壓床機構設計【含cad圖紙+文檔全套資料】

喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 壓床機構 設計計算說明書 姓 名： 學 號： 班 級： 指導老師： 年 月 12 目 錄 第1章 問題的提出 1 第2章 設計要求與設計數(shù)據(jù) 1 第3章 機構選型設計 2 3.1 選擇不同的方案 2 3.2 兩種設計方案的優(yōu)缺點比較 3 第4章 壓床機構的設計 4 第5章 凸輪機構設計 9 第6章 齒輪機構設計 10 第7章 結論 11 第8章 收獲與體會 12 第1章 問題的提出 壓床機械是由六桿機構中的沖頭（滑塊）向下運動來沖壓機械零件的一種機構，它是應用廣泛的鍛壓設備，用于鋼板矯直，壓制零件等，大部分壓床都適用于金屬或非金屬零件的壓印、成型、淺拉伸、整形及壓力裝配。為了能使壓床機構在工作過程中能發(fā)揮出它最大的價值，就要在設計該機構的時候注意以下一些要求： （1）設計出一個連桿機構，保證其自由度F=1，以實現(xiàn)滑塊的上下移動。 （2）如何保證滑塊在進行移動的時候能保持連貫性。 （3） 針對工作環(huán)境的不同和裝卸貨物的不同，因設計出滑塊的最大提升高度，以及其它連桿的極限位置。 （4）在設計機構的時候，要考慮其維修的難易程度，不能比市面上的壓床復雜，在設計其局部零件的時候，要采用通用的零件結構，以免在以后發(fā)生故障時能方便維修。 （5）機構的材料在保證牢固的前提下要考慮其經(jīng)濟成本，不能只考慮材料的堅固程度，要讓機構有推廣的空間和市場 第2章 設計要求與設計數(shù)據(jù) 2.1設計要求： （1）依據(jù)設計要求和已知參數(shù)，確定各構件的運動尺寸，繪制機構運動簡圖，并分析組成機構的基本桿組。 （2）假設曲柄等速轉動，畫出滑塊5的位移和速度的變化規(guī)律曲線。在壓床工作過程中，在不考慮各處摩擦、構件重力和慣性力的條件下，分析曲柄所需的驅動力矩。 （3）取曲柄軸為等效構件，要求其速度波動系數(shù)小于10％，確定應加于曲柄軸上的飛輪轉動慣量。 （4）確定傳動系統(tǒng)方案，設計傳動系統(tǒng)中各零部件的結構尺寸。 2.2設計數(shù)據(jù) 已知參數(shù) （mm） （mm） （mm） （°） （°） （mm） （r/min） 1 50 140 220 60 120 150 1/2 1/4 100 2 60 170 260 60 120 180 1/2 1/4 90 3 70 200 310 60 120 210 1/2 1/4 90 由以上數(shù)據(jù)中選擇第三組數(shù)據(jù)作為本次設計的基本數(shù)據(jù)，由此可得： ,,,=60°,=120；,, 滑塊5的行程為210。 第3章 機構選型設計 3.1 選擇不同的方案 方案一：曲柄滑塊機構 簡單的連桿機構，用曲柄帶動滑塊實現(xiàn)壓床上下的來回運動。設計的機構簡圖如3-1。 圖3-1 曲柄滑塊機構 方案二：曲柄六桿機構 所設計的機構簡圖如3-2圖所示，多了另一個支點，能使滑塊移動更平穩(wěn)。 圖3-2 曲柄六桿機構 3.2 兩種設計方案的優(yōu)缺點比較 對方案一：該方案機構簡單，不需要很多的鉸接點，生產(chǎn)成本低，但是該機構的穩(wěn)定性能不佳，在使用過程中需要一個滑槽提供移動副，會使沖頭在運動過程中產(chǎn)生滑動摩擦，從而降低了該機構的效率。所以，在實際工程中，這種機構的實用性能有待商榷。 對方案二：該機構在原先的四桿機構的基礎上多了一個固定鉸鏈點的桿件，并通過桿件將沖頭的移動副設置成不需要依靠機架提供，這樣就使得機構的效率大大提高了，而且六桿機構也使得機構更穩(wěn)定，在實際工程中也有了更加廣闊的應用空間。所以，綜合以上的兩種機構的優(yōu)缺點，方案二為最佳可行方案，按照所選取的數(shù)據(jù)，可以設計出滿足要求的機構。 結論：選擇方案二——曲柄六桿機構 第4章 壓床機構的設計 對該機構進行尺寸計算，在用已知條件求出一些桿件的尺寸后，再對剩余桿件采用平面連桿機構運動設計的位移矩陣法進行求解，以求得各桿長。 由已知條件可知：,,,=60°,=120；,,滑塊5的行程為210。 （1） 作機構運動簡圖： 圖4-1 機構簡圖 （2）長度計算： 已知：X1＝70mm，X2＝200mm，Y＝310mm，＝60°，＝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’=60° ∵DE=DE’ ∴△DEE’等邊三角形 過D作DJ⊥EE’，交EE’于J，交F1F2于H ∵∠JDI=90° ∴HDJ是一條水平線， ∴DH⊥FF’ ∴FF’∥EE’ 過F作FK⊥EE’ 過E’作E’G⊥FF’，∴FK＝E’G 在△FKE和△E’GF’中，KE＝GF’，F(xiàn)E=E’F’, ∠FKE=∠E’GF’=90° ∴△FKE≌△E’GF’ ∴KE= GF’ ∵EE’=EK+KE', FF’=FG+GF’ ∴EE’=FF’=H ∵△DE'E是等邊三角形 ∴DE=EF=H=210mm ∵EF/DE=1/2, CE/CD=1/2 ∴EF=DE/4=180/4=52.5mm CD=2*DE/3=2*180/3=140mm 連接AD,有tan∠ADI=X1/Y=70/310 又∵AD=mm ∴在三角形△ADC和△ADC’中，由余弦定理得： ∴AB=(AC-AC’)/2=69.015mm BC=(AC+AC’)/2=314.425mm ∵BS2/BC=1/2, DS3/DE=1/2 ∴BS2=BC/2=314.46/2=157.2125mm DS3=DE/2=210/2=105mm 由上可得： AB BC BS2 CD DE DS3 EF 69.015mm 314.425mm 157.2125mm 140mm 210mm 105mm 52.5mm 比例尺 0.05mm/(m/s) （3）機構運動速度分析： 已知：； 逆時針 = + 大小 ? 0.65 ? 方向 ⊥CD ⊥AB ⊥BC 選取比例尺μv=0.005m/(mm/s)，作速度多邊形 ∴＝＝0.18/0.314425=0.572rad/s (逆時針) ω＝＝0.60/0.140=4.290rad/s (順時針) ω＝＝0.20/0.0525=3.809rad/s (順時針) 項目 數(shù)值 0.650 0.600 0.900 0.880 0.620 0.44 9.425 0.572 4.290 3.809 單位 m/s Rad/s （4）機構運動加速度分析： 大?。?？ √ ？ √ ？ √ 方向： ？ C→D ⊥CD B→A ⊥BC C→B 選取比例尺μa=0.04m/ (mm/s2),作加速度多邊形圖 aF = aE + anEF + atEF 大?。? ? √ √ ? 方向： √ √ 　F→E ⊥EF 項目 數(shù)值 6.130 3.300 5.000 3.200 4.200 2.500 9.859 13.571 單位 m/s rad/s 第5章 凸輪機構設計 符號 h [α] δ δs δ＇ 單位 mm （0） 方案3 18 30 60 30 80 有基圓半徑R0=40mm e=8mm 滾子半徑 R=8mm 在推程過程中： 由得 當=600時，且00<δ<300，則有a≥0,即該過程為加速推程段 當=600時，且δ>=300，則有a≤0,即該過程為減速推程段 所以運動方程 在回程階段，由得： 當=800時，且00<δ<400，則有a≤0，即該過程為減速回程段 當=800時，且δ>=400，則有a≥0，即該過程為加速回程段 所以運動方程 當=600時，且00<δ<300，則有a≥0，即該過程為加速推程段 當=600時，且δ>=300，則有a≤0，即該過程為減速推程段 所以運動方程 δ 00 50 100 150 200 250 300 350 S 0 0.06 0.43 1.38 3.02 5.30 8.05 10.95 單位 (mm) δ 400 450 500 55 600 650 S 13.70 15.98 17.62 18.57 18.94 19.00 單位 (mm) δ 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 S 19.00 18.96 18.71 18.08 16.94 15.29 13.18 10.76 δ 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 S 8.24 5.82 3.71 2.06 0.92 0.04 0 0 單位 (mm) 凸輪廓線如下: 第6章 齒輪機構設計 已知：齒輪，齒輪為正常齒制，工作情況為開式傳動，齒輪與曲柄共軸。 