2405沖壓機構及傳動系統(tǒng)設計

1、1引言1.1沖壓機床沖壓是利用壓力機和沖模對材料施加壓力，使其分離或產(chǎn)生塑性變形，以獲得一 定形狀和尺寸大小制品的一種少無切削加工工藝。這種加工方法通常在常溫下進行， 主要用于金屬板料成型加工，故乂稱為冷沖壓。沖床是制造工業(yè)廣泛采用的沖壓設備，是生產(chǎn)薄壁零件或一些沖壓零件的主體設 備1。1.1.1沖壓機床的結(jié)構(1) 沖壓機構組成沖壓機構由機床本體、傳動系統(tǒng)、動力源、控制系統(tǒng)等組成。其中傳動系統(tǒng)乂由 伺服電機、減速機、齒輪傳動、曲軸傳動、連桿。伺服電機是在伺服系統(tǒng)屮控制機 械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機，是一種補助馬達間接變速裝置，其作用是可使控制速度，位 置精度非常準確。將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動

2、控制對象。減速機是一種 動力傳達機構，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機的冋轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)， 并得到較大轉(zhuǎn)矩的機構。齒輪傳動是利用兩齒輪的輪齒和互嚙合傳遞動力和運動 的機械傳動。按齒輪軸線的相對位置分平行軸圓柱齒輪傳動、相交軸圓錐齒輪傳 動和交錯軸螺旋齒輪傳動。再宥結(jié)構緊湊、效率高、壽命長等特點。曲軸是引擎 的主要旋轉(zhuǎn)機件，裝上連桿后，可承接連桿的上下(往復)運動變成循環(huán)(旋轉(zhuǎn)) 運動。是發(fā)動機上的一個重要的機件，其材料是由碳素結(jié)構鋼或球墨鑄鐵制成的 連桿機構中兩端分別與主動和從動構件鉸接以傳遞運動和力的桿件。.(2) 送料機構的組成及特點送料機構是由擺動從動件盤形凸輪機構與搖桿滑塊機構$聯(lián)

3、而成，設計時，應先 確定搖桿滑塊機構的尺寸，然后再設計凸輪機構。送料機構要求作間歇送進，比較簡 單。1.1.2沖壓機構工作原理沖壓機構及其相配合的送料機構.上模先以比較大的速度接近坯料,然后以近似 勻速進行拉延成形工作，以u，上模繼續(xù)卜*行將成品快速推出型腔，最盾快速返回.上 模退出下模以后,送料機構從側(cè)面將坯料送至待加工位置，完成一個工作循環(huán)4。1.1.3工藝過程(1) 利用成形板料自動輸送機構或機械手自動上料，上料到位后，輸送機構迅速 返回原位，停歇等待下一循環(huán)。(2) 沖頭往下作直線運動，對坯料沖壓成形。(3) 沖頭(上模)繼續(xù)1行將成品推出型腔，進行脫模，最后快速直線返回。(4) 將成

4、形脫模后的薄壁零件在輸送帶_ h送出。(5) 上模退出下模后，送料機構從側(cè)面將坯料送至待加工位置，完成一個工作循 環(huán)。1.2沖壓機床主傳動的分類按主傳動方式，沖床可分為曲柄滑塊式、機械lnl輪式、肘桿式、液壓式。(1) 曲柄滑塊式：使用曲柄機構的沖床稱為曲柄滑塊式?jīng)_床，大部分的機械沖床 使用本機構。使用曲柄機構的最多理由是，容易制作、可正確決定行程之i端位置、 及滑塊運動曲線大體上適用于各種加工。因此，這種形式的沖壓適用于沖切、彎曲、 拉仲、熱間鍛造、溫間鍛造、冷間鍛造及其他幾乎所冇的沖床加工。(2) 機械乃輪式：在滑塊驅(qū)動機構上使用h輪機構之沖床稱為a輪式?jīng)_床。這種 沖床的特征式以制作適當?shù)?/p>

