《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)壓床機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)壓床機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)(16頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)
說(shuō)明書(shū)
設(shè)計(jì)題目:
壓床機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
院系:機(jī)電工程學(xué)院
班級(jí):機(jī)械082班
學(xué)號(hào):
姓名:
指導(dǎo)老師:目錄
l 一設(shè)計(jì)題目 2
l 二工作原理 2
l 三設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 3
l 四設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作量 4
l 五設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程 4
l 1. 上極限位置 8
l 2. 下極限位置 10
l 3設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線,確定凸輪的基本尺 14
l 六設(shè)計(jì)總結(jié)體會(huì)
2、 17
l 參考文獻(xiàn) 17
一、設(shè)計(jì)題目:
壓床機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
二、工作原理:
壓床機(jī)械是應(yīng)用廣泛的鍛壓設(shè)備,它是由六桿機(jī)構(gòu)中的沖頭(滑塊)向下運(yùn)動(dòng)來(lái)沖壓機(jī)械零件的。其執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)組成。圖1為壓床機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖。電動(dòng)機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器帶動(dòng)三級(jí)齒輪減速傳動(dòng)裝置后,帶動(dòng)沖床執(zhí)行機(jī)構(gòu)(六桿機(jī)構(gòu),見(jiàn)圖2)的曲柄轉(zhuǎn)動(dòng),曲柄通過(guò)連桿、搖桿帶動(dòng)沖頭(滑塊)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)沖壓零件。在曲柄軸的另一端,裝有供潤(rùn)滑連桿機(jī)構(gòu)各運(yùn)動(dòng)副的油泵凸輪機(jī)構(gòu)。
圖1 壓床機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)
圖2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)
3、簡(jiǎn)圖
三、原始數(shù)據(jù)
見(jiàn)下表。
四、 內(nèi)容及工作量
1、 根據(jù)給定的數(shù)據(jù)確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸,,。要求用圖解法設(shè)計(jì),按設(shè)計(jì)得到的尺寸,繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,并將設(shè)計(jì)結(jié)果和步驟寫(xiě)在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中。
2、 連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)曲線。
3、 根據(jù)所給定的已知參數(shù),設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線,并確定凸輪的基本尺寸(基圓半徑ro、偏距e和滾子半徑rr)。
編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。應(yīng)包括設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程等。
五、設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程
1. 壓床執(zhí)行機(jī)構(gòu)(六桿機(jī)構(gòu))的設(shè)計(jì)
4、
根據(jù)給定的數(shù)據(jù),利用autocad繪制出當(dāng)搖桿擺到兩極限位置時(shí),機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(圖3)。
圖3 搖桿擺到兩極限位置時(shí),機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
由圖3可知,因?yàn)椋磯侯^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
則,由,則 ,
,則,,
在三角形中,,由得出=113.7,同理可得=210.8,所以, ,
所以得到四條桿長(zhǎng)=48.55,=162.3,,
利用上述求得的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)各桿的長(zhǎng)度,利用一款四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析軟件(圖4),輸入四桿的桿長(zhǎng)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
5、曲線(圖5)、角速度曲線(圖6)和角角速度曲線(圖7)。
圖4 四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析
圖5 搖桿的角位移曲線
圖6 搖桿的角速度曲線
圖7 搖桿的角加速度曲線
下面分析當(dāng)搖桿分別擺到兩極限位置時(shí),滑塊的速度及加速度。
原始數(shù)據(jù)要求,桿件2的轉(zhuǎn)速n=80r/min,則其角速度為:
= rad/s=8.38 rad/s
點(diǎn)A的線速度V= l=0.41 m/s
用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法作出以下兩個(gè)位置的速度多邊形和加速度多邊形 。
(1)上極限位置
1)此時(shí),機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖8所示。
圖8 搖桿擺到上極限位置時(shí)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
6、2)速度分析
V= V+V 因?yàn)閂=0,所以V= V =0.41m/s 方向垂直O(jiān)A
3)加速度分析
a = a + a= a + a + a
方向 √ √ √ √ √
大小 0 ? √ √ ?
a= l=8.38*48.55mm/s=3.41m/s
a= V/l=1.04 m/s
測(cè)得
7、 m/s
又因?yàn)? a/a=BO/CO=0.67
所以 a=8.67 m/s
測(cè)出<2=60, <1=71-60=11
對(duì)y軸投影得:0=-asin<1 + asin<2
對(duì)x軸投影得:a= acos<1 + acos<2
解得a=1.91 m/s a=9.47 m/s
(2)下極限位置
1)此時(shí),機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖9所示。
圖9 搖桿擺到下極限位置時(shí)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
2)速度分析
V= V+V 因?yàn)閂=0,所以V= V=0.41m/s 方向垂直O(jiān)A’
3)加速度分析
a = a + a= a + a + a
8、方向 √ √ √ √ √
大小 0 ? √ √ ?
