机械原理课程设计压床六连杆机构设计说明书.doc

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1、 机械原理课程设计说明书 设计题目：六 连 杆 机 构 设 计机电工程学院（系）机械设计制造及自动化专业 班级: 学号: 设计者: 指导老师: 郑志莲 完成日期 2012 年6 月30日 目录一. 设计要求-31. 压床机构简介-32. 设计内容-3(1) 机构的设计及运动分折-3(2) 机构的动态静力分析-3二压床机构的设计: -41. 连杆机构的设计及运动分析-4(1) 作机构运动简图-5(2) 计算长度-62. 机构运动分析-83. 机构运动分析- 104. 机构动态静力分析-135. 运动曲线总成-226. 小结-24一、压床机构设计要求1.压床机构简介下图所示为压床机构简图。其中，六

2、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z1-z2、z3-z4、z5-z6将转速降低，然后带动曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力Fr而运动。为了减小主轴的速度波动，在曲轴A上装有飞轮，在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。2.设计内容：（1）机构的设计及运动分折已知：中心距x1、x2、y, 构件3的上、下极限角，滑块的冲程H，比值CECD、EFDE，各构件质心S的位置，曲柄转速n1。要求：设计连杆机构 , 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）机构的动态静力分

3、析已知：各构件的重量G及其对质心轴的转动惯量Js(曲柄1和连杆4的重力和转动惯量（略去不计)，阻力线图(图97)以及连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。二、压床机构的设计1、连杆机构的设计及运动分析表9-5设计内容连杆机构的设计及运动分析单位mm（）mmr/min符号X1X2yHCE/CDEF/DEn1BS2/BCDS3/DE数据9050220601201501/21/41001/21/2已知：G2=660 N,G3=440 N,G5= 300 NJs2=0.28 Kgm2, JS3=0.085

4、 Kgm2, Pr max=4000 N(1)机构运动简图（60度、160度）（60度） （160度）（2） 长度计算：设计内容连杆机构的设计及运动分析单位mm（）mmr/min符号X1X2yHCE/CDEF/DEn1（顺）BS2/BCDS3/DE数据9050220601201501/21/41001/21/2由于=60，即=60,又因为DE=故三角形为正三角形=DE又分别过E，作以EF为半径的圆，交右侧导轨于F和知：EF且EF=四边形为平形四边形=H=150mm DE=150mm EF=DE/4=37.5mm 在上极限位置：与共线在三角形中：=-=且有AD=225.61mm所以由余弦定理可知

5、272.46mm同理可知：在下极限位置时有ADC=60-=173.89mm从而解得：AB=49.3mm，BC=223.2mm 综上得：AB=49.3mm， BC=223.2mm， EF=37.5mm， DE=150mm， DC=100mm2、 机构运动分析：.时的速度分析：已知n=100 r/min，所以=2/60=10.47 rad/s=0.52m/s= + 大小 ? 0.52 ?方向 CD AB BC选取比例尺=（0.01m/s）/mm，做速度多边形如下：=0.0130.92=0.3092m/s=0.0132.84=0.3284m/s=0.0146.38=0.4638m/s =0.01

6、41.08=0.4108m/s=0.0118.75=0.1875m/s=0.0139.52=0.592m/s=0.0123.19=0.2319m/s =1.408rad/s=3.092rad/s=5.0rad/s.时的加速度分析：=12lAB=5.404m/s2=22lBC=0.462m/s2=32lCD=0.956m/s2 = + = + + 大小： ？ ？ ？方向： ？ CD CD BA CB BC 选取比例尺=（0.1）/mm，作加速度多边形：=0.140.36 =4.036m/s2=0.160.54 =6.054m/s2=0.134.12 =3.412 m/s2=0.139.21 =3

7、921m/s2= + + 大小? ?方向 FE EF=6.841 m/s2=4.443m/s2=3.023m/s2= /=14.631rad/s2 -= /=39.12rad/s23、 机构运动分析：时的速度分析：已知n=100 r/min，所以=2/60=10.47 rad/s=0.52m/s= + 大小 ? 0.52 ?方向 CD AB BC选取比例尺=（0.01m/s）/mm，做速度多边形如下：=0.0137.68=0.3768m/s=0.0132.55=0.3255m/s=0.0156.36=0.5636m/s =0.0154.31=0.5431m/s=0.0118.2=0.182m

8、/s=0.0142.39=0.4239m/s=0.0128.18=0.2818m/s =1.396rad/s=3.768rad/s=4.853rad/s时的加速度分析：=12lAB=5.404m/s2=22lBC=0.454m/s2=32lCD=1.420m/s2 = + = + + 大小： ？ ？ ？方向： ？ CD CD BA CB BC 选取比例尺=（0.1）/mm，作加速度多边形：=0.137.12 =3.712m/s2=0.155.68 =5.568m/s2=0.156.25 =5.625 m/s2=0.134.3 =3.43m/s2= + + 大小? ?方向 FE EF=7.795