5、凸輪形狀，以便容易地得到所要的滑塊運動曲線。但因凸 輪機構之性質(zhì)很難傳達較大的力量，所以這種沖床能力很小。(3) 肘桿伺服式：在滑塊驅(qū)動上使用肘桿機構稱為肘桿式?jīng)_床。這種沖床其宥在 下死點附近的滑塊速度會變得非常緩慢(和曲柄式?jīng)_床比較)的獨特滑塊運動曲線。而 且也正確的決定行程的下死點位置，因此，這種沖床適合于壓印加工及精整等的壓縮 加工，現(xiàn)在冷問鍛造使用的最多。(4) 液壓式：與上面介紹的機械式不同，其驅(qū)動力由液壓提供。液壓式?jīng)_床以其 使用液體不同，宥汕壓式?jīng)_床和水壓式?jīng)_床，目前使用油壓式?jīng)_床占多數(shù)，水壓式?jīng)_ 床則多用于人型機械或特殊機械。1.3沖床設備安全防護在各類機械設備傷害事故中，沖壓

6、設備所造成傷害的比例最大。由沖壓作業(yè)所發(fā) 生的重傷事故，一般要占各種重傷事故總數(shù)的50%左農(nóng)。因此，對于沖壓設備安全防 護，必須給予足夠的重視。(1) 沖壓設備事故的主要原因沖壓設備多數(shù)以機械傳動為主，其特點是行程速度 快，每分鐘幾次到數(shù)百次。在h前機械化、自動化程度還不高的情況t，多數(shù)沖壓作 業(yè)還采用手工操作。操作者在簡單、頻繁、連續(xù)重復作業(yè)的情況k，容易產(chǎn)生疲勞。 一旦操作失誤，放料不準，模具移位，都冇可能發(fā)生沖斷手指等傷害事故。(2) 防止沖壓傷害的主要措施：(a) 改革工藝、模具和作業(yè)方式，實現(xiàn)人手模外作業(yè)。對于大批量生產(chǎn)作業(yè)，可 從改革工藝和模具入手，實現(xiàn)機械化和內(nèi)動化。例如，采用自

7、動化，多工位沖壓機械 設備，采用多工劃具與機械化進出產(chǎn)裝置，采用連續(xù)模、復合模等合并工序措施。所 有這些不僅能保障沖壓作業(yè)的安全，而且能大大提高生產(chǎn)效率，這是沖壓技術的發(fā)展 方向。小批量、多品種的沖壓生產(chǎn)，當前難于實現(xiàn)自動化，妥善的辦法是盡量釆用安 全、勞動強度較小、使用方便的工具。同時，還可改革模具的定位、出件、清理廢料 等工序，使操作更為安全。(b) 改造沖壓設備，提高生產(chǎn)安全可靠性。目前許多陳舊沖壓設備的操縱系統(tǒng)、 電器控制系統(tǒng)存在很多不安全因素，若繼續(xù)使用對應其進行技術改造。沖壓設備制造 廠應當改進產(chǎn)品設計，確保沖壓設備的安全可靠性。(c) 安裝防護裝置。由于生產(chǎn)批量小，在既不以實現(xiàn)自

8、動化，乂不能使用安全沖 壓工具的沖壓作業(yè)中，必須安裝安全防護裝置，以防止由于操作失誤而造成的傷害事 故。各種防護裝置宥芥cj不同的特點和使用范圍，使用不當仍然會發(fā)生傷害事故。因 此，必須弄清各種防護裝置的作用，以做到正確使用，保證操作安全5。1.4沖壓機床在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀(1) 國外的發(fā)展情況口前，國外沖壓機床已經(jīng)開始采用伺服電機+數(shù)控的方式進行控制。在現(xiàn)有伺服 壓力機產(chǎn)品方面，有小松公司設計制造的h1f系列復合型伺服壓力機，會田公司的 ns1-d系列數(shù)控伺服壓力機，山田公句的svo-5型與mag-24型伺服壓力機，綱野公司 的servo link型伺服壓力機，以及金豐公司的cm1型何服壓力