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，求得 經(jīng)計算后取變位系數(shù)： ＞ ＞ 分度圓直徑： 基圓直徑： 齒厚： 齒頂高： 齒底高： 齒頂圓直徑和齒底圓直徑： 重合度: 第7章 結論 在本次設計中，方案二的提出相較于方案一有了很明顯的提高，方案一雖然有著結構簡單，運動關系不復雜，易于實現(xiàn)等優(yōu)點，但是它的缺點也顯而易見。由于它結構簡單，在實際工程應用中就會使其在工作時產(chǎn)生比較強烈的震動，而且也很難保證其沖頭的沖壓力能否達到隨需要的強度，因為此結構缺少必要的穩(wěn)定機構，所以方案一的機構在實際過程中基本不會被應用。 不同于方案一，方案二在一的基礎上增加了固定桿機構，使沖頭在工作的過程中能更加平穩(wěn)，而且也能承受沖頭沖壓工件時的壓力，這樣就保證了該壓床機構具有比較高的使用壽命，固定桿的極限位置能滿足，，這就保證了機構有效的工作范圍，而沖頭所能達到的不同沖壓速度和沖壓力，也可以通過增加各桿的強度和增加驅動力的大小來決定。 基于以上一系列分析，本次設計的壓床機構還是滿足設計要求的，不過本次設計最大的不足就是沒能建立起如同實物的仿真模型，其仿真的大部分內容都是基于桿件與桿件之間相鉸來實現(xiàn)的，缺乏一定的真實性，如果想直接將該機構運用到實際工程中還有待進一步的計算與檢驗。 第8章 收獲與體會 本次機械原理課程設計是對我們上學期所學的機械原理的一次總結，通過一學期對自己所設計的課題的不斷努力和完善，進一步讓自己加深了對機械原理這門課程的理解。在實際設計過程中，不但檢驗了我對機械原理這么課程的理解能力，而且更加鍛煉了我的動手能力。在此期間，為了能使自己設計的機構有“物”可依，查閱大量的文獻資料就必不可少，而且在查閱資料的過程中，讓我接觸到了國內外對機械產(chǎn)品最新的研究，這不但擴展了我的知識面，更讓我了解到機械產(chǎn)品在我們日常生活中廣泛的應用空間。所以通過這次設計，讓我對機械設計產(chǎn)生了濃厚的興趣，也發(fā)現(xiàn)在今后我們國家對設計類人才的龐大需求量，這也為我將來找工作提供了強有力的動力。 由于這是我第一次做設計類的課題，讓我對實際工程中對設計要求的嚴謹有了更進一步的了解。在對所設計的機構進行建模的過程中，迫使我去學一些仿真建模軟件，而通過對這些軟件的學習，加強了我的自學能力，也進一步提高了我的軟件操作能力。在操作軟件的過程中，讓我學會了從不同角度去思考，這也拓展了我的思維，讓我學會了換位思考。 總而言之，通過本次課程設計大大提高了我的動手能力，為將來應付實際工程中出現(xiàn)的類似問題作了一次很好的熱身，這是一次難以忘記的經(jīng)歷。 參考文獻 [1] 謝進，萬朝燕，杜立杰.《機械原理》. 高等教育出版社，2004 [2] 王三明 《機械原理與設計 課程設計》機械工業(yè)出版社 2004 P120~P122 [3] 熊濱生 《現(xiàn)代連桿機構設計》 化學工業(yè)出版社 2005. 12 [4] B.H郭烈諾夫 郭和德譯 《制造技術與機床》 1959年11期 [5] 張益豐等編.精通MATLAB6.5.北京:中國水利水電出版社,2004 [6] 王宏 《微機輔助設計壓床六桿機構及其運動分析和力分析》 1985 沈陽建筑工程學院報 [7] B.H郭烈諾夫 郭和德譯 《深拉深壓床執(zhí)行機構的運動學》 [8] 岳一領 陸鳳儀 張志鴻 《平面連桿機構的計算機輔助設計與仿真研究》 2009年8月 太原科技大學學報 [9] （蘇）奧布爾都也夫 韓云巖譯 《曲軸壓床鍛造》 1957 機械工業(yè)出版社 [10] John Charles Sharman 《Drop, press and machine forging》 1954 Machinery Pub. 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