壓床機(jī)構(gòu)課程設(shè)計(jì)（內(nèi)含設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、cad圖紙）

壓床機(jī)構(gòu)課程設(shè)計(jì)（內(nèi)含設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、cad圖紙）,機(jī)構(gòu),課程設(shè)計(jì),內(nèi)含,設(shè)計(jì),說(shuō)明書(shū),仿單,cad,圖紙 課 程 設(shè) 計(jì)課程設(shè)計(jì)名稱： 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)及班級(jí)： 材料成型機(jī)控制工程三班 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 年 1 月 9 日課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)機(jī)電學(xué)院 機(jī)制 系 系 主 任： 學(xué)生班級(jí)：2010材成1、2、3 班 日 期： 2012.12.13一、 設(shè)計(jì)目的：在學(xué)習(xí)和了解機(jī)械的通用構(gòu)件和機(jī)械運(yùn)行基本原理的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合，深入了解機(jī)械的通用構(gòu)件和機(jī)械運(yùn)行基本原理在工程常見(jiàn)機(jī)械中的應(yīng)用，提高學(xué)生將機(jī)械原理的基本概念和原理綜合應(yīng)用能力和實(shí)際動(dòng)手能力。二、 學(xué)生提交設(shè)計(jì)期限：在本學(xué)期2012年12月17日至2012年12月21日完成，設(shè)計(jì)必須學(xué)生本人交指導(dǎo)老師評(píng)閱。三、 本設(shè)計(jì)參考材料：機(jī)械原理 機(jī)械原理課程指導(dǎo)書(shū)四、 設(shè)計(jì)題目的選定：參考設(shè)計(jì)題目附后頁(yè)，任選一題。五、 設(shè)計(jì)要求：1、 查閱相關(guān)資料；2、 提出整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案；3、 詳細(xì)設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的原理、組成及參數(shù)等；4、 說(shuō)明設(shè)計(jì)分析的步驟和計(jì)算過(guò)程；5、 設(shè)計(jì)過(guò)程繪制相關(guān)設(shè)計(jì)的CAD圖紙。六、 設(shè)計(jì)成果及處理說(shuō)明書(shū)主要章節(jié)：1 設(shè)計(jì)成果（包括說(shuō)明書(shū)、CAD圖紙等）；2 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)格式及主要章節(jié)：a. 封面（參照學(xué)院規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)）；b. 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（包括選定設(shè)計(jì)題目與要求，可復(fù)印）；c. 目錄d. 說(shuō)明書(shū)正文；（主要包括系統(tǒng)總體方案分析及參數(shù)確定；）e. 設(shè)計(jì)總結(jié)及體會(huì)；f. 參考文獻(xiàn)七、 設(shè)計(jì)所得學(xué)分及成績(jī)?cè)u(píng)定：本設(shè)計(jì)單獨(dú)算學(xué)分及成績(jī)：占1個(gè)學(xué)分?？己伺c評(píng)分主要分四個(gè)方面：1 學(xué)生平時(shí)出勤及工作態(tài)度；2 說(shuō)明書(shū)、設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)范與正確程度及獨(dú)立工作能力；3 答辯成績(jī)（部分學(xué)生）。八、 設(shè)計(jì)進(jìn)度與答疑：1、 確定設(shè)計(jì)題目及查閱資料，并確定方案：12.17日； 2、 虛擬儀器設(shè)計(jì)及撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告：12.18日；3、 運(yùn)行調(diào)試檢測(cè)與修改，完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告：12.1912.20日；4、 提交設(shè)計(jì)報(bào)告，部分學(xué)生答辯：12.21日。