_畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-jz21-160機(jī)械壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（含圖紙）

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　JZ21—160機(jī)械壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　DESIGN OF JZ21-160 MECHANICAL </p><p>　　PRESS TRANSIMISS SYSTEM</p><p>　圖書分類號(hào)：</p>&l

2、t;p>　密 級(jí)：</p><p>　　徐州工程學(xué)院學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明</p><p>　　本人鄭重聲明： 所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。</p><p>

3、　　本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。</p><p>　　論文作者簽名： 　　 　　日期： 　　 年 　月　 　日</p><p>　　徐州工程學(xué)院學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書</p><p>　　本人完全了解徐州工程學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸徐州工程學(xué)院所擁有。徐州工程學(xué)院

4、有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。徐州工程學(xué)院可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。</p><p>　　論文作者簽名： 　　 導(dǎo)師簽名： 　　 </p>&l

5、t;p>　　日期： 　　 年 　月　 　日 日期： 　　 年 　月　 　日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本課題是對(duì)機(jī)械壓力機(jī)傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)。機(jī)械壓力機(jī)的工作原理是利用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，將電機(jī)的圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成滑塊的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)加工零件的沖壓。</p><p>　　對(duì)該機(jī)械設(shè)計(jì)

6、時(shí)考慮的主要因素是曲柄機(jī)構(gòu)的受力分析和載荷的校核，以及曲軸的發(fā)熱問題。另外，通過設(shè)計(jì)飛輪使機(jī)械的工作平穩(wěn)性增強(qiáng)，電機(jī)功率得到減小，即滿足了設(shè)計(jì)的要求，又使設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單化、合理化。通過二級(jí)變速，使電機(jī)的高速運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的低速運(yùn)動(dòng)，從而使機(jī)械的載荷能力大大增強(qiáng)。</p><p>　　根據(jù)以上要求設(shè)計(jì)了機(jī)械壓力機(jī)的傳動(dòng)總圖。</p><p>　　關(guān)鍵詞 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) ；運(yùn)動(dòng)及受力分析；傳動(dòng)&l

7、t;/p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This topic is the design of the mechanical presses transmission. Mechanical press working principle is to use of the slider—crank mechanism to make t

8、he electrical machinery that will be conerted into the circular to reciprocating move, thus realizing the spare parts punching.</p><p>　　The main factors to consider of the mechanical design is the crank ana

9、lysis and load the check, and the heat problem of crank. In addition, through the mechanical design of the flywheel is to increase the whole stationeriness, and the electrical power to be reduced, that is designed to mee

10、t the rationalization, and it is can make the design more simplifier and rationalizer. Through the secondary transimission , the electrical machinery high-speed move , turn into the slider low-speed movement. S</p>

11、<p>　　According to the above requirements of the mechanical that design the transmission of transmission assembly drawing</p><p>　　Keywords Crank block mechanism Move and stress analysis Transmissi

12、on目 錄</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 我國(guó)鍛壓設(shè)備的差距2</p><p>　　1.2 鍛壓設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)3</p><p><b>　　2 概述4</b></p><p>　　2.1 曲柄壓力機(jī)的工作原理

13、與結(jié)構(gòu)組成4</p><p>　　2.2 曲柄壓力機(jī)的發(fā)展概況6</p><p>　　2.2 通用曲柄壓力機(jī)的型號(hào)和技術(shù)參數(shù)7</p><p>　　2.3.1 曲柄壓力機(jī)的型號(hào)7</p><p>　　2.3.2 通用曲柄壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)8</p><p>　　3 滑塊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律10</p>&

14、lt;p>　　3.1 滑塊的行程與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系10</p><p>　　3.2 滑塊的速度和曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系11</p><p>　　3.3 滑塊的加速度和曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系12</p><p>　　3.4 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的受力分析13</p><p><b>　　4 傳動(dòng)系統(tǒng)15</b></p>

15、<p>　　4.1 傳動(dòng)系統(tǒng)布置及設(shè)計(jì)15</p><p>　　4.2 傳動(dòng)級(jí)數(shù)和各級(jí)速比分配16</p><p>　　4.3 確定離合器和制動(dòng)器的安裝位置16</p><p>　　4.4 傳動(dòng)零件計(jì)算特點(diǎn)17</p><p>　　5 曲軸設(shè)計(jì)計(jì)算18</p><p>　　5.1 曲軸強(qiáng)度計(jì)算1

16、9</p><p>　　5.2 齒輪的計(jì)算24</p><p>　　5.3 傳動(dòng)軸的計(jì)算25</p><p>　　5.4 計(jì)算齒輪的受力26</p><p>　　6 電動(dòng)機(jī)選擇和飛輪設(shè)計(jì)30</p><p>　　6.1 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算31</p><p>　　6.2 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算

17、31</p><p>　　6.3 飛輪尺寸的確定33</p><p><b>　　結(jié)論35</b></p><p><b>　　致謝36</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)37</b></p><p><b>　　附錄38&

18、lt;/b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　鍛壓生產(chǎn)在工業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位。采用鍛壓工藝生產(chǎn)工件具有效率高、所量好，重量輕和成本低的特點(diǎn)。所以，工業(yè)先進(jìn)的國(guó)家愈來愈多地采用鍛壓工藝代替切削工藝和其他工藝。鍛壓機(jī)械在機(jī)床中所占的比重也愈來愈大。近年來，鍛壓機(jī)械的擁有量日本為34%，美國(guó)為32.4%。在鍛壓機(jī)械中．又以曲柄壓力

19、機(jī)最多，占一半以上。用曲柄壓力機(jī)可以進(jìn)行沖壓、模鍛等工藝，廣泛用于汽車、農(nóng)業(yè)機(jī)械、電器儀表、國(guó)防工業(yè)以及日用品等生產(chǎn)部門。隨著工業(yè)的發(fā)展，曲柄壓力機(jī)的品種和數(shù)量愈來愈多，質(zhì)量要求愈來愈顯著，壓力愈來愈大。它在機(jī)械制造工業(yè)以及其他工業(yè)的鍛壓生產(chǎn)中的作用愈來愈顯著。例如，在汽車 拖拉機(jī)工廠中，用熱模鍛壓力機(jī)代替模鍛錘生產(chǎn)模鍛件已經(jīng)成為一個(gè)發(fā)展的檔勢(shì)。日本已有四條熱模鍛壓力機(jī)生產(chǎn)線，其中一條110000千牛熱模鍛壓力機(jī)自動(dòng)生產(chǎn)線是在1971年

20、建成的，可以生產(chǎn)重達(dá)1400牛，長(zhǎng)達(dá)1.3米的曲軸以及重達(dá)1000牛，長(zhǎng)達(dá)2米的汽車前梁生產(chǎn)效率為60件/時(shí)。從揀料預(yù)熱、剪切、鍛造、檢驗(yàn)到包裝發(fā)送全部自動(dòng)進(jìn)行，全線僅用24人．比模鍛錘的生產(chǎn)效率高得多，勞動(dòng)條件大為改善。西德已經(jīng)制造了五條120000千牛熱模鍛匠力機(jī)自動(dòng)生產(chǎn)</p><p>　　我國(guó)在解放以前，曲柄壓力機(jī)的生產(chǎn)非常落后，只能制造一些手動(dòng)沖床。解放以后，才有了飛速的發(fā)展，到目前為止，我們已經(jīng)制造了

21、80000千牛的熱模鍛壓力機(jī)，40000千牛的雙點(diǎn)壓力機(jī)以及其他各種型號(hào)的壓力機(jī)。但是，與工業(yè)先進(jìn)的國(guó)家比較，我國(guó)的曲柄壓力機(jī)制造業(yè)還很落后，主要表現(xiàn)在質(zhì)量不高、數(shù)量不足．品種不全等幾個(gè)方面特別是缺乏大型高效的設(shè)備。因此，必須大力發(fā)展曲柄壓力機(jī)，以滿足四個(gè)現(xiàn)代化的需要。</p><p>　　曲柄壓力機(jī)的類型很多，按照工藝用途分類如下：</p><p><b>　　1）板料沖壓壓力

