材料力學課程設(shè)計---壓床機構(gòu)的設(shè)計

1、<p><b>　　機械原理課程設(shè)計</b></p><p><b>　　說明書</b></p><p><b>　　設(shè)計題目：</b></p><p><b>　　壓床機構(gòu)的設(shè)計</b></p><p><b>　　院系：機電工程學院

2、</b></p><p><b>　　班級:機械082班</b></p><p><b>　　學號:</b></p><p><b>　　姓名: </b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><

3、;b>　　一設(shè)計題目2</b></p><p><b>　　二工作原理2</b></p><p><b>　　三設(shè)計數(shù)據(jù)3</b></p><p>　　四設(shè)計內(nèi)容及工作量4</p><p><b>　　五設(shè)計計算過程4</b></p>

4、<p>　　1. 上極限位置8</p><p>　　2. 下極限位置10</p><p>　　3設(shè)計凸輪輪廓曲線，確定凸輪的基本尺 14</p><p>　　六設(shè)計總結(jié)體會

5、 17 </p><p><b>　　參考文獻17</b></p><p><b>　　一、設(shè)計題目：</b></p><p><b>　　壓床機構(gòu)的設(shè)計</b></p><p><b>　　二、工作原理：</b></p><

6、;p>　　壓床機械是應(yīng)用廣泛的鍛壓設(shè)備，它是由六桿機構(gòu)中的沖頭（滑塊）向下運動來沖壓機械零件的。其執(zhí)行機構(gòu)主要由連桿機構(gòu)和凸輪機構(gòu)組成。圖1為壓床機械傳動系統(tǒng)示意圖。電動機經(jīng)聯(lián)軸器帶動三級齒輪減速傳動裝置后，帶動沖床執(zhí)行機構(gòu)（六桿機構(gòu)，見圖2）的曲柄轉(zhuǎn)動，曲柄通過連桿、搖桿帶動沖頭（滑塊）上下往復(fù)運動，實現(xiàn)沖壓零件。在曲柄軸的另一端，裝有供潤滑連桿機構(gòu)各運動副的油泵凸輪機構(gòu)。</p><p>　　圖1 壓床

7、機械傳動系統(tǒng) </p><p>　　圖2 執(zhí)行機構(gòu)運動簡圖</p><p><b>　　三、原始數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　見下表。</b></p><p><b>　　四、 內(nèi)容及工作量</b></p><p>　　根據(jù)給定的數(shù)據(jù)確定機

8、構(gòu)的運動尺寸,，。要求用圖解法設(shè)計，按設(shè)計得到的尺寸，繪制機構(gòu)運動簡圖，并將設(shè)計結(jié)果和步驟寫在設(shè)計說明書中。</p><p>　　連桿機構(gòu)的運動分析。利用solidworks/cosmosmotion等軟件分析并繪制出滑塊6的位移、速度、加速度及搖桿4的角速度和角加速度運動曲線。</p><p>　　根據(jù)所給定的已知參數(shù)，設(shè)計凸輪輪廓曲線，并確定凸輪的基本尺寸（基圓半徑ro、偏距e和滾子半

9、徑rr）。</p><p>　　編寫設(shè)計說明書一份。應(yīng)包括設(shè)計任務(wù)、設(shè)計參數(shù)、設(shè)計計算過程等。</p><p><b>　　五、設(shè)計計算過程</b></p><p>　　1. 壓床執(zhí)行機構(gòu)（六桿機構(gòu)）的設(shè)計</p><p>　　根據(jù)給定的數(shù)據(jù)，利用autocad繪制出當搖桿擺到兩極限位置時，機構(gòu)運動簡圖（圖3）。<

10、/p><p>　　圖3 搖桿擺到兩極限位置時，機構(gòu)運動簡圖</p><p>　　由圖3可知，因為（即壓頭的行程H）,而三角形為等邊三角形，可推出四邊形為平行四邊形，則</p><p><b>　　則，由，則 ,</b></p><p><b>　　,則,,</b></p><p&g

