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机械原理课程设计说明书目录
一、机构简介与设计数据机构简介
1.2机构的动态静力分析
1.3凸轮机构构设计
1.
4.设计数据
二、压床机构的设计传动方案设计基于摆杆的传动方案六杆机构A六杆机构B
2.
2.确定传动机构各杆的长度
三、传动机构运动分析
3.
1.速度分析加速度分析机构动态静力分析基于soildworks环境下受力模拟分析凸轮机构设计
五、齿轮设计
5.
1.全部原始数据设计方法及原理设计及计算过程参考文献
一、机构简介与设计数据
1.
1.机构简介图示为压床机构简图,其中六杆机构为主体机构图中电动机经联轴器带动三对齿轮将转速降低,然后带动曲柄1转动,再经六杆机构使滑块5克服工作阻力已而运动为了减少主轴的速度波动,在曲柄轴A上装有大齿轮Z6并起飞轮的作用在曲柄轴的另一端装有油泵凸轮,驱动油泵向连杆机构的供油(a)压床机构及传动系统
1.2机构的动态静力分析各构件的重量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9-7)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局部亦画在运动分析的图样上
1.3凸轮机构构设计己知从动件冲程H许用压力角[a].推程角8o远休止角8回程角8从动件的运动规律见表9-5凸轮与曲柄共轴要求按[a]确定凸轮机构的根本尺寸.求出理论廓线外凸曲线的最小曲率半径p选取滚子半径r绘制凸轮实际廓线以上内容作在2号图纸上1・
4.设计数据连杆机构的动态静力分析及飞轮转动惯量确实定
二、压床机构的设计
2.
1.传动方案设计优点结构紧凑,在C点处,力的方向与速度方向相同,所以传动角/=90,传动效果最好;满足急回运动要求;缺点有死点,造成运动的不确定,需要加飞轮,用惯性通过;优点能满足要求,以小的力获得很好的效果;缺占结构过于分散优点结构紧凑,满足急回运动要求;缺点机械本身不可防止的问题存在
2.
2.确定传动机构各杆的长度如右图所示,为处于两个极限位置时的状态根据条件可得即=£=黑*=
12.8在三角形ACZ)和ACD^用余弦公式有:由上分析计算可得各杆长度分别为:三.传动机构运动分析
3.
1.速度分析vc=uv•pc—
0.004X
18.71=
0.07484m/svCB=uv-be=
0.004X
121.5=
0.486m/sve~uvPe—
0.004X
28.06=
0.11224m/svF=uv*pf=
0.004X
20.7=
0.0828m/s^FE=Uvef=
14.36=
0.05744m/s*2=Uv-PS2=
00040.27728m/s=〃广P,3=
0.
0040.05612m/s.••O)2BC
0.486/
0.223185=
2.178rad/s(顺时针)33=w=
0.07484/
0.1=
0.7484rad/s(逆时针)‘CD34=坦=
0.05744/
0.0375=
1.532rad/s(顺时针),EF速度分析图:
3.
2.加速度分析aB=,iab=
10.4722X
0.049285=
5.405m/s2以c=M•ZBC=
2.1782X
0.223185=
1.059m/s2a^D-wj-lCD=
0.7482X
0.l=
0.056m/s2q%f=MdEF=\.5322X
0.0375=
0.088m/s2顺时针=
4.5408/
0.1=
45.408m/s2acd%=产‘CD
3.
3.机构动态静力分析业
1.各构件的惯性力,惯性力矩2=660X
4.839/
9.8=
325.892N(与as2方向相同)g—•a=440X
3.406/
9.8=
152.922N(与%方向相反)g%叫=300X
5.177/
9.8=
158.480N(与aF方向相反)g%=
0.28X
10.986=
3.076N.m(顺时针)%=
0.085X
45.408=
3.860N.m(逆时针)hFg
32.计算各运动副的反作用力分析构件5对构件5进行力的分析,选取比例尺“尸=18N/mm作其受力图构件5力平衡Fg5+G5+人65+碌=0那么745=-uF./45=-10X
47.44=-
474.4NR43=-碌-
474.4N分析构件
2、3单独对构件2分析杆2对C点求力矩,可得R】BC-GlG2-Fg2」Fg2=0单独对构件3分析杆3对C点求矩得对杆组
2、3进行分析R43+Fg3+G3+Rt63+Fg2+G2+Rt12+Rn12+Rn63=0大小VVVVV方向VVVVV选取比例尺Uf=1ON/mm作其受力图那么Rni2=10X
156.8=1568N;Rn63=10X
49.28=
492.8N.3求作用在曲柄AB上的平衡力矩Mb2装配体环境下的各零件受力分析Soildworks为用户提供了初步的应力分析工具simulation利用它可以帮助用户判断目前设计的零件是否能够承受实际工作环境下的载荷,它是COMOSWorks产品的一局部Simulation利用设计分析向导为用户提供了一个易用、分析的设计分析方法向导要求用户提供用于零件分析的信息,如材料、约束和载荷,这些信息代表了零件的实际应用情况Simulation使用了当今最快的有限元分析方法快速有限元算法(FFE),它完全集成在windows环境中并与soildworks软件无缝集成,被广泛应用于玩具、钟表、相机、机械制造、五金制品等设计之中vonXises(N/m2)
5432.7・
4980.
