【正文】 料沖床沖壓機(jī)構(gòu)的尺度設(shè)計 運(yùn)動分析 D C1 A 30? C2 C5 C4 C3 F1 C7 C6 C8 C12 C11 C10 C9 ?1 ?2 90? B1 E B4 B5 F4 F12 F3 F2 F8 F6 F5 F11 F10 F9 F7 將曲柄運(yùn)動一周的 360?分為12等份 ， 得分點(diǎn)B1 、 B2 、 … 、B12， 針對曲柄的每一位置 ， 求得 C點(diǎn)位置 ， 可以得到 C點(diǎn)軌跡 ，然后可以逐個位置分析滑塊速度和加速度 。 對沖壓機(jī)構(gòu)和送料機(jī)構(gòu)用解析法進(jìn)行運(yùn)動分析 ， 用相對運(yùn)動圖解法對 沖壓機(jī)構(gòu) 的一個位置加以驗(yàn)證 ， 并根據(jù)計算機(jī)計算結(jié)果畫出上模位移圖 ， 速度圖和加速度線圖； ⑷ 用圖解法對 沖壓機(jī)構(gòu) 的一個位置進(jìn)行動態(tài)靜力分析 。沖床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要包括沖壓機(jī)構(gòu)和送料機(jī)構(gòu)，其工作原理為：上模先以較大速度接近坯料，然后以勻速進(jìn)行拉延成型工作，然后上模繼續(xù)下行將成品推出型腔，最后快速返回。 一、牛頭刨床機(jī)械系統(tǒng) 1. 工作原理 刨刀可隨小刀架作不同進(jìn)給量的垂直進(jìn)給；安裝工件的工作臺應(yīng)具有不同進(jìn)給量的橫向進(jìn)給 ， 以完成平面的加工 ， 工作臺還應(yīng)具有升降功能 ， 以適應(yīng)不同高度的工件加工 。適用于小型輕載的工作機(jī)械。 360186。 540186。 機(jī)械運(yùn)動循環(huán)圖形式 直線式 圓周式 直角坐標(biāo)式 退回 停 止 沖 制 直線式機(jī)械運(yùn)動循環(huán)圖 進(jìn)給 沖頭 送料器 曲柄轉(zhuǎn)角 ? 0186。 折疊包裝機(jī)構(gòu)的兩個執(zhí)行構(gòu)件的協(xié)調(diào)配合 ? ?0 范成運(yùn)動 i??0 ?? ? ?0 執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動速度的協(xié)調(diào)配合 范成法加工時 ， 刀具與齒坯之間必須保持精確的傳動比 。 如四桿機(jī)構(gòu)經(jīng)過運(yùn)動倒置能生成不同功能的機(jī)構(gòu)；定軸齒輪機(jī)構(gòu)經(jīng)過運(yùn)動倒置后可生成行星齒輪機(jī)構(gòu) 。 III型并聯(lián) 子機(jī)構(gòu) I 子機(jī)構(gòu) II 輸入 輸出 裝配線采用了聯(lián)動凸輪機(jī)構(gòu) ， 使筆芯托架沿著矩形軌跡運(yùn)動 ， 從而達(dá)到使圓珠筆芯步進(jìn)式地向前送進(jìn)的目的 。 ⑴ 擴(kuò)展法 在原有機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上增加基本桿組 ， 構(gòu)筑出新的機(jī)構(gòu)型式 ，可在不改變機(jī)構(gòu)自由度的情況下 ， 增加或改善機(jī)構(gòu)的性能 。 存在 4個 過約束 存在 3個 過約束 存在 1個 過約束 不存在過約束 ⑺ 使機(jī)械具有調(diào)節(jié)某些參數(shù)的能力 在某些機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中 ， 有些運(yùn)動參數(shù) (如行程 )需要經(jīng)常調(diào)節(jié)；在另外一些機(jī)械中 ， 為了安裝調(diào)試方便 ， 也需要機(jī)構(gòu)中有調(diào)整環(huán)節(jié) 。 用轉(zhuǎn)動副代替移動副 采用高副易于實(shí)現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件較復(fù)雜的運(yùn)動規(guī)律或運(yùn)動軌跡 ， 而且有可能減少構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動副數(shù) ， 從而縮短運(yùn)動鏈 。 設(shè)計原則 ⑴ 滿足執(zhí)行構(gòu)件所需的運(yùn)動形式 、 運(yùn)動規(guī)律或運(yùn)動軌跡方面的要求 。 運(yùn)動規(guī)律設(shè)計通常是對工藝方法和工藝動作進(jìn)行分析，把其分解成若干個基本動作。 傳統(tǒng)設(shè)計在長期運(yùn)用中不斷得到完善 ， 是符合當(dāng)代技術(shù)水平的有效設(shè)計方法 。 