△ADC'中,由余弦定理得:
ACfyjcD2+AD2-2AD.CDcos(l20°-0)二
ACX=ylCD'+AD1-2AD.CDcos(60°-6>)=
BS/BC二1/2DSs/DE二1/2
••BS:
二BC/2=mmDS3二DE/2二lOonun
山上可得各杆件的长度:
表2杆件的长度表
AB
BC
BS:
CD
DE
DSs
EF
140mm
210mm
105mm
机构运动速度分析
已知:
nl二90r7mim机构处于B,分析速度。
图6机构位置图
co.=—rad/s=一・2兀二rad/s逆时针16060
V二©・1屈二X二s
叱二S+怙
大小
方向丄CD丄AB丄BC
选取比例尺Uv=(mm/s),作速度多边形
图7速度多边形
Vc=H\9Pc==s
Vcb=Uv•be==s
Ve=llv•P€==s
Vf~llv•Pf==s
VFE=Uv•苗==s
(逆时针)
(顺时针)
(顺时针)
表3速度表
项
目
数
值
单
位
m/s
Rad/s
Sb—31"LAB—X—s~
hcF32'LBC二X0.314425二s'
aV33'LCD二X二s'
aaFE二34'LEF二XF
~a"ci>+a;。
二aB+dl+ancs
大小:
V
方向:
C-D±CDB-A丄BCC-B
选取比例尺ua二(mm/s2),作加速度多边形图
图8加速度多边形图
^Ua•“上W
3^8-况
rrc
^=ua,nnc'==sz
Qf=Se+3ET+dEF
大小:
VV
方向:
VVF-E丄EF
aF==s:
a-==s:
ass==s2
Q、二a°cb/Lcb=/—id/s"
CC^&d/Lci>二二ni/s"
表4加速度表
项目
数值
单位
m/s2
rad/s2
3.凸轮机构设计
表5凸轮参数
符号
h
[a]
8
OS
8,
单位
mm
(°)
方案3
19
30
65
35
75
2)•凸
轮机构
设计
1.
凸轮基
本尺寸
凸轮的基本参数如表6-2,因而凸轮的角速度为w二s。
利用余弦加速度运动规律的推程的运动方程式(4-3d),回程的运动方程式(4~3b)可知,
当。
二时,从动件速度v有最大值,且为v二s
因而e=v/2w=取e=16mm
v=加wsin(龙/J0)/2J0
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- 关 键 词:
- 机械 原理 课程设计 机构