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1、 機械原理課程設計說明書 設計題目：六 連 桿 機 構 設 計機電工程學院（系）機械設計制造及自動化專業(yè) 班級: 學號: 設計者: 指導老師: 鄭志蓮 完成日期 2012 年6 月30日 目錄一. 設計要求-31. 壓床機構簡介-32. 設計內容-3(1) 機構的設計及運動分折-3(2) 機構的動態(tài)靜力分析-3二壓床機構的設計: -41. 連桿機構的設計及運動分析-4(1) 作機構運動簡圖-5(2) 計算長度-62. 機構運動分析-83. 機構運動分析- 104. 機構動態(tài)靜力分析-135. 運動曲線總成-226. 小結-24一、壓床機構設計要求1.壓床機構簡介下圖所示為壓床機構簡圖。其中，六

2、桿機構ABCDEF為其主體機構，電動機經聯(lián)軸器帶動減速器的三對齒輪z1-z2、z3-z4、z5-z6將轉速降低，然后帶動曲柄1轉動，六桿機構使滑塊5克服阻力Fr而運動。為了減小主軸的速度波動，在曲軸A上裝有飛輪，在曲柄軸的另一端裝有供潤滑連桿機構各運動副用的油泵凸輪。2.設計內容：（1）機構的設計及運動分折已知：中心距x1、x2、y, 構件3的上、下極限角，滑塊的沖程H，比值CECD、EFDE，各構件質心S的位置，曲柄轉速n1。要求：設計連桿機構 , 作機構運動簡圖、機構12個位置的速度多邊形和加速度多邊形、滑塊的運動線圖。以上內容與后面的動態(tài)靜力分析一起畫在l號圖紙上。（2）機構的動態(tài)靜力分

3、析已知：各構件的重量G及其對質心軸的轉動慣量Js(曲柄1和連桿4的重力和轉動慣量（略去不計)，阻力線圖(圖97)以及連桿機構設計和運動分析中所得的結果。要求：確定機構一個位置的各運動副中的反作用力及加于曲柄上的平衡力矩。作圖部分亦畫在運動分析的圖樣上。二、壓床機構的設計1、連桿機構的設計及運動分析表9-5設計內容連桿機構的設計及運動分析單位mm（）mmr/min符號X1X2yHCE/CDEF/DEn1BS2/BCDS3/DE數(shù)據(jù)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)機構運動簡圖（60度、160度）（60度） （160度）（2） 長度計算：設計內容連桿機構的設計及運動分析單位mm（）mmr/min符號X1X2yHCE/CDEF/DEn1（順）BS2/BCDS3/DE數(shù)據(jù)9050220601201501/21/41001/21/2由于=60，即=60,又因為DE=故三角形為正三角形=DE又分別過E，作以EF為半徑的圓，交右側導軌于F和知：EF且EF=四邊形為平形四邊形=H=150mm DE=150mm EF=DE/4=37.5mm 在上極限位置：與共線在三角形中：=-=且有AD=225.61mm所以由余弦定理可知

5、：=272.46mm同理可知：在下極限位置時有ADC=60-=173.89mm從而解得：AB=49.3mm，BC=223.2mm 綜上得：AB=49.3mm， BC=223.2mm， EF=37.5mm， DE=150mm， DC=100mm2、 機構運動分析：.時的速度分析：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選取比例尺=（0.01m/s）/mm，做速度多邊形如下：=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.時的加速度分析：=12lAB=5.404m/s2=22lBC=0.462m/s2=32lCD=0.956m/s2 = + = + + 大?。?？ ？ ？方向： ？ CD CD BA CB BC 選取比例尺=（0.1）/mm，作加速度多邊形：=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、 機構運動分析：時的速度分析：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選取比例尺=（0.01m/s）/mm，做速度多邊形如下：=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時的加速度分析：=12lAB=5.404m/s2=22lBC=0.454m/s2=32lCD=1.420m/s2 = + = + + 大?。?？ ？ ？方向： ？ CD CD BA CB BC 選取比例尺=（0.1）/mm，作加速度多邊形：=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.時動態(tài)靜力分析各構件的慣性力，慣性力矩：FI2=m2*=G2*/g=299.22 N（與方向相反）FI3=m3*= G3*/g=135.73 N（與方向相反）FI5=m5*=G5*/g=209.42 N（與方向相反）Fr=2848NMS2=Js2*=4.097 Nm （逆時針）MS3=Js3*=3.325 Nm （順時針）h2= MS2/FI2=4.097/299.22 mm =13.69 mm h3= MS3/FI3=3.325/135.73 mm =24.50 mm .計算各運