機(jī)械設(shè)計內(nèi)容繁多 ， 所有的設(shè)計內(nèi)容都要求設(shè)計者將其明確無誤地表達(dá)為圖樣或軟件形式 ， 并經(jīng)過制造 、 裝配 ， 才能成為產(chǎn)品 。 6. 主要零部件工作能力設(shè)計 對執(zhí)行系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)中的非標(biāo)準(zhǔn)零部件，進(jìn)行工作能力和結(jié)構(gòu)設(shè)計。 機(jī)械運(yùn)動設(shè)計的內(nèi)容包括確定機(jī)構(gòu)的主要尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動，繪制機(jī)械運(yùn)動循環(huán)圖等。設(shè)計任務(wù)書詳細(xì)規(guī)定了機(jī)械的用途、主要性能參數(shù)、工作環(huán)境條件、生產(chǎn)指標(biāo)和成本預(yù)算等。 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案設(shè)計包括： ⑴ 執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計 ● 根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的工作要求 ， 確定執(zhí)行系統(tǒng)的工作原理 ● 擬定工藝動作和執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動形式 ● 進(jìn)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型與組合 ● 進(jìn)行執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計 ， 繪制工作循環(huán)圖 ● 進(jìn)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺度設(shè)計 ， 繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 ● 進(jìn)行機(jī)械動力學(xué)性能分析 ， 設(shè)計調(diào)速飛輪 ● 對執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)動方案進(jìn)行評價與決策 ⑵ 原動機(jī)類型的選擇和傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計 ● 選擇原動機(jī)的類型和主要參數(shù) ， 確定傳動系統(tǒng)的總傳動比 ● 選擇機(jī)械傳動裝置的類型 ， 擬定傳動鏈的布置 ， 分配各級傳動比 ， 確定各級傳動機(jī)構(gòu)的基本參數(shù) ， 對方案進(jìn)行評價和決策 ⑶ 執(zhí)行系統(tǒng) 、 傳動系統(tǒng)零部件工作能力和結(jié)構(gòu)設(shè)計 ● 進(jìn)行執(zhí)行系統(tǒng) 、 傳動系統(tǒng)主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和強(qiáng)度校核計算 三、課程設(shè)計的要求 ⑴ 了解機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計過程和要求，以機(jī)械總體設(shè)計為出發(fā)點(diǎn)，采用系統(tǒng)分析的方法，合理確定機(jī)械運(yùn)動方案和結(jié)構(gòu)布局。 ⑵ 以所學(xué)知識為基礎(chǔ) ， 針對具體設(shè)計題目 ， 充分發(fā)揮自己的主觀能動性 ， 獨(dú)立完成課程設(shè)計分配的各項任務(wù) ， 并注意與同組其他同學(xué)進(jìn)行協(xié)商與協(xié)調(diào) 。學(xué)生應(yīng)首先對設(shè)計題目進(jìn)行分析，了解設(shè)計任務(wù)和要求。 在機(jī)械運(yùn)動設(shè)計中，如果經(jīng)過運(yùn)動分析發(fā)現(xiàn)，所選擇的運(yùn)動方案沒有滿足或沒有完全滿足預(yù)期的運(yùn)動要求，應(yīng)修改運(yùn)動方案，或調(diào)整構(gòu)件尺寸、進(jìn)行結(jié)構(gòu)變異等，重新對機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析。 