9、機。其中ii1f45系列 ac伺服壓力機是小松公司順應市場變化開發(fā)的一種新型沖壓設備，其最大的特點是取 消y飛輪、離合器和制動器，而由ac伺服電機直接驅(qū)動曲柄或螺桿帶動滑塊上下往 復運動，可施加3502000kn的壓力，并且采用高性能cnc系統(tǒng)，滑塊的動作靈活, 可在運行的過程中隨時加減速或停止，且精度很高6_8。(2) w內(nèi)的發(fā)展情況國內(nèi)數(shù)控壓力機的研制工作起步較晚，水平也較低。上海第二鍛壓機床廠曾在 1976研制出硬件連接數(shù)控(nc)步?jīng)_壓力機，其板料進給系統(tǒng)由電液脈沖馬達驅(qū)動。在從鬧外引進大量的數(shù)控壓力機f，岡內(nèi)對其技術進行了消化、吸收及同產(chǎn)化工作，在 科研人員的努力下，國產(chǎn)壓力機裝備水

10、平也有了一定的提升。如北京機床研究所與天 津重型機器廠聯(lián)合生產(chǎn)了國內(nèi)第一臺大型數(shù)控壓力機，通過伺服閉環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)y高 精度的位置、壓力控制，并配有人機界面。浙江鍛壓機械有限公司也成功研制 jz21k-110型llookn丌式數(shù)控快速返程壓力機，該機是以普通的丌式曲柄壓力機為基 型，在傳動系統(tǒng)中增設多連桿機構，在控制系統(tǒng)中增加數(shù)控系統(tǒng)設計而成。該機在結(jié) 構、性能、操縱控制等方面均處于同類壓力機領先水平。其主要技術特點冇：(a) 應用曲柄多連桿機構，使滑塊運行速度更適宜板料沖壓要求。該機滑塊能快 速接近公稱力行程區(qū)，沖制完成后乂可快速返冋上死點。可明妞縮短滑塊空程時問， 提高生產(chǎn)率。而且，在公稱力

11、行程范圍|，該機滑塊運行速度明顯減慢且近似勻速， 使上模與工件接觸f的沖擊減少，沖裁噪聲明顯降低，模具使用壽命延長。當滑塊運 行至下死點附近范圍時，可在一定時間pj保壓，從而提高拉深制件質(zhì)量。(b) 采用了美國helm公司的數(shù)控系統(tǒng)，使主機具有以下功能：菜單式顯示和設定 壓力機工作狀態(tài)；實時顯示曲軸轉(zhuǎn)動角度、滑塊運行速度與沖壓力；沖壓速度實現(xiàn)數(shù) 字化設定；顯示并控制制件計數(shù)；可在線編程電了凸輪；高速模具保護接口；具有光 線式安全保護裝置；中英文0動顯示故障原因并提示診斷方法；可設定各類安全密碼; 口j*配置裝模高度傳感器，實現(xiàn)裝模高度閉環(huán)控制；可配置送料伺服系統(tǒng)6。1.5論文主要研究內(nèi)容及手段

12、針對課題中出現(xiàn)的幾個悶題，將在接下來的時間里通過以下途徑來解決。(1) 查閱相關書籍資料，了解關于沖床沖壓技術及傳動系統(tǒng)的傳動系統(tǒng)。(2) 沖床傳動結(jié)構總體設計，根據(jù)所給定的參數(shù)，查閱有關方面書籍資料，設計總 體的傳動結(jié)構。(3) 使用三維造型軟件將所設計的結(jié)構模型繪制出來。2曲柄壓力機曲柄壓力機是材料成型(塑性成型)種廣泛應用的設備，通過曲軸連桿機構獲得 材料成形吋所需的力和直線位移，可進行沖壓，擠壓，鍛造等工藝，廣泛應用與汽車 工業(yè)，航空工業(yè)，電子儀表工業(yè)，五金輕工業(yè)領域16。2. 1曲柄壓力機的結(jié)構根據(jù)壓力機各部分零件的功能，可分為如下幾個組成部分：(1) 工作機構設備的工作執(zhí)行機構由曲

