1、1机械压床课程设计 3 则以下是网友分享的关于机械压床课程设计的资料 3 篇，希望对您有所帮助，就爱阅读感谢您的支持。机械原理课程设计压床（1）五、 齿轮机构设计已知:齿轮Z511,Z632, 分度圆压力角 20,模数 m6,齿轮为o正常齿制，工作情况为开式传动，齿轮Z6与曲柄共轴。由于其中一齿轮齿数小于 17，要避免产生根切现象必存在变位系数，必要增大其中心距，取 a=130mm,求得 =21,142 经计算后取变位系数 2：x5=0.393 mm Xmin5=0.3529 mm x6=-0.222 mm Xmin6=-0.8824 mm 分度圆直径： d5=m* Z5=66.0mm d6=
2、m* Z6=192.0mm 基圆直径：db5= d5*cos=62.024mm db6= d6*cos= db6=180.433mm 齿厚：S5=（/22x*tan ）*m= 10.961mm S6=（/22x*tan ）*m= 8.628 mm 齿顶高：ha5=（h*a+x5）*m=8.329mm ha6=（h*a+x6 ）*m = 4.642mm 齿底高：hf5=（ h*a+c- x5）*m=4.62mm hf6=（ h*a+c- x6）*m=8.829mm 齿顶圆直径和齿底圆直径： da5= d5+ 2ha5=83.618mm*df5= d5-2hf5=56.675mm da6= d6+
3、2ha6=200.325 mm df6= d6-2hf6=173.382mm 重合度:1,z5(tana5tan)z6(tana6tan)=1.390 2第三节 齿轮机构3已知：齿数 z5、 z6，模数 m，分度圆压力角 ；齿轮为正常齿制，工作情况为开式传动，齿轮 z6 与曲柄共轴。要求：选择两轮变位系数 x1 和 x2，计算该齿轮传动的各部分尺寸，以 2 号图纸绘制齿轮传动的啮合图。一、 齿轮机构几何设计要求 1） 在给定的条件下，以满足一定的传动质量指标为目的进行齿轮机构的几何计算。2） 在已计算的前提下，能以几何图形表示出所设计的一对齿轮的轮齿啮合情况，即绘制一对齿轮的轮齿啮合图。二、
4、设计问题的类型及其几何设计步骤 （一） 非限定中心距的设计 1 已知参数*两轮的齿数 z1,z2,模数 mn,压力角 an,齿顶高系数 hm 及螺旋角 。 2 1）几何设计步骤选择传动类型。按一对变位系数之和 xz1+xz2 的值大于零、等于零和小于零的不同情况，变位齿轮传动分别称为正传动、零传动和负传动。正传动具有强度高，磨损小且机构尺寸紧凑等优点，应该优先选用。当 z1+ z2z1+ z22zmin 的条件，常采用等移距变位传动。若希望4有良好的互换性， z1,z2 又均大于 zmin，则优先选用标准齿轮传动。 2） 3）确定齿轮的变位系数。按无侧隙啮合方程式计算端面啮合角 t.invt2
5、x11x12tantinvtz1z24)按公式计算两轮的几何尺寸 5）验算齿轮传动的限制条件。 （二）限定中心距的计算 2齿轮变位系数的选择满足 z1+ z22zmin 的条件，该对齿轮采用等移距变位传动。 由表查得：x1=0.51, x2=-0.51d5=mz5=610=60 d6=mz6=356=210基圆直径db5=d5cos=60cos20=56,db6=d6cos=210cos20=197 齿顶圆直径da5=d5+2ha5= 77.2da6=d6+2ha6=210+2(1-0.51)=2165齿根圆直径df5=d5-2hf5=46 df6=d6-2hf6=188节圆直径d5=d5co
6、s/cso d6=d6cos/cso啮合角=20.齿顶高变动系数 y=0 s5=(/2+2xitan)m=11 中心距变动系数 y=0 s6=7 实际中心距a=a=135 e5=7, e6=11三、绘制啮合图齿轮啮合图是将齿轮各部分按一定比例尺画出齿轮啮合关系的一种图形.它可以直观的的表达一对齿轮的啮合特性和啮合参数,并可借助图形做必要的分析。(1) 渐开线的绘制: 渐开线齿廓按渐开线的形成原理绘制,如图以齿轮轮廓线为例，其步骤如下: 按齿轮几何尺寸计算公式计算出各圆直径: do” ，do b，d oa，d of，画出各相应圆,因为要求是标准齿轮啮合,故节圆与分度圆重合. 连心线与分度圆 (节