22、機(jī)</b></p><p>　　（1）通用壓力機(jī)．用來進(jìn)行沖裁、落料、彎曲、成形和淺拉廷等工藝．</p><p>　?。?）拉延壓力機(jī)，用來進(jìn)行拉延工藝。</p><p>　　（3）板沖高速自動(dòng)機(jī)，適用于連續(xù)級(jí)進(jìn)送料的自動(dòng)沖壓工藝。</p><p>　?。?）板沖多工位自動(dòng)機(jī)，適用于連續(xù)傳送工件的自動(dòng)沖壓工藝。</p>

23、<p><b>　　2）體積模鍛壓力機(jī)</b></p><p>　　（1）冷擠壓機(jī)，用來進(jìn)行冷擠壓工藝。</p><p>　?。?）熱模鍛壓力機(jī)，用來進(jìn)行熱模鍛工藝。</p><p>　?。?）精壓機(jī)，用來進(jìn)行平面精壓，體積精壓和表面壓印等工藝．</p><p>　?。?）平鍛機(jī)，用來進(jìn)行平鍛工藝。<

24、/p><p>　?。?）冷墩自動(dòng)機(jī)，用于制造如螺釘螺母等各種標(biāo)準(zhǔn)件。</p><p>　?。?）精鍛機(jī)，用來精鍛各種軸類工件：</p><p><b>　　3）剪切機(jī)</b></p><p>　?。?）板料剪切機(jī)，用于裁剪板料。</p><p>　?。?）棒料剪切機(jī)，用于截裁棒料。 </p&g

25、t;<p>　　1.1 我國(guó)鍛壓設(shè)備的差距</p><p>　　從我國(guó)鍛壓設(shè)備現(xiàn)有的發(fā)展情況來看，仍然是機(jī)械制造工業(yè)和壓力加工工業(yè)中的薄弱環(huán)節(jié)，與世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比還有一定的差距，具體表現(xiàn)如下：</p><p>　　(一)結(jié)構(gòu)陳舊、性能較差 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)約600多種鍛壓設(shè)備中，相當(dāng)于國(guó)外40～50年代水平的占50%左右，個(gè)別產(chǎn)品只有國(guó)外30年代的水平，甚至國(guó)外淘汰

26、的產(chǎn)品我們還在生產(chǎn)。在生產(chǎn)制造過程中，存在的問題也不少，關(guān)鍵性部件可靠性差，使用壽命短；零件加工精度木能保證，熱處理性能不穩(wěn)定；摩擦材料、液壓、氣動(dòng)電氣元件質(zhì)量不過關(guān)；安全可靠性差、噪音大和效率低等。品種多、產(chǎn)量大的開式壓力機(jī)，雖說已生產(chǎn)很多年，但至今仍舊存在：技術(shù)參數(shù)雜亂、結(jié)構(gòu)陳舊、噪音大、性能差和三化水平低；沒有無級(jí)調(diào)速裝置、自動(dòng)送料裝置和安全保護(hù)裝置等。70年代研制的產(chǎn)品也存在很多不足，還有待進(jìn)一步完善，例如：閉式單點(diǎn)壓JJ機(jī)使用

27、性能差、生產(chǎn)效率低，只相當(dāng)于國(guó)外60年代初的水平；大型、重型雙動(dòng)拉延壓力機(jī)質(zhì)量上基本未過關(guān)；多工位自動(dòng)壓力機(jī)送料裝置的送料精度不穩(wěn)定，質(zhì)量也未過關(guān)；冷擠壓機(jī)參數(shù)亂，使用性能差，沒有自動(dòng)送料裝置等。</p><p>　　(二)品種不全、成套性差 精鍛、大型、重型和高效鍛壓設(shè)備的品種和數(shù)量都很少。生產(chǎn)廠只出售鍛壓設(shè)備主機(jī)，不能根據(jù)用戶的需要供應(yīng)機(jī)械化、自動(dòng)化裝置和模具等。先進(jìn)的閉式四點(diǎn)壓力機(jī)、多工位冷擠壓壓力機(jī)、快

28、鍛液壓機(jī)、鍛壓自動(dòng)線、熱模鍛成套設(shè)備、大型薄板沖壓成套設(shè)備和板料開卷校平落料成套設(shè)備等均屬空白。目前鍛壓設(shè)備生產(chǎn)的品種，只能滿足生產(chǎn)需要的50%左右。</p><p>　　(三)機(jī)械化、自動(dòng)化程度差 我國(guó)鍛壓生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化的程度很低，多數(shù)鍛壓設(shè)備都處于手工送料或半手工送科的落后狀態(tài)，操作肘既不安全、勞動(dòng)強(qiáng)度又很大。其原因在于：鍛壓件生產(chǎn)分散，專業(yè)化廠比較少，先進(jìn)、高效、自動(dòng)化的鍛壓設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線用不上；目

29、前制造鍛壓設(shè)備的工廠，不能按川戶的產(chǎn)品圖紙和生產(chǎn)綱領(lǐng)設(shè)計(jì)、制造機(jī)械化、自動(dòng)化裝置、自動(dòng)機(jī)和自動(dòng)生產(chǎn)線等。</p><p>　　(四)構(gòu)成比落后 我國(guó)鍛壓設(shè)備在機(jī)床擁有量中只占21%，而先進(jìn)的工業(yè)國(guó)家高達(dá)34%；小型壓力機(jī)和空氣錘占的比重很大，約為全國(guó)鍛壓設(shè)備的70%；而精鍛、大型、重型和高效的鍛壓設(shè)備比重很?。簧踔劣行┘毙璧漠a(chǎn)品還是空白。</p><p>　　(五)技術(shù)力量薄弱 我國(guó)鍛

30、壓設(shè)備制造廠的技術(shù)人員一般占全體職工的3%左右，而有的國(guó)家高達(dá)15%。很多制造鍛壓設(shè)備的工廠沒有設(shè)計(jì)能力，只能依靠測(cè)繪和外來的圖紙進(jìn)行生產(chǎn)。</p><p>　　1.2 鍛壓設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　目前鍛壓行業(yè)面臨著其它行業(yè)的有力競(jìng)爭(zhēng)，例如用增強(qiáng)塑料零件、燒結(jié)零件和鑄件來代替鍛壓件等，并不是由于這些零件的性能比鍛壓件優(yōu)越，而關(guān)鍵在于成本較鍛壓件低。為了增強(qiáng)鍛壓行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力，必

31、須從提高生產(chǎn)效率、降低原材料消耗、減少能源消耗著手以降低零件的成本，并提高鍛壓件質(zhì)量。為了適應(yīng)鍛壓生產(chǎn)的需要，鍛壓設(shè)備相應(yīng)的發(fā)展趨勢(shì)為：提高行程次數(shù)；提高機(jī)械化、自動(dòng)化程度；提高設(shè)備的可靠性和安全性；增設(shè)附屬裝置，縮短輔助時(shí)間減少振動(dòng)和噪音，改善勞動(dòng)條件提高勞動(dòng)效率；提高設(shè)備的精度和剛度；研制梢密鍛壓設(shè)備發(fā)展大型、重型和新型的鍛壓設(shè)備改造老的鍛壓設(shè)備；開展基本理論的研究等。結(jié)合我國(guó)鍛壓設(shè)備現(xiàn)有的情況，在發(fā)展過程中，不僅要加快速度縮小差距

32、，還要逐步改變鍛壓設(shè)備的構(gòu)成比，以適應(yīng)生產(chǎn)的耍求.</p><p>　　根據(jù)國(guó)內(nèi)外的生產(chǎn)實(shí)際，鍛壓設(shè)備總的發(fā)展方向，現(xiàn)分別論述如下：</p><p>　　(一)提高鍛壓設(shè)備的生產(chǎn)效率 其辦法：一是提高行程次數(shù)，以提高鍛壓設(shè)備的生產(chǎn)效率；一從增設(shè)附屬裝置，縮短輔助時(shí)間，以提高鍛壓設(shè)備的開動(dòng)率。</p><p>　　(二)提高鍛壓設(shè)備的機(jī)械化、自動(dòng)化程度</p&