13、柄連桿，滑塊組成，將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成往 復直線運動。(2) 傳動系統(tǒng)由帶傳動和齒輪傳動組成，將電動機能量傳輸至工作機構，在傳輸 過程中，轉(zhuǎn)速逐漸降低，轉(zhuǎn)矩逐漸堉加。(3) 操作機構主要由離合器，制動器以及相應電氣系統(tǒng)組成，在電動機運動后， 控制工作機構的運行狀態(tài)，使其能問歇或連續(xù)工作。(4) 能源部分由電動機和飛輪組成。機器運行的能源由電動機提供，殲機后電動 機對飛輪進行加速，壓力機短時工作能量則由飛輪提供，飛輪起著儲存和釋放能量的 作用。(5) 支承部分由機身，工作臺和緊固件等組成。它把壓力機所有零部件連成一個 整體。(6) 輔助系統(tǒng)包括氣路系統(tǒng)，潤滑系統(tǒng)，過載保護裝置，氣墊快換模，打料裝置,

14、 監(jiān)控裝置等。它提供高壓力計的安全性和操作方便性。對新型壓力機，此系統(tǒng)成木所 占比例冇提升趨勢17。2.2曲柄壓力機傳動系統(tǒng)結(jié)構形式曲柄滑塊機構是曲柄壓力機的工作機構，亦是壓力機的核心部分，它將電動機的 旋轉(zhuǎn)動作轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的直線上下運動，提供給磨具工作所需的成形力和位移，同時提 供-些輔助功能，如裝模高度調(diào)節(jié)，過載保護頂件等。按曲柄形式，曲柄滑塊機構主要有如下兒種：(1) 曲軸式曲軸兩端由設備床身支撐，當曲軸繞支撐軸轉(zhuǎn)動時，滑塊在導軌的約 束k上卜*運動，上卜*位置之差值為2r，此結(jié)構應用與較大行程的中小型壓力機上。(2) 偏心齒輪式偏心齒輪安裝在芯軸上并繞芯軸轉(zhuǎn)動通過偏心齒輪與芯軸的偏 心距

15、為r，實現(xiàn)曲柄機構動作，應用于屮大型壓力機，芯軸僅受彎矩，偏心齒輪受彎矩作用，負荷分配合理，加工制作也方便，但偏心軸直徑較大，宥一定磨損功耗|7_8。2.3曲柄壓力機傳動系統(tǒng)的布置方式(1) 上待動及h專動的比較傳動系統(tǒng)設置在壓力機工作臺之上的為上傳動，在工作臺之下的為下傳動。現(xiàn)冇 的通用壓力機大多數(shù)采用上傳動機構。(2) 曲軸縱放和橫放的比較傳動系統(tǒng)曲軸安裝形式冇垂直與壓力機正而(稱為縱放)及平行與壓力機正而(稱 為橫放)兩種形式。ih式通用壓力機多采用橫放的安裝模式。這種介置曲軸和傳動軸 比較長，受力點與支承的距離比較人，外形不夠美觀，現(xiàn)代壓力機越來越多的采用縱 放的安裝模式。傳動系統(tǒng)剛性

16、好，外觀美觀。(3) 開式及閉式傳動的比較開式及閉式傳動系統(tǒng)指傳動齒輪安放在機身外還是機身pj。丌式傳動齒輪工作條 件差，外形不美觀，但安裝維修方便，而閉式傳動齒輪工作條件較好，但安裝維修困 難。現(xiàn)較多的采用開式傳動結(jié)構。(4) 爭邊和雙邊齒輪傳動的比較對于一般的壓力機均采用單邊傳動8。2.4曲柄壓力機傳動級數(shù)及速比的分配壓力機的傳動級數(shù)與電動機的轉(zhuǎn)速和滑塊每分鐘行程次數(shù)奮關，行程次數(shù)低，則 總速比大，傳動級數(shù)就應多些，否則每級的速比過大，結(jié)構不緊湊?，F(xiàn)有開式壓力機 傳動級數(shù)一般不超過三級。行程次數(shù)在80次/分以上的用單級傳動。80次/分40次 /分的用二級傳動。40次/分10次/分的用三級傳