7、圆)的叫点为节点 P,过节点 P 作基圆切线,与基圆相切与 N1,则 N1P 即为理论啮合线的一段，也是渐开线发生线的一段6 将 N1P 线段分成若干等份： P1、12、23 根据渐开线特性 N1O1，圆弧长不易测得，可按下式计算N10弧所对应弦长 N10：180 代入数据： 1dbsinb按此弦长在基圆上取 0点。将基圆上的弧长 N10分成同样等份，的基圆上的对应分点 1，2，3。过 1，2，3点作基圆的切线，并在这些切线上分别截取线段，使其 111p、222p333p 得，诸点，光滑连接，各点的曲线即为节圆以下部分的渐开线。将基圆上的分点向左延伸，作出，取 555p1 、666p1 、，可
8、得节圆以上渐开线各点，直至画到超出齿顶圆为止。当 dfdb 时，基圆以下一段齿廓取为径向线，在径向7线与齿根圆之间以 r.mm 为半径画出过渡圆角；当dfdb 时，在渐开线与齿根圆之间画出过渡圆角。 （）啮合图的绘制：选取比例尺 l=2mm/mm, 定出齿轮 Z0与 Z1的中心以 OO 心作出基圆，分度圆，节圆，齿根圆，齿顶圆画出工作齿轮的基圆内公切线，它与连心线 0102 的交点为点 P ，又是两节圆的切点，内公切线与过 P 点的节圆切线间夹角为啮合角t过节点 P 分别画出两齿轮在齿顶圆与齿根圆之间的齿廓曲线按已算得的齿厚 s 和齿距 P 计算对应的弦长 s 和s180osdsindp 。p
9、180pdsind按 s 和 p 在分度圆上截取弦长得 A,C 点，则8AB=S,AC=P取 AB 中点 D 连D 两点为轮齿的对称线，用纸描下右半齿形，以此为模板画出对称的左半部分齿廓及其他相邻的个齿廓，另一齿轮做法相同。 作出齿廓的工作段。如下图所示7机械原理压床课程设计（2）一、压床机构设计要求1.压床机构简介图 96 所示为压床机构简图。其中，六杆机构 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
10、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9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、EF DE，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
11、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。（3）凸轮机构构设计已知：从动件冲程 H，许用压力角 推程角 。 ，远休止角 ，回程角 ，从动件的运动规律见表 9-5，凸轮与曲柄共轴。要求：按确定凸轮机构的基本尺寸求出理论廓线外凸曲线的最小曲率半径 。选取滚子半径 r，绘制凸轮实际廓线。以上内容作在 2 号图纸上二、压床机构的设计1、连杆机构的设计及运动分析10（2）长度计算： 已知：X170mm，X2200mm，Y 310mm，360，3120，H210mm，CE/CD=1/2, EF/DE=1/2, BS2/BC=1/2, DS3/DE=1/2 。由条件可得；ED
12、E=60 DE=DEDEE 等边三角形过 D 作 DJEE ，交 EE于 J，交 F1F2 于 H JDI=90HDJ 是一条水平线， DHFFFFEE过 F 作 FKEE 过 E作 EGFF ，FK EG 在FKE 和E GF中，KEGF ，FE=E F, FKE= EGF=90111FKEE GFKE= GFEE=EK+KE, FF=FG+GFEE =FF=HDEE 是等边三角形 DE=EF=H=210mmEF/DE=1/2, CE/CD=1/2EF=DE/4=180/4=52.5mm CD=2*DE/3=2*180/3=140mm 连接 AD,有tan ADI=X1/Y=70/310 又
13、11317.33mm 在三角形ADC 和ADC中，由余弦定理得： AC=mmAC=mm AB=(AC-AC)/2=69.015mm BC=(AC+AC)/2=314.425mm BS2/BC=1/2, DS3/DE=1/2BS2=BC/2=314.46/2=157.2125mm DS3=DE/2=210/2=105mm（3）机构运动速度分析： 已知：n1=90r/min；1 =n1902 rad/s = 2 =9.425 逆时针 6060vB= 1lAB = 9.4250.069015=0.650m/svC = vB + vCb大小 ? 0.65 ? 方向 CD AB BC选取比例尺 v=0.