33、gt;<p>　　(三)提高鍛壓設(shè)備工作的可靠性和安全性 為了防止設(shè)備和人身事故，保證鍛壓設(shè)備能安全、方便和可靠地進(jìn)行工作，一般應(yīng)在鍛壓設(shè)備上配有超負(fù)荷保險(xiǎn)裝置、人身保護(hù)裝置、檢測(cè)裝置和指示器等。</p><p>　　(四)提高鍛壓設(shè)備的精度和剛度 目前的工藝設(shè)計(jì)都傾向于在一臺(tái)鍛壓設(shè)備上布置多付模具，采取多工位連繼鍛壓的方法進(jìn)行生產(chǎn)，各工件變形杭力的合力不可能與設(shè)備作用力處于同一直線上，而且有較

34、大的偏移，再加以非對(duì)稱性零件增多，模腔斜面會(huì)出現(xiàn)水平分力，這些因素都會(huì)使滑塊產(chǎn)生偏移和水平位移。為了提高鍛件的精度和模具的壽命，必須提高鍛壓設(shè)備的精度和剛度，尤其是鍛壓件精度要求日益提高的情況下，這一問題顯得更為突出。</p><p>　　(五)研制精密成形鍛壓設(shè)備 在民用工業(yè)和國(guó)防工業(yè)中，由于產(chǎn)品性能和采用高、精、尖技術(shù)的需要，對(duì)鍛壓外生產(chǎn)的要求愈來愈高：(1)為了增大產(chǎn)品功率與重量的比值，以提高性能和減少使

35、用經(jīng)費(fèi)，要求鍛壓件表面強(qiáng)度較高的縱向晶粒和纖維組織保留下來，使機(jī)械性能提高，以大大減輕產(chǎn)品重量。因此，必須生產(chǎn)不需要或少需要切削加丁的精密鍛壓件。(2)在現(xiàn)代的高、精、尖技術(shù)中，采用貴重、稀缺金屬作為鍛壓件原材料的日益增多。為了降低產(chǎn)品成本和減少原材料的消耗，必須發(fā)展精密鍛壓件的生產(chǎn)。上述這些問題，在航天、航空工業(yè)中顯得更為迫切。</p><p>　　(六)減少鍛壓設(shè)備的振動(dòng)和噪音 振動(dòng)和噪音是一種工業(yè)公害，對(duì)

36、人體的臉康產(chǎn)生極為有害的影響。在機(jī)床行業(yè)中，鍛壓設(shè)備所產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音比較嚴(yán)重，因此，很多國(guó)家都作了嚴(yán)格限制，達(dá)不到規(guī)定指標(biāo)的鍛壓設(shè)備，不準(zhǔn)出廠。為了減少鍛壓設(shè)備的振動(dòng)和噪音，一般采?。簻p少振動(dòng)和噪音源；限制振動(dòng)和噪音的傳播。</p><p><b>　　2 概述</b></p><p>　　2.1 曲柄壓力機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)組成</p><p&g

37、t;　　曲柄壓力機(jī)是采用機(jī)械傳動(dòng)的鍛壓機(jī)器。通過傳動(dòng)系統(tǒng)把電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和能量傳給工作機(jī)構(gòu)，從而使坯料獲得確定的變形，制版所需的工件。</p><p>　　下圖是曲柄壓力機(jī)的外形圖、結(jié)構(gòu)圖和運(yùn)動(dòng)原理圖。其工作原理如下：電動(dòng)機(jī)通過三角皮帶將運(yùn)功傳給大皮帶輪，從而通過齒輪把運(yùn)動(dòng)傳給大齒輪，大齒輪把運(yùn)動(dòng)傳給曲軸，連桿的上端套在曲軸上，下端與滑塊用連接，因此，就將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成滑塊的往復(fù)運(yùn)功。上模裝在滑決上，下模裝在工

38、作臺(tái)上。當(dāng)材料放在上下模之間時(shí)，即能進(jìn)行沖裁或其他變形工藝，制成工件。氣墊是用來頂出工件或在拉伸時(shí)作壓邊用。由于工藝操作的需要，滑塊時(shí)而運(yùn)動(dòng)，時(shí)而停止，因此裝有離合器。壓力機(jī)在整個(gè)工作周期內(nèi)進(jìn)行工藝操作的時(shí)間很短，即有負(fù)荷的工作時(shí)間很短，大部分時(shí)間為無負(fù)荷的空程。為了使電機(jī)的負(fù)荷均勻，有效地利用能量，因而裝有飛輪。大皮帶輪即起飛輪作用。</p><p>　　從上述的工作原理可以看出，曲柄壓力機(jī)一般由下面幾部分組成

39、：</p><p>　　(1)工作機(jī)構(gòu) 一般為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，由曲軸、連桿和滑塊等零件組成。</p><p>　　(2)傳動(dòng)系統(tǒng) 包括齒輪傳動(dòng)和皮帶傳動(dòng)等機(jī)構(gòu)。</p><p>　　(3)操縱系統(tǒng) 如離合器和制動(dòng)器。</p><p>　　(4)能源系統(tǒng) 如電動(dòng)機(jī)和飛輪。</p><p>　　(5)支承部件 如機(jī)

40、身。</p><p>　　除上述基本部分以外，還有多種輔助系統(tǒng)與附屬裝置，如潤(rùn)滑系統(tǒng)、保護(hù)裝置以及氣墊等。</p><p>　　曲柄壓力機(jī)的工作機(jī)構(gòu)代表壓力機(jī)的工作特征，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律將影響壓力機(jī)的工作性能，而其受力狀況則是壓力機(jī)強(qiáng)度和剛度設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。壓力機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)將影響壓力機(jī)的整體布置、外形尺寸、美觀以及重量和成本。離合器和制動(dòng)器是壓力機(jī)能否正常穩(wěn)定工作的關(guān)鍵，它們的正確設(shè)計(jì)與使用將會(huì)大大

41、提高壓力機(jī)的工作可靠性和壽命。壓力機(jī)工作時(shí)，除需要其有足夠的壓力外，還需要具有足夠的能量。電動(dòng)機(jī)和飛輪的正確選用與合理設(shè)計(jì)是獲得足夠能量的基礎(chǔ)，同時(shí)也給節(jié)約能量提供了途徑。所有的部件和零件都支承在機(jī)身上，機(jī)身的合理設(shè)計(jì)將降低壓力機(jī)的重量，提高壓力機(jī)的剛度。壓力機(jī)的輔助裝置與系統(tǒng)將使壓力機(jī)獲得必要的輔助功能，使其安全運(yùn)轉(zhuǎn)，是提高壓力機(jī)使用效率不可缺少的組成部分，其設(shè)計(jì)好壞在一定程度上標(biāo)志著壓力機(jī)的先進(jìn)與否。</p><

42、p>　　2.2 曲柄壓力機(jī)的發(fā)展概況</p><p>　　鍛壓生產(chǎn)已有悠久的歷史，但是，采用鍛壓機(jī)械進(jìn)行鍛壓生產(chǎn)卻只有百余年的歷史，十九世紀(jì)三十年代，世界上山現(xiàn)了第一臺(tái)簡(jiǎn)易的平鍛機(jī)和蒸汽錘。六十年代生產(chǎn)了一些沖壓用的液壓機(jī)。直到十九世紀(jì)末期，才出現(xiàn)相當(dāng)規(guī)模的曲柄壓力機(jī)和鍛造用的液壓機(jī)。二十世紀(jì)前期，由于汽車工業(yè)的興起，曲柄壓力機(jī)以及其他鍛壓設(shè)備得到了迅速發(fā)展。眾所周知，由于采用現(xiàn)代化的鍛壓工藝生產(chǎn)工件具有效

