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压床机械设计 一、工作原理 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。图1 为其参考示意图，其执行机构主要由连杆机构和凸轮机构组成，电动机经过减速传动装置（齿轮传动）带动六杆机构的曲柄转动，曲柄通过连杆、摇杆带动滑块克服阻力 F 冲压零件。当冲头向下运动时，为工作行程，冲头在 0.75H 内无阻力；当在工作行程后 0.25H 行程时，冲头受到的阻力为 F；当冲头向上运动时， 为空回行程，无阻力。在曲柄轴的另一端，装有供润滑连杆机构各运动副的油泵凸轮机构。 二、设计要求 电动机轴与曲柄轴垂直，使用寿命 10 年，每日一班制工作，载荷有中等冲击，允许曲柄转速偏差为±5％。要求凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内，从动件运动规律见设计数据，执行构件的传动效率按 0.95 计算，按小批量生产规模设计。 （a） 机械系统示意图 （b）冲头阻力曲线图 （c） 执行机构运动简图图 1 压床机械参考示意图 题号1 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 动 (mm) 分 冲头行程 150 180 210 140 150 200 160 190 170 165 析 H (mm) 上极限角 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 Φ1 (°) 转 速 (r/min) n2 导 杆 距 离 (mm) x1 机 构 距 离 (mm) x2 运 距 离 y 95 92 90 88 90 92 95 90 88 90 50 40 40 40 30 50 40 40 45 40 140 170 200 135 140 190 150 180 145 160 160 180 180 160 160 200 140 180 170 175 下极限角 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 Φ2(°) 工作阻力 Fmax(N) 4300 4600 4100 4500 4200 3800 4200 4400 4300 4500 连杆 3 质 60 64 68 70 72 74 76 80 82 84 导 量 m3 (kg) 杆 连杆 3 质 机 心转动惯 0.21 0.24 0.28 0.30 0.35 0.38 0.40 0.42 0.46 0.33 构 量 Js3 动 (kg ·m2) 态 滑块 6 质 静 量 m6 (kg) 力 摇 杆 4 质分 量 m3 (kg) 析 摇 杆 4 质 心转动惯  34 40 0.2  36 38 40 40 36 32 30 50 45 50 60 60 50 60 45 55 65 50 0.22 0.24 0.26 0.22 0.3 0.25 0.32 0.28 0.23 量 Js4 (kg ·m2) 凸 从动件最 20 轮 大升程H  20 20 20 20 20 20 20 20 20 机 从动件运 等加 余弦 正弦  余弦 正弦 等加 等加 余弦 正弦 正弦 构 动规律 等减 等减 等减 60° 70° 65° 60° 70° 75° 65° 60° 72° 74° 10° 10° 10° 10° 10° 10° 10° 10° 10° 10° 60° 70° 65° 60° 70° 75° 65° 60° 72° 74° 设 许用 设 许用压力 30° 30° 30° 30° 30° 30° 30° 30° 32° 30° 计 角 [? ] 推程运动 角 ? 0 远休止角 ? s 回程运动 角 ? ? 0 1、 根据压床机械的工作原理，拟定 2～3 个其他形式的执行机构（连杆机构），并对这些机构进行分析对比。 2、 根据给定的数据确定机构的运动尺寸, lCB=0.5lBO4 ， lCD=(0.25 ～ 0.35)lCO4。要求用图解法设计，并将设计结果和步骤写在设计说明书中。 3、 连杆机构的运动分析。将连杆机构放在直角坐标系下，编制程序分析出滑块 6 的位移、速度、加速度及摇杆 4 的角速度和角加速度，并画出运 动曲线，打印上述各曲线图。 4、 连杆机构的动态静力分析。通过建立机构仿真模型，并给系统加力，编制程序求出外加力，并作出曲线，求出最大平衡力矩和功率。 5、 凸轮机构设计。根据所给定的已知参数，确定凸轮的基本尺寸（基圆半 径 ro、偏距 e 和滚子半径 rr），并将运算结果写在说明书中。将凸轮机构放在直角坐标系下，编程画出凸轮机构的实际廓线，打印出从动件运动规律和凸轮机构仿真模型。 6、编写设计说明书一份。应包括设计任务、设计参数、设计计算过程等。