學(xué)生簽名： 指導(dǎo)老師簽名： 學(xué) 號(hào)： 日 期：2013.1.9 日 期： 目 錄1 壓床機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介32 設(shè)計(jì)內(nèi)容42.1 連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析42.3 齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)42.2 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)43 連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析53.1 連桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖53.2 計(jì)算連桿長(zhǎng)度尺寸63.3 運(yùn)動(dòng)速度分析83.4 運(yùn)動(dòng)加速度分析104 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)124.1 凸輪參數(shù)計(jì)算124.2 繪制凸輪運(yùn)動(dòng)線圖145 齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)156 課程設(shè)計(jì)總結(jié)187 參考文獻(xiàn)19 1 壓床機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介壓床機(jī)構(gòu)是由六桿機(jī)構(gòu)中的沖頭（滑塊）向下運(yùn)動(dòng)克服阻力來(lái)沖壓機(jī)械零件的。如圖所示，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)由連桿機(jī)構(gòu)與凸輪機(jī)構(gòu)組成，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)三對(duì)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)使轉(zhuǎn)速降低，再帶動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)。曲柄通過(guò)連桿帶動(dòng)滑塊克服負(fù)載阻力沖壓零件，從而完成預(yù)定的工作。其工作簡(jiǎn)圖如下： 圖1-1 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖1-2 凸 輪沖頭向下運(yùn)動(dòng)時(shí)為工作行程，如下圖中所示，在0.75H內(nèi)滑塊無(wú)阻力，到工作行程后0.25H后沖頭受阻力為Q，沖頭向上時(shí)為空回行程，沒(méi)有阻力。為了減少整個(gè)機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)中的速度波動(dòng)，曲柄軸上裝有供潤(rùn)滑連桿機(jī)構(gòu)各運(yùn)動(dòng)副的油泵凸輪，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的阻力線圖及齒輪副的簡(jiǎn)圖圖如下：圖1-1 齒輪副圖 圖1-2 阻力線圖2 設(shè)計(jì)內(nèi)容2.1 連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析已知：中心距x1、x2、x3、y,構(gòu)件的上下極限偏角為1、2，滑塊沖程H，比值CE/CD、EF/DE,各構(gòu)件中心S的位置及曲柄每分鐘轉(zhuǎn)速n1。要求：設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)，作出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，根據(jù)要求計(jì)算出連桿各構(gòu)件的尺寸，繪制機(jī)構(gòu)某個(gè)位置的速度多邊形和加速度多邊形，計(jì)算出連桿各點(diǎn)的速度、加速度。2.2 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)已知從動(dòng)件沖程H，許用壓力角，推程運(yùn)動(dòng)角，遠(yuǎn)休止角s，回程運(yùn)動(dòng)角，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律，凸輪與曲柄共軸。要求：按確定凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸，求出理論廓線、最小曲率半徑min，選取滾子半徑rg，繪出凸輪實(shí)際廓線。