43、率高、質(zhì)量好、能量省和成本低的特點(diǎn)。所以，工業(yè)先進(jìn)的國(guó)家越來越多地采用鍛壓工藝代替切削工藝和其他工藝。鍛壓生產(chǎn)在工業(yè)生產(chǎn)中的地位越來越重要，鍛壓機(jī)械在機(jī)床中所占的比重也越來越大。近年來，鍛壓機(jī)械的擁有量日本為34％，美國(guó)為32．4％。在鍛壓機(jī)械中，又以曲柄壓力機(jī)最多，占一半以上。用曲柄壓力機(jī)可以進(jìn)行沖壓和模鍛等工藝生產(chǎn)，它廣泛用于汽車、農(nóng)業(yè)機(jī)械、電器儀表、國(guó)防工業(yè)以及日用品等生產(chǎn)部門。隨著工業(yè)的發(fā)展，曲柄壓力機(jī)的品種和數(shù)量越來越多，質(zhì)量

44、要求越來越高，壓力越來越大。它在機(jī)械制造工業(yè)以及其他工業(yè)的鍛壓生產(chǎn)中的作用越來越顯著。例如，在汽車拖拉機(jī)工廠中，用熱模鍛壓力機(jī)代替模鍛錘生產(chǎn)模鍛件已經(jīng)成為一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。日本已有數(shù)條熱模鍛壓力機(jī)生產(chǎn)線，其少一條</p><p>　　隨著冷擠壓工藝的發(fā)展，各種類型的擠壓機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，正在使加工行業(yè)產(chǎn)生巨大的變化。再如，在日用品及家用電器生產(chǎn)中，如果不采用高速?zèng)_壓自動(dòng)機(jī)，產(chǎn)品的成本與質(zhì)量在國(guó)際市場(chǎng)上將失去競(jìng)爭(zhēng)能力。因此大

45、量制造和使用曲柄壓力機(jī)，已成為工業(yè)先進(jìn)國(guó)家的發(fā)展方向之—。</p><p>　　近年來，曲柄壓力機(jī)正向著高速度和高精度的方向發(fā)展，并努力降低噪音．提高安全性，擴(kuò)大自動(dòng)化程度，改善勞動(dòng)條件。特別是采用微型計(jì)算機(jī)控制的曲柄壓力機(jī)，更具有先進(jìn)的水平。例如，行程次數(shù)500次／min左右的高速壓力機(jī)已普遍應(yīng)用，美國(guó)明斯恃(Minster)公司已生產(chǎn)250kN，2000次／min的超高速壓力機(jī)。美國(guó)國(guó)民(National)公

46、司發(fā)展了新系列的高速冷墩機(jī)，M12四工位螺母冷墩機(jī)生產(chǎn)率為每分鐘250件。</p><p>　　精密沖裁的壓力機(jī)己發(fā)展到25000 kN，可沖裁的最大板厚已達(dá)25mm，加工的零件周邊的表面粗糙度很小，尺寸精度很高，沖切面的垂直度可達(dá)89°30’．?dāng)D壓機(jī)己發(fā)展到50000kN，多工位擠壓機(jī)已發(fā)展到45000kN，機(jī)器精度不斷提高，剛度已達(dá)到同規(guī)格的通用壓力機(jī)的2～3倍。</p><p&

47、gt;　　1982年在日本大阪國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上展出了55臺(tái)鍛壓設(shè)備，其中采用數(shù)控的占34．5％，可以人機(jī)對(duì)話，編成十分方便。日本會(huì)田公司制造的2000KN“沖壓中心”，采用微型計(jì)算機(jī)控制，自動(dòng)換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)，全部時(shí)間只需5min。德國(guó)奧穆科（Eumuco）公司近年來制造的熱模鍛壓力機(jī)和平鍛機(jī)，都已采用微機(jī)巡回檢測(cè)各軸承的溫度，顯示工藝力，對(duì)壓力機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)起著重要作用。</p><p>　　國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組

48、織（ISO）規(guī)定，在85～90dB的連續(xù)噪音下，工作時(shí)間不能超過8h, 而美國(guó)和瑞士規(guī)定為85dB。現(xiàn)在德國(guó)舒勒（Sehuler）公司制造的開式壓力機(jī)已為75dB。還有一些公司正在研制低噪音（75dB）的折彎?rùn)C(jī)和冷墩自動(dòng)機(jī)。</p><p>　　我國(guó)解放以前，曲柄壓力機(jī)的生產(chǎn)非常落后，只能制造一些手動(dòng)沖床。解放以后才有了飛速的發(fā)展，到目前為止，我們已經(jīng)制造了80000kN的熱模鍛壓力機(jī)，40000kN的雙點(diǎn)壓力機(jī)

49、以及其他各種型號(hào)的壓力機(jī)。近年來，由于自行研究和引進(jìn)技術(shù)，研制水平達(dá)到了一個(gè)新的高度。我國(guó)的汽車制造廠，電機(jī)電器制造廠以及有關(guān)的工廠都裝備著不少新型的曲柄鍛壓機(jī)械。但是，與工業(yè)先進(jìn)的國(guó)家比較，我們的曲柄壓力機(jī)制造業(yè)仍屬落后，主要表現(xiàn)在質(zhì)量不高，性能不好和品種不全等方面，特別缺乏大型高效的設(shè)備。因此，必需大力發(fā)展曲柄壓力機(jī)，以滿足現(xiàn)代的需要。</p><p>　　2.2 通用曲柄壓力機(jī)的型號(hào)和技術(shù)參數(shù)</p&

50、gt;<p>　　2.3.1 曲柄壓力機(jī)的型號(hào)</p><p>　　按照J(rèn)B／GQ2003—84型譜，曲柄壓力機(jī)的型號(hào)用漢語拼音字母、英文字母和數(shù)字表示，例如JA31—l 60B型號(hào)的意義是：</p><p>　　現(xiàn)將型號(hào)的表示方法敘述如下：</p><p>　　第一個(gè)字母為類代號(hào)，代表八類鍛壓設(shè)備中某類設(shè)備。在八類鍛壓設(shè)備中，與曲柄壓力機(jī)有關(guān)的有五類

51、。機(jī)械壓力機(jī)用拼音字母J表示，線材成形自動(dòng)機(jī)、鍛機(jī)、剪切機(jī)和彎曲校正分別用Z、D、Q和W表示。</p><p>　　第二個(gè)字母代表同一型號(hào)產(chǎn)品的變型順序號(hào)，凡主參數(shù)與基本型號(hào)相同，但其他某些基本參數(shù)與基本型號(hào)不同的，稱為變型，用字母A、B、C……表示第一、第二、第三……種變型產(chǎn)品。</p><p>　　第三、四個(gè)數(shù)字為組、型代號(hào)。在型譜中，每類鍛壓設(shè)備分為10組，每組分為10型．第一個(gè)數(shù)字

52、代表“組”，第二個(gè)代表“型”。“31”在型譜中查得為“閉式單點(diǎn)壓力機(jī)”。</p><p>　　橫線后面的數(shù)字代表主參數(shù)。一般用壓力機(jī)的公稱壓力(見下面敘述)作為主參數(shù)。型譜中的公稱壓力用工程單位制的“噸”表示，故轉(zhuǎn)化為法定單位制的“千?！睍r(shí)，應(yīng)把此數(shù)字乘以10。例如此處160代表160 t，乘以10即為1600kN。</p><p>　　最后一個(gè)字母代表產(chǎn)品的重大改進(jìn)順序號(hào)，凡型號(hào)已確定的

53、鍛壓機(jī)械，若結(jié)構(gòu)和性能上與原產(chǎn)品有顯著不同，則稱為改進(jìn)，用字母A、B、C代表第一、第二、第三……次改進(jìn)。有些鍛壓設(shè)備，緊接組、型代號(hào)的后面還有一個(gè)字母，代表設(shè)備的通用特性，如字母K代表數(shù)控，G代表高速等。</p><p>　　2.3.2 通用曲柄壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù) </p><p>　　曲柄壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)反映了壓力機(jī)的工藝能力、加工零件的尺寸范圍以及有關(guān)生產(chǎn)率等指標(biāo)，現(xiàn)分述如—下：<