17、動。齒輪傳動中心距與模數(shù)的確定 見表2. 1。表2.1齒輪傳動中心距與模數(shù)傳動形式齒輪付位置中心距模數(shù)小齒輪齒數(shù)鑄鐵齒輪鋼齒輪鑄鐵齒輪鋼齒輪單邊傳動低速付（5 6. 5） do（56. 5） do0. ido0. 09do14 21高速付（33. 5） do（33. 5） do0. 072do0. 064do16 21雙邊傳動低速付（4. 35. 6） do（3. 5 4. 6） do0. 085do0. 07do14 22高速付（33. 7） do（22. 3） do（0.056 0. 084） do（0.084 0. 064） do14 242.5本課題傳動系統(tǒng)選型2.5.1傳統(tǒng)沖壓機床傳

18、統(tǒng)沖壓機床工作原理如圖4.1所示，電動機1通過三角皮帶驅(qū)動大皮帶輪3, 經(jīng)過離合器5和齒輪6、7、8帶動偏心齒輪9,帶動滑塊13和a模14直線下行，沖 壓工作完成后滑塊冋程上行，離合器自動脫開，同時制動器4接通，使滑塊停止在上 死點附近，大皮帶輪同時起到飛輪的作用，偏心齒輪9和曲軸的作用相同。機械壓力機的載荷是沖擊性的，即在一個工作周期內(nèi)沖壓工作的時間很短，短時 的最大功率比平均功率大十幾倍以上，因此在傳動系統(tǒng)中都設置有飛輪，按平均功率 選用的電動機扃動后，飛輪運轉(zhuǎn)至額定轉(zhuǎn)速，積蓄動能。a模接觸坯料開始鍛壓工作 后，電動機的驅(qū)動功率小于載份，轉(zhuǎn)速降低，飛輪釋放出積蓄的動能進行補償。鍛壓 工作完

19、成后，飛輪再次加速積蓄動能，以備丁次使用。機械壓力機上的離合器與制動器設宥機械或電氣連鎖，以保證離合器接合前制動 器一定松開，制動器制動前離合器一定脫開。生產(chǎn)屮，有可能發(fā)生超載現(xiàn)象，為保證設備和人員安全，常在壓力機上裝設有過 載保護裝置和光電保護裝置。1 一電動機，2小皮帶輪，3人皮帶輪，4一制動器，5 離合器 6、8小汰輪，7大w輪，9一偏心說輪，10芯軸，11 一機身，12連桿 13 滑塊，14 一凸模，15 凹模，16 熱板，17工作臺，18液壓氣熱圖2. 1機械壓力機工作原理圖該類機床驅(qū)動結(jié)構上仍是落后的飛輪、離合器一制動器組合模式，結(jié)構復雜、臃 腫，多環(huán)節(jié)傳動精度差，噪?yún)鸫螅辉搲毫C

20、雖然采用了流行的plc控制，但主耍集中 在電氣、電機的起停、油路、氣路上，控制動作多為開關量，而對于滑塊的位置速度 無法做到有效的控制，對不同工件的沖裁適應性差，尤其是可塑性差、易脆裂等難加 工材料制品的沖裁和拉深加工；同時，加工過程中壓力機狀態(tài)采用指示燈顯示，缺乏 直觀的狀態(tài)與故障監(jiān)控，生產(chǎn)及工藝管理也無從談起1°。2.5.2總體方案選型及設計針對傳統(tǒng)壓力機存在的不足，參照第三代壓力機的技術特點，提出設計目標為： 摒棄傳統(tǒng)的飛輪、離合器一制動器，以大功率交流伺服電機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的交流異步電機， 通過一級齒輪減速機構，驅(qū)動曲柄滑塊機構動作。同時，控制功能在原有的邏輯控制 基礎上增加上位機

