J23-40型壓力機(jī)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）齊齊哈爾爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)（論文文)題目 J233-400壓力機(jī)機(jī)曲柄滑滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì) 學(xué)院機(jī)電電工程學(xué)學(xué)院專業(yè)班級(jí)級(jí)機(jī)械1116班 學(xué)生姓名名 周 新 指導(dǎo)教師師 劉 尚 成績(jī)年月日齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘 要要曲柄壓力力機(jī)廣泛泛應(yīng)用于于沖裁，彎彎曲，校校正，模模具沖壓壓等工作作。本次次設(shè)計(jì)的的為J223-440型壓壓力機(jī)曲曲柄滑塊塊機(jī)構(gòu)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)。此次設(shè)計(jì)計(jì)由于分分工不同同，主要要完成的的是曲柄柄壓力機(jī)機(jī)曲柄滑滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)。在設(shè)設(shè)計(jì)中主主要是根根據(jù)總體體設(shè)計(jì)確確定的壓壓力機(jī)主主要參數(shù)數(shù)，公稱稱壓力，滑滑塊行程程等

2、參數(shù)數(shù)參考相相關(guān)手冊(cè)冊(cè)初步估估算曲柄柄，連桿桿，滑塊塊，導(dǎo)軌軌相關(guān)尺尺寸，然然后分別別校核，修修正，最最終確定定各零部部件尺寸寸，并根根據(jù)要求求完成裝裝模高度度調(diào)節(jié)裝裝置設(shè)計(jì)計(jì)。最后后寫出詳詳盡曲柄柄滑塊機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)說明書書，繪出出主要零零件圖。關(guān)鍵詞：公稱壓壓力；曲軸；連桿；滑滑塊AbsttracctCrannk ppresss mmachhinee wiidelly uusedd inn puunchhingg, bbenddingg, ccorrrecttionn, ddie staampiing etcc.Thee deesiggn ffor thee sttruccturre dde

3、siign of sliiderr crrankk meechaanissm oof JJ23-40 preess.Thiss deesiggn ddue to diffferrentt diivissionn off laaborr, mmainnly to commpleete thee deesiggn oof tthe craank preess sliiderr crrankk meechaanissm.In thee deesiggn iis mmainnly acccorddingg too thhe ppresss oof tthe keyy paarammeteers to

4、dettermminee thhe ooverralll deesiggn, thee noominnal preessuure, sllidee sttrokke pparaametterss reeferrencce mmanuual preelimminaary esttimaatess off crrankk, cconnnecttingg rood, a sslidde bblocck, raiil ccorrrelaatioon ddimeensiion, thhen cheeck, coorreectiion, annd uultiimattelyy deeterrminne t

5、the sizze oof ppartts aand commponnentts, andd acccorrdinng tto tthe reqquirred to commpleete diee fiilliing heiightt addjusstmeent devvicee deesiggn.Finnallly, wriite thee deetaiiledd deesiggn sspeccifiicattionn off sllideer ccrannk mmechhaniism, fiigurre oout majjor parrts.Keywwordds: nomminaal pp

6、resssurre；craanksshafft；connnecctinng rrod；sliiderr IV目 錄TOC o 1-3 f h u HYPERLINK l _Toc22671 摘 要要 PAGEREF _Toc22671 I HYPERLINK l _Toc595 Absttracct PAGEREF _Toc595 III HYPERLINK l _Toc22241 第1章 緒 論 PAGEREF _Toc22241 1 HYPERLINK l _Toc662 1.1 研究背背景 PAGEREF _Toc662 1 HYPERLINK l _Toc26249 1.2 國(guó)內(nèi)外外研

7、究現(xiàn)現(xiàn)狀1 HYPERLINK l _Toc7146 1.3 曲柄壓壓力機(jī)的的工作原原理及主主要參數(shù)數(shù)2 HYPERLINK l _Toc21713 1.3.1 曲曲柄壓力力機(jī)的工工作原理理2 HYPERLINK l _Toc26862 1.3.2 曲曲柄壓力力機(jī)工作作的特點(diǎn)點(diǎn)3 HYPERLINK l _Toc21069 1.3.3 JJ23-40型型壓力機(jī)機(jī)主要參參數(shù)3 HYPERLINK l _Toc15993 1.4 本章小小結(jié) PAGEREF _Toc15993 4 HYPERLINK l _Toc29899 第2章 曲柄滑滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)分析與與受力分分析 PAGEREF _To

8、c29899 5 HYPERLINK l _Toc17990 2.1 曲柄滑滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)規(guī)律 PAGEREF _Toc17990 55 HYPERLINK l _Toc1454 2.1.1 滑滑塊的位位移和曲曲柄轉(zhuǎn)角角之間的的關(guān)系 PAGEREF _Toc1454 55 HYPERLINK l _Toc14430 2.1.2 滑滑塊的速速度和曲曲柄轉(zhuǎn)角角之間的的關(guān)系 PAGEREF _Toc14430 66 HYPERLINK l _Toc26695 2.2 曲柄滑滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)的受力力分析 PAGEREF _Toc26695 77 HYPERLINK l _Toc28812 2.2.1 忽

9、忽略摩擦擦情況下下滑塊機(jī)機(jī)構(gòu)的力力學(xué)分析析 PAGEREF _Toc28812 7 HYPERLINK l _Toc32754 2.2.2 考考慮摩擦擦情況下下滑塊機(jī)機(jī)構(gòu)的力力學(xué)分析析 PAGEREF _Toc32754 9 HYPERLINK l _Toc18576 2.3 本章小小結(jié) PAGEREF _Toc18576 111 HYPERLINK l _Toc31732 第3章 曲軸軸軸系部件件的設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc31732 112 HYPERLINK l _Toc9469 3.1 曲柄形形式 PAGEREF _Toc9469 122 HYPERLINK l _Toc24

10、432 3.1.1 曲曲軸驅(qū)動(dòng)動(dòng)的曲柄柄滑塊機(jī)機(jī)構(gòu) PAGEREF _Toc24432 122 HYPERLINK l _Toc20958 3.1.2 偏偏心軸驅(qū)驅(qū)動(dòng)的曲曲柄滑塊塊機(jī)構(gòu) PAGEREF _Toc20958 113 HYPERLINK l _Toc3570 3.1.3 曲曲拐驅(qū)動(dòng)動(dòng)的曲柄柄滑塊機(jī)機(jī)構(gòu) PAGEREF _Toc3570 133 HYPERLINK l _Toc30094 3.1.4 偏偏心齒輪輪驅(qū)動(dòng)的的曲柄滑滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu) PAGEREF _Toc30094 14 HYPERLINK l _Toc10590 3.2 曲軸的的設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc10590

11、 144 HYPERLINK l _Toc21367 3.2.1 曲曲軸材料料的選定定 PAGEREF _Toc21367 14 HYPERLINK l _Toc13378 3.2.2 估估算曲軸軸的相關(guān)關(guān)尺寸 PAGEREF _Toc13378 115 HYPERLINK l _Toc9611 3.2.3 曲曲軸的強(qiáng)強(qiáng)度及剛剛度校核核 PAGEREF _Toc9611 16 HYPERLINK l _Toc17380 3.3 連桿和和裝模高高度調(diào)節(jié)節(jié)機(jī)構(gòu) PAGEREF _Toc17380 220 HYPERLINK l _Toc19119 3.4 連桿結(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算算 PAGEREF

12、_Toc19119 21 HYPERLINK l _Toc10107 3.4.1 連連桿的選選擇 PAGEREF _Toc10107 211 HYPERLINK l _Toc14718 3.4.2 連連桿尺寸寸設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc14718 211 HYPERLINK l _Toc22132 3.4.3 連連桿及調(diào)調(diào)節(jié)螺桿桿的強(qiáng)度度校核 PAGEREF _Toc22132 222 HYPERLINK l _Toc25088 第4章 滑塊部部件的結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì) PAGEREF _Toc25088 25 HYPERLINK l _Toc17854 4.1 滑塊與與導(dǎo)軌的的結(jié)構(gòu) PAG

13、EREF _Toc17854 225 HYPERLINK l _Toc15954 4.1.1 滑滑塊的導(dǎo)導(dǎo)向調(diào)節(jié)節(jié)間隙 PAGEREF _Toc15954 225 HYPERLINK l _Toc1118 4.1.2 導(dǎo)導(dǎo)軌的形形式 PAGEREF _Toc1118 266 HYPERLINK l _Toc4431 4.2 滑塊與與導(dǎo)軌的的材料選選擇 PAGEREF _Toc4431 277 HYPERLINK l _Toc16875 4.3 滑塊的的有限元元分析 PAGEREF _Toc16875 227 HYPERLINK l _Toc3000 4.3.1 模模型的生生成 PAGEREF