54、/p><p>　　1）公稱壓力P，及公稱壓力行程S</p><p>　　曲柄壓力機(jī)的公稱壓力(或稱額定壓力)是指滑塊離下死點(diǎn)前某一特定距離(此特定距離稱為公稱壓力行程或額定壓力行程)或曲柄旋轉(zhuǎn)到離下死點(diǎn)前某一特定角度(此特定角度稱為公稱壓力角或額定壓力角)時(shí)，滑塊所容許承受的最大作用力。例如630、1000、1600、2500、3150、4000、6300kN……。這個(gè)系列是從生產(chǎn)實(shí)踐中歸納整

55、理后制訂的，既能滿足生產(chǎn)需要，又不致使曲柄壓力機(jī)的規(guī)格過多，繪制造帶來困難。當(dāng)然專為實(shí)現(xiàn)某工藝的壓力機(jī)也可以按實(shí)際需要的工藝力來確定公稱壓力。在型譜中，通用壓力機(jī)一般以公稱壓力作為主參數(shù)，其他技術(shù)參數(shù)稱為基本參數(shù)。</p><p><b>　　2）滑塊行程S</b></p><p>　　它是指滑塊從上死點(diǎn)到下死點(diǎn)所經(jīng)過的距離。它的大小將反映壓力機(jī)的工作范圍。行程較長(zhǎng)，

56、則能生產(chǎn)高度較高的零件，通用性較大。但壓力機(jī)的曲柄尺寸要加大，隨之而來的是齒輪模數(shù)和離合器尺才均要增大，壓力機(jī)造價(jià)增加。而且模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套可能脫離，影響工件精度和模具壽命。此外，滑塊的速度也要加大。所以，應(yīng)該適當(dāng)選擇行程長(zhǎng)度。</p><p><b>　　3）滑塊行程次數(shù)n</b></p><p>　　它是指滑塊每分鐘從上死點(diǎn)到下死點(diǎn)，然后再回到上死點(diǎn)所往復(fù)的次數(shù)。行

57、程次數(shù)越高，生產(chǎn)率越高，但次數(shù)超過一定數(shù)值以后，必需配備機(jī)械化自動(dòng)化送料裝置，否則不可能實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率。行程次數(shù)提高以后，機(jī)器的振動(dòng)和噪音也將增加?，F(xiàn)代的壓力機(jī)，有提高行程次數(shù)的趨勢(shì)。</p><p>　　4）最大裝模高度H，及裝模高度調(diào)節(jié)量△H；</p><p>　　裝模高度是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，滑塊下定向到工作臺(tái)板上表面的距離。當(dāng)裝模高度調(diào)節(jié)裝置將滑塊調(diào)整到最上位置時(shí)，裝模高度達(dá)最大值，稱

58、為最大裝模高度。上下模的閉合高度應(yīng)小于壓力機(jī)的最大裝模高度。裝模高度調(diào)節(jié)裝置所能調(diào)節(jié)的距離，稱為裝摸高度調(diào)節(jié)量。與裝模高度并行的標(biāo)準(zhǔn)尚有封閉高度。所謂封閉高度是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，滑塊下表面到工作臺(tái)上表面的距離。它和裝模高度之差恰是工作臺(tái)板的厚度。裝模高度及其調(diào)節(jié)量必需適當(dāng)，增大其數(shù)值固然能安裝閉合高度較大的模具，適應(yīng)性較大，但若安裝高度較小的模具時(shí)，則需增添附加墊板，給工作帶來不便。而且，壓力機(jī)的高度也相應(yīng)增加。</p>

59、<p>　　5）工作臺(tái)板及滑塊底面尺寸</p><p>　　它是指壓力機(jī)工作中間的平面尺寸。它的大小直接影響所安裝的模具的平面尺寸以及壓力機(jī)平面輪廓的大小。</p><p><b>　　6）喉深</b></p><p>　　它是指滑塊的中心線至機(jī)身的距離，是開式壓力機(jī)和單柱壓力機(jī)的特有參數(shù)。尺寸選得太小，則加工的零件尺寸受到限制。尺寸

60、選得過人，則給機(jī)身的設(shè)計(jì)，特別是剛度設(shè)計(jì)帶來困難。</p><p><b>　　3 滑塊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律</b></p><p>　　曲柄壓力機(jī)一般為曲柄連桿機(jī)構(gòu)。則滑塊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同。即滑塊隨連桿繞節(jié)點(diǎn)(曲軸或偏心輪)轉(zhuǎn)動(dòng)沿一直線作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　3.1 滑塊的行程與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系</p>&l

61、t;p>　　通用曲柄壓力機(jī)的工作機(jī)構(gòu)大多采用結(jié)點(diǎn)正置(滑塊和連桿結(jié)點(diǎn)B的運(yùn)動(dòng)軌跡位于曲柄旋轉(zhuǎn)中心O相連結(jié)點(diǎn)B的連線上)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。圖2-1（a）是曲柄、連桿和滑塊的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。圖中O點(diǎn)為曲軸的旋轉(zhuǎn)中心，A點(diǎn)為連桿與曲柄的連接點(diǎn)，B點(diǎn)為連桿與滑塊的連接點(diǎn)，B1、B2點(diǎn)分別代表滑塊的上死點(diǎn)和下死點(diǎn)。</p><p>　　圖3-1通用曲柄壓力機(jī)的工作機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　曲柄壓力

62、機(jī)滑塊是在接近行程下死點(diǎn)的一段區(qū)間工作，因此，在研究滑塊運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，取滑塊行程的下死點(diǎn)B2為行程的起點(diǎn)，滑塊從B2點(diǎn)到B點(diǎn)為滑塊行程S。曲柄轉(zhuǎn)角由A0點(diǎn)算起，相應(yīng)順時(shí)針方向(和實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反)轉(zhuǎn)到A點(diǎn)時(shí)，曲柄轉(zhuǎn)角為α。</p><p>　　如圖2-1(b)所示，當(dāng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)處于0AB位置時(shí)，滑塊的行程</p><p><b>　　式（2.1）</b></p&

63、gt;<p><b>　　而</b></p><p><b>　　令</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　而</b></p><p><b>　　所以</b></p>

64、<p><b>　　則</b></p><p><b>　　式（2.2）</b></p><p>　　由于一般小于0.3，對(duì)于通用壓力機(jī)，一般在0.1~0.2范圍內(nèi)，故式子可進(jìn)行簡(jiǎn)化。根據(jù)二項(xiàng)式定理，取</p><p><b>　　代入式子，整理得：</b></p><

65、p><b>　　式（2.3）</b></p><p>　　式中： ——滑塊行程，從下死點(diǎn)算起，以下均同；</p><p>　　——曲柄轉(zhuǎn)角，從下死點(diǎn)算路與曲柄旋轉(zhuǎn)方向相反者為正；</p><p><b>　　R——曲柄半徑；</b></p><p><b>　　——連桿系數(shù)；<

66、/b></p><p>　　L——連桿長(zhǎng)度(當(dāng)連桿長(zhǎng)度可調(diào)時(shí)取最短時(shí)數(shù)值)。</p><p>　　因此， 已知曲柄半徑R和連桿系數(shù)時(shí)，侄可從式中求出對(duì)應(yīng)于不同的角的S值。</p><p>　　3.2 滑塊的速度和曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系</p><p>　　求出滑塊的位移與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系后，將位移S對(duì)時(shí)間t求導(dǎo)數(shù)就可得到滑塊的速度v，即：<

67、;/p><p><b>　　式（2.4）</b></p><p><b>　　而</b></p><p><b>　　所以</b></p><p>　　式中 ——滑塊速度；</p><p><b>　　——曲柄的角速度。</b><

68、;/p><p><b>　　又</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　式（2.5）</b></p><p>　　式中 n——曲柄的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，亦即滑塊每分鐘行程次數(shù)。</p><p>　　3.3 滑塊的加速度和曲柄轉(zhuǎn)角