2.3 齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)已知：齒數(shù)Z5，Z6，模數(shù)m，分度圓壓力角，齒輪為正常齒制，工作情況為正式齒輪，齒輪與曲柄共軸。要求：選擇兩齒輪變位系數(shù)x1,x2，計(jì)算此時(shí)傳各部分尺寸，繪制齒輪傳動(dòng)嚙合圖。3 連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 繪制連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖表3-1 連桿機(jī)構(gòu)參數(shù)表設(shè)計(jì)內(nèi)容連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析單位mm（）mm符號(hào)X1X2yH數(shù)據(jù)401107060120120單位mm（）符號(hào)CE/CDEF/DEn1BS2/BCDS3/DE數(shù)據(jù)1/21/4901/21/2根據(jù)以上數(shù)據(jù)可繪制出如下簡(jiǎn)圖：圖3-1 連桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖3.2 計(jì)算連桿長(zhǎng)度尺寸在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖中，ABCDEF為連桿機(jī)構(gòu)的一般位置圖像，ABCDEF為滑塊處于最上方時(shí)的連桿機(jī)構(gòu)圖像，ABCDEF為滑塊處于最下方時(shí)的連桿機(jī)構(gòu)圖像。過(guò)D點(diǎn)作DO垂直過(guò)曲柄圓心的水平線于O。連接EE，過(guò)點(diǎn)E作EM垂直FF于M, 過(guò)點(diǎn)E作EN垂直FF于N。因?yàn)镺DE=60，ODE =120，所以EDE=12060=60，又因?yàn)镈E=DE,所以DEE是等邊三角形。所以E ED=60又因?yàn)镺D E=60，所以DO EE因?yàn)镕F DO, 所以FF EE所以EM=EN，EF=EF,所以EMFENF,所以MFE=NFE,所以四邊形FFEE是平行四邊形。所以EE=FF,又因?yàn)镋ED是等邊三角形，所以DE=EE=H=120mm，又因?yàn)镋F/DE=1/4, CE/CD=1/2，可算得：CE=40mm,CD=80mm,EF=30mm。連接AD，由勾股定理AD=80.8mm，當(dāng)滑塊處于最上方時(shí)AO/BD=x1/y=40/70=arctan30,所以ADO=30,ADC=120 -30=90 ，即ADC為直角三角形所以(AB+BC) 2=AD2+CD2=12900mm, 當(dāng)連桿處于滑塊最下端時(shí)，ADC=ODCODA=30 ，由余弦定理，（BCAB）2= AD2+CD22ADCDcos30 ， 解方程組和得AB=36.2mm, BC=77.5mm。所以連桿各桿件的尺寸分別為：AB=36.2mm BC=77.5mm CD=80mmCE=40mm EF=30mm3.3 連桿運(yùn)動(dòng)速度分析如圖，取滑塊在最低位置時(shí)對(duì)應(yīng)曲柄位置為1，按曲柄轉(zhuǎn)向，將曲柄圓周分為12等分，畫出12個(gè)曲柄位置圖，根據(jù)連桿機(jī)構(gòu)圖及相關(guān)尺寸長(zhǎng)度關(guān)系可作出滑塊在上極限位置和距上極限位置為0.25H時(shí)對(duì)應(yīng)的曲柄位置6和10。 圖如下所示： 圖3-1 曲柄位置圖 圖3-2 速度多邊形當(dāng)機(jī)構(gòu)位于位置8時(shí)，取比例尺Uv=0.005m/smm,根據(jù)簡(jiǎn)圖及曲柄位置可作速度多邊形。用|OM|表示圖中M的長(zhǎng)度則在CAD圖中可得出|OC|=128.33mm |BC|=41.83mm|OE| 139.76mm |OF| 175.35mm|EF|48.74mm |OS2|135.23mm|OS3|96.88根據(jù)要求，n1=90r/min， = rad/s = =9.425 逆時(shí)針 = ABn1 = 9.4250.0775=0.73m/s = + 大小 - 0.73 - 方向CD AB BC 根據(jù)尺寸關(guān)系可算出：Uv |OC|0.005128.33=0.64m/sUv|BC| 0.00541.83=m/sUv|OE| 0.005193.76=m/s Uv|OF| 0.005175.35=0.87m/sUv|EF|0.00548.74=0.24m/sUv|OS2|0.005135.230.67m/sUv|OS3|0.00596.880.48m/s3.4 加速度分析LAB、LBC等表示連桿ABBC的長(zhǎng)度，則根據(jù)速度系可以算出B=12LAB=9.425236. 