a= l=8.38*48.55mm/s=3.41m/s
a= V/l=1.04 m/s
測(cè)得<1=12 <2=12
所以,向y軸投影,有:-a*cos<1= a- a
得:a=-2.42.m/s 所以a=-2.42 m/s
又因?yàn)閍/a=B’O4/C’O4=0.67
所以a=-3.62 m/s
a= a+ a+ a
方向 √
9、 √ √ √
大小 ? √ 0 ?
對(duì)x軸投影:acos30= a+ a
對(duì)y軸投影:- asin30=0
解得a=0 m/s a=3.62 m/s
2.設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線,確定凸輪基本尺寸
(1)余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律,
其推程時(shí)的速度方程為 V=πhwsin(π)/(2)
回程時(shí)的速度方程為 V=-πhwsin(π)/ ()
(2)確定基圓半徑
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(diǎn),基圓半徑為凸
10、輪最低點(diǎn)與兩邊極限直線夾角的交點(diǎn)的連線長(zhǎng)度
具體過(guò)程:
凸輪推程時(shí),
BE=OP=V/W=V=πhsin(π)/(2),則
當(dāng)=0 、70時(shí),BE=0 當(dāng)=7 時(shí),BE=7.9 當(dāng)=14 時(shí),BE=15.1 當(dāng)=21 時(shí),BE=20.8
當(dāng)=28 時(shí),BE=24.5 當(dāng)=35 時(shí),BE=25.7
當(dāng)=42 時(shí),BE= 24.5
11、 當(dāng)=49 時(shí),BE=20.8
同理,凸輪回程時(shí),BE=OP=V/W =-πhsin(π)/ ()
當(dāng)=0、60時(shí),BE=0 當(dāng)=6時(shí),BE=9.3 當(dāng)=12時(shí),BE=17.6 當(dāng)=18時(shí),BE=20.9
當(dāng)=24時(shí),BE=28.5 當(dāng)=30時(shí),BE=30
當(dāng)=36時(shí),BE=28.5 當(dāng)=42時(shí),
12、BE=20.9
最后繪制出圖形,測(cè)得基圓半徑為r=39.54mm
由確定基圓半徑的公式r
代入一個(gè)特殊值,得出兩個(gè)式子:r[,
及 r[
由兩式相減得 e=7.7 mm
(3)利用幾何法繪制凸輪輪廓曲線
步驟:
1) 根據(jù)基圓半徑和偏心距畫(huà)出部分。
2) 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(huà)遠(yuǎn)休和回程的部分。
3) 再過(guò)各等分線與基圓的交點(diǎn)做該偏置圓的切線。
4) 利用反轉(zhuǎn)法原理畫(huà)該凸輪的輪廓曲線。
5) 畫(huà)滾子半徑圓(圓心繞著凸輪的工作輪廓線)。R1=0.2 r=7.9mm。
六、設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)
通過(guò)這次課程設(shè)計(jì),我學(xué)
13、到了如何設(shè)計(jì)一個(gè)壓床機(jī)構(gòu),這使我受益良多。這不僅使我溫習(xí)了如何使用auto cad 畫(huà)圖,開(kāi)始的時(shí)候怎么操作都忘記了,要翻書(shū)找,后來(lái)就好熟手了,大量的數(shù)據(jù)處理也很?chē)樔?,但是?jiān)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(shū)的內(nèi)容完全不同,要通過(guò)一些書(shū)籍才能找到設(shè)計(jì)方法,這在某程度上又鍛煉了,如何從不會(huì)到會(huì)的轉(zhuǎn)變,如何應(yīng)對(duì)陌生的問(wèn)題??偟膩?lái)說(shuō)這次課程設(shè)計(jì)受益匪淺,使我恍如置于日后的工作環(huán)境里。
l 參考文獻(xiàn)
1.孫恒,陳作模,葛文杰主編.機(jī)械原理.北京:高等教育出版社,2006
2.濮良貴,紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì).北京:高等教育出版社,2007
電子版《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)R2.0》
3.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) 龔溎義 羅圣國(guó) 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
4.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè) 龔溎義 潘沛霖 陳秀 嚴(yán)國(guó)良 編 龔溎義 主編 (哈爾濱工業(yè)大學(xué))高等教育出版社 1989年5月第三版