69、的關(guān)系</p><p>　　對(duì)于高速壓力機(jī)，滑塊運(yùn)動(dòng)的慣性力必需予以足夠注意。為此，需要求出滑塊的加速度和曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系，將上式對(duì)時(shí)間求導(dǎo)數(shù)即得：</p><p><b>　　式（2.6）</b></p><p>　　式中 ——滑塊加速度。</p><p>　　由JH31-315壓力機(jī)的行程S=315 mm，連桿長(zhǎng)度L

70、=1588 mm，偏心輪轉(zhuǎn)速n=20轉(zhuǎn)/min，</p><p><b>　　則</b></p><p>　　mm 式（2.7）</p><p><b>　　式（2.8）</b></p><p>　　代入以上公式，得運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)表如下：</p><p&

71、gt;<b>　　表3-3運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)表</b></p><p><b>　　續(xù)表3-3</b></p><p>　　3.4 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的受力分析</p><p>　　圖2-2為結(jié)點(diǎn)正置的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)滑塊的受力簡(jiǎn)圖。滑塊上受到工件變形抗力P的作用，在忽略摩擦力的情況下，P力由連桿上給予滑塊的作用力及導(dǎo)軌給予滑塊上的反作用力Q

72、相平衡。根據(jù)力的平衡原理得：</p><p><b>　　式（2.9）</b></p><p><b>　　式（2.10）</b></p><p>　　由前推導(dǎo)得知，，若=0.3，當(dāng)時(shí)， ＝0。當(dāng)＝時(shí)， ，在通常情況下，特別是對(duì)通用壓力機(jī)，遠(yuǎn)小于0.3，故遠(yuǎn)小于。由于角較小，因此，可以認(rèn)為，，故上述二式寫成：</p&

73、gt;<p><b>　　式（2.11）</b></p><p><b>　　式（2.12）</b></p><p>　　圖3-4 節(jié)點(diǎn)正置的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)受力簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　4 傳動(dòng)系統(tǒng)</b></p><p>　　傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是將電動(dòng)機(jī)的運(yùn)

74、動(dòng)和能量按照一定要求傳給曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。它的設(shè)計(jì)任務(wù)在于確定傳動(dòng)布置，傳動(dòng)級(jí)數(shù)以及速比分配等問題。它的設(shè)計(jì)好壞將影響壓力機(jī)的外形尺寸、結(jié)構(gòu)安排、能量損耗以及離合器的工作性能等各個(gè)方面，所以必需予以足夠的重視。</p><p>　　4.1 傳動(dòng)系統(tǒng)布置及設(shè)計(jì)</p><p>　　圖為J Z21-160壓力機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。此壓力機(jī)為二級(jí)上傳動(dòng)，單邊驅(qū)動(dòng)，主軸的安放位置垂直丁壓力機(jī)正面，所有傳動(dòng)齒

75、輪都置于機(jī)身內(nèi)部，離合器制動(dòng)器置于高速鈾上，這樣使整個(gè)壓力機(jī)能達(dá)到結(jié)構(gòu)緊湊，維修方便，性能良好和外形美觀。</p><p>　　圖4-1 傳動(dòng)系統(tǒng)圖</p><p>　　4.2 傳動(dòng)級(jí)數(shù)和各級(jí)速比分配</p><p>　　壓力機(jī)的傳動(dòng)級(jí)數(shù)與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和滑塊每分鐘的行程次數(shù)有關(guān)。行程次數(shù)低，總速比大，傳動(dòng)級(jí)數(shù)就應(yīng)多些，否則每級(jí)的速比過大，結(jié)構(gòu)不緊湊；行程次數(shù)高，總邊

76、比小，傳動(dòng)級(jí)數(shù)可少些?，F(xiàn)有壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的級(jí)數(shù)一般不超過四級(jí)。行程次數(shù)在70次/min以上的用單級(jí)傳動(dòng)，70～30次/min的用兩級(jí)傳動(dòng)，30～l0次／min的用三級(jí)傳動(dòng)，10次/min以下的用四級(jí)傳動(dòng)。</p><p>　　采用低速電動(dòng)機(jī)可以減少總速比相傳動(dòng)級(jí)數(shù)，但這類電動(dòng)機(jī)的外形尺小較大，成本較高(與同功率的高速電動(dòng)機(jī)比鉸)，因此不一定適合。通常兩級(jí)和兩級(jí)以上的傳動(dòng)系統(tǒng)采用同步轉(zhuǎn)速為1500或l000r／mi

77、n的電動(dòng)機(jī)，單級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)一般采用1000r／min的電動(dòng)機(jī)，行程次數(shù)小于80次／mi n的單級(jí)傳動(dòng)才采用750r／min的電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　各傳動(dòng)級(jí)的速比分配要恰當(dāng)。通常三角皮帶傳動(dòng)的速比不超過6～8，齒輪傳動(dòng)不超過7～9。速比分配時(shí)，要保證飛輪有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速，也要注意布置得盡可能緊湊、關(guān)觀和長(zhǎng)、寬、高尺寸比例恰當(dāng)。通用壓力機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速常取300～400r／mi n左右。因?yàn)檗D(zhuǎn)速太低，會(huì)使飛輪作用大大削

78、弱；轉(zhuǎn)速太高，會(huì)使飛輪軸上的離合器發(fā)熱嚴(yán)重，造成離合器和軸承的損壞。</p><p>　　4.3 確定離合器和制動(dòng)器的安裝位置</p><p>　　單級(jí)傳動(dòng)壓力機(jī)的離合器和制動(dòng)器只能置于曲軸上。采用剛性離臺(tái)器的壓力機(jī)，離合器應(yīng)置于曲軸上，這是因?yàn)閯傂噪x合器不宜在高速下工作，而曲軸的轉(zhuǎn)速較低，故離合器設(shè)于曲軸上比較合適。在此情況下，制動(dòng)器必然也置于曲軸上。</p><p&

79、gt;　　采用摩擦離合器時(shí)，對(duì)于具有兩級(jí)和兩級(jí)以上傳動(dòng)的壓力機(jī)，離合器可置于轉(zhuǎn)速較低的曲軸上，也可置于中間傳動(dòng)軸上。當(dāng)摩擦離合器安裝在低速軸上時(shí)，加速壓力機(jī)從動(dòng)部分所需的功和離合器接合時(shí)所消耗的摩擦功都比較小、，因而能量消耗較小，離合器工作條件也較好。但是低速軸上的離合器需要傳動(dòng)較大扭矩，因而結(jié)構(gòu)尺寸較大；此外，從傳動(dòng)系統(tǒng)布置來看，閉式通用壓力機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)近年來多封閉在機(jī)身之內(nèi)，并用偏心齒輪，致使離合器不便安裝在曲軸(偏心齒輪軸)上，通

80、常只好置于轉(zhuǎn)速較高的傳動(dòng)軸上。</p><p>　　因此，摩擦離合器的合理位置應(yīng)視機(jī)器的具體情況而定。一般來說，行程次數(shù)較高的壓力機(jī)(如熱模鍛壓力機(jī))離合器最好安裝在曲軸上。因?yàn)檫@樣可以利用大齒輪的飛輪作用，能量損失小，離合器工作條件也較好。行程次數(shù)較低的壓力機(jī)(如中大型通用壓力機(jī))，由于曲軸轉(zhuǎn)速低，最后一級(jí)大齒輪的飛輪作用己不顯著。為了縮小離合器尺寸，降低其創(chuàng)造成本，并且由于結(jié)構(gòu)布置的要求，離合器多置于轉(zhuǎn)速較高

81、的傳動(dòng)軸上，一般是公飛輪軸上。制動(dòng)器的位置則隨離合器位置而定。因?yàn)閭鲃?dòng)軸上制動(dòng)力矩較小，可縮小制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)尺寸。但是必需指出，摩擦離合器的布置位置隨著生產(chǎn)的發(fā)展也在不斷變化。近年來，國(guó)外一些工廠為了提高離合器的壽命，在通用壓力機(jī)上，又離合器制動(dòng)器從飛輪軸上移至中間軸上有的移至曲軸上。</p><p>　　4.4 傳動(dòng)零件計(jì)算特點(diǎn)</p><p>　　傳動(dòng)零件包括齒輪、傳動(dòng)軸、連接件、皮帶及