14、_Toc3000 288 HYPERLINK l _Toc13727 4.3.2 模模型的簡(jiǎn)簡(jiǎn)化 PAGEREF _Toc13727 288 HYPERLINK l _Toc4977 4.3.3 網(wǎng)網(wǎng)格的劃劃分 PAGEREF _Toc4977 299 HYPERLINK l _Toc21269 4.3.4 約約束條件件與力的的施加 PAGEREF _Toc21269 330 HYPERLINK l _Toc1482 4.3.5 UUG8.0 NNASTTRANN計(jì)算結(jié)結(jié)果分析析 PAGEREF _Toc1482 30 HYPERLINK l _Toc25082 結(jié) 論 PAGEREF _To

15、c25082 322 HYPERLINK l _Toc21742 參考文獻(xiàn)獻(xiàn) PAGEREF _Toc21742 33 HYPERLINK l _Toc30772 致 謝 PAGEREF _Toc30772 344 緒 論論研究背景景制造業(yè)的的發(fā)展是是國(guó)家經(jīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展展的重要要保證之之一，同同時(shí)又是是判斷一個(gè)個(gè)國(guó)家科科技實(shí)力力和國(guó)防防實(shí)力是是否領(lǐng)先先的重要要標(biāo)準(zhǔn)。在機(jī)械械制造業(yè)業(yè)中，壓壓力機(jī)鍛鍛壓制造造是目前前全世界界應(yīng)用最最為廣泛泛的制造造方法之之一。而而在鍛壓壓機(jī)械中中，曲柄柄壓力機(jī)機(jī)又占有有很大的的比重。曲柄壓壓力機(jī)主主要是通通過飛輪輪將電機(jī)機(jī)的能量量存儲(chǔ)，在在工作的的瞬間通通過曲軸軸及與

16、其其相連的的滑塊對(duì)對(duì)特定的的模具做做功而釋釋放能量量。如今今，隨著著汽車工工業(yè)的興興起，曲曲柄壓力力機(jī)以及及其他鍛鍛壓設(shè)備備得到了了迅速發(fā)發(fā)展。眾眾所周知知，由于于采用現(xiàn)現(xiàn)代化的的鍛壓工工藝生產(chǎn)產(chǎn)工件具具有效率率高，質(zhì)質(zhì)量好，能能量省和和成本低低的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)。近年年來，曲曲柄壓力力機(jī)廣泛泛應(yīng)用于于沖裁，落落料，彎彎曲，折折邊，淺淺拉伸及及其他冷冷沖壓工工序，是是汽車，摩摩托車，家家用電器器，儀器器儀表，輕輕工，國(guó)國(guó)防工業(yè)業(yè)，化工工容器，電電子等行行業(yè)必備備的關(guān)鍵鍵設(shè)備。伴隨著著工業(yè)的的發(fā)展，壓壓力機(jī)的的種類和和數(shù)量越越來越多多，質(zhì)量量要求越越來越大大，能力力越來越越大，它它在機(jī)械械制造業(yè)業(yè)和其它它

17、相關(guān)行行業(yè)中的的作用日日趨顯著著。因此此對(duì)壓力力機(jī)的精精度和生生產(chǎn)率等等的要求求也就越越來越高高，所以以對(duì)壓力力機(jī)曲柄柄滑塊機(jī)機(jī)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)是十十分必要要的，生生產(chǎn)出具具有高效效率，高高精度，低低成本，自自動(dòng)化等等現(xiàn)代化化制造特特點(diǎn)的壓壓力機(jī)，是是值得研研究和探探討的。國(guó)內(nèi)外研研究現(xiàn)狀狀目前在國(guó)國(guó)外，由由于汽車車工業(yè)的的迅速興興起，曲曲柄壓力力機(jī)以及及其它制制造設(shè)備備也隨之之蓬勃發(fā)發(fā)展，在在逐漸融融入新技技術(shù)，新新材料后后，更加加推動(dòng)了了曲柄壓壓力機(jī)的的改進(jìn)與與發(fā)展。傳動(dòng)系系統(tǒng)是曲曲柄壓力力機(jī)的重重要組成成部分，其其作用就就是將電電機(jī)的運(yùn)運(yùn)動(dòng)和能能量按照照一定的的要求轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為曲曲柄滑塊塊的運(yùn)動(dòng)動(dòng)

18、。目前前在國(guó)外外，曲柄柄壓力機(jī)機(jī)主要以以批量生生產(chǎn)在板板沖和模模鍛中被被廣泛應(yīng)應(yīng)用，專專業(yè)化程程度越來來越高，朝朝著高速速度，高高精度和和自動(dòng)化化的目標(biāo)標(biāo)在發(fā)展展，普遍遍采用CCNC控控制。專專業(yè)化程程度越來來越高，朝朝著高速速度，高高精度和和自動(dòng)化化的目標(biāo)標(biāo)在發(fā)展展。近年年來，鍛鍛壓機(jī)械械的擁有有量美國(guó)國(guó)約占332.44，日日本約占占34。日本已已經(jīng)有了了很多條條熱模鍛鍛壓力機(jī)機(jī)生產(chǎn)線線。聯(lián)邦邦德國(guó)奧奧穆科公公司近年年來制造造的平鍛鍛機(jī)和熱熱模鍛壓壓力機(jī)，都都已經(jīng)采采用微型型計(jì)算機(jī)機(jī)巡回檢檢測(cè)各軸軸承的溫溫度，顯顯示工藝藝力，對(duì)對(duì)壓力機(jī)機(jī)的安全全運(yùn)轉(zhuǎn)有有著非常常重要的的作用。但最近近幾年，多

19、多品種少少量生產(chǎn)產(chǎn)勢(shì)頭在在國(guó)外越越益強(qiáng)勁勁，要滿滿足經(jīng)濟(jì)濟(jì)的合理理性，就就要求制制造機(jī)械械擁有更更高的柔柔性和通通用性。在這種種背景下下，國(guó)外外設(shè)計(jì)者者們已經(jīng)經(jīng)在傳統(tǒng)統(tǒng)的機(jī)械械壓力機(jī)機(jī)上經(jīng)過過反復(fù)試試驗(yàn)，設(shè)設(shè)計(jì)出一一些具有有創(chuàng)新的的壓力機(jī)機(jī)。這些些壓力機(jī)機(jī)可以適適應(yīng)多變變的工藝藝過程，通通用性比比以往有有很大提提高，擁?yè)碛懈吒叩娜嵝孕浴Ｆ渲兄袡C(jī)械驅(qū)驅(qū)動(dòng)源采采用液壓壓驅(qū)動(dòng)，兼兼容了機(jī)機(jī)械壓力力機(jī)和液液壓機(jī)的的優(yōu)點(diǎn)，體體現(xiàn)出未未來壓力力機(jī)的突突出特征征。我國(guó)的沖沖壓技術(shù)術(shù)是在新新中國(guó)成成立以后后才發(fā)展展起來的的。解放放以前，我我國(guó)在曲曲柄壓力力機(jī)的生生產(chǎn)上十十分落后后，只能能制造出出一些手手動(dòng)沖

20、床床。在解解放以后后才有了了快速的的發(fā)展，迄迄今為止止，在國(guó)國(guó)內(nèi)從事事曲柄壓壓力機(jī)設(shè)設(shè)計(jì)制造造的企業(yè)業(yè)非常多多，分布布也很廣廣，但這這些企業(yè)業(yè)生產(chǎn)的的壓力機(jī)機(jī)大多款款式陳舊舊單一，檔檔次較國(guó)國(guó)外比較較低，只只能占領(lǐng)領(lǐng)中低端端市場(chǎng)。只有個(gè)個(gè)別企業(yè)業(yè)靠自身身研發(fā)與與引進(jìn)國(guó)國(guó)外技術(shù)術(shù)相結(jié)合合的方式式，生產(chǎn)產(chǎn)出一些些接近于于國(guó)外先先進(jìn)技術(shù)術(shù)水平的的機(jī)床，如如濟(jì)南第第二機(jī)床床廠的大大型沖床床就已經(jīng)經(jīng)返銷歐歐美。盡盡管我國(guó)國(guó)現(xiàn)在已已經(jīng)成為為世界各各種產(chǎn)品品的加工工中心，有有大量曲曲柄壓力力機(jī)投入入使用，但但其中由由我國(guó)自自行設(shè)計(jì)計(jì)和制造造的壓力力機(jī)卻不不多，大大多是從從國(guó)外引引進(jìn)或者者與國(guó)外外合作生生產(chǎn)制