10、動副的反作用力：對構件5進行力的分析:構件5力平衡：F65+F45+FI5+Fr+G5=0，選取比例尺F=50N/mm，作其受力圖=F=5039.46=1973 N=F=502.87=143.5 N對構件4分析對構件2和3分析：構件2和3分別對C點取矩：=（）/=972.1 N=（）/=73.22 N選取比例尺=20 N/mm，作桿2、3的受力圖：=206.06=121.2 N=20=1390.6 NN對構件1受力分析：=2069.6230.23=42.09 （順時針）4. 時動態(tài)靜力分析.各構件的慣性力，慣性力矩：FI2=m2*=G2*/g=247.5 N（與方向相反）FI3=m3*= G3

11、*/g=125.0 N（與方向相反）FI5=m5*=G5*/g=238.6 N（與方向相反）Fr=Fr max/10=4000/10=400 NMS2=Js2*=6.754 Nm （順時針）MS3=Js3*=2.916 Nm （順時針）h2= MS2/FI2=6.754/247.5 mm =27.29 mm h3= MS3/FI3=2.916/125.0 mm =23.328 mm .計算各運動副的反作用力對構件5進行力的分析 構件5力平衡：F65+F45+FI5+Fr+G5=0，選取比例尺F=10N/mm，作其受力圖 104.98=49.8 N=939.9 N對構件4分析對構件3和2分析：構

12、件2和3分別對C點取矩：=（）/=348.18 N=（）/=67.88 N選取比例尺=20 N/mm，作桿2、3的受力圖：=2036.93=738.6 N=20=2643.2 NN對構件1受力分析,計算平衡力矩：=20132.236.45=96.37 （逆時針）5. 曲線圖總成 （1）（2）（3）（4）小結： 做課程設計的這二周說長不長說短也不短，比平時上課累些，但也比平時上課充實很多，我很喜歡這種充實的感覺，一想到曾經中午不吃飯不休息就為了把它想透就感到興奮不已。說到這就不得不感謝學院給我們提供一個這樣的機會來鍛煉提高自己的水平，更要感謝老師在百忙之中抽出時間對我們進行輔導。課程設計的內容對

13、我們絕大多數(shù)學生來說的感覺是一樣的，熟悉又陌生。熟悉是因為我們所做的課題都是機械原理課程中學習過的操作單元，陌生的是對于設計過程中所涉及到的查閱資料、文獻、標準，計算及計算機繪圖等實際操作。這些操作我們平時接觸并不太多，課程設計不但給我們提供了一次檢驗平時知識掌握熟練程度的機會，更主要的是給了我們一次學習和鞏固知識的機會。從一開始的不知從何下手到后來的慢慢熟悉，再到后來的能基本掌握查閱資料的要領,能較熟練的操作word、auto CAD及其他諸如Origin的專業(yè)軟件，可以說我們的知識掌握熟練程度有了很大的提高。就在這一步一步的摸索中我們感受到了知識的力量，當我們運用平時所學習到的知識解決了課

14、設中所涉及到的哪怕是一個很小的問題時，那種喜悅的心情也是難以言表的！回想這二周的時光，雖然比較辛苦，但還是讓我們學會了許多書本上難以獲取的知識，從老師開始布置任務，拿到任務書，我們一時有點不知所措，不知如何下手，以前一直都是聽課，做作業(yè)，考試，都是理論上的東西，沒有把理論與實踐相結合，還真懷疑自己的能力，怕最終完不成此次任務。但經過幾天的思考，整理思緒，很快就找到了突破的方向，再加上小組同學的緊密配合，一個有條理的計劃書就展現(xiàn)在了腦海里，就開始查閱資料，相關的文獻，雖然過程有點辛苦，但這三周的時光沒有虛度，非常充實，讓我們學到了很多東西。非常感謝學院給我們的這次課設機會，也非常感謝老師的熱心教導！參考文獻：1. 陸風儀主編機械原理課程設計北京機械工業(yè)出版社.20062. 孫 恒、陳作模主編機械原理北京高等教育出版社19973. 徐紹軍、云忠主編，工程制圖，中南大學出版社2010注：設計壓床六桿機構，畫出分配的兩個位置的機構運動簡圖。此設計是課程設計中的方案一，我的角度是60度和160度。26