14、004m/(mm/s)，作速度多边形vvvvvvvCCB12EFFES2S3u u u uuuuvpc 0.03/0.05=0.600m/svbc 0.009/0.05=0.180m/svpe 0.45/0.05=0.900m/svvvvpf0.44/0.05=0.880m/s 0.01/0.05=0.200m/s 0.031/0.05mm0.620m/sefps213ps30.022/0.05mm 0.440m/s2 vCB0.18/0.314425=0.572rad/s (逆时针) lBC3vC0.60/0.140=4.290rad/s (顺时针) lCDvFE0.20/0.0525=3.
15、809rad/s (顺时针)lEF4aB=12LAB=9.42520.069015=6.130m/s2 anCB=22LBC=0.57220. 314425=0.103m/s2 anCD=32LCD=4.29020.14=2.577m/s2anFE =42LEF=3.80920.0525=0.762m/s2nac= aCD+ atCD= aB + atCB + anCB大小： ？ ？ ？ 方向： ？ CD CD BA BC CB选取比例尺 a=0.04m/ (mm/s2),作加速度多边形图14uaE=uaCB=uaCD=uaC=aattpc=0.0033/0.01=3.300m/s2pe=0.
16、05/0.01=5.000m/s2aa=0.031/0.01=3.100m/s2n2aF = aE + anEF + atEF 大小： ? ?方向： FE EFuas2=uas3=uaF=15apf=0.032/0.01=3.200m/s2a=0.042/0.01=4.200m/s2 =0.025/0.01=2.500m/s2a2t= aCB/LCB=3.100 /0.314425=9.859 m/s 22 t= aCD/LCD=1.900/0.14=13.571 m/s3FI2=m2*as2=G2*as2/g=16004.200/9.8=685.714N（与 as2方向相反） FI3=m3*
17、as3= G3*as3/g=10402.500/9.8=265.306N（与 as3 方向相反） FI5= m5*aF=G5*aF/g=8403.200/9.8=274.286N（与 aF 方向相反） Fr=11000*0.1=1100 N.m（返回行程）MS2=Js2*2=1.359.859=13.310N.m （顺时针） MS3=Js3*3=0.3913.571=5.293N.m （逆时针） LS2= MS2/FI2=13.310/685.7141000=19.410mm LS3= 16MS3/FI3=5.293/265.3061000=19.951mm 2） 计算各运动副的反作用力 (1
18、)分析构件 5对构件 5 进行力的分析，选取比例尺 F=20N/mm，作其受力图构件 5 力平衡：F45+F65+FI5+G5=0 则 F45= 1140.0N；F65=160.0N F43=F45（方向相反） (2)对构件 2受力分析对构件 2 进行力的分析，选取比例尺 F=20N/mm，作其受力图杆 2 对 B 点求力矩，可得： FI2*LI2+G2*L2 -Ft32*LBC =0 864.222120.2776+16001.6873- Ft32314.425=0 Ft32= 339.1786N杆 2 对 S2 点求力矩，可得： Ft12*LBS2 -FI2*LS2 -Ft32*LCS2
19、=0 Ft12157.2125-864.22211.0243-339.1786157.2125=0 Ft12=399.781N(3) 对构件 3 受力分析对构件 2 进行力的分析，选取比例尺 F=0.05mm/N，作其受力图杆 3 对点 C 求力矩得：Ft63*LCD F43*LS3- FI3*LI3+G3*COS15*LG3 =0 Ft63140-572.60417.153-17365.24234.3066+ G3*COS15*17=0 Ft63=77.6N构件 3 力平衡：Fn23+ Ft23+F43+FI3+Ft63+Fn63+G3=0 则 Fn23=2401.0N ；Fn63=172.