82、滾動(dòng)軸承等零件。這些零件的詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算可參閱有關(guān)《機(jī)械設(shè)計(jì)》資料。這里只簡(jiǎn)單敘述某些零件的計(jì)算特點(diǎn)，并且指出它與通常的計(jì)算方法不同之處，以引起注意。</p><p><b>　　5 曲軸設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　在曲柄壓力機(jī)中，常見的曲軸有三種型式，即曲鈾、曲拐軸和偏心軸。曲軸為壓力機(jī)的重要零件，受力復(fù)雜，故制造條件要求較高，一般用45號(hào)鋼鍛制而成。鍛比一

83、般取2．5～3。有些中大型壓力機(jī)的曲軸則用合金鈉段制，如40Cr、37SiMnMoV、18CrMnNoB，鍛比需要大于3。對(duì)于小型壓力機(jī)的曲軸，國(guó)內(nèi)有些制造廠用球墨鑄鐵QT60—2鑄造。鍛制的曲軸加工后應(yīng)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，有時(shí)還要在兩端切割試件進(jìn)行機(jī)械性能試驗(yàn)。對(duì)于大型曲軸，有時(shí)在支承頸和曲柄頸中心處鉆深孔，以改善淬透性，提高機(jī)械性能。曲軸支承頸和曲柄頸(或曲拐頸)需加以精車或磨光。為了延長(zhǎng)曲軸壽命，在各軸頸特別是圓角處，最好用滾子輾壓強(qiáng)化

84、。</p><p>　　在設(shè)計(jì)曲軸時(shí)，先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式?jīng)Q定曲軸的有關(guān)尺寸，然后根據(jù)理論公式進(jìn)行精確核驗(yàn)。</p><p>　　曲軸有關(guān)尺寸的經(jīng)驗(yàn)公式見下表。</p><p>　　5.1 曲軸強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　曲軸強(qiáng)度計(jì)算問題較多，過去所沿用的方法與實(shí)際情況相差較大，有些在計(jì)算上亦感較繁瑣。</p><p>　

85、　現(xiàn)可以簡(jiǎn)化為兩個(gè)集中力作用在曲柄頸的兩端?？紤]到鈾瓦的磨損，故提出下圖（1）的計(jì)算簡(jiǎn)圖。即載荷分為兩個(gè)集中力，作用在距離曲柄背2r處(r為圓弧半徑)。兩支承也是支在距離曲柄臂2r處，這種計(jì)算簡(jiǎn)圖屬于純彎梁的性質(zhì)，見下圖（2），在曲柄頸上的五個(gè)測(cè)試點(diǎn)，其應(yīng)力基本相等。</p><p>　　圖5-1-1 曲軸計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　圖5-2 純彎梁性質(zhì)簡(jiǎn)圖</p><

86、;p>　　圖5－2對(duì)載荷做了一些簡(jiǎn)化；</p><p>　　1）齒輪對(duì)曲軸的作用力比連桿對(duì)它的作用力小得多可忽略不計(jì)，</p><p>　　2）連桿對(duì)曲軸的作用力近似看成等于公稱壓力，并分別以作用于連桿柚瓦兩側(cè)。這樣，危險(xiǎn)故面c—c的彎矩為：</p><p><b>　?。ㄅ?#183;米）</b></p><p>

87、;　　C——C截面的最大應(yīng)力為：</p><p><b>　?。ㄅ粒?lt;/b></p><p>　　上式中：——公稱壓力（牛）；</p><p>　　——曲柄頸長(zhǎng)度（米）；</p><p>　　——曲柄兩臂外側(cè)面間的距離（米）；</p><p>　　——曲柄頸直徑（米）；</p>&l

88、t;p>　　r——圓角半徑(米)；</p><p>　　W——彎曲截面系數(shù)()</p><p>　　在一般情況下，r均在0.08～0.10的范圍內(nèi)。此時(shí)，可根據(jù)曲軸零件圖的實(shí)際尺寸進(jìn)行計(jì)算。在曲柄頸上，除受彎矩作用外，尚受到扭矩作用，應(yīng)按彎扭聯(lián)合作用計(jì)算。但由于彎矩比扭矩大的多，故忽略扭矩計(jì)算的應(yīng)力與考慮扭矩的相差不多。根據(jù)對(duì)九臺(tái)壓力機(jī)的統(tǒng)計(jì)，當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)角在公稱壓力角的情況下兩者相差3

89、％以下，即使在90°的情況下相差也僅達(dá)5%，因此，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)行程的通用壓力機(jī)，用上式計(jì)算c—c截面的應(yīng)力足夠準(zhǔn)確。</p><p>　　以上是計(jì)算危險(xiǎn)截面c—c的計(jì)算公式，曲軸除了在曲柄頸的c—c截面上有可能破壞以外，在支承頸的B-B截面上有可能破壞，故尚需核算B-B截面的強(qiáng)度．</p><p>　　在B-B截面上受到彎扭聯(lián)合作用，但此處和c—c截面相反，扭矩比彎矩大得多，故可忽略

90、彎矩的影響。B—B截面扭矩為：</p><p>　　最大剪應(yīng)力力： （帕）</p><p>　　式中 ——公稱壓力（牛）；</p><p>　　——支承頸直徑（米）；</p><p><b>　　——當(dāng)量力臂；</b></p><p>　

91、　——扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)（）。</p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)，需使計(jì)算的彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力等于或小于許用的彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力，即： </p><p>　　按照資料并參考現(xiàn)有壓力機(jī)的應(yīng)力數(shù)值，許用應(yīng)力推薦如下：</p><p>　　式中 、——許用彎曲應(yīng)力和許用剪應(yīng)力（帕）；</p><p>　　——屈服極限（帕）；</p><p&

92、gt;　　n——安全系數(shù)，取2.5～3.5，剛度要求高的取上限，低的取下限。</p><p>　　根據(jù)上述公式設(shè)計(jì)計(jì)算如下：</p><p>　?。?）選取曲軸有關(guān)尺寸 </p><p>　　按上面經(jīng)驗(yàn)公式和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其他因素取 </p><p>　　=4.5=4.5=180mm =200mm =165mm =420mm &

93、lt;/p><p>　　=220mm r=10mm =275mm</p><p><b>　　核驗(yàn)軸頸尺寸：</b></p><p>　　由上式交換得 </p><p>　　初步選取曲軸材料為45號(hào)鋼，故=1000×帕</p><p>　　∴ =

94、0.1992</p><p><b>　　故取=200mm.</b></p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　=R(sin)++</b></p><p><b>　　R===250mm</b></p>

95、<p>　　由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或參考同類型壓力機(jī)，初步選?。剑?１（即連桿長(zhǎng)度為１米）。設(shè)?。剑?７３米，（按連桿經(jīng)驗(yàn)公式選取）。又根據(jù)預(yù)選及計(jì)算數(shù)值得：＝０.２米，＝０.１８米，＝０.０４５.當(dāng)＝２０°時(shí)，sin+sin2=0.95</p><p>　　∴ =0.25×0.95+×0.045×[（1+0.1）×0.155+0.1×0.12+0.11]

96、=0.244米</p><p>　　又 =750×帕</p><p>　　∴ =≈0.296米</p><p>　　曲軸最后確定的尺寸見圖</p><p>　　圖5-3 曲軸尺寸的確定</p><p>　?。?）計(jì)算及繪制許用負(fù)荷圖</p><p><b>　　C—

97、C截面</b></p><p>　　[P]== =1.14×牛</p><p><b>　　B—B截面</b></p><p><b>　　[P]= ==</b></p><p>　　而 =0.5×0.045[1.1×0.2+0.1×0.73+0

