機械原理課程設(shè)計壓床設(shè)計任務(wù)書及計算說明書_圖文

1、中南大學(xué)機械原理課程設(shè)計任務(wù)書專業(yè)學(xué)生姓名班級學(xué)號指導(dǎo)教師教研室主任新余學(xué)院機械原理課程設(shè)計任務(wù)書已知數(shù)據(jù)見表。設(shè)計數(shù)據(jù)表1 連桿機構(gòu)的設(shè)計及運動分析符號 x x y 中南大學(xué)機械原理課程設(shè)計計算說明書專業(yè)學(xué)生姓名班級學(xué)號指導(dǎo)教師教研室主任目錄一. 設(shè)計要求-31. 壓床機構(gòu)簡介-32. 設(shè)計內(nèi)容-3 (1 連桿機構(gòu)的設(shè)計及運動分折-3(2 凸輪機構(gòu)設(shè)計-3(3 齒輪機構(gòu)設(shè)計-3二.壓床機構(gòu)的設(shè)計-41. 連桿機構(gòu)的設(shè)計及運動分析-4(1 作機構(gòu)運動簡圖-4(2 長度計算-4(3 3位置時機構(gòu)運動速度分析-5-(4 3位置時機構(gòu)運動加速度分析-6(511位置時機構(gòu)運動分析-8(611位置時機構(gòu)

2、加速度分析-92.凸輪機構(gòu)設(shè)計-103.齒輪機構(gòu)設(shè)計-12三.設(shè)計體會-13四.主要參考文獻(xiàn)-14一、壓床機構(gòu)設(shè)計要求1.壓床機構(gòu)簡介圖96所示為壓床機構(gòu)簡圖。其中,六桿機構(gòu)ABCDEF為其主體機構(gòu),電動機經(jīng)聯(lián)軸器帶動減速器的三對齒輪z1-z2、z3-z4、z5-z6將轉(zhuǎn)速降低,然后帶動曲柄1轉(zhuǎn)動,六桿機構(gòu)使滑塊5克服阻力Fr而運動。為了減小主軸的速度波動,在曲軸A上裝有飛輪,在曲柄軸的另一端裝有供潤滑連桿機構(gòu)各運動副用的油泵凸輪。 2.設(shè)計內(nèi)容:(1機構(gòu)的設(shè)計及運動分折:已知:中心距x1、x2、y, 構(gòu)件3的上、下極限角,滑塊的沖程H,比值CE/CD、EF/DE,各構(gòu)件質(zhì)心S的位置,曲柄轉(zhuǎn)速

3、n1。要求:設(shè)計連桿機構(gòu) , 作機構(gòu)運動簡圖、機構(gòu)12個位置的速度多邊形和加速度多邊形、滑塊的運動線圖。以上內(nèi)容畫在3號圖紙上。(2凸輪機構(gòu)構(gòu)設(shè)計:已知:從動件沖程H,許用壓力角 .推程角。,遠(yuǎn)休止角,回程角,從動件的運動規(guī)律見表9-5,凸輪與曲柄共軸。要求:按確定凸輪機構(gòu)的基本尺寸。求出理論廓。線外凸曲線的最小曲率半徑。選取滾子半徑r,繪制凸輪實際廓線。以上內(nèi)容作在3號圖紙上。(3齒輪機構(gòu)設(shè)計:已知:齒數(shù)Z1,Z2,模數(shù)m,分度圓壓力角,齒輪為正常齒制,工作情況為開式齒輪,齒輪與曲柄共軸。要求:選擇兩輪變位系數(shù)x1、x2,計算此對齒輪傳動的各部分尺寸。二、壓床機構(gòu)的設(shè)計、連桿機構(gòu)的設(shè)計及運動

4、分析 ( 作機構(gòu)運動簡圖:如圖( 長度計算:已知:X1= mm,X2= mm ,y= mm,13= 0,113=120,H=210mm,CE/CD=1/2, EF/DE=1/2, BS2/BC=1/2, DS3/DE=1/2。由條件可得;EDE=60DE=DEDEE等邊三角形過D作DJEE,交EE于J,交F1F2于HJDI=90HDJ是一條水平線,DHFFFFEE過F作FKEE過E作EGFF,FK=EG在FKE和EGF中,KE=GF,FE=EF,FKE=EGF=90FKEEGFKE= GFEE=EK+KE, FF=FG+GFEE=FF=HDEE是等邊三角形DE=EF=H=210mmEF/DE=