11、t;　　在三角形中，，由得出=113.7，同理可得=210.8,所以, ，</p><p>　　所以得到四條桿長=48.55，=162.3，，</p><p>　　利用上述求得的曲柄搖桿機構(gòu)各桿的長度，利用一款四桿機構(gòu)設(shè)計及運動分析軟件（圖4），輸入四桿的桿長后可以得到：行程速比系數(shù)K=(180+)/(180-)得，K=1.105，搖桿的擺角 =60。并得到搖桿的角位移曲線（圖5）、角速度

12、曲線（圖6）和角角速度曲線（圖7）。</p><p>　　圖4 四桿機構(gòu)的運動分析</p><p>　　圖5 搖桿的角位移曲線</p><p>　　圖6 搖桿的角速度曲線</p><p>　　圖7 搖桿的角加速度曲線</p><p>　　下面分析當搖桿分別擺到兩極限位置時，滑塊的速度及加速度。</p>&

13、lt;p>　　原始數(shù)據(jù)要求，桿件2的轉(zhuǎn)速n=80r/min，則其角速度為：</p><p>　　= rad/s=8.38 rad/s</p><p>　　點A的線速度V= l=0.41 m/s</p><p>　　用相對運動圖解法作出以下兩個位置的速度多邊形和加速度多邊形 。</p><p>　?。?）上極限位置 </p>

14、<p>　　1）此時，機構(gòu)運動簡圖如圖8所示。</p><p>　　圖8 搖桿擺到上極限位置時機構(gòu)運動簡圖</p><p><b>　　2)速度分析</b></p><p>　　V= V+V 因為V=0，所以V= V =0.41m/s 方向垂直O(jiān)A</p><p><b>　

15、　3)加速度分析</b></p><p>　　a = a + a= a + a + a</p><p>　　方向 √ √ √ √ √</p><p>　　大小 0 ？ √ √ ？</p><p>　　a= l=8.38*4

16、8.55mm/s=3.41m/s </p><p>　　a= V/l=1.04 m/s</p><p>　　測得<a=50，<b=40</p><p>　　所以 a*cosb= a + a</p><p>　　得 a=5.81 m/s 所以a=5.81 m/s</p><p>　

17、　又因為 a/a=BO/CO=0.67</p><p>　　所以 a=8.67 m/s</p><p>　　測出<2=60， <1=71-60=11</p><p>　　對y軸投影得：0=-asin<1 + asin<2</p><p>　　對x軸投影得：a= acos<1 + acos<2

18、</p><p>　　解得a=1.91 m/s a=9.47 m/s</p><p><b>　?。?）下極限位置</b></p><p>　　1）此時，機構(gòu)運動簡圖如圖9所示。</p><p>　　圖9 搖桿擺到下極限位置時機構(gòu)運動簡圖</p><p><b>　　2)速

19、度分析</b></p><p>　　V= V+V 因為V=0，所以V= V=0.41m/s 方向垂直O(jiān)A’</p><p><b>　　3)加速度分析</b></p><p>　　a = a + a= a + a + a</p><p>　　方向 √ √ √

20、 √ √</p><p>　　大小 0 ？ √ √ ？</p><p>　　a= l=8.38*48.55mm/s=3.41m/s </p><p>　　a= V/l=1.04 m/s</p><p>　　測得<1=12

21、<2=12</p><p>　　所以,向y軸投影，有：-a*cos<1= a- a </p><p>　　得：a=-2.42.m/s 所以a=-2.42 m/s</p><p>　　又因為a/a=B’O4/C’O4=0.67</p><p>　　所以a=-3.62 m/s</p><p>　　a=

22、 a+ a+ a</p><p>　　方向 √ √ √ √</p><p>　　大小 ？ √ 0 ？</p><p>　　對x軸投影：acos30= a+ a</p><p>　　對y軸投影：- asin30=0</p><p>　　