21、造造。由于于引進(jìn)技技術(shù)和自自行研究究，壓力力機(jī)的研研制水平平已經(jīng)達(dá)達(dá)到了一一個(gè)全新新的高度度。但是是，與工工業(yè)發(fā)達(dá)達(dá)的國(guó)家家相比較較，我國(guó)國(guó)的曲柄柄壓力機(jī)機(jī)制造業(yè)業(yè)仍然是是很落后后的，主主要表現(xiàn)現(xiàn)在性能能不好，質(zhì)質(zhì)量不高高和品種種不全等等方面。進(jìn)入221世紀(jì)紀(jì)以來，中中國(guó)鍛壓壓機(jī)械行行業(yè)通過過技術(shù)引引進(jìn)，合合作生產(chǎn)產(chǎn)及合資資等多種種方式，已已經(jīng)快速速地提高高了我國(guó)國(guó)的沖壓壓設(shè)備整整體水平平，近年年來設(shè)計(jì)計(jì)制造的的很多產(chǎn)產(chǎn)品，其其技術(shù)性性能指標(biāo)標(biāo)已經(jīng)能能夠接近近世界先先進(jìn)水平平，但仍仍存在差差距，主主要體現(xiàn)現(xiàn)在設(shè)備備的高速速性，高高精度性性和穩(wěn)定定性方面面。因此此，如何何繼續(xù)縮縮小與國(guó)國(guó)外先進(jìn)進(jìn)

22、產(chǎn)品的的距離仍仍是我國(guó)國(guó)設(shè)備制制造企業(yè)業(yè)需要面面對(duì)的挑挑戰(zhàn)。曲柄壓力力機(jī)的工工作原理理及主要要參數(shù)曲柄壓力力機(jī)的工工作原理理曲柄壓力力機(jī)是以以曲柄傳傳動(dòng)的鍛鍛壓機(jī)械械，其工工作原理理是電動(dòng)動(dòng)機(jī)通過過三角帶帶把運(yùn)動(dòng)動(dòng)傳給大大皮帶輪輪，再經(jīng)經(jīng)小齒輪輪，大齒齒輪，傳傳給曲軸軸。連桿桿上端連連在曲軸軸上，下下端與滑滑塊連接接，把曲曲軸的旋旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)變?yōu)檫B連桿的上上下往復(fù)復(fù)運(yùn)動(dòng)。上模裝裝在滑塊塊上，下下模裝在在墊板上上。因此此，當(dāng)材材料放在在上下模模之間時(shí)時(shí)，及能能進(jìn)行沖沖裁或其其他變形形工藝，制制成工件件。由于于工藝的的需要，滑滑塊有時(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)，有有時(shí)停止止，所以以裝有離離合器和和制動(dòng)器器。壓力力機(jī)在整

23、整個(gè)工作作周期內(nèi)內(nèi)進(jìn)行工工藝操作作的時(shí)間間很短，也也就是說說，有負(fù)負(fù)荷的工工作時(shí)間間很短，大大部分時(shí)時(shí)間為無無負(fù)荷的的空程時(shí)時(shí)間。為為了使電電動(dòng)機(jī)的的負(fù)荷均均勻，有有效的利利用能量量，因而而裝有飛飛輪。本本次曲柄柄壓力機(jī)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)中,大大皮帶輪輪的設(shè)計(jì)計(jì)兼有飛飛輪的作作用。工作原理理圖如下下圖：圖1-11 工作作原理圖圖曲柄壓力力機(jī)工作作的特點(diǎn)點(diǎn)剛性傳動(dòng)動(dòng)，滑塊塊運(yùn)動(dòng)具具有強(qiáng)制制性質(zhì)a. 上上下死點(diǎn)點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)動(dòng)速度、閉合高高度等固固定便于實(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)械械化和自自動(dòng)化b. 定定行程設(shè)設(shè)備自我保保護(hù)能力力差，工作時(shí)時(shí)形成封封閉力系系c. 不不會(huì)造成成強(qiáng)烈沖沖擊和振振動(dòng)d. 不不允許超超負(fù)荷使使用，一個(gè)工

24、工作循環(huán)環(huán)中負(fù)荷荷作用時(shí)時(shí)間短，主主要靠飛飛輪釋放放能量e. 工工作時(shí)尖尖峰負(fù)荷荷不會(huì)對(duì)對(duì)電網(wǎng)造造成沖擊擊f. 不不能夠超超能量使使用J23-40型型壓力機(jī)機(jī)主要參參數(shù)公稱壓力力(t)：400滑塊行程程（mmm）：440行程次數(shù)數(shù)（次/minn）：880公稱壓力力時(shí)下死死點(diǎn)距離離（mmm）：77/2固定行程程（mmm）：1100調(diào)整行程程（mmm）：1100/10活動(dòng)臺(tái)位位置（mmm）：4000/2000本章小結(jié)結(jié)本章主要要介紹了了設(shè)計(jì)的的研究背背景以及及壓力機(jī)機(jī)的國(guó)內(nèi)內(nèi)外研究究現(xiàn)狀，通通過對(duì)壓壓力機(jī)工工作原理理的闡述述，引出出本設(shè)計(jì)計(jì)的研究究對(duì)象曲曲柄滑塊塊機(jī)構(gòu)及及其主要要技術(shù)參參數(shù)，并并對(duì)

25、本設(shè)設(shè)計(jì)的重重點(diǎn)、難難點(diǎn)加以以描述。曲柄滑塊塊機(jī)構(gòu)的的運(yùn)動(dòng)分分析與受受力分析析曲柄滑塊塊機(jī)構(gòu)的的運(yùn)動(dòng)規(guī)規(guī)律曲柄滑塊塊機(jī)構(gòu)運(yùn)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖圖如圖22-1所所示。結(jié)結(jié)點(diǎn)正置置于曲柄柄滑塊機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)動(dòng)簡(jiǎn)圖中中，圖中中， OOA 是是曲柄，OO點(diǎn)是曲曲柄的旋旋轉(zhuǎn)中心心。ABB 為連連桿，AA 點(diǎn)是是曲柄和和連桿的的連結(jié)點(diǎn)點(diǎn)，B 點(diǎn)為連連桿與滑滑塊的連連結(jié)點(diǎn)。曲柄長(zhǎng)長(zhǎng)度為 R，也也叫做曲曲柄半徑徑，連桿桿長(zhǎng)度為為 L，稱為連桿系數(shù)。對(duì)于通用的壓力機(jī)，一般為 0.10.2。圖2-11曲柄滑滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)簡(jiǎn)圖滑塊的位位移和曲曲柄轉(zhuǎn)角角之間的的關(guān)系當(dāng)曲柄滑滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)時(shí)，從從上止點(diǎn)點(diǎn)轉(zhuǎn)到下下止點(diǎn)， 滑塊從從 點(diǎn)降

26、降至點(diǎn)（如如圖2-1），全全行程 。設(shè)曲曲柄轉(zhuǎn)至至下死點(diǎn)點(diǎn)時(shí)的曲曲柄轉(zhuǎn)角角為，曲柄柄逆時(shí)針針運(yùn)動(dòng)到到上死點(diǎn)點(diǎn)時(shí)曲柄柄轉(zhuǎn)角為為，連桿桿的中心心線與滑滑塊運(yùn)動(dòng)動(dòng)方向之之間的夾夾角為?；瑝K的的位移和和曲柄轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角之間間的關(guān)系系表達(dá)式式為：（2-11）而，則則，又，所所以，將將其帶入入整理得得（2-22）為連桿系系數(shù)，在在通用的的壓力機(jī)機(jī)中，一一般為 0.110.22。故上上式在整整理后可可得（2-33）式中 滑塊行行程（從從下死點(diǎn)點(diǎn)算起）曲柄轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角（從從下死點(diǎn)點(diǎn)算起,與曲柄柄旋轉(zhuǎn)方方向相反反者為正正）曲柄半半徑連桿長(zhǎng)長(zhǎng)度連桿系系數(shù)因此，當(dāng)當(dāng)已知曲曲柄的半半徑和連桿系系數(shù)時(shí)，便便可以從從上式計(jì)計(jì)算出對(duì)對(duì)