設(shè)計時應(yīng)根據(jù)機(jī)械零部件的工況條件和主要失效形式，選定零件的材料和熱處理方式，依據(jù)設(shè)計準(zhǔn)則，確定其合理的幾何形狀和結(jié)構(gòu)尺寸，繪制機(jī)械裝配圖和零件工作圖。 機(jī)構(gòu)設(shè)計 、 工作能力計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計是機(jī)械設(shè)計中必備知識和基本技能 ， 同學(xué)們應(yīng)自覺加強(qiáng)理論與工程實(shí)踐的結(jié)合 ，掌握認(rèn)識 、 分析 、 解決問題的基本方法 ， 提高設(shè)計能力 。 傳統(tǒng)設(shè)計是以靜態(tài)分析 、 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計 、 手工勞動為特征的設(shè)計方法 ， 設(shè)計結(jié)果的近似性較大 ， 難以獲得最優(yōu)方案 ,設(shè)計帶有一定的局限性 。工藝動作分解的方法不同，所形成的運(yùn)動方案也不同。 ⑵ 盡量簡化和縮短運(yùn)動鏈 ， 選擇較簡單的機(jī)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)同樣的運(yùn)動要求 ， 應(yīng)盡量采用構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動副數(shù)最少的機(jī)構(gòu) 。缺點(diǎn)是高副元素形狀復(fù)雜且易于磨損 ， 一般用于低速輕載場合 。 方法 選擇具有兩個自由度的機(jī)構(gòu) ， 將其中一個原動件作為主原動件 ， 驅(qū)動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工藝動作所要求的運(yùn)動 ， 另一個原動件作為調(diào)節(jié)原動件 ， 當(dāng)調(diào)整到需要位置后 ， 使其固定不動 ，整個機(jī)構(gòu)成為具有一個自由度的系統(tǒng) 。 以擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)為基本機(jī)構(gòu) ， 在導(dǎo)桿延長線上的一點(diǎn)連接一個 RRPⅡ 級 組 ， 形成六桿機(jī)構(gòu) ， 增加了執(zhí)行構(gòu)件滑塊的行程 ， 且具有工作行程近似等速的優(yōu)點(diǎn) 。 復(fù)合式組合 特點(diǎn) 將一個多自由度機(jī)構(gòu) (稱基礎(chǔ)機(jī)構(gòu) )中的某兩個構(gòu)件的運(yùn)動用另外一機(jī)構(gòu) (稱約束機(jī)構(gòu) )將其聯(lián)系起來 ， 使其成為一個單自由度機(jī)構(gòu)的組合 。 擺動凸輪機(jī)構(gòu) 1 2 3 1 2 3 連桿 — 凸輪機(jī)構(gòu) 高副低代 運(yùn)動副變換 例如，轉(zhuǎn)動副變異為移動副、高副變異為低副、低副變異為高副等。 ? ?0 范成運(yùn)動 i??0 ?? ? ?0 執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動速度的協(xié)調(diào)配合 范成法加工時 ， 刀具與齒坯之間必須保持精確的傳動比 。 90186。 360186。 餅干 1 3 4 2 M B A 5. 方案 評價與決策 評價指標(biāo) ● 系統(tǒng)功能 實(shí)現(xiàn)運(yùn)動規(guī)律或運(yùn)動軌跡 、 實(shí)現(xiàn)工藝動作的準(zhǔn)確性 ● 運(yùn)動性能 運(yùn)轉(zhuǎn)速度 、 行程可調(diào)性 、 運(yùn)動精度等 ● 動力性能 承載能力 、 增力特性 、 傳力特性 、 振動噪音等 ● 工作性能 效率高低 、 壽命長短 、 可操作性 、 安全性 、可靠性適用范圍等 ● 經(jīng)濟(jì)性 加工難易 、 能耗大小 、 制造成本等 ● 結(jié)構(gòu)緊湊性 尺寸 、 重量 、 結(jié)構(gòu)復(fù)雜性等 評價方法 評分法 針對評價目標(biāo)中各個項目 ， 選擇一定的評分標(biāo)準(zhǔn)和總分計分法對方案的優(yōu)劣進(jìn)行評價 。 氣動馬達(dá) 常用原動機(jī)的類型及主要特點(diǎn) 可獲得很大的動力和轉(zhuǎn)矩，運(yùn)動速度和輸出動力、轉(zhuǎn)矩調(diào)整控制方便，易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工藝過程的動作要求；但需要有高壓油的供給系統(tǒng)，油溫變化較大時，影響工作穩(wěn)定性；密封不良時，污染工作環(huán)境；液壓系統(tǒng)制造裝配要求高。 