2/1000=3.22m/s2nCB=22LBC=2.7277.5/1000=0.55m/s2nCD=32LCD=8280/1000=5.12m/s2 nFE =42LEF=8230/1000=1.92m/s2= anCD+ atCD= aB + atCB + anCB大小： - 5.12 - 3.22 - 0.55方向： - CD CD BA BC CB取比例尺為Ur=0.05mm/ms2,作加速度多邊形： 圖3-3 加速度多邊形用|OM|表示圖中M的長(zhǎng)度則在CAD圖中可得出|OC|=97.32mm |OE|=153.99mm|BC|=53.736mm |CD|=97.32mm|OF|=81.3mm |OS2|=77.92mm|OS3|=64.88mm根據(jù)加速度多邊形的相關(guān)尺寸可算得：C=Ur|OC|=0.0597.32=4.84m/s2E =Ur|OE|=0.05153.99=7.69m/s2tCD=Ur|BC|=0.0553.736=2.69m/s2 tFE =Ur|CD|=0.0597.32=4.87m/s2F= Ur|OF|=0.0581.3=4.07 m/s2S2= Ur|OS2|=0.0577.92=3.89 m/s2S3= Ur|OS3|=0.0564.88=1.62 m/s24 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 參數(shù)計(jì)算已知凸輪與曲柄同軸，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表如下表4-1 凸輪參數(shù)表設(shè)計(jì)內(nèi)容凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)符號(hào)hs從動(dòng)桿加速度規(guī)律單位m數(shù)據(jù)1730603080余弦運(yùn)動(dòng)方程為S=hc/0-2cos(2/0)，加速度最大時(shí)最小，=可求得最小值為40mm。根據(jù)e=max/2R0取基圓半徑R0=40mm，偏心距e=10mm，滾子半徑為10mm，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知：0-60為推程階段，60-90為遠(yuǎn)休，90-170為回程階段，170-360為近休。4.2 繪制輪廓圖像用反轉(zhuǎn)法可畫出輪廓圖像，作圖步驟為：作出位移線圖，將位移的橫坐標(biāo)平均分為12等分，由于0-60為推程階段，60-90為遠(yuǎn)休，這些位置輪廓描點(diǎn)比較重要，可再細(xì)分為15度一份。根據(jù)已知尺寸，作出基圓，根據(jù)從動(dòng)件偏置方向和偏距畫出從動(dòng)件及滾子的起始位置線，由此可知該位置線即為從動(dòng)件的起始位置。作出偏距圓，該圓與從動(dòng)件起始位置線相切。自偏距圓從動(dòng)件起始位置線的切點(diǎn)開(kāi)始，將偏距圓分成與位移線圖橫坐標(biāo)相同的等分，找到等分點(diǎn)，過(guò)各等分點(diǎn)作偏距圓的切射線，找到與基圓的交點(diǎn)。在上述切射線上，從基圓起向外截取線段，使其長(zhǎng)度分別等于位移線圖中橫坐標(biāo)所分成小段的相應(yīng)高度，這些線段端點(diǎn)代表滾子圓心所在的位置。將各點(diǎn)用光滑的曲線連接起來(lái)，即為所設(shè)計(jì)的凸輪輪廓曲線。圖形如下，其中與各滾子圓心構(gòu)成的輪廓曲線為理論輪廓曲線，與各滾子相切的輪廓曲線為實(shí)際廓線：圖4-1 凸輪輪廓曲線與位移圖像5 齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算：已知齒輪為正常齒制，工作情況為開(kāi)式齒輪，齒輪與曲柄共軸，數(shù)據(jù)如下表所示：表5-1 齒輪參數(shù)表設(shè)計(jì)內(nèi)容齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)符號(hào)Z5Z6m單位mm數(shù)據(jù)1132206由于齒輪Z5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，進(jìn)行變位。y=( Z5+ Z6) (cos/cos-1) /2a=a+ym=m (Z1+Z2) /2+ym無(wú)側(cè)隙傳動(dòng)方程式 X5+ X6=（inv-inv）( Z5+ Z6)/2tanX5=（17-11）、17=0.353根據(jù)以上方程組可解得變位系數(shù)X6=0.88分度圓直徑 d5=mz5=66mm d6=mz6=192mm基圓直徑 db5= d5cos=62mmdb6= d6cos=180mm齒厚 S5=（/2+25tan）m= 11mmS6=（/2+26tan）m= 9mm齒頂高 ha5=（ha*+X5）m=8.5mmHa6=（ha*+X6）m=4.5mm齒根高 hf5=（ha*+ hc*- X5）m=4.5mmHf6=（ha*+hc*- X6）m=9mm6 課程設(shè)計(jì)總結(jié)做機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是第一次做課程設(shè)計(jì)，在課程設(shè)計(jì)中充分體現(xiàn)從學(xué)習(xí)到運(yùn)用再到實(shí)踐的過(guò)程。