27、應(yīng)不同同的值。由由余弦定定理可知知（2-44）滑塊的速速度和曲曲柄轉(zhuǎn)角角之間的的關(guān)系在求出滑滑塊的位位移與曲曲柄轉(zhuǎn)角角之間的的關(guān)系后后，把位位移對(duì)時(shí)時(shí)間求導(dǎo)導(dǎo)就可以以求得滑滑塊的速速度。求求導(dǎo)過程程如下：而， 所所以式中滑滑塊速度度曲柄的的角速度度又，所以滑塊塊的運(yùn)動(dòng)動(dòng)速度 和曲柄柄轉(zhuǎn)角之之間的關(guān)關(guān)系式為為：（2-55）式中曲曲柄每分分鐘的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)從上式可可以看出出，滑塊塊的速度度是隨著著曲柄的的轉(zhuǎn)角的的變化而而變化的的。在時(shí)時(shí)，。曲曲柄轉(zhuǎn)角角增大時(shí)時(shí)，滑塊塊的速度度也隨之之顯著增增加，但但在時(shí)，速速度的變變化是很很小，而而數(shù)值卻卻是最大大的。因因此，常常常取曲曲柄轉(zhuǎn)角角時(shí)的滑滑塊速度度作為最最

28、大速度度。用表表示。即（2-66）上式表明明，滑塊塊的最大大速度與與曲柄的的轉(zhuǎn)速，曲曲柄半徑徑是成正正比的，越高，越大，滑塊的最大速度也越大。曲柄滑塊塊機(jī)構(gòu)的的受力分分析曲柄滑塊塊機(jī)構(gòu)能能否滿足足工藝的的要求，除除了檢驗(yàn)驗(yàn)曲柄滑滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)規(guī)律是是否符合合要求，還還必須對(duì)對(duì)曲柄滑滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)的強(qiáng)度度進(jìn)行校校核。為為了更準(zhǔn)準(zhǔn)確的進(jìn)進(jìn)行強(qiáng)度度校核，首首先要確確定滑塊塊機(jī)構(gòu)中中的主要要零部件件的進(jìn)行行受力狀狀態(tài)。忽略摩擦擦情況下下滑塊機(jī)機(jī)構(gòu)的力力學(xué)分析析圖2-22忽略摩摩擦和零零件自身身重量時(shí)時(shí)曲柄滑滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)的受力力圖1.連桿桿及導(dǎo)軌軌受力圖2-22為忽略略摩擦和和零件自自身重量量時(shí)滑塊塊的受

29、力力情況?？紤]B點(diǎn)點(diǎn)力的平平衡得由前推導(dǎo)導(dǎo)可知，若，當(dāng)時(shí)，。當(dāng)，。在通常情況，尤其是通用壓力機(jī)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.3,所以遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于。由于角較小，所以，可以認(rèn)為，故上述兩式可以寫為（2-77）（2-88）式中連連桿作用用力；導(dǎo)軌作作用力；工件變變形力；連桿系系數(shù)；曲柄轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角。2.曲軸軸所受扭扭矩曲軸上所所受的理理想扭矩矩為而 又 所以 又 所以 （2-99）式中R曲柄半半徑連桿系系數(shù)；曲柄轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角。從以上上上述公式式可以得得出，雖雖然工件件所受的的變形力力P一定定，而曲曲軸所受受的扭矩矩是隨著著曲柄轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角的變變化而變變化的，的值越大，的值就越大，也就是說在比較大的曲柄轉(zhuǎn)角下工作時(shí)，曲軸上所受的扭矩就會(huì)比

30、較大。當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)角等于公稱壓力角時(shí)，即時(shí)，曲軸上所受的理想扭矩就稱為理想公稱扭矩。即（2-110）此公稱扭扭矩是設(shè)設(shè)計(jì)曲軸軸的基礎(chǔ)礎(chǔ)。我們?cè)谏仙鲜龇治鑫鲞B桿和和曲軸所所傳遞的的扭矩過過程當(dāng)中中,沒有有考慮各各運(yùn)動(dòng)部部位的摩摩擦問題題。這種種處理問問題的方方法對(duì)于于分析連連桿的受受力來講講,誤差差是非常常小的，并并且簡(jiǎn)化化了計(jì)算算，是可可以應(yīng)用用的。但但是,在在計(jì)算曲曲軸傳遞遞的扭矩矩時(shí),如如果不考考慮摩擦擦的影響響,卻會(huì)會(huì)帶來比比較大的的誤差,因此，在在計(jì)算時(shí)時(shí)應(yīng)考慮慮由摩擦擦所增加加的扭矩矩?？紤]摩擦擦情況下下滑塊機(jī)機(jī)構(gòu)的力力學(xué)分析析求曲柄滑滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)的摩擦擦扭矩主主要有兩兩種方法法，那就就是

31、能量量法和力力法，在在這里我我們主要要運(yùn)用能能量法進(jìn)進(jìn)行滑塊塊機(jī)構(gòu)的的受力分分析。壓力機(jī)在在工作時(shí)時(shí)，曲柄柄滑塊機(jī)機(jī)構(gòu)中的的摩擦主主要發(fā)生生在四處處：滑塊導(dǎo)軌軌面的摩摩擦。摩摩擦力的的大小為為（2-111） 摩擦力力的方向向與滑塊塊的運(yùn)動(dòng)動(dòng)方向相相反，形形成了對(duì)對(duì)滑塊運(yùn)運(yùn)動(dòng)的阻阻力。該該阻力經(jīng)經(jīng)過連桿桿作用到到曲軸上上，從而而增加了了曲軸所所需傳遞遞的扭矩矩。2. 曲曲軸支承承頸與軸軸承之間間的摩擦擦。曲軸軸旋轉(zhuǎn)時(shí)時(shí),軸承承對(duì)軸頸頸的摩擦擦力分布布在軸頸頸的工作作面上,這些摩摩擦力對(duì)對(duì)軸頸中中心形成成與軸頸頸旋轉(zhuǎn)方方向相反反的阻力力矩。對(duì)對(duì)支撐11、2其其值分別別為：兩個(gè)支撐撐的總阻阻力矩為為

32、（2-112）由于小齒齒輪的作作用力比比小很多多，所以以可以認(rèn)認(rèn)為兩個(gè)個(gè)支反力力的和為為（2-113）所以上式式變?yōu)?（2-14）3. 曲曲柄頸與與連桿大大端軸承承之間的的摩擦,它與上上一種摩摩擦一樣樣,也會(huì)會(huì)形成阻阻力矩,且可按按下式計(jì)計(jì)算: （2-15）4. 連連桿銷與與連桿小小端軸承承之間的的摩擦。它也會(huì)會(huì)形成阻阻力矩: （22-16）上述三個(gè)個(gè)阻力矩矩，都會(huì)是是曲軸增增加所需需傳遞的的扭矩。根據(jù)功率率平衡原原理，曲曲軸所需需要增加加的扭矩矩在單位位時(shí)間內(nèi)內(nèi)所做的的功，等等于克服服各處摩摩擦所消消耗的功功率。即即（2-117）式中 滑塊移移動(dòng)速度度；曲柄的的轉(zhuǎn)動(dòng)角角速度；、連桿桿的擺動(dòng)動(dòng)

33、角速度度。根據(jù)運(yùn)動(dòng)動(dòng)學(xué)原理理，連桿桿AB為為平面運(yùn)運(yùn)動(dòng)，或或可從下下述關(guān)系系中求出出（2-118）式中 連桿BB點(diǎn)的相相對(duì)速度度。而 =取，則，經(jīng)整理理后得由由于摩擦擦使曲軸軸所增加加的扭矩矩為：（2-119）最后得到到考慮摩摩擦后曲曲軸所需需傳遞的的扭矩為為=（2-20）式中 RR曲柄半半徑；曲柄的的轉(zhuǎn)角；連桿系系數(shù)；摩擦系系數(shù),一一般取00.055；曲軸支支承頸的的直徑；曲軸頸頸的直徑徑；連桿銷銷的直徑徑；P坯料料抵抗變變形的反反作用力力。為了便于于計(jì)算，式式（2-15）可可寫成如如下形式式 （22-211） （22-222）稱為當(dāng)量量力臂，就就是在考考慮摩擦擦后總的的當(dāng)量力力臂。當(dāng)時(shí)，曲