5、1/2, CE/CD=1/2EF=DE/4=180/4=52.5mm CD=2*DE/3=2*180/3=140mm 連接AD,有tanADI=X1/Y=70/310又 317.33=mm在三角形ADC和ADC中,由余弦定理得:r/min AC=mmAC =mm AB=(AC-AC /2=69.015mm BC=(AC+AC /2=314.425mm BS 2/BC=1/2, DS 3/DE=1/2BS 2=BC/2=314.46/2=157.2125mm DS 3=DE/2=210/2=105mm ( 位置時機構(gòu)運動速度分析:已知:n1=90r/min ;1 =2601n rad/s = 2

6、6090 =9.425 逆時針vB= 1l AB = 9.4250.069015=0.650451m/sC v = B v + Cb v 大小 ? 0.65 ? 方向 CD AB BC選取比例尺v=(0.01m/s/mm ,作速度多邊形如圖 v C =u v pc =0.0165.5mm=0.655m/s v CB=u v bc =0.0114.6mm=0.146m/sv E =u v pe =0.0190.7mm=0.907m/s v F=uv pf=0.0191.2=0.912m/sv FE =u v ef=0.0117.4mm=0.174m/sv S 2=u v 2ps =0.0162.

7、5mm =0.625m/s vS 3=uv 3ps =0.0145.4mm =0.454m/s2 =BCCBl v =0.146/0.314=0.4649rad/s (逆時針3=CDCl v =0.655/0.140=4.678rad/s (順時針 4=EFFEl v =0.174/0.0525=3.314rad/s (逆時針 ( 位置時機構(gòu)運動加速度分析:a B 12L AB =9.42520.069=6.13m/s 2a nCB 22L BC =0.464920. 314=0.057m/s 2a nCD 32L CD =4.67820.14=2.614m/s 2a nFE 42L EF =

8、3.31420.0525=0.576m/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選取比例尺a=(0.1m/ s 2 /mm,作加速度多邊形圖如圖 a E=u ae p=0.164.6mm=6.46m/s2 a t CB u a =0.189.2mm=6.92m/s2a t CD u an c=0.134.2mm=3.42 m/s2a F = a E +a n EF + a t EF 大小:? ? 方向:FEEF a F u af p=0.160.2mm=6.02m/s2a s2

9、 u a=0.128.6mm=2.86m/s2a s3 u a=0.132.3mm= 3.23m/s 22= a tCB L CB 6.92 /0.314 22.03 rad/s 2 3= a tCD /L CD =3.42/0.14=24.42 rad/s2 ( 位置時機構(gòu)運動速度分析: 已知:n1=90r/min ;1 =2601n rad/s = 26090 =9.425 逆時針vB= 1l AB = 9.4250.069015=0.650451m/sC v = B v + Cb v 大小 ? 0.65 ? 方向 CD AB BC選取比例尺v=(0.01m/s/mm ,作速度多邊形如圖

10、v C =u v pc =0.0138.6mm=0.386m/s v CB=u v bc =0.0141mm=0.41m/sv E =u v pe =0.0158.2mm=0.582m/s v F=u v pf=0.0151.3mm=0.513m/s v FE=u v ef=0.0123.4mm=0.234m/sv S 2=u v 2ps =0.0149.4mm =0.494m/s v S 3=uv 3ps =0.0128.9mm =0.289m/s2 =BCCBl v =0.41/0.314=1.3057rad/s (逆時針3=CDCl v =0.386/0.140=2.757rad/s (

11、順時針4=EFFEl v =0.234/0.0525=4.4647rad/s (逆時針 ( 位置時機構(gòu)加速度分析:a B 12L AB =9.42520.069=6.13m/s 2a n CB 22L BC =1.305720. 314=0.5353m/s 2a nCD 32L CD =2.760720.14=1.067m/s 2a nFE 42L EF =4.464720.0525=1.0465m/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選取比例尺a=(0.1m/ s 2 /

12、mm,作加速度多邊形圖如圖 a E=u ae p=0.175.6mm=7.56m/s2 a t CB u a =0.142.675mm=4.2675m/s2 a t CD u an c=0.149.01mm=4.901 m/s2a F = a E +a n EF + a t EF 大小:? ? 方向:FEEFa F u af p=0.185.5mm=8.55m/s2a s2 u a=0.155.5mm=5.55m/s2a s3 u a=0.137.7mm= 3.77m/s22= a t CB L CB 4.26 /0.314 13.57 rad/s23= a t CD/L CD=4.90/0.