第五節(jié) 機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程 設(shè)計題目 牛頭刨床外形圖 皮帶傳動 (機(jī)構(gòu) ) 小皮帶輪 皮帶 3和大皮帶輪4(包括軸 ， 軸承 、機(jī)架等 ) 齒輪機(jī)構(gòu) 齒輪 6和 10(或 13和 16， 18和 19，36和 37等 ) 牛頭刨床結(jié)構(gòu)組成 2. 結(jié)構(gòu)組成 2. 結(jié)構(gòu)組成 牛頭刨床結(jié)構(gòu)組成 螺旋機(jī)構(gòu) 螺桿 46和螺母 47 擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 大齒輪 19(包括銷釘 20)， 滑塊2 導(dǎo)桿 22， 滑塊 24等 凸輪機(jī)構(gòu) 凸輪 33和從動件35(包括滾子 34) 2. 結(jié)構(gòu)組成 牛頭刨床結(jié)構(gòu)組成 棘輪機(jī)構(gòu) 扇形齒輪 37， 棘爪 38和棘輪 39 3. 設(shè)計要求與技術(shù)條件 ⑴ 刨刀每分鐘往復(fù)移動的次數(shù)可調(diào) ， 最小的每分鐘往復(fù)移動次數(shù)為 15次 (第一檔 )， 最大為 80次 (第六檔 )， 共六檔 ，相鄰兩檔每分鐘往復(fù)移動次數(shù)之比理論上應(yīng)相等； ⑵ 刨刀的行程 H ?150~650mm， 可用人工無級調(diào)節(jié)； ⑶ 刨刀在一定范圍內(nèi)可隨小刀架實(shí)現(xiàn)手動無級垂直進(jìn)給； ⑷ 刨刀往復(fù)運(yùn)動的起始位置 ， 在一定范圍內(nèi)可用人工無級調(diào)節(jié)； ⑸ 工作臺自動實(shí)現(xiàn)橫向進(jìn)給 ， 且進(jìn)給量可由人工無級調(diào)節(jié)； ⑹ 為了提高生產(chǎn)效率 ， 要求刨刀的往復(fù)切削運(yùn)動具有急回特性 。上模退出下模以后，送料機(jī)構(gòu)從側(cè)面將坯料送至待加工位置，完成一個工作循環(huán)。 4. 設(shè)計任務(wù) ⑸ 對指定傳動部件進(jìn)行強(qiáng)度 、 結(jié)構(gòu)設(shè)計 ， 畫出裝配圖及部分零件圖； ⑹ 根據(jù)機(jī)電液一體化策略和現(xiàn)代控制 (包括計算機(jī)控制 )理論 ， 大膽提出一種或一種以上與該機(jī)現(xiàn)有傳統(tǒng)設(shè)計不同的創(chuàng)新設(shè)計方案 。 D C1 A 30? C2 C5 C4 C3 F1 C7 C6 C8 C12 C11 C10 C9 ?1 ?2 90? B1 E B4 B5 F4 F12 F3 F2 F8 F6 F5 F11 F10 F9 F7 由圖可以看出 ， 滑塊在F4~F8這段近似等速 ， 這個速度約為工作行程最大速度的 40%。th1,float amp。th1,float amp。a1,float amp。th1,float amp。r2,float amp。a1,float abeta,float amp。r2,float amp。r2,float amp。a1,float abeta,float amp。r2,float amp。r2,float r3,float amp。 a2,float amp。r2,float r3,floatamp。w2, float amp。r2,float r3,floatamp。w2,float amp。w1,float vbeta,float amp。r2,float amp。w1, float vbeta,float, amp。w1,float vbeta,float amp。r2,float amp。w1, float vbeta,float, amp。w1,float amp。th1,float amp。w1,float amp。w1,float amp。th1,float amp。 3號圖 (或 3號圖 )一張 (含機(jī)械系統(tǒng)傳動方案設(shè)計圖，轉(zhuǎn)速圖 )； ⑷ 1號圖一張 (傳動裝置裝配圖 )； ⑸ 3號圖一張 (齒輪軸工作圖 )； ⑹ 3號圖一張 (大齒輪工作圖 )。上?？傂谐涕L度必須大于工作段長度 的兩倍以上； 3. 設(shè)計要求與技術(shù)條件 ⑹ 上模在一個運(yùn)動循環(huán)內(nèi)的受力如圖所示 ，在工作段所受的阻力F1?5000N， 其它階段所受的阻力 F0 ?50N； ⑺ 行程速度變化系數(shù) K ?。 3. 設(shè)計要求與技術(shù)條件 4.