34、曲軸上的的扭矩及及稱為公公稱扭矩矩，即 （2-23）而相應(yīng)的的當(dāng)量力力臂便稱稱為公稱稱當(dāng)量力力臂，即即 （2-24）本章小結(jié)結(jié)本章是曲曲柄滑塊塊機(jī)構(gòu)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)的理論論基礎(chǔ)，主主要對(duì)曲曲柄滑塊塊機(jī)構(gòu)的的運(yùn)動(dòng)規(guī)規(guī)律和受受力情況況進(jìn)行了了分析，其其中具體體包括滑滑塊的位位移和曲曲柄轉(zhuǎn)角角之間的的關(guān)系、滑塊的的速度和和曲柄轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角之間間的關(guān)系系、忽略略摩擦情情況下滑滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)的力學(xué)學(xué)分析、考慮摩摩擦情況況下滑塊塊機(jī)構(gòu)的的力學(xué)分分析等。在受力力分析中中，本章章對(duì)滑塊塊和連桿桿的受力力情況做做了具體體了分析析，其中中的一些些計(jì)算公公式在后后續(xù)的曲曲軸和連連桿的設(shè)設(shè)計(jì)中都都會(huì)用到到，因此此，本章章是整個(gè)個(gè)設(shè)

35、計(jì)的的基礎(chǔ)部部分。曲軸軸系系部件的的設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算曲柄形式式(a).曲軸驅(qū)驅(qū)動(dòng)的曲曲柄滑塊塊機(jī)構(gòu)(b).偏心軸軸驅(qū)動(dòng)的的曲柄滑滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)(c).曲拐驅(qū)驅(qū)動(dòng)的曲曲柄滑塊塊機(jī)構(gòu)(d).偏心齒齒輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)的曲柄柄滑塊機(jī)機(jī)構(gòu)1 支支承頸; 2 曲柄柄臂; 3曲柄頸頸; 44 連桿; 5曲拐頸頸; 66 心軸; 7偏心齒齒輪曲軸驅(qū)動(dòng)動(dòng)的曲柄柄滑塊機(jī)機(jī)構(gòu)工作原理理：曲軸軸旋轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)，連桿桿作擺動(dòng)動(dòng)和上、下運(yùn)動(dòng)動(dòng)，使滑滑塊在導(dǎo)導(dǎo)軌中作作上、下下往復(fù)直直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)。 特點(diǎn)：曲軸雙雙端支承承，受力力好；滑滑塊行程程較大，行行程不可可調(diào)。大大型曲軸軸鍛造困困難，受受彎、扭扭作用，制制造要求求高。 適用范范圍：主主要用于于較

36、大行行程的中中小型壓壓力機(jī)上上。 圖3-2 J223-440壓力力機(jī)的曲曲柄滑塊塊機(jī)構(gòu)結(jié)結(jié)構(gòu)圖1、打料料橫梁 2、滑滑塊 33、壓塌塌塊 44、支承承座 55、蓋板板 6、調(diào)節(jié)螺螺桿 77、連桿桿體 88、軸瓦瓦 9、曲軸 10、鎖緊螺螺釘 111、鎖鎖緊塊 12、模具夾夾持塊偏心軸驅(qū)驅(qū)動(dòng)的曲曲柄滑塊塊機(jī)構(gòu)工作原理理：當(dāng)偏偏心軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，曲曲軸頸的的外圓中中心以偏偏心軸中中心為圓圓心做圓圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)，帶動(dòng)動(dòng)連桿、滑塊運(yùn)運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn)：曲曲軸頸短短而粗，支支座間距距小，結(jié)結(jié)構(gòu)緊湊湊，剛性性好。但但偏心部部分直徑徑大，摩摩擦損耗耗多，制制造比較較困難。適用范圍圍：主要要用于行行程小壓壓力機(jī)上上。 曲拐驅(qū)

37、動(dòng)動(dòng)的曲柄柄滑塊機(jī)機(jī)構(gòu)工作原理理：當(dāng)曲曲拐軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，偏偏心套的的外圓中中心以曲曲拐軸的的中心為為圓心做做圓周運(yùn)運(yùn)動(dòng)，帶帶動(dòng)連桿桿、滑塊塊運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn)：曲曲拐軸單單端支承承，受力力條件差差；滑塊塊行程可可調(diào)（偏偏心套或或曲拐軸軸頸端面面有刻度度）。便便于調(diào)節(jié)節(jié)行程且且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，但但曲柄懸懸伸剛度度差。適用范圍圍：主要要用于中中、小型型壓力機(jī)機(jī)上圖3-33 JBB21-40壓力力機(jī)的曲曲柄滑塊塊機(jī)構(gòu)結(jié)結(jié)構(gòu)圖1、滑塊塊 2、調(diào)節(jié)螺螺桿 33、連桿桿體 44、壓板板 5、曲拐軸軸 6、偏心套套偏心齒輪輪驅(qū)動(dòng)的的曲柄滑滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)工作原理理：偏心心齒輪在在芯軸上上旋轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)，其偏偏心頸就就相當(dāng)于于曲柄在在

38、旋轉(zhuǎn)，從從而帶動(dòng)動(dòng)連桿使使滑塊上上下運(yùn)動(dòng)動(dòng)。特點(diǎn)：偏偏心齒輪輪芯軸雙雙端支承承，受力力好；偏偏心齒輪輪只傳遞遞扭矩，彎彎矩由芯芯軸承受受；受力力情況比比曲軸好好，芯軸軸剛度大大。結(jié)構(gòu)構(gòu)相對(duì)復(fù)復(fù)雜，但但鑄造比比曲軸鍛鍛造容易易解決。 適用范范圍：常常用于大大中型壓壓力機(jī)上上。 曲軸的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算算曲軸材料料的選定定曲軸為壓壓力機(jī)非非常重要要的傳動(dòng)動(dòng)零件，受受力比較較復(fù)雜,所以制制造條件件要求較較高,一一般選用用45號(hào)鋼鍛制而而成。鍛鍛比一般般為2.53。有一一些中、大型壓壓力機(jī)的的曲軸則則用合金金鋼鍛造造，例如如、，鍛比比則需要要大于33。對(duì)于于小型壓壓力機(jī)的的曲軸，在在國(guó)內(nèi)有有些制造造廠用球球墨

39、鑄鐵鐵鑄造。鍛制的的曲軸加加工后應(yīng)應(yīng)進(jìn)行調(diào)調(diào)質(zhì)處理理，有時(shí)時(shí)還需要要在兩端端切割試試件進(jìn)行行機(jī)械性性能試驗(yàn)驗(yàn)。對(duì)于于大型曲曲軸，有有時(shí)在支支承頸和和曲柄頸頸中心處處鉆深孔孔，以改改善淬透透性，提提高機(jī)械械性能。曲柄支支承頸和和曲柄頸頸需加以以精車或或磨光。為了延延長(zhǎng)曲軸軸壽命，在在各軸頸頸特別是是圓角處處，最好好用滾子子輾壓強(qiáng)強(qiáng)化。查閱相關(guān)關(guān)手冊(cè),參考同同類型的的曲柄壓壓力機(jī)曲曲軸常用用材料,本次設(shè)設(shè)計(jì)的曲曲軸采用用40CCr鍛造造而成，曲曲軸在粗粗加工后后進(jìn)行調(diào)調(diào)質(zhì)處理理，調(diào)質(zhì)質(zhì)后硬度度不低于于2700HB,鍛造比比取3。估算曲軸軸的相關(guān)關(guān)尺寸在設(shè)計(jì)曲曲軸時(shí)，首首先根據(jù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)公公式?jīng)Q定定曲軸

40、的的有關(guān)尺尺寸，然然后再根根據(jù)理論論公式進(jìn)進(jìn)行精確確校核。曲軸由支支承頸、曲柄臂臂、曲柄柄頸三部部分組成成,如圖3-3。圖3-33 曲軸軸各部分分尺寸示示意圖根據(jù)曲柄柄軸尺寸寸經(jīng)驗(yàn)公公式 （3-1）式中 壓力機(jī)機(jī)公稱壓壓力（KKN），此此處得支承頸頸直徑。其余各部部分尺寸寸見表33-1。表3-11 曲軸軸有關(guān)尺尺寸經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公式曲軸各部部分尺寸寸名稱代號(hào)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)據(jù)計(jì)算尺寸寸曲柄頸直直徑120支承頸長(zhǎng)長(zhǎng)度180曲柄兩臂臂外側(cè)面面間的長(zhǎng)長(zhǎng)度225曲柄頸長(zhǎng)長(zhǎng)度150圓角半徑徑9曲柄臂的的寬度135曲柄半徑徑固定行程程的一半半50曲軸的強(qiáng)強(qiáng)度及剛剛度校核核一、強(qiáng)度度校核曲軸的危危險(xiǎn)截面面主要是是曲柄頸頸截

