文档介绍：压床机构
设计计算说明书
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目录
第1章问题的提出 1
第2章设计要求与设计数据 1
2
2
第3章机构选型设计 2
2
3
第4章机构尺度综合 4
第5章机构运动分析 6
6
8
10
第6章机构动力分析 11
12
13
14
第7章结论 16
第8章收获与体会 17
第9章致谢 18
参考文献 19
附录1 20
附录2 22
附录3 25
第1章问题的提出
压床机械是由六杆机构中的冲头(滑块)向下运动来冲压机械零件的一种机构,它是应用广泛的锻压设备,用于钢板矫直,压制零件等,大部分压床都适用于金属或非金属零件的压印、成型、浅拉伸、整形及压力装配。为了能使压床机构在工作过程中能发挥出它最大的价值,就要在设计该机构的时候注意以下一些要求:
(1)设计出一个连杆机构,保证其自由度F=1,以实现滑块的上下移动。
(2)如何保证滑块在进行移动的时候能保持连贯性。
(3) 针对工作环境的不同和装卸货物的不同,因设计出滑块的最大提升高度,以及其它连杆的极限位置。
(4)在设计机构的时候,要考虑其维修的难易程度,不能比市面上的压床复杂,在设计其局部零件的时候,要采用通用的零件结构,以免在以后发生故障时能方便维修。
(5)机构的材料在保证牢固的前提下要考虑其经济成本,不能只考虑材料的坚固程度,要让机构有推广的空间和市场
第2章设计要求与设计数据
:
(1)依据设计要求和已知参数,确定各构件的运动尺寸,绘制机构运动简图,并分析组成机构的基本杆组。
   (2)假设曲柄等速转动,画出滑块5的位移和速度的变化规律曲线。
在压床工作过程中,在不考虑各处摩擦、构件重力和惯性力的条件下,分析曲柄所需的驱动力矩。
(3)取曲柄轴为等效构件,要求其速度波动系数小于10%,确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量。
   (4)确定传动系统方案,设计传动系统中各零部件的结构尺寸。

已知参数
(mm)
(mm)
(mm)
(°)
(°)
(mm)
(kg)
1
50
140
220
60
120
150

6
2
60
170
260
60
120
180

5
3
70
200
310
60
120
210

9
由以上数据中选择第一组数据作为本次设计的基本数据,由此可得:
, , , =60° =120°
滑块5的行程为150
第3章机构选型设计
选择不同的方案
方案一:曲柄滑块机构
简单的连杆机构,用曲柄带动滑块实现压床上下的来回运动。设计的机构简图如3—1。
图3—1 曲柄滑块机构
方案二:曲柄六杆机构
所设计的机构简图如3—2图所示,多了另一个支点,能使滑块移动更平稳。
图3—2 曲柄六杆机构
两种设计方案的优缺点比较
对方案一:该方案机构简单,不需要很多的铰接点,生产成本低,但是该机构的稳定性能不佳,在使用过程中需要一个滑槽提供移动副,会使冲头在运动过程中产生滑动摩擦,从而降低了该机构的效率。所以,在实际工程中,这种机构的实用性能有待商榷。
对方案二:该机构在原先的四杆机构的基础上多了一个固定铰链点的杆件,并通过杆件将冲头的移动副设置成不需要依靠机架提供,这样就使得机构的效率大大提高了,而且六杆机构也使得机构更稳定,在实际工程中也有了更加广阔的应用空间。所以,综合以上的两种机构的优缺点,方案二为最佳可行方案,按照所选取的数据,可以设计出满足要求的机构。
结论:选择方案二——曲柄六杆机构
第4章机构尺度综合
对该机构进行尺寸计算,在用已知条件求出一些杆件的尺寸后,再对剩余杆件采用平面连杆机构运动设计的位移矩阵法进行求解,以求得各杆长。
由已知条件可知:, , , =60°=120° 滑块5的行程为150
下面所示图为该压床机构的运动简图:
图4—1 机构简图
当CD处于的时候,BC与BA重合,且CA=BC-AB,此时的滑块5处于最下方的极限位置;当CD处于的时候,CA=BC+AB,此时的滑块5处于最上方的极限位置。若要设计合理,则当滑块处于极限位置时,E点应当与滑块所处的平面平行,即EF垂直于水平面。得设计步骤如下:
1、由已知条件可