13、14=35 rad/s2 有H/r0=0.47, 即有r0=H/0.47=19/0.47=40.426mm取基圓半徑r0=40mm e=8mm 滾子半徑r=8mm在推程過程中:由a=2h2 sin(2/0/02得當(dāng)0 =650時,且00=0,即該過程為加速推程段, 當(dāng)0 =650時,且=32.50, 則有a=0,即該過程為減速推程段所以運動方程S=h (/0 -sin(2/0/(2 在回程階段,由a=-2h2 sin(2/0/ 0 2得當(dāng)0 =750時,且0037.50,則有a=37.50, 則有a=0,即該過程為加速回程段所以運動方程S=h1-(/0+sin(2/0 /(2 凸輪廓線如圖 3

14、.齒輪機構(gòu)設(shè)計已知:齒輪6,32,112065=m oZ Z 模數(shù)分度圓壓力角,齒輪為正常齒制,工作情況為開式傳動,齒輪Z 6與曲柄共軸。由于其中一齒輪齒數(shù)小于17,要避免產(chǎn)生根切現(xiàn)象必存在變位系數(shù),必要增大其中心距,取a =130mm,求得=21,142 經(jīng)計算后取變位系數(shù) : x5=0.393 mm Xmin5=0.3529 mm x6=-0.222 mm Xmin6=-0.8824 mm分度圓直徑:d 5=m* Z 5=66.0mm d 6=m* Z 6=192.0mm 基圓直徑:d 5b = d 5*cos =62.024mm d 6b = d 6*cos = db6=180.433m

15、m 齒厚:S 5=(tan *22/x +*m= 10.961mm S 6=(tan *22/x +*m= 8.628 mm 齒頂高:h 5a =(h *a +x 5*m=8.329mm h 6a =(h *a +x 6*m = 4.642mm 齒底高:h 5f =( h *a +c *- x 5*m=4.62mm h 6f =( h *a +c *- x 6*m=8.829mm齒頂圓直徑和齒底圓直徑: d 5a = d 5+ 2h 5a =83.618mm d 5f = d 5-2h 5f =56.675mm d 6a = d 6+2h 6a =200.325 mm d 6f = d 6-2

16、h 6f =173.382mm 重合度:tan (tan tan (tan 21,66,55-+-=a a z z =1.390三設(shè)計體會 此次課程設(shè)計是我們歷來任務(wù)量最大的一次，一共持續(xù)了一周。我們組一 共有五個組員，收到老師安排的任務(wù)設(shè)計壓床 3 之后，我們組第二天就一 起去圖書館開始了我們的設(shè)計旅程。然后我們通過互聯(lián)網(wǎng)查找相關(guān)的資料，通 過參考前人的經(jīng)驗我們對設(shè)計有了初步的了解與認(rèn)識。后來我們通過適當(dāng)?shù)慕?流與合作，每個組員都很盡心盡力，雖然我們在這次的設(shè)計中遇到了很多的困 難，比如受力分析時老弄錯、常常出現(xiàn)計算錯誤、齒輪設(shè)計也有點手足無措， 但我們通過查找一些資料，還有組員之間的互助，

17、使這些問題迎刃而解。這次 的課程設(shè)計不僅讓我掌握了很多機械原理知識，而且讓我知道一個團隊團結(jié)合 作的重要性，我很喜歡我們的團隊，他們可以為了我們齒輪的機組數(shù)據(jù)通宵達(dá) 旦，為了別的組員出現(xiàn)的問題，仔細(xì)尋找錯誤所在。最后我們在老師的悉心指 導(dǎo)下，解決了不少我們解決不了的問題。然后我們用了一天的時間完成圖紙。 到此我們組的機械原理課程設(shè)計圓滿成功。通過這次的設(shè)計，我學(xué)會了之前在 上課時不懂的知識，知道該如何計算連桿、凸輪、齒輪的各種基本參數(shù)。 26 四主要參考文獻(xiàn) 1、 機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書 王湘江 何哲明 主編 中南大學(xué)出版社 2011； 2、 齒輪設(shè)計與實用數(shù)據(jù)速查 張展 主編 機械工業(yè)出版社