41、面和和支承頸頸截面，即即截面和和截面（如如圖3-4）。圖3-44 曲軸軸危險(xiǎn)截截面示意意圖1.曲柄柄頸危險(xiǎn)險(xiǎn)截面的的校核齒輪在曲曲軸上的的作用力力要比連連桿對(duì)曲曲軸的作作用力小小得多，故故可忽略略不計(jì)；而連桿桿對(duì)曲軸軸的作用用力可近近似看成成是等于于公稱壓壓力，并并且分別別以的一一半作用用在連桿桿的軸瓦瓦兩側(cè)。如此，危危險(xiǎn)截面面的彎矩矩為 （33-2） 截面的最最大應(yīng)力力為（3-33）式（3-2）和和（3-33）中公稱壓壓力；曲柄頸頸長(zhǎng)度；曲柄兩兩臂外側(cè)側(cè)面間的的長(zhǎng)度；曲柄頸頸直徑；圓角半半徑；彎曲截截面系數(shù)數(shù)。帶入已知知數(shù)據(jù)，計(jì)計(jì)算得：因?yàn)?，故故曲軸頸頸截面的的強(qiáng)度符符合要求求。在曲軸的的曲

42、柄頸頸上，除除了受彎彎矩作用用以外，還還會(huì)受到到扭矩的的作用，此此時(shí)應(yīng)當(dāng)當(dāng)按彎扭扭聯(lián)合作作用計(jì)算算。但是是，由于于所受彎彎矩要比比扭矩大大得多，所所以忽略略扭矩計(jì)計(jì)算的應(yīng)應(yīng)力和考考慮扭矩矩計(jì)算的的應(yīng)力差差不多。因此，本本次設(shè)計(jì)計(jì)中曲軸軸的曲柄柄頸用式式（3-33）計(jì)算截面面的應(yīng)力力就足夠夠準(zhǔn)確。2.支承承頸危險(xiǎn)險(xiǎn)截面的的校核曲軸除在在曲柄頸頸的截面面處有可可能發(fā)生生破壞以以外，也也可能在在支承頸頸的截面面處發(fā)生生破壞，所所以，還還需校核核截面處處的強(qiáng)度度。在支承頸頸截面處處，也受受到了彎彎扭聯(lián)合合作用，但但是這里里和曲柄柄頸的截截面恰恰恰相反，扭扭矩要比比彎矩大大得多，所所以可以以忽略彎彎矩在

43、此此處的影影響。截截面處的的扭矩為為（3-44）最大剪應(yīng)應(yīng)力為 （3-5）式中公公稱壓力力；支承頸頸直徑；公稱當(dāng)當(dāng)量力臂臂，見式式（2-19）；扭轉(zhuǎn)截截面系數(shù)數(shù)。帶入已知知數(shù)據(jù)，計(jì)計(jì)算得：因?yàn)?，故故支承頸頸截面的強(qiáng)強(qiáng)度符合合要求。曲軸許用用應(yīng)力如如表3-2所示示。表3-22 曲軸軸許用應(yīng)應(yīng)力（）材 料45調(diào)質(zhì)質(zhì)3600010000140007501000040調(diào)質(zhì)質(zhì)5000014000200001000015000調(diào)質(zhì)6500018000260001400020000調(diào)質(zhì)7500021000300001600023000二、剛度度校核曲軸的剛剛度計(jì)算算，利用用摩爾定定理就可可計(jì)算曲曲柄頸中中點(diǎn)

44、的撓撓度。第一項(xiàng)很很小，可可以忽略略，故簡(jiǎn)簡(jiǎn)化公式式為：式中 壓力機(jī)機(jī)公稱壓壓力（）；彈性模模量，對(duì)對(duì)鋼曲軸軸；曲柄頸頸長(zhǎng)度；曲柄臂臂寬度；圓角半半徑；支承頸頸、曲柄柄臂、曲曲柄頸的的慣性矩矩；式中 、支承頸頸、曲柄柄頸直徑徑；曲柄臂臂高度；曲柄臂臂寬度；曲柄臂臂形心至至曲柄頸頸形心的的距離。曲柄頸中中點(diǎn)的計(jì)計(jì)算撓度度與實(shí)測(cè)測(cè)撓度見見表3-3表3-33曲柄頸頸中點(diǎn)的的計(jì)算撓撓度與實(shí)實(shí)測(cè)撓度度表壓力機(jī)型型號(hào)或噸噸位計(jì)算撓度度實(shí)測(cè)撓度度J23-400.17720.1779三、鍵的的選擇與與校核鍵是標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)件，通通常用于于聯(lián)接軸軸和軸上上的零件件，能夠夠起到周周向固定定的作用用并且傳傳遞轉(zhuǎn)矩矩。根據(jù)據(jù)

45、傳遞轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的大大小和軸軸上的零零件是否否需要沿沿軸向滑滑移以及及滑移距距離的長(zhǎng)長(zhǎng)短，還還有對(duì)中中性的要要求，鍵鍵在軸上上的位置置等，本本次設(shè)計(jì)計(jì)采用普普通平鍵鍵，材料料使用鑄鑄鋼。這這種鍵聯(lián)聯(lián)接具有有對(duì)中性性好、結(jié)結(jié)構(gòu)比較較簡(jiǎn)單、裝拆比比較方便便等特點(diǎn)點(diǎn)。根據(jù)據(jù)鍵在軸軸段的直直徑從標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)中選選取鍵的的剖面尺尺寸，。平鍵聯(lián)接接的失效效形式主主要有以以下幾種種：工作作面的過過度磨損損，工作作面被圧圧潰，有有的情況況下還會(huì)會(huì)出現(xiàn)鍵鍵被剪斷斷的情況況。對(duì)于于尺寸按按標(biāo)準(zhǔn)選選擇的鍵鍵來說，一一般只按按工作面面的擠壓壓應(yīng)力來來進(jìn)行強(qiáng)強(qiáng)度校核核。 （33-6）式中 傳遞轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩；鍵的高高度；鍵的工工作長(zhǎng)度度；

46、軸的直直徑；鍵的數(shù)數(shù)目；許用擠擠壓應(yīng)力力。代入數(shù)據(jù)據(jù)計(jì)算得得Pa故所選平平鍵符合合要求。連桿和裝裝模高度度調(diào)節(jié)機(jī)機(jī)構(gòu)為了能適適應(yīng)不同同高度的的模具，壓壓力機(jī)的的裝模高高度應(yīng)當(dāng)當(dāng)是可以以調(diào)節(jié)的的。如圖圖4-11所示，裝裝模高度度的調(diào)節(jié)節(jié)是通過過調(diào)節(jié)連連桿的長(zhǎng)長(zhǎng)度來實(shí)實(shí)現(xiàn)的。也就是是說，連連桿部件件不是一一個(gè)整體體，而是是由連桿桿2和調(diào)調(diào)節(jié)螺桿桿3組成成的。調(diào)調(diào)節(jié)螺桿桿的下端端的球頭頭和滑塊塊6相聯(lián)聯(lián)接，使使用扳手手轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)調(diào)節(jié)螺桿桿，就可可以調(diào)節(jié)節(jié)連桿的的長(zhǎng)度。圖3-55 曲柄柄壓力機(jī)機(jī)剖面圖圖壓力機(jī)在在沖壓工工件的過過程當(dāng)中中，裝模模高度是是應(yīng)該保保持不變變的。如如果裝模模高度變變大了，則則可能