9、 m/s2=3.675m/s2=2.784m/s2= /=24.12rad/s2 -= /=34.3rad/s2.时动态静力分析各构件的惯性力，惯性力矩：FI2=m2*=G2*/g=299.22 N（与方向相反）FI3=m3*= G3*/g=135.73 N（与方向相反）FI5=m5*=G5*/g=209.42 N（与方向相反）Fr=2848NMS2=Js2*=4.097 Nm （逆时针）MS3=Js3*=3.325 Nm （顺时针）h2= MS2/FI2=4.097/299.22 mm =13.69 mm h3= MS3/FI3=3.325/135.73 mm =24.50 mm .计算各运

10、动副的反作用力：对构件5进行力的分析:构件5力平衡：F65+F45+FI5+Fr+G5=0，选取比例尺F=50N/mm，作其受力图=F=5039.46=1973 N=F=502.87=143.5 N对构件4分析对构件2和3分析：构件2和3分别对C点取矩：=（）/=972.1 N=（）/=73.22 N选取比例尺=20 N/mm，作杆2、3的受力图：=206.06=121.2 N=20=1390.6 NN对构件1受力分析：=2069.6230.23=42.09 （顺时针）4. 时动态静力分析.各构件的惯性力，惯性力矩：FI2=m2*=G2*/g=247.5 N（与方向相反）FI3=m3*= G3

11、/g=125.0 N（与方向相反）FI5=m5*=G5*/g=238.6 N（与方向相反）Fr=Fr max/10=4000/10=400 NMS2=Js2*=6.754 Nm （顺时针）MS3=Js3*=2.916 Nm （顺时针）h2= MS2/FI2=6.754/247.5 mm =27.29 mm h3= MS3/FI3=2.916/125.0 mm =23.328 mm .计算各运动副的反作用力对构件5进行力的分析 构件5力平衡：F65+F45+FI5+Fr+G5=0，选取比例尺F=10N/mm，作其受力图 104.98=49.8 N=939.9 N对构件4分析对构件3和2分析：构

12、件2和3分别对C点取矩：=（）/=348.18 N=（）/=67.88 N选取比例尺=20 N/mm，作杆2、3的受力图：=2036.93=738.6 N=20=2643.2 NN对构件1受力分析,计算平衡力矩：=20132.236.45=96.37 （逆时针）5. 曲线图总成 （1）（2）（3）（4）小结： 做课程设计的这二周说长不长说短也不短，比平时上课累些，但也比平时上课充实很多，我很喜欢这种充实的感觉，一想到曾经中午不吃饭不休息就为了把它想透就感到兴奋不已。说到这就不得不感谢学院给我们提供一个这样的机会来锻炼提高自己的水平，更要感谢老师在百忙之中抽出时间对我们进行辅导。课程设计的内容对

13、我们绝大多数学生来说的感觉是一样的，熟悉又陌生。熟悉是因为我们所做的课题都是机械原理课程中学习过的操作单元，陌生的是对于设计过程中所涉及到的查阅资料、文献、标准，计算及计算机绘图等实际操作。这些操作我们平时接触并不太多，课程设计不但给我们提供了一次检验平时知识掌握熟练程度的机会，更主要的是给了我们一次学习和巩固知识的机会。从一开始的不知从何下手到后来的慢慢熟悉，再到后来的能基本掌握查阅资料的要领,能较熟练的操作word、auto CAD及其他诸如Origin的专业软件，可以说我们的知识掌握熟练程度有了很大的提高。就在这一步一步的摸索中我们感受到了知识的力量，当我们运用平时所学习到的知识解决了课

14、设中所涉及到的哪怕是一个很小的问题时，那种喜悦的心情也是难以言表的！回想这二周的时光，虽然比较辛苦，但还是让我们学会了许多书本上难以获取的知识，从老师开始布置任务，拿到任务书，我们一时有点不知所措，不知如何下手，以前一直都是听课，做作业，考试，都是理论上的东西，没有把理论与实践相结合，还真怀疑自己的能力，怕最终完不成此次任务。但经过几天的思考，整理思绪，很快就找到了突破的方向，再加上小组同学的紧密配合，一个有条理的计划书就展现在了脑海里，就开始查阅资料，相关的文献，虽然过程有点辛苦，但这三周的时光没有虚度，非常充实，让我们学到了很多东西。非常感谢学院给我们的这次课设机会，也非常感谢老师的热心教导！参考文献：1. 陆风仪主编机械原理课程设计北京机械工业出版社.20062. 孙 恒、陈作模主编机械原理北京高等教育出版社19973. 徐绍军、云忠主编，工程制图，中南大学出版社2010注：设计压床六杆机构，画出分配的两个位置的机构运动简图。此设计是课程设计中的方案一，我的角度是60度和160度。26