1、机械原理课程设计题 目 压床机构设计及分析 学 院 工学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 对口机设 1301班 学 生 学 号 2013030039 指导教师 周兴宇 二一五年七月五日济南大学泉城学院课程设计工学院课程设计评审表学生姓名 专业机械设计制造及其自动化年级 2013 级 学号 2013030039设计题目 压床机构设计及分析评价内容 评价指标 评分权值评定成绩业务水平有扎实的基础理论知识和专业知识；能正确设计零件的机械加工工艺规程，正确计算课程设计中所需数据，合理设计课题规定工序所需夹具。独立进行设计工作，能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；能正确处理设计数据；能对
2、课题进行理论分析，得出有价值的结论。40课程设计（设计说明书、图纸）质量论述充分，结论严谨合理；设计方法正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；图纸绘制符合国家标准；计算结果准确；工作中有创新意识；对前人工作有改进或突破，或有独特见解。30工作量、工作态度按期完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实。10答辩能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理。20合计 100指导教师评语济南大学泉城学院课程设计I目 录1 前言 .- 1 -2 压床机构设计
3、要求 .- 2 -2.1 压床机构简介 1.- 2 -2.2 设计数据 .- 2 -2.3 设计内容 .- 3 -2.3.1 机构的设计及运动分折 .- 3 -2.3.2 机构的动态静力分析 .- 3 -2.3.3 凸轮机构构设计 .- 3 -3 压床机构的设计 .- 5 -3.1 导杆机构设计及运动简图绘制 .- 5 -3.1.1 导杆机构设计 .- 5 -3.1.2 机构运动简图绘制 .- 7 -3.2 机构运动速度分析 .- 7 -3.3 机构加速度分析 .- 9 -3.4 机构动态静力分析 .- 10 -4 凸轮机构设计 .- 14 -4.1 从动件位移曲线确定 .- 14 -4.2
4、凸轮轮廓绘制 .- 15 -5 结论 .- 16 -致 谢 .- 17 -参考文献 .- 18 -济南大学泉城学院课程设计- 1 -1 前言机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要实践环节。是培养学生机械运动方案设计、创新设计和对工程实际中各种机构进行分析和设计能力的一门课程。其基本目的在于：（1）进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。（2）使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。（3）使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。（4）通过
5、课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。（5）培养学生综合运用所学知识，理论联系实际，独立思考与分析问题能力和创新能力。本次的课程设计是我们在学习了大部分专业基础课和专业课后进行的。这是我们对几年来所学的各科课程的一次深入的综合性复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，在我们的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力，为以后的工作打下良好的基础。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。济南大学泉城学院课程设计- 2 -2
6、 压床机构设计要求2.1 压床机构简介 1如图 2.1 所示为压床主体机构。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 - 、 - 、 - 将转速降低，然后带动曲柄 1 转动，12 34 56从而使导杆机构的滑块 5 克服阻力 而运动。为了减小主轴的速度波动，在曲柄轴 A的另一端装有供润滑导杆机构各运动副用的油泵凸轮机构。图2.1 压床主体机构2.2 设计数据导杆机构及凸轮机构设计数据如表 2.1 所示。表 2.1 设计数据题目 符号 数据 单位1x502140y220mm360120H150 mm/CED1/导杆机构的设计及运动分析 F4济南大学泉城学院课
7、程设计- 3 -1n100 /minr2/BSC1/23DE2G66034405300N2sJ0.2830.0852kgm导杆机构的动态 静力分析 maxQ4000 Nh 17 mm 300 5501 25凸轮机构设计0 852.3 设计内容2.3.1 机构的设计及运动分折已知：中心距 、 、 ，构件 3 的上、下极限角，滑块的冲程 H，比值1 2 CE/CD、EF/DE ，各构件质心 S 的位置，曲柄转速 。1要求：设计导杆机构，作机构运动简图、机构 12 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。2.3.2 机构的动态静力分析已知
8、：各构件的重量 G 及其对质心轴的转动惯量 (曲柄 1 和连杆 4 的重力和转动惯量（略去不计) ，阻力线图(如图 2.2)以及导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。2.3.3 凸轮机构构设计已知：从动件冲程 H，许用压力角，推程角 0，远休止角 01，回程角 0，凸轮与曲柄共轴。要求：按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。选取滚子半径 r，绘制凸轮实际廓线。以上内容做在 1 号图纸上。济南大学泉城学院课程设计- 4 -图2.2 压床阻力线图济南大学泉城学院课程设计- 5 -
9、3 压床机构的设计3.1 导杆机构设计及运动简图绘制3.1.1 导杆机构设计导杆机构设计参数如表 3.1 所示，其机构简图如图 3.1 所示。表 3.1 导杆机构设计参数单位 mm （） mm r/min符号 X1 X2 H 13 1H CE/CD EF/DE n1 BS2/BC DS3/DE数据 50 140 150 60 120 150 1/2 1/4 100 1/2 1/2图 3.1 压床导杆机构简图根据压床导杆机构设计参数和机构简图对各构件尺寸进行计算。已知：X150mm，X2140mm，Y220mm， 60 ， 120， 13 13H150mm，C /CD=1/2, F/D =1/2
10、, BS2/BC=1/2, DS3/D =1/2。EEE E济南大学泉城学院课程设计- 6 -由条件可得； DE =60ED =DED E 等边三角形 过 D 作 DJ E ，交 E 于 J，交 F1F2于 H JDI=90HDJ 是一条水平线，DHFFFF E E过 F 作 FK E 过 E 作 GFF ，FKE G 在FK 和E GF 中，K GF ，F =E F , FKE=E GF =90 FK E GFK = GF E = K+KE, FF =FG+GF E =FF =H DE 是等边三角形D = F=H=150mm F/D =1/2, C /CD=1/2 EE F=D /4=150
11、/4=37.5mm CD=2*D /3=2*150/3=100mm连接 AD,有 tanADI=X 1/Y=140/220=12.8又AD= mm2+2=502+2202=225.6在三角形ADC 和 ADC 中，由余弦定理得： AC= mm2+22cos(12012.8)=272.4AC= mm2+22cos(6012.8)=173.80济南大学泉城学院课程设计- 7 -AB=(AC-AC )/2=49.3mm BC=(AC+AC )/2=223mm BS 2/BC=1/2, DS3/DE=1/2 BS 2=BC/2=223/2=111.5mm DS3=D /2=150/2=75mmE通过以上计算可得连杆各构件的尺寸如表 3.2 所示。表 3.2 导杆机构各构件尺寸AB BC BS2 CD DE DS3 EF49.3mm 223mm 111. 5mm 100mm 150mm 75mm 37.5mm3.1.2 机构运动简图绘制根据 3.1.1 计算结果，做机构运动简图如图 3.2 所示。