20、1N构件 2 力平衡：F32 +G2+FI2+Ft12+Fn12=0 则 Fn12=1752.458N ；F12=1798.258N(4)求作用在曲柄 AB 上的平衡力矩 MbF61=F21=1798.258N. Mb=F21* L =1798.25867.32190.001=121.062N.m（逆时针）三、凸轮机构设计在推程过程中：由 a=2h2 sin(2/0)/02 得当 0 =650 时，且 00=0,即该过程为加速推程段, 当 0 =650 时,且 =32.50, 则有 a当 0 =75 时，且 0=37.50, 则有 a=0,即该过程为加速回程段 所以运动方程 S=h1-(/0)
21、+sin(2/0) /(2) 当0 =650 时，且 00=0,即该过程为加速推程段, 当 0 =650 时,且=32.50, 则有 a有基圆半径 R0=40mm e=8mm 滚子半径 R=8mm000凸轮廓线如下:18四、飞轮设计将各点的平衡力矩（即等效阻力矩）画在坐标纸上，如下图所示，平衡力矩所做的功可通过数据曲线与横坐标之间所夹面积之和求得。依据在一个工作周期内，曲柄驱动力矩（设为常数）所做的功等于阻力矩所做的功，即可求得驱动力矩 Md（常数） 。在图纸中，横坐标为曲柄转角，一个周期为 2，将一个周期分为 36 等份；纵坐标轴为力矩。根据盈亏功的原理，求得各盈亏功，并根据图纸上的能量指示
22、图，以曲柄的平均力矩为分界线，求出各区段盈亏功如下：W1=8.578 W2=-22.124 W3=1366.911 W4=-939.895 W5=8.750 W6=-3981.715 W7=647.629 W8=-2048.790 W9=4429.004 W10=-568.770 W11=1016.037由此得到 Wmax=W9=4429.004 JF=900Wmax/(2 *n2 *) JF= 1495.84 kg.m2五、 齿轮机构设计已知:齿轮 Z511,Z632,分度圆压力角20, 模数 m6,齿轮为正19o常齿制，工作情况为开式传动，齿轮 Z6 与曲柄共轴。由于其中一齿轮齿数小于 1
23、7，要避免产生根切现象必存在变位系数，必要增大其中心距，取 a=130mm,求得 =21,142 经计算后取变位系数 ：x5=0.393 mm Xmin5=0.3529 mm x6=-0.222 mm Xmin6=-0.8824 mm 分度圆直径： d5=m* Z5=66.0mm d6=m* Z6=192.0mm 基圆直径：db5= d5*cos=62.024mmdb6= d6*cos= db6=180.433mm 齿厚：S5=（/22x*tan ）*m= 10.961mm S6=（/22x*tan ）*m= 8.628 mm 齿顶高： ha5=（h*a+x5）*m=8.329mm ha6=（
24、h*a+x6 ）*m = 4.642mm 齿底高：*hf5=（ h*a+c- x5）*m=4.62mm*hf6=（ h*a+c- x6）*m=8.829mm齿顶圆直径和齿底圆直径： da5= d5+ 2ha5=83.618mm df5= d5-2hf5=56.675mm da6= d6+2ha6=200.325 mm df6= d6-2hf6=173.382mm重合度:201,z5(tana5tan)z6(tana6tan)=1.3902方案一方案二方案三机械原理课程设计压床（3）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
25、静力分析-321(4) 凸轮机构设计 -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- 4(2) 长度计算- 4(3) 机构运动速度分析- 5(4) 机构运动加速度分析-6(5) 机构动态静力分析-8三凸轮机构设计-11四飞轮机构设计-12五齿轮机构设计-13六心得体会-1422七、参考文献-14一、压床机构设计要求1.压床机构简介图 96 所示为压床机构简图。其中，六杆机构 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
26、。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、EF DE，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）机构的动态静力分析已知：各构件的重量 G 及其对质心轴的转动惯量 Js(曲柄231 和连杆 4 的重力和转动惯量（略去不计)，阻力线图(图97)以及
27、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。（3）凸轮机构构设计已知：从动件冲程 H，许用压力角 推程角 。 ，远休止角 ，回程角 ，从动件的运动规律见表 9-5，凸轮与曲柄共轴。要求：按确定凸轮机构的基本尺寸求出理论廓线外凸曲线的最小曲率半径 。选取滚子半径 r，绘制凸轮实际廓线。以上内容作在 2 号图纸上二、压床机构的设计1、连杆机构的设计及运动分析（2）长度计算： 已知：X150mm，X2140mm，Y 220mm，360，3120，H140mm，CE/CD=1/2, EF/DE=1/2, BS2