47、會(huì)會(huì)造成所所加工工工件出現(xiàn)現(xiàn)廢品；如果裝裝模高度度變小了了，就有有可能會(huì)會(huì)造成模模具的損損壞，或或者壓力力機(jī)出現(xiàn)現(xiàn)過載現(xiàn)現(xiàn)象。鑒鑒于此，為為了防止止裝模高高度在加加工過程程中自行行改變，滑滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)中設(shè)有有鎖緊裝裝置，它它是由鎖鎖緊塊88以及鎖鎖緊螺釘釘7組合而而成。鎖鎖緊塊上上有正反反扣螺紋紋，鎖緊緊螺釘上上也具有有相同的的正反螺螺紋與其其相配合合。轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)鎖緊螺螺釘，就就可以使使鎖緊塊塊緊緊壓壓住調(diào)節(jié)節(jié)螺桿，這這樣就可可以防止止因調(diào)節(jié)節(jié)螺桿松松動(dòng)而造造成的裝裝模高度度變化。上面所用用到的連連桿式靠靠一個(gè)球球頭和滑滑塊相聯(lián)聯(lián)接，因因此稱為為球頭式式連桿。除此以以外，還還有柱銷銷式連桿桿。這種種

48、形式的的連桿是是一個(gè)整整體，它它通過連連桿銷、調(diào)節(jié)螺螺桿與滑滑塊相聯(lián)聯(lián)接調(diào)節(jié)節(jié)螺桿由由蝸輪蝸蝸桿來驅(qū)驅(qū)動(dòng)。這這種結(jié)構(gòu)構(gòu)的連桿桿雖然是是一個(gè)整整體，長(zhǎng)長(zhǎng)度不可可調(diào)，但但是轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)蝸輪蝸蝸桿就可可使滑塊塊上下移移動(dòng)，所所以也可可以達(dá)到到調(diào)整裝裝模高度度的目的的。連桿結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算連桿的選選擇球頭式連連桿和柱柱銷式連連桿在生生產(chǎn)上均均有使用用，各有有各的優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn)。球頭式式連桿的的結(jié)構(gòu)比比較緊湊湊，并且且壓力機(jī)機(jī)的高度度還可以以降低。但是球球頭加工工比較困困難，需需用專用用設(shè)備進(jìn)進(jìn)行加工工。柱銷銷式連桿桿與球頭頭式螺桿桿相反，加加工相對(duì)對(duì)簡(jiǎn)單，但但是隨著著壓力機(jī)機(jī)的壓力力增大，柱柱銷的直直徑就隨隨之

49、增大大。所以以對(duì)于大大型壓力力機(jī)來說說，采用用柱銷式式連桿就就不太合合理，因因此就有有了柱面面結(jié)構(gòu)，即即銷子和和連桿孔孔之間有有間隙。在工作作的行程程時(shí)，由由柱面接接觸來傳傳遞載荷荷?；爻坛虝r(shí)，銷銷子承受受著滑塊塊的重量量及拔模模力。如如此，銷銷子的直直徑就可可以減小小，但柱柱面加工工困難。在有些壓壓力機(jī)當(dāng)當(dāng)中，也也會(huì)采用用柱塞導(dǎo)導(dǎo)向式的的連桿，即即連桿不不是直接接和滑塊塊相連接接的，而而是通過過一個(gè)導(dǎo)導(dǎo)向柱塞塞和滑塊塊相連接接。這樣樣，偏心心輪就能能夠菲比比在機(jī)身身的上梁梁當(dāng)中，變變成浸油油的潤(rùn)滑滑，這樣樣可以減減少齒輪輪的磨損損，還能能降低傳傳動(dòng)中的的噪聲。此外，導(dǎo)導(dǎo)向柱塞塞在導(dǎo)向向套筒中

50、中滑動(dòng)，就就相當(dāng)于于加長(zhǎng)了了滑塊的的導(dǎo)向長(zhǎng)長(zhǎng)度，從從而提高高了壓力力機(jī)的運(yùn)運(yùn)動(dòng)精度度。它的的主要缺缺點(diǎn)是加加工、安安裝較為為復(fù)雜，壓壓力機(jī)的的高度有有所增高高。綜合各連連桿的優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn)，本本次設(shè)計(jì)計(jì)中的曲曲柄滑塊塊機(jī)構(gòu)采采用球頭頭式連桿桿。連桿桿使455鋼來制制造。球球頭式連連桿中調(diào)調(diào)節(jié)螺桿桿則使用用45號(hào)號(hào)鋼鍛造加加工，調(diào)調(diào)質(zhì)處理理，球頭頭表面淬淬火，硬硬度為2230-2600HBCC。調(diào)節(jié)螺螺桿的螺螺紋通常常常采用用強(qiáng)度較較高的特特種止推推螺紋和和梯形螺螺紋。由由于壓力力機(jī)是在在重載的的情況下下工作，所所以采用用梯形螺螺紋，尺尺寸為MM8012。連桿尺寸寸設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算在設(shè)計(jì)連連桿時(shí)，首首先根據(jù)

51、據(jù)經(jīng)驗(yàn)公公式確定定連桿的的有關(guān)尺尺寸，然然后再根根據(jù)理論論公式進(jìn)進(jìn)行校核核。尺寸寸計(jì)算主主要包括括連桿以以及螺桿桿尺寸。連桿上的的作用力力，的大小小和壓力力機(jī)公稱稱壓力以以及曲柄柄滑塊機(jī)機(jī)構(gòu)中連連桿的數(shù)數(shù)目有關(guān)關(guān)。對(duì)于于單點(diǎn)壓壓力機(jī)，（為公稱壓力）。球頭式連連桿的連連桿及螺螺桿尺寸寸的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公式計(jì)計(jì)算見表表3-4。表3-44 連桿桿尺寸表表計(jì)算部位位代號(hào)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)據(jù)計(jì)算尺寸寸球頭調(diào)節(jié)節(jié)螺桿100807090連桿120160連桿總長(zhǎng)長(zhǎng)度L的確定定在確定連連桿的長(zhǎng)長(zhǎng)度L時(shí)時(shí)，根據(jù)據(jù)壓力機(jī)機(jī)的工作作特性，結(jié)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)，以及及精度和和剛度的的要求等等全面考考慮。一一般開式式壓力機(jī)機(jī)連桿系系數(shù),即即連桿長(zhǎng)

52、長(zhǎng)度。取，即連桿及調(diào)調(diào)節(jié)螺桿桿的強(qiáng)度度校核調(diào)節(jié)螺桿桿最大壓壓縮應(yīng)力力校核曲柄壓力力機(jī)在工工作時(shí)，連連桿會(huì)受受到壓力力作用。因?yàn)檎{(diào)調(diào)節(jié)螺桿桿截面積積比較小小，所以以一般只只校核調(diào)調(diào)節(jié)螺桿桿的壓縮縮應(yīng)力就就可以了了。校核核公式如如下： （33-7）式中 連桿上上的作用用力；調(diào)節(jié)螺螺桿的最最小截面面積；許用壓壓縮應(yīng)力力。由于于連桿兩兩端摩擦擦及動(dòng)態(tài)態(tài)工作的的影響，實(shí)實(shí)際應(yīng)力力比計(jì)算算應(yīng)力增增大較多多，所以以許用應(yīng)應(yīng)力應(yīng)該該取較小小一點(diǎn)的的數(shù)值。45號(hào)鋼鋼調(diào)質(zhì)：；球鐵：；球鐵：。根據(jù)連桿桿的估算算數(shù)據(jù)知知，則節(jié)螺桿桿的壓縮縮應(yīng)力由于調(diào)節(jié)節(jié)螺桿采采用455號(hào)鋼鍛鍛造，所所以故調(diào)節(jié)螺螺桿符合合強(qiáng)度要要求。

53、調(diào)節(jié)螺紋紋的強(qiáng)度度校核本次設(shè)計(jì)計(jì)的調(diào)節(jié)節(jié)螺紋采采用的是是梯形螺螺紋。因因?yàn)槁菽改福▽?duì)于于球頭式式連桿來來說，螺螺母就是是連桿體體。對(duì)于于柱銷式式連桿來來說，螺螺母就是是蝸輪）的的材料通通常要比比調(diào)節(jié)螺螺桿的材材料差，所所以，只只需檢驗(yàn)驗(yàn)螺母上上的螺紋紋強(qiáng)度。螺母上上的螺紋紋破壞的的可能性性有三種種：即牙牙齒表面面的擠壓壓破壞和和牙齒根根部的彎彎曲、剪剪切破壞壞。經(jīng)分分析，只只校核彎彎曲強(qiáng)度度就可以以了。因?yàn)槁菁y紋可以看看成是連連桿上的的作用力力作用在在螺紋中中徑處的的懸臂梁梁，因此此，螺母母上的螺螺紋在牙牙根處的的最大彎彎曲應(yīng)力力為 （3-8）式中 螺紋根根部的彎彎矩；螺紋根根部的截截面系數(shù)數(shù)