23、解得a=0 m/s a=3.62 m/s</p><p>　　2．設(shè)計凸輪輪廓曲線，確定凸輪基本尺寸</p><p>　　(1)余弦加速度運動規(guī)律，</p><p>　　其推程時的速度方程為 V=πhwsin(π)/（2）</p><p>　　回程時的速度方程為 V=-πhwsin(π)/ （）</p>

24、;<p><b>　　(2)確定基圓半徑</b></p><p>　　由BE=OP=V/W,得到許多BE的值，它們等于與新建中心軸的距離，再用光滑的曲線連接各斷點，基圓半徑為凸輪最低點與兩邊極限直線夾角的交點的連線長度</p><p><b>　　具體過程：</b></p><p><b>　　凸輪

25、推程時,</b></p><p>　　BE=OP=V/W=V=πhsin(π)/（2）,則</p><p>　　當=0 、70時，BE=0 當=7 時，BE=7.9 當=14 時，BE=15.1 當=21 時，BE=20.8&l

26、t;/p><p>　　當=28 時，BE=24.5 當=35 時，BE=25.7</p><p>　　當=42 時，BE= 24.5 當=49 時，BE=20.8</p><p>　　同理，凸輪回程時，BE=OP=V/W =-πhsin(π)/ （

27、）</p><p>　　當=0、60時，BE=0 當=6時，BE=9.3 當=12時，BE=17.6 當=18時，BE=20.9</p><p>　　當=24時，BE=28.5

28、 當=30時，BE=30</p><p>　　當=36時，BE=28.5 當=42時，BE=20.9</p><p>　　最后繪制出圖形，測得基圓半徑為r=39.54mm</p><p>　　由確定基圓半徑的公式r</p><p>　　代入一個特殊值，得出兩個式子：r[，</

29、p><p><b>　　及 r[</b></p><p>　　由兩式相減得 e=7.7 mm</p><p>　　(3)利用幾何法繪制凸輪輪廓曲線</p><p><b>　　步驟：</b></p><p>　　根據(jù)基圓半徑和偏心距畫出部分。</p>&l

30、t;p>　　將基圓的一部分70°角五等分，作為推程的部分，再以10°和60°分別畫遠休和回程的部分。</p><p>　　再過各等分線與基圓的交點做該偏置圓的切線。</p><p>　　利用反轉(zhuǎn)法原理畫該凸輪的輪廓曲線。</p><p>　　畫滾子半徑圓（圓心繞著凸輪的工作輪廓線）。R1=0.2 r=7.9mm。</p>

31、;<p><b>　　六、設(shè)計總結(jié)與體會</b></p><p>　　通過這次課程設(shè)計，我學到了如何設(shè)計一個壓床機構(gòu)，這使我受益良多。這不僅使我溫習了如何使用auto cad 畫圖，開始的時候怎么操作都忘記了，要翻書找，后來就好熟手了，大量的數(shù)據(jù)處理也很嚇人，但是堅持不懈地做就可以完成，還可以鍛煉著提高專注程度，令我印象最深刻的就是凸輪，跟教科書的內(nèi)容完全不同，要通過一些書籍才

32、能找到設(shè)計方法，這在某程度上又鍛煉了，如何從不會到會的轉(zhuǎn)變，如何應(yīng)對陌生的問題?？偟膩碚f這次課程設(shè)計受益匪淺，使我恍如置于日后的工作環(huán)境里。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1.孫恒，陳作模，葛文杰主編.機械原理.北京：高等教育出版社，2006</p><p>　　2.濮良貴，紀名剛主編.機械設(shè)計.北京：高等教

33、育出版社，2007</p><p>　　電子版《機械設(shè)計手冊R2.0》</p><p>　　3.機械設(shè)計課程設(shè)計指導書 龔溎義 羅圣國 李平林 張力乃 黃少顏 編 龔溎義 主編高等教育出版社 1990年4月第二版</p><p>　　4.機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊 龔溎義 潘沛霖 陳秀 嚴國良 編 龔溎義 主編 （哈爾濱工業(yè)大學）高等教育出版社 1989年5月第三版<