98、.18]=0.01064米</p><p><b>　　令 =X</b></p><p>　　可查表求得 =RX+0.01064=0.25X+0.01064</p><p><b>　　∴ [P]= </b></p><p><b>　　列表計(jì)算如下：</b>&l

99、t;/p><p>　　表5-1 不同轉(zhuǎn)角時(shí)各數(shù)值</p><p>　　圖5-4 許用載荷圖</p><p><b>　　5.2 齒輪的計(jì)算</b></p><p>　　可以根據(jù)下述公式項(xiàng)預(yù)選齒輪的模數(shù)</p><p>　　M≥2.8～3.5（mm）[1] 式（4-1）&

100、lt;/p><p>　　式中 ——大齒輪所需傳遞的扭矩（N·m），在計(jì)算低速級(jí)時(shí)，對(duì)單點(diǎn)壓力機(jī)=（為曲軸上公稱扭矩），對(duì)雙點(diǎn)壓力機(jī)，沒有道載保護(hù)裝置時(shí)，=0.6，有保護(hù)裝置時(shí)=0.5;</p><p>　　——齒寬系數(shù)，=B/m(B為齒寬)，目前國(guó)產(chǎn)壓力機(jī)，在8～18范圍內(nèi)，對(duì)一級(jí)齒輪傳動(dòng)，可取13～15，對(duì)兩級(jí)齒輪傳動(dòng)，可取10～13，對(duì)人字齒輪，可取17～22。</p&

101、gt;<p><b>　　——大齒輪齒數(shù)。</b></p><p>　　上式的系數(shù)在一般情況下可取3．15，在齒輪材料及熱處理?xiàng)l件較好的情況下可取2．8，在條件較差時(shí)可取3．5。</p><p>　　對(duì)于斜齒輪，按式(4—1)算得的模數(shù)是端面模數(shù)，需換算成法向模數(shù) (＝cos,為螺旋角)，再選取模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值。</p><p>　　對(duì)

102、于開式傳動(dòng)的齒輪，一般核算其彎曲強(qiáng)度即可，其汁算公式為</p><p><b>　　=（帕）</b></p><p>　　式中 ——齒輪齒根處彎曲應(yīng)力(帕)；</p><p>　　——小齒輪所受扭炬(牛·米)</p><p><b>　　= </b></p><p

103、><b>　　I——傳動(dòng)速比；</b></p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　——小齒輪齒數(shù)；</b></p><p>　　——齒輪壓力角，當(dāng)=20°時(shí)，可查圖4-16，對(duì)直齒圓柱齒輪查螺旋角=0的曲線，對(duì)于圓柱斜齒輪，可查圖中相應(yīng)螺旋角的曲線；<

104、/p><p>　　Y——齒形系數(shù)，對(duì)于直齒輪，可直接查圖4-17，4-18.對(duì)于斜齒輪，則需按當(dāng)量齒數(shù)來查。當(dāng)量齒數(shù)為對(duì)于變位齒數(shù)，則按對(duì)應(yīng)的變位系數(shù)查找。</p><p><b>　　——螺旋角；</b></p><p>　　M——齒輪模數(shù)，當(dāng)為斜齒輪時(shí)，用法向模數(shù)；</p><p><b>　　B——尺寬；&l

105、t;/b></p><p>　　——載荷集中系數(shù)，見表4-3</p><p>　　——?jiǎng)虞d系數(shù)，見表4-4；</p><p>　　——許用彎曲應(yīng)力，按齒輪不產(chǎn)生塑性變形或破壞的最大彎曲應(yīng)力選取，見表4-5.4-6</p><p>　　齒輪輪齒表面的接觸強(qiáng)度公式為</p><p>　　其中 B——尺寬；<

106、/p><p>　　A——兩齒輪中心距；</p><p>　　——接觸應(yīng)力系數(shù)；當(dāng)=20°，=2.15×N/時(shí)，可直接查圖，當(dāng)N/,即不是鍛鋼與鍛鋼接觸時(shí)，查出的C，還需乘以如下系數(shù)；與鑄鋼接觸時(shí)乘以0.944，與球墨鑄鐵接觸時(shí)乘以0.915，與鑄鐵接觸時(shí)乘以0.858；若≠20°時(shí)(例如角變位齒輪)則還需乘以；</p><p><b&

107、gt;　　——當(dāng)量彈性模數(shù)；</b></p><p><b>　　——齒輪嚙合角；</b></p><p><b>　　——傳動(dòng)速比；</b></p><p>　　由上式可知壓力機(jī)齒輪的計(jì)算過程為：</p><p>　　M≥(1.3～1.6) =1.55× ∴m=11<

108、;/p><p><b>　　= =14.8</b></p><p>　　5.3 傳動(dòng)軸的計(jì)算</p><p>　　按扭矩預(yù)選傳動(dòng)軸的直徑，其公式為</p><p><b>　?。祝?</b></p><p>　　式中 ——作用在軸上的最大扭矩（牛·米）；<

109、;/p><p>　　——許用剪應(yīng)力，參考數(shù)值為：45鋼調(diào)質(zhì)=500×</p><p>　　∴ d= =0.172m</p><p>　　然后按彎扭聯(lián)合作用核剪綜合應(yīng)力</p><p><b>　　= ≤（帕）</b></p><p>　　式中——危險(xiǎn)截面彎矩（牛·米）；

110、</p><p>　　——危險(xiǎn)截面扭矩（牛·米）；</p><p>　　d——危險(xiǎn)截面直徑（牛·米）；</p><p>　　——許用彎曲應(yīng)力，按如下數(shù)據(jù)選?。?lt;/p><p><b>　　= </b></p><p>　　——材料屈服極限（帕）</p><

111、p>　　表5-3 傳動(dòng)材料性能和許用應(yīng)力（1×）</p><p>　　現(xiàn)有壓力機(jī)傳動(dòng)軸的計(jì)算應(yīng)力為：傳動(dòng)軸為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì) 計(jì)算應(yīng)力=1780×MPa</p><p>　　軸材料選用45鋼調(diào)質(zhì)，=700，=400。</p><p>　　結(jié)構(gòu)圖如圖5－3所示。</p><p>　　圖 5-3 齒輪軸的結(jié)構(gòu)圖</p

112、><p>　　5.4 計(jì)算齒輪的受力</p><p>　　斜齒輪螺旋角 </p><p>　　= ≈10°</p><p><b>　　齒輪直徑：</b></p><p><b>　　小輪</b></p><p>

113、;<b>　　=170.43mm</b></p><p><b>　　=949.24mm</b></p><p><b>　　小齒輪受力</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　=4.15×N·mm<

114、/p><p><b>　　圓周力</b></p><p><b>　　4870N</b></p><p><b>　　徑向力</b></p><p><b>　　1799.68N </b></p><p><b>　　軸向力&

115、lt;/b></p><p><b>　　858.7N</b></p><p><b>　　畫小齒輪軸受力圖</b></p><p>　　圖 5-4 小齒輪軸受力圖</p><p><b>　　計(jì)算支撐反力</b></p><p><b>

116、;　　水平面反力</b></p><p><b>　　1958N</b></p><p><b>　　7257N</b></p><p><b>　　垂直面反力 </b></p><p><b>　　2435N</b></p>

117、<p><b>　　下面為： </b></p><p>　　水平面（xy）受力圖</p><p>　　圖 5-5水平面（xy）受力圖</p><p>　　垂直面（xy）受力圖</p><p>　　圖 5-6 垂直面（xy）受力圖</p><p><b>　　畫軸彎矩圖&

118、lt;/b></p><p><b>　　水平面彎矩圖</b></p><p>　　圖 5-7水平面彎矩圖</p><p><b>　　垂直面彎矩圖</b></p><p>　　圖 5-8 垂直面彎矩圖</p><p>　　合成彎矩圖 </p>

119、<p>　　圖 5-9合成彎矩圖</p><p><b>　　畫軸轉(zhuǎn)矩圖</b></p><p>　　軸受轉(zhuǎn)矩 T= T=4.15×N·mm</p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩圖</b></p><