54、。 （3-9）式中連連桿上的的作用力力；螺紋的的外徑；螺紋的的內(nèi)經(jīng)；螺紋的的最少工工作圈數(shù)數(shù)。 （3-10）式中 螺紋的的最小工工作高度度，即在在裝模高高度調(diào)節(jié)節(jié)到最小小時(shí)的螺螺紋工作作高度；螺距。 （3-11）式中 螺紋牙牙根處的的高度，對(duì)對(duì)于特種種鋸形螺螺紋，對(duì)對(duì)于梯形形螺紋。所以 （3-12） 或 （33-13）應(yīng)使 許用應(yīng)力力的取值值，可參參考如下下：鑄鐵；鑄鋼；球鐵。代入已知知數(shù)據(jù)計(jì)計(jì)算得 螺桿采用用45鋼鋼，所以以，故調(diào)調(diào)節(jié)螺紋紋的強(qiáng)度度符合要要求?；瑝K部件件的結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)滑塊與導(dǎo)導(dǎo)軌的結(jié)結(jié)構(gòu)曲柄壓力力機(jī)中的的滑塊是是一個(gè)箱箱形的結(jié)結(jié)構(gòu)，如如圖4-1所示示，它的的上面和和連桿相相連接

55、，而而下邊則則安裝著著模具的的上模，并并且能夠夠沿機(jī)身身上的導(dǎo)導(dǎo)軌上下下運(yùn)動(dòng)，這這樣，把把連桿的的擺動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙舷碌闹敝本€往復(fù)復(fù)運(yùn)動(dòng)?；瑝K的的下端底底面還開開有模柄柄孔或TT 形槽槽，以便便于安裝裝模具的的上模。除此以以外，在在滑塊的的里面開開有安裝裝打料橫橫桿的打打料孔，還還裝有壓壓塌式保保護(hù)裝置置等。圖4-11 滑塊塊示意圖圖滑塊的導(dǎo)導(dǎo)向調(diào)節(jié)節(jié)間隙在壓力機(jī)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)制造過過程中，保保證加工工精度是是尤為重重要的一一點(diǎn)，為為此必須須保證滑滑塊的導(dǎo)導(dǎo)向平面面與底平平面垂直直，以便便使滑塊塊的底面面與工作作臺(tái)的上上平面之之間的平平行度達(dá)達(dá)到要求求值，即即保證滑滑塊的運(yùn)運(yùn)動(dòng)方向向和工作作臺(tái)之間間

56、的垂直直度?；瑝K的導(dǎo)導(dǎo)向平面面與導(dǎo)軌軌之間應(yīng)應(yīng)該保持持一定的的間隙，并并且是可可以調(diào)整整的。如如果間隙隙過小，則摩擦阻力會(huì)增大大，潤(rùn)滑條件也較差，如此一來便會(huì)加劇導(dǎo)向平面與導(dǎo)軌之間的磨損，減低傳動(dòng)的效率，還會(huì)增大能量的損失。倘若間隙過大，那樣就不能確保滑塊的運(yùn)動(dòng)精度，從而會(huì)影響模具上下模之間的間隙，當(dāng)滑塊承受偏心載荷時(shí)容易產(chǎn)生傾斜，這樣便會(huì)加劇導(dǎo)向面和模具之間的磨損。因此，為了使滑塊導(dǎo)向面與機(jī)身導(dǎo)軌磨損后能夠調(diào)整導(dǎo)向間隙，滑塊的導(dǎo)向間隙應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成可以調(diào)整的?；瑝K的導(dǎo)導(dǎo)向面應(yīng)應(yīng)該足夠夠長(zhǎng)，以以此來保保證滑塊塊的運(yùn)動(dòng)動(dòng)精度。因此滑滑塊的高高度必須須做的足足夠高?；瑝K的的寬度與與高度的的比值，在在

57、閉式單單點(diǎn)壓力力機(jī)上大大約為11.0881.332,而在開開式壓力力機(jī)上則則在1.7左右右。導(dǎo)軌的形形式導(dǎo)軌的形形式主要要有v型導(dǎo)軌軌、四面面導(dǎo)軌、四面斜斜導(dǎo)軌、八面導(dǎo)導(dǎo)軌等。有些壓壓力機(jī)中中的四個(gè)個(gè)導(dǎo)軌均均可以單單獨(dú)調(diào)節(jié)節(jié)，這是是靠一組組可以推推拉的螺螺栓來完完成的。這種四四面都能能調(diào)節(jié)的的導(dǎo)軌可可以提高高壓力機(jī)機(jī)的工作作精度，但但是調(diào)節(jié)節(jié)比較困困難。有有些壓力力機(jī)中的的則做成成了兩個(gè)個(gè)都是固固定的，另另兩個(gè)是是可以調(diào)調(diào)節(jié)的，這樣固定的導(dǎo)軌就要承受滑塊的側(cè)向力，這種形式具有調(diào)節(jié)容易的優(yōu)點(diǎn)，但是工作精度卻受到了一定的影響。近年來，通用壓力機(jī)中可以看到一些八面調(diào)節(jié)導(dǎo)軌間隙結(jié)構(gòu)，這種樣式的滑塊導(dǎo)軌

58、的每個(gè)導(dǎo)軌面都能夠單獨(dú)調(diào)節(jié)，在每一個(gè)調(diào)節(jié)面上都有一組推拉螺栓。這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)軌不僅導(dǎo)向精度高，還具有調(diào)節(jié)方便的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于開式壓力機(jī)來說，通常做成兩根V形導(dǎo)軌，如圖4-2。圖4-22 滑塊塊導(dǎo)軌表4-11為開式式壓力機(jī)機(jī)滑塊的的導(dǎo)向長(zhǎng)長(zhǎng)度和滑滑塊、導(dǎo)導(dǎo)軌主要要尺寸，可可供設(shè)計(jì)計(jì)參考。表4-11 滑塊塊尺寸表表 公稱壓壓力項(xiàng)目 （噸噸）6.31016254063100160400對(duì)照尺寸行 程程S3045556580100130160200導(dǎo)軌長(zhǎng)200250320350455580600770900滑塊尺寸導(dǎo)向長(zhǎng)23529538742554068075093811000前 后后12015018022

59、0260360380375600 左 右178220230303300528606630980比例關(guān)系系6.7116.5667.0446.5446.7556.85.7665.8665.51.3221.3441.3881.41.81.2991.2331.4991.1220.8550.8440.8330.8220.8440.8550.80.8220.811滑塊導(dǎo)向向長(zhǎng)度有有兩種形形式，即即長(zhǎng)導(dǎo)和和短導(dǎo)向向。增加加滑塊的的導(dǎo)向長(zhǎng)長(zhǎng)度，有有利于提提高導(dǎo)向向精度，加加長(zhǎng)導(dǎo)向向長(zhǎng)度已已是世界界各國(guó)共共同的趨趨勢(shì)?；瑝K與導(dǎo)導(dǎo)軌的材材料選擇擇小型壓力力機(jī)中的的滑塊通通常使用用的材料料為鑄鐵鐵QT6600-3，

60、中中型壓力力機(jī)當(dāng)中中的滑塊塊材料通通常為鑄鑄鐵HTT20-40和和稀土球球鐵，有有時(shí)也會(huì)會(huì)使用鋼鋼板焊接接而成。大型壓壓力機(jī)當(dāng)當(dāng)中的滑滑塊通常常用Q2235鋼鋼板來焊焊接而成成，焊接接后一般般還要進(jìn)進(jìn)行退火火處理。有一些些壓力機(jī)機(jī)在導(dǎo)向向面上鑲鑲有酚醛醛層壓布布板，以以便提高高滑塊的的耐磨性性。導(dǎo)軌軌滑動(dòng)面面的材料料通常使使用鑄鐵鐵HT220-440。對(duì)對(duì)于速度度高、偏偏心載荷荷比較大大的壓力力機(jī)來說說，則用用鑄造青青銅或者者鑄造黃黃銅來制制造。對(duì)對(duì)于一些些高速壓壓力機(jī)來來說，為為了減小小摩擦，提提高機(jī)器器的耐用用程度以以及滑塊塊的運(yùn)動(dòng)動(dòng)精度，則則采用滾滾針導(dǎo)軌軌。從本次設(shè)設(shè)計(jì)壓力力機(jī)的公公稱