21、監(jiān)控和運動控制，分別實現(xiàn)壓力機的實時監(jiān)控和滑塊位置速度可 調(diào)，提高壓力機的加工“柔性”?；谒欧姍C直接伺服電機直接驅(qū)動壓力機設計 方案如圖2. 2所示。圖2. 2伺服電機直接驅(qū)動壓力機系統(tǒng)框圖在機械結(jié)構上，伺服電機只通過一級減速齒輪，再依靠連桿帶動滑塊上卜*運動， 這樣冇效降低了傳動誤差，提高了滑塊位置精度，并且轉(zhuǎn)動慣量的減小使系統(tǒng)動態(tài)響 應更快。同吋，通過一級齒輪減速，可減小電機的調(diào)速范岡，增大出力比，結(jié)構簡爭， 維護方便。緊急制動裝置采用電磁制動器，在過載、故障、電源斷電時需要緊急停車 時，電磁制動器斷電，彈簧作用于制動盤上，使處丁銜鐵與電機端蓋之間的制動盤被 夾緊，依靠摩擦力矩使電機軸

22、停轉(zhuǎn)；當制動器通電時，電磁鐵心將銜鐵吸合，制動盤 被釋放，即制動器被打開"1_13。3傳動系統(tǒng)設計3.1主要設計參數(shù)沖床設計的主要參數(shù)： 公稱力：pg =600 kn滑塊行程：s =140 mm公稱力行程：sg =5 mm行程次數(shù)：平均行程次數(shù)：57spm (spin表示每分鐘滑塊動作次數(shù))，滑塊在 行程pj最高為75spm，最低為25spm；最大裝模高度：11 =320 mm裝模高度調(diào)節(jié)量：2 h =80 mm齒輪減速比：10曲柄半徑：r=70 mm連桿長度：l=640 mm 3.2曲軸的確定曲柄滑塊機構是曲柄壓力機的工作機構，亦是壓力機的核心部分，分析它的運動 與受力特點是設計曲

23、柄壓力機的關鍵。其主要計算s-q曲線的繪制，滑塊速度的計算， 曲軸公稱轉(zhuǎn)角的計算，曲軸尺、r的確定及曲軸扭矩與強度的計算。曲柄滑塊機構機構簡圖如圖3. 1所示閣3.1曲柄滑塊機構簡閹(2)滑塊速度計算w-曲柄在90°時，滑塊速度最大，最大速度vmax = w/? = 0.105/?/? n滑塊行程次數(shù) v max = 0.105x70 = 0.55/7：/ min(4) 曲軸尺寸的確定 取 do 為 120mm曲軸其它部位尺、r如圖3.2所示閣3. 2曲軸基本尺寸其各個部分的公式分別為：必=(1.1 -1.4)也=(1.1 -1.4)x 120 = 132 168mm to = (1

24、.5 - 2.2)t/o = (1.5 - 2.2) x 120 = 180 264mm lg = (2.5 -3.q)do = (2.5 - 3.0)x 120 = 300 360mm to = (1.3-1 j)do = (1.3 -1.7)x120 = 156 204mm r = (0.08-0.)do = (0.08-0.1)x120 = 9.6-12mmra-曲柄半徑取值力75mmrb-連桿球頭或銷軸半徑；此方案選用球頭，用公式卯=(4-5.5)7斤鑿= (4-5.5)廁=98135麵取其值為cib=120nmi則 rb=60mm(5) 曲軸扭矩的計算曲軸在公稱轉(zhuǎn)角#時發(fā)生公稱力pg

