1机械设计课程设计计算说明书设计题目： 压床的设计与分析专业 班设计者： 指导教师： 2015 年 6 月 27 日2目录机械原理 压床机构设计部分一、压床机构设计要求 - - - - - - - - - - - - - - - - - 11.压床机构简介 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 12.设计内容 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1二、压床机构的设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 31.连杆机构的设计及运动分析 - - - - - - - - - - - - 4（1）作机构运动简图 - - - - - - - - - - - - - - 4（2）机构运动速度分析 - - - - - - - - - - - - - 6（3）机构运动加速度分析 - - - - - - - - - - - - 7（4）绘制滑块位移、速度、加速度曲线 - - - - - - 8（5）机构动态静力分析 - - - - - - - - - - - - - 10三、执行机构其他运动方案的设计 - - - - - - - - - - - 13四、凸轮机构设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13机械设计 二级减速器设计部分一、目的及要求 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16二、减速器结构分析 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16三、传动装置的总体设计 - - - - - - - - - - - - - - - - 17（一）选择电动机 - - - - - - - - - - - - - - - - - 17（二）传动比分配 - - - - - - - - - - - - - - - - - 18（三）运动和动力参数分析计算 - - - - - - - - - - - 181.计算各轴转速 - - - - - - - - - - - - - - - - 192.计算各轴输入功率 - - - - - - - - - - - - - - 193.计算各轴输入转矩 - - - - - - - - - - - - - - 19四、传动件的设计计算 - - - - - - - - - - - - - - - - 19（一）带传动的设计 - - - - - - - - - - - - - - - - 19（二）高速级齿轮的设计与校核 - - - - - - - - - - - 21（三）低速级齿轮的设计与校核 - - - - - - - - - - - 25（四）联轴器的选择 - - - - - - - - - - - - - - - - 30（五）轴的设计与校核 - - - - - - - - - - - - - - - 301.低速轴的校核 - - - - - - - - - - - - - - - 302.中间轴的校核 - - - - - - - - - - - - - - - 353.高速轴的校核 - - - - - - - - - - - - - - - 40（六）键的校核 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 443（七）轴承的校核 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 45五、润滑密封设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 48六、减速器箱体结构尺寸表 - - - - - - - - - - - - - - 49七、主要参考文献 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 501机械原理 压床机构设计部分一、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.设计任务：（1）平面连杆机构的设计及运动分折已知：尺寸 h1、h2, 构件 3 的上、下极限角，滑块的冲程 H，比值 CECD、EFDE，最小传动角 min 各构件质心 S的位置，曲柄转速 n1。要求：1）设计各构件的运动尺寸，作机构运动简图；2）按指定位置作机构的速度和加速度多边形;3) 作滑块的运动线图（s-、v-、a- 画在一个坐标系中）;（2）给出实现锻压要求的执行机构的其他运动方案简图，并进行对比分析（3）平面连杆机构的的力分析已知：滑块所受工作阻力，结合前面连杆机构设计和运动分析所得结果，不考虑摩擦。2要求：1）按给定位置确定机构各运动副中的反力；2)确定加于曲柄上的平衡力矩 Mb，并在坐标纸上作出平衡力矩曲线（4）飞轮设计已知：机器运动的许用速度不均匀系数，力分析所得平衡力 Mb，驱动力矩 Md 为常数。飞轮安装在曲柄轴 A 上。要求：确定飞轮的转动惯量 JF。（5）凸轮机构构设计已知：从动件冲程 H，偏距 e，许用压力角推程运动角 0。 ，远休止角 s，回程运动角 0，从动件的运动规律见表 1，凸轮与曲柄共轴。