28、/BC=1/2, DS3/DE=1/2 。由条件可得；EDE=60 DE=DEDEE 等边三角形24过 D 作 DJEE ，交 EE于 J，交 F1F2 于 HJDI=90HDJ 是一条水平线， DHFFFFEE过 F 作 FKEE 过 E作 EG111FF ，FKE G在FKE 和E GF中，KEGF ，FE=E F, FKE= EGF=90 FKEEGF KE= GFEE=EK+KE, FF=FG+GFEE=FF=HDEE 是等边三角形 DE=EF=H=150mmEF/DE=1/2, CE/CD=1/2EF=DE/4=150/4=37.5mm CD=2*DE/3=2*150/3=100mm
29、 连接 AD,有tan ADI=X1/Y=5/22 又AD=X+Y=148.7mm在三角形ADC 和ADC中，由余弦定理得： AC=AD+CD+2AD*CD*cos(60-19.7)=174mm AC=AD+CD-2AD*CD*cos(120-19.7)=275mmAB=(AC-AC)/2=48mm BC=(AC+AC)/2=224.5mm（3）机构运动速度分析： 已知：n1=90r/min；1 =25n12 rad/s = 100/60*2 =10.46 逆时针 60vB= 1lAB = 10.460.048=0.523m/svC = vB + vCb大小 ? 0.523 ? 方向 CD A
30、B BC选取比例尺 v=0.01(mm/s)/mm，作速度多边形vuv uvuv uvuCCBEFFEvpc 0.58m/s bc 0.315m/svvpe 0.87m/s pf0.85m/s 0.08m/svvefvCB2 1.4rad/s (逆时针)26lBC3vC5.8rad/s (顺时针) lCDvFE2.13rad/s (顺时针)lEF4（4）机构运动加速度分析：aB=12LAB=5.47m/s2 anCB=22LBC=0.196m/s2 anCD=32LCD=3.364m/s2 anFE =42LEF=0.17m/s2nac= aCD+ atCD= aB + atCD + anCB
31、大小： ？ ？ ？ 方向： ？ CD CD BA BC CB选取比例尺 a=0.1(mm/s2)/mm,作加速度多边形图ua=ua=ua=uacd=Ea27pc=3.7m/s2ape=5.4m/s2ttCBaa=8.9m/s2CDn2aF = aE + anEF + atEF大小： ? ?方向： FE EFuas=uas=uaF=2823apf=1.3m/s2aa=4.5m/s2 =2.8m/s22t= aCB/LCB=39.7 rad/s 22 t= aCD/LCD=14radm/s3Fi2=m2 *as2=G2*as2/g=303N（与 as2 方向相反） Fi3=m3*as3= G3*a
32、s3/g=125N（与 as3 方向相反） Fi5= m5*aF=G5*af/g=40N（与 aF 方向相反） Fr=11000*0.1=1100 N.m（返回行程） Ms2=Js2*2=11.1N.m （顺时针） Ms3=Js3*3=1019N.m （逆时针） Ls2= Ms2/Fi2=36mm Ls3= Ms3/Fi3=10mm 2） 计算各运动副的反作用力 (1)分析构件 529对构件 5 进行力的分析，选取比例尺 F=20N/mm，作其受力图构件 5 力平衡：F45+F65+Fi5+G5=0 则 F45= 300.0N；F65=100.0N F43=F45（方向相反）(2)对构件 2
33、受力分析对构件 2 进行力的分析，选取比例尺杆 2 对 B 点求力矩，可得： -Fi2*LI2-G2*L2 +Ft32*LBC =0 Ft32= 322N杆 2 对 S2 点求力矩，可得： Ft12*LBS2 Fi2*Ls2 -Ft32*Ls2 =0 Ft12=224N(3) 对构件 3 受力分析对构件 2 进行力的分析，选取比例尺 F=0.05mm/N，作其受力图杆 3 对点 C 求力矩得：-Ft63*LCD +F43*LS3- FI3*LI3-G3*COS15*LG3 =0 Ft63=97.9N构件 3 力平衡：Fn23+ Ft23+F43+FI3+Ft63+Fn63+G3=0 则 Fn2
34、3=900N ；Fn63=330N构件 2 力平衡：F32 +G2+FI2+Ft12+Fn12=0 则 Fn12=860N ；F12=890N30(4)求作用在曲柄 AB 上的平衡力矩 Mb F61=F21=890N.Mb=F21* L =890480.001=44.5N.m（逆时针）三、凸轮机构设计在推程过程中：由 a=2h2 sin(2/0)/02 得当 0 =650 时，且 00=0,即该过程为加速推程段, 当 0 =650 时,且 =32.50, 则有 a当 0 =750 时，且 00=37.50, 则有 a=0,即该过程为加速回程段 所以运动方程 S=h1-(/0)+sin(2/0) /(2) 当 0 =650 时，且 00=0,即该过程为加速推程段, 当 0 =650时,且 =32.50, 则有 a有基圆半径 R0=40mm e=8mm 滚子半径 R=8mm凸轮廓线如下:五、 齿轮机构设计已知:齿轮 Z511,Z632,分度圆压力角20, 模数 m6,齿轮为正常齿制，工作情况为开式传动，齿轮 Z6 与曲柄共轴。由于其中一齿轮齿数小于 17，要避免产生根切现象必存