7.
4528.
8.
4076.
8.
3172.
92721.
0.
2269.1L
817.
11365.
2913.
2461.
39.3Soildworks中的simulation模块为我们提供了很好的零件应力分析途径,通过对构件的设置约束点与负载,我们很容易得到每个零件在所给载荷后的应力分布情况由于不知道该零件的具体材料,所以我选用了soildworks中的合金钢材料,并且在轴棒两端加载了两个负载,经过soildworkssimulation运算后得到上图的应力分布图,通过不同色彩所对应的应力,我们可以清楚的看到各个应力的分布情况,虽然负载与理论计算的数据有偏差,不过对于我们了解零件的应力分布已经是足够了、凸轮机构设计有—=
0.45有岛=晨=
37.778m取弁=38mm,取弓=4mm在推程过程中:7T2hw2CO由1=2说当5o=55°时,且0°
822.5°那么有a=0即该过程为加速推程段当8o=55°时,且5=
22.5°那么有a=0即该过程为减速推程段h所以运动方程s=-1-C0k^0J-7T2hw2-COS在回程阶段,由=得:2苛当6°,=85°时,且0°
642.5°那么有av=0即该过程为减速回程段当5°,=85°时,且6〉=
42.5°那么有a=0即该过程为加速回程段箜、[1+CO所以运动方程s=MoJ2凸轮廓线如下:
五、齿轮设计Zi・tan%i—tana+z2・tan%2—tanallxtan
42.136°-tan25°+38xtan
29.062°-tan25°2x
3.14=
1.31〉
1.3满足重合度要求m.分度圆齿厚:参考文献.孙恒陈作模,葛文杰.《机械原理【M】》.7版.北京高等教育出版社
2001..崔洪斌,陈曹维.《AutoCAD实践教程》.北京:高等教育出版社20XX..邓力高飞.soildworks2007机械建模与工程实例分析》,清华大学出版社.20XX..soildworks公司,生信实维公司.《soildwo永s高级零件和曲面建模》.机械工业出版社.
2005..上官林建魏峥.《soildworks三维建模及实例教程》,北京大学出版社.20XX.设计内容连杆机构的设计及运动分析符号单位mm度mmr/min数据I50140220601201501/21/41001/21/2II60170260601201801/21/4901/21/2III70200310601202101/21/4901/21/2[S]G2G3G5N1/
3066044030040000.
280.0851/
30106072055070000.
640.21/
3016001040840110001.
350.39凸轮机构设计[a]中中S0mm0161204080207518130387520901813542652075工程数值单位工程数值
2.
1780.
7481.532单位工程数值
5.
4054.
5416.
8125.
1774.
8393.
40610.
98645.408单位m/s2rad/s2G2G3G5FrmaxJs2Js3方案I
66044030040000.
280.085单位NKg.m2=E1072=Js2・13=」s
3.2-f工程Fg2Fg3Fg5Ml2Ml3MbRn63R「63数值
325.
89152.
92158.
483.
083.
8613.
42492.
8265.10单位NN.mN工程Rn12Rl12R34R45R56R61数值
1568.
0058.
71474.
4474.
4121.
81569.1单位N符号h[]So5016o单位mm°方案1173055258560°510°15°20°25°30°35°40°45°50°55°s
00.
3441.
3492.
9344.
9697.
2909.
70912.
03114.
06615.
65016.
65517.000单位mm580°85°90°95°100°105°110°115°120°s
1716.
85516.
42615.
72714.
78213.
62312.
28910.
8269.2856125°130°135°140°145°150°155°160°165S
7.
7166.
1744.
7123.
3782.
2191.
2730.
5740.1450单位mm。