25、。曲軸傳遞的扭矩按下式求得，其屮曲柄連桿機構摩檫系數(shù)，對于開式壓力機# =0.04mkg = pgr(sin ag + sin 26)4- /(l + /l)zyl + /l(z*b + ro)nm(3-3)帶入數(shù)據(jù)計算=18360nm(6) 曲軸強度的計算(a) 齒輪對軸的作用力要比連桿對曲軸的作用力小得多，忽略不計。(b) 連桿對曲軸的作用力近似等于公稱力，并分別以l/2pg作用在連桿瓦兩側(cè)距 曲柄臂2r處。(c) 曲柄支承反作用力作用在距曲柄臂2r處。(d) 曲柄頸所受扭矩耍比彎矩小得多，忽略不計。反之支承頸彎矩小得多，忽略 不計13，。c-c和b-b截面圖如圖3. 3所示危險截面c-c

26、的彎矩為：mw = (lg-la + 8r)/4xpg nm(3_4)帶入數(shù)據(jù)計算得mn34500醒最大彎矩應力7為：a = =-lapg(3-5)w0.4赦講入數(shù)據(jù)計算得cr = 1.38x10s pa由上式可知，曲軸彎曲應力當曲軸尺寸一定吋cj值為一定值。危險截面b-b的扭矩為：mk = pgx mk最大剪切應力r為：_ mk _ pgxmk0.2do3由上式可知，曲拐剪切應力為當量力臂的函數(shù)，隨著曲軸轉(zhuǎn)角的變化而變化。許 用值表見表3. 1。表3.1 7與r許用值材料<7x105/?6zrxlo5/45調(diào)制100 140075100040c,.調(diào)制140020001000 1500

27、18 cr«調(diào)制2100300016002300根據(jù)cj，計算值，令ej=er，=ro由上式得：截面 c-c:廠=7帶入數(shù)據(jù)得p = 8.4xlo5nlg-to + 8廠截面b_b:川n由上式得曲軸在不同轉(zhuǎn)角時滑塊的許用負荷曲線，如圖3. 4所示圖3. 4許用負荷曲線綜合所有計算最后所得曲軸尺寸如閣3. 5所示圖3. 5曲軸尺寸圖3. 3齒輪的計算齒輪傳動是機械傳動中最重要的傳動之一，形式很多，應用廣泛。齒輪材料的種 類很多，在選擇時應考慮的因素很多，類如必需滿足工作條件的耍求，放考慮齒輪尺 寸的大小，毛坯成形方法及熱處理和制造工藝等。齒輪傳動需要很大的力與扭矩，因 此需要進行齒輪強

28、度的計算與校核12。3.3. 1齒輪的初定經(jīng)查得和關資料得齒輪中心距=(5-6.5)心帶入如=120得中心距=600780mm此設計方案種選擇600mm模數(shù)=0.09心=0. 09x120=10. 8mm小齒輪齒數(shù)取20則小齒輪的分度圓直徑為、=20x 10. 8=216mm又因為中心跑=d，v + d) =600醐 2所以求得=984mm因為減速比為10所以大齒輪的齒數(shù)為200由此可將大齒輪初定為齒數(shù)200，分度圓直徑為984mm，模數(shù)為10. 8小齒輪初定為齒數(shù)20,分度闞直徑為216mm,模數(shù)為10. 8人此輪初定后，還需要校核圓周速度vv - 7i'do-n/(60x 1000

29、)m/sec(36)= 3.14x984x57/(60x1000)=2.9/77/sec符合要求。3.3.2齒輪強度計算齒輪寬度b的選定 齒輪寬度選120mm 人齒輪的彎曲強度計算：參考值查于機械沒計第八版對于幵式傳動齒輪，除計算彎曲強度外，還需耍驗算接觸強度否則會引起蝕破壞， 計算公式如下：由式(3-11)求得曲軸在不同轉(zhuǎn)角吋，滑塊許用負荷曲線如圖3. 5所示閣3. 5滑塊許用負荷曲線綜合上面宥關大齒輪與小齒輪的彎曲強度計算與接觸強度的計算與校核，得出的 結(jié)來為ov2符合該設計方案的耍求。3.4連桿及滑塊的計算連桿與滑塊通過球頭螺桿連接在一起與曲軸連接，將曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成連桿 上下往復運動，對工件進行沖壓，是曲柄連桿機構中重要組成部分，因此分析它是設 計曲柄壓力機