要求：1）按许用压力角确定凸轮机构的基本尺寸选取滚子半径 rr；2）绘制凸轮实际廓线。（6）确定电动机的转速及功率、型号（7）联轴器的选择（8）设计该机器的传动装置1）V 带传动设计计算2）二级圆柱齿轮减速器设计计算（包括齿轮传动设计，轴的结构设计及强度校核，轴承选型设计及寿命计算，平键连接选型及强度计算）;3)减速器的图纸设计要求:绘制减速器的装配图 A0；绘制齿轮零件图 1 张;绘制轴的零件图 1 张；绘制箱座的零件图。（9）设计课程设计说明书，包括设计任务、设计参数、设计计算过程等。3二、压床机构的设计1.传动方案设计(1).基于摆杆的传动方案(2).六杆机构 A2.1.3.六杆机构 B优点：结构紧凑，在点处，力的方向与速度方向相同，所以传动角 ，传动效果最好；满足90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；缺点：结构过于分散：4综合分析：以上三个方案，各有千秋，为了保证传动的准确性，并且以满足要求为目的，我们选择方案三。2、连杆机构的设计及运动分析机构满足最大传动角要求。（1） 作机构运动简图：根据相关尺寸，已知： , mhmh203,1402,5, ，36033/7.s21,.42DSEFBCE如右图所示，为处于两个极限位置时的状态。根据已知条件可得： 8.120521tanh47.6. mhAD61.250*503*1设计内容连杆机构的设计及运动分析单位 mm （） mm r/min符号 h1 h2 H3 H CE/CD EF/DE n1数据 50 140 220 60 120 150 1/2 1/4 100优点：结构紧凑，满足急回运动要求；缺点：机械本身不可避免的问题存在。5mEFCmDHEF5.37,50,101 在三角形 和 中用余弦公式有：ADAC9.173*2cosACDs2mA5.27CB3.492.213.,S30;DS计算图中尺寸可得：AB BC CD DE EF49.1mm 222.9mm 100mm 150mm 37.5mm6计 算 及 说 明 主要结果（2）机构运动速度分析：以滑块移动到偏离上极限 30为例，机构在此位置时各杆件的位置及速度多边形如图：已知：n1=100r/min ；= = =10.47rad/s 逆时针26021= lAB vB1sm/54.0= + CBvCBv方向 CD AB BC大小 ? ?sradsmlwvBC/2059.1/68.sradsmlpcCv/316. /316.0sradVFE/460.37./4= + FvEvFEv方向 竖直 DE EF大小 ? 0.4974 ?=10.47rad/s1=0.514m/svBsradmwC/2059.168srad/4960.53smvE/497.07)(/4719.0方 向 向 下smvF（3）机构运动加速度分析：以滑块移动到偏离上极限 30为例，机构在此位置时各杆件的位置及加速度多边形如图： cEEFnFCDCBnBAaLwa5.1 s/m1327.05.496.9631/4.2. s87423 221CBtnBCDtn aa方向 ? CD CD BA CB BC 大小：? ? ?FEtnEFaa方向：竖直 CD FE EF大小： ? ? smvF/4719.02s/m38.5nBa410C2s/96.nD37FEa8)(/5.4710/./ 2928)(s/m65.3.0/1.7.s84t3 22 33 222杆 件 中 点 的 角 加 速 度杆 件 中 点 的 角 加 速 度杆 件 中 点 为杆 件 中 点 为DEsradla BCsBClalCDBEspCpc（4）绘制滑块位移、速度、加速度曲线2s/m87.4Ca31E22s/6.s35sa22/014.9srd379（5）机构动态静力分析10分析构件 5 和 4以 30为例对构件 5 进行力的分析，作如下示意图：构件 5 力平衡： 05465GFFr其中 NFr5.2905选取比例尺 ,作如m/1下受力分析图：（如左图所示） NLFlPBA78.2910456NF78.2910456计 算 及 说 明 主要结果5FrG45F65F11以 30为例对构件 4 进行力的分析,如下示意图： 54F34FNF78.2914534分析构件 3 和 2:以 30为例对构件 3 进行力的分析,如下示意图: 3G63tF3SF4tF（注：由于 c 点的受力对于后边的求解没有影响故不做出受力的图示）对 C 点取距，由 可得：0CNFlFllGlt SgDt1963 4333，以 30为例对构件 2 进行力的分析,如下示意图：NF78.29134NFt1963，122G12tF2SF2S（注：图中所示的 为原 的总惯性力）2SF12MS与对 C 点取距，由 可得：0CNFllGlt StgB8.261 213t分析以构件 3、2 组成的杆组的受力情况：以 30为例对构件 3、2 组成的杆组受力的分析,如下示意图:43F3SF3G63tF63n22SF12tF12nNFt8.26113012263343 tnSntS FGFGF绘制力的多边形： )h(93.10562212 在 比 例 图 示 中 可 以 量 出与 实 际 机 构 原 点 距 离 ，为 合 力 FMNlf注：说明中未给出的数据见表。三、执行机构其他运动方案的设计四、凸轮机构设计1.凸轮基圆半径 r0