學(xué)習(xí)重在學(xué)以致用，在實(shí)踐中溫習(xí)、反復(fù)、加強(qiáng)和提高所學(xué)內(nèi)容，使所學(xué)知識(shí)更加扎實(shí)，融會(huì)貫通，綜合運(yùn)用能力也得到提升。作為大學(xué)生，要學(xué)會(huì)把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)、生活中去，設(shè)計(jì)出實(shí)用的產(chǎn)品，這才是我們學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)所在。短短的一周課程設(shè)計(jì)，卻過(guò)得非常忙碌充實(shí)。開(kāi)始做課程設(shè)計(jì)時(shí)完全不知所措，不得不查資料、去圖書(shū)館、找老師，弄清楚課程設(shè)計(jì)該怎么做之后才可以自己獨(dú)立鉆研。構(gòu)思好課程設(shè)計(jì)的大致框架，寫提綱，打草稿。一步一步按要求做下去。到最后發(fā)現(xiàn)，其實(shí)做課程設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)習(xí)非常有幫助，對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步加深印象非常有幫助。課程設(shè)計(jì)綜合性非常強(qiáng)，做機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)涉及到機(jī)械原理課理論知識(shí)、理論力學(xué)理論知識(shí)、CAD計(jì)算機(jī)繪圖以及大學(xué)物理中的運(yùn)動(dòng)學(xué)，做課程設(shè)計(jì)把以前所學(xué)的這些知識(shí)重新溫習(xí)了一遍。要做好這一門課程設(shè)計(jì)，就必須學(xué)會(huì)聯(lián)系并綜合運(yùn)用這些知識(shí)，要有足夠的空間想象力和邏輯能力?？鬃釉唬簩W(xué)而時(shí)習(xí)之，學(xué)過(guò)的東西不重復(fù)很快就忘了，許多理論力學(xué)里學(xué)過(guò)的知識(shí)都已經(jīng)不記得了，還有CAD繪圖也有些操作以經(jīng)陌生，做課程設(shè)計(jì)時(shí)不得不找到以前的教材，把遺漏的知識(shí)點(diǎn)看一遍。做完課程設(shè)計(jì)最大的收獲就是我覺(jué)得CAD熟練多了，許多以前沒(méi)有掌握的技巧現(xiàn)在學(xué)會(huì)了。相當(dāng)于把以前學(xué)過(guò)的內(nèi)容深一層地復(fù)習(xí)了一遍，知識(shí)的運(yùn)用更靈活了。在課程設(shè)計(jì)中我深深地體會(huì)到我們學(xué)習(xí)中的許多不足之處。首先學(xué)習(xí)知識(shí)太過(guò)于散亂，各科內(nèi)容很少有機(jī)會(huì)聯(lián)系結(jié)合起來(lái)，也很少有機(jī)會(huì)讓我們?nèi)?shí)踐，去把這些知識(shí)運(yùn)用到一起，做成一個(gè)實(shí)際有意義的作品出來(lái)。再者我們的課程經(jīng)常學(xué)完了就不管了，用不了多久就忘得一干二凈，到畢業(yè)時(shí)甚至有些課程究竟學(xué)到了什么東西都不知道。還有許多學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐性課程不重視，只重視有考試的課程，實(shí)踐嚴(yán)重不足，容易出現(xiàn)“高分低能”的現(xiàn)象。我們應(yīng)該認(rèn)真思考，樹(shù)立正確的人生觀、價(jià)值觀，知道我們就讀大學(xué)的主要目的，全面提升自己。7 參考文獻(xiàn)1 潘存云，唐進(jìn)元. 機(jī)械原理M，湖南：中南大學(xué)出版社，20112 王湘江. 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)M，湖南：中南大學(xué)出版社，20113 劉鴻文. 理論力學(xué)（第五版）M，北京：高等教育出版社，20104 劉小年. Auto CAD計(jì)算機(jī)繪圖基礎(chǔ)M，湖南：湖南大學(xué)出版社，20105 匡樂(lè)滿. 大學(xué)物理（第一冊(cè)）M，北京：北京郵電大學(xué)出版社，201019