JZ機(jī)械壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)JZ21—160機(jī)械壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)DESIGNOFJZ21-160MECHANICALPRESSTRANSIMISSSYSTEM學(xué)生姓名學(xué)院名稱機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)名稱機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師2008年6月2日徐州工程學(xué)院學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：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(xiě)過(guò)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。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名：日期：年月日徐州工程學(xué)院學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書(shū)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)院有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)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。論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：日期：年月日日期：年月日摘要關(guān)鍵詞曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；運(yùn)動(dòng)及受力分析；傳動(dòng)AbstractThistopicisthedesignofthemechanicalpressestransmission.Mechanicalpressworkingprincipleistouseoftheslider—crankmechanismtomaketheelectricalmachinerythatwillbeconertedintothecirculartoreciprocatingmove,thusrealizingthesparepartspunching.Themainfactorstoconsiderofthemechanicaldesignisthecrankanalysisandloadthecheck,andtheheatproblemofcrank.Inaddition,throughthemechanicaldesignoftheflywheelistoincreasethewholestationeriness,andtheelectricalpowertobereduced,thatisdesignedtomeettherationalization,anditiscanmakethedesignmoresimplifierandrationalizer.Throughthesecondarytransimission,theelectricalmachineryhigh-speedmove,turnintothesliderlow-speedmovement.Sothatthemechanicalloadcapacitygreatlyenhanced.AccordingtotheaboverequirementsofthemechanicalthatdesignthetransmissionoftransmissionassemblydrawingKeywordsCrankblockmechanismMoveandstressanalysisTransmission目錄TOC\o"1-3"\u 1 2 32概述 42.1曲柄壓力機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)組成 42.2曲柄壓力機(jī)的發(fā)展概況 62.2通用曲柄壓力機(jī)的型號(hào)和技術(shù)參數(shù) 72.3.1曲柄壓力機(jī)的型號(hào) 72.3.2通用曲柄壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù) 83滑塊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 103.1滑塊的行程與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系 103.2滑塊的速度和曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系 113.3滑塊的加速度和曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系 123.4曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的受力分析 134傳動(dòng)系統(tǒng) 154.1傳動(dòng)系統(tǒng)布置及設(shè)計(jì) 154.2傳動(dòng)級(jí)數(shù)和各級(jí)速比分配 164.3確定離合器和制動(dòng)器的安裝位置 164.4傳動(dòng)零件計(jì)算特點(diǎn) 175曲軸設(shè)計(jì)計(jì)算 185.1曲軸強(qiáng)度計(jì)算 195.2齒輪的計(jì)算 245.3傳動(dòng)軸的計(jì)算 255.4計(jì)算齒輪的受力 266電動(dòng)機(jī)選擇和飛輪設(shè)計(jì) 306.1電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 316.2飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 316.3飛輪尺寸的確定 33結(jié)論 35致謝 36參考文獻(xiàn) 37附錄 38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(lái)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(lái)愈大。近年來(lái)，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、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(mén)。隨著工業(yè)的發(fā)展，曲柄壓力機(jī)的品種和數(shù)量愈來(lái)愈多，質(zhì)量要求愈來(lái)愈顯著，壓力愈來(lái)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(lái)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)線，供應(yīng)世界各國(guó)。又如，在日用品生產(chǎn)中，如果不采用高速?zèng)_壓自動(dòng)機(jī)，那么產(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。因此大量制造和使用曲柄壓力機(jī)，已經(jīng)成為工業(yè)先進(jìn)國(guó)家的發(fā)展方向之一。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。曲柄壓力機(jī)的類型很多，按照工藝用途分類如下：1）板料沖壓壓力機(jī)（1）通用壓力機(jī)．用來(lái)進(jìn)行沖裁、落料、彎曲、成形和淺拉廷等工藝．（2）拉延壓力機(jī)，用來(lái)進(jìn)行拉延工藝。（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。（4）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。2）體積模鍛壓力機(jī)（1）冷擠壓機(jī)，用來(lái)進(jìn)行冷擠壓工藝。（2）熱模鍛壓力機(jī)，用來(lái)進(jìn)行熱模鍛工藝。（3）精壓機(jī)，用來(lái)進(jìn)行平面精壓，體積精壓和表面壓印等工藝．（4）平鍛機(jī)，用來(lái)進(jìn)行平鍛工藝。（5）冷墩自動(dòng)機(jī)，用于制造如螺釘螺母等各種標(biāo)準(zhǔn)件。（6）精鍛機(jī)，用來(lái)精鍛各種軸類工件：3）剪切機(jī)（1）板料剪切機(jī)，用于裁剪板料。（2）棒料剪切機(jī)，用于截裁棒料。從我國(guó)鍛壓設(shè)備現(xiàn)有的發(fā)展情況來(lái)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：(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)外淘汰的產(chǎn)品我們還在生產(chǎn)。在生產(chǎn)制造過(guò)程中，存在的問(wèn)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(guò)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(kāi)式壓力機(jī)，雖說(shuō)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(méi)有無(wú)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(guò)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(guò)關(guān)；冷擠壓機(jī)參數(shù)亂，使用性能差，沒(méi)有自動(dòng)送料裝置等。(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(kāi)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。(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。(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)備比重很小；甚至有些急需的產(chǎn)品還是空白。(五)技術(shù)力量薄弱我國(guó)鍛壓設(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(méi)有設(shè)計(jì)能力，只能依靠測(cè)繪和外來(lái)的圖紙進(jìn)行生產(chǎn)。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(lái)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(kāi)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(guò)程中，不僅要加快速度縮小差距，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.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：(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(kāi)動(dòng)率。(二)提高鍛壓設(shè)備的機(jī)械化、自動(dòng)化程度(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。(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(wèn)題顯得更為突出。(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(lái)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(lái)，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(wèn)題，在航天、航空工業(yè)中顯得更為迫切。(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)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。2概述2.1曲柄壓力機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)組成曲柄壓力機(jī)是采用機(jī)械傳動(dòng)的鍛壓機(jī)器。通過(guò)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。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(guò)三角皮帶將運(yùn)功傳給大皮帶輪，從而通過(guò)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(lái)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(wú)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。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：(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。(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)。(3)操縱系統(tǒng)如離合器和制動(dòng)器。(4)能源系統(tǒng)如電動(dòng)機(jī)和飛輪。(5)支承部件如機(jī)身。圖2-1機(jī)床效果圖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。圖2-1機(jī)床效果圖曲柄壓力機(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。圖2-2圖2-2機(jī)床總圖2.2曲柄壓力機(jī)的發(fā)展概況鍛壓生產(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(lái)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(lái)越重要，鍛壓機(jī)械在機(jī)床中所占的比重也越來(lái)越大。近年來(lái)，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(mén)。隨著工業(yè)的發(fā)展，曲柄壓力機(jī)的品種和數(shù)量越來(lái)越多，質(zhì)量要求越來(lái)越高，壓力越來(lái)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(lái)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110000kN熱模鍛壓力機(jī)生產(chǎn)線是在197l年建成的，可以生產(chǎn)重達(dá)140kg，長(zhǎng)達(dá)1．3m的曲軸以及重達(dá)100kg，長(zhǎng)達(dá)2m的汽車前梁，生產(chǎn)效率為每小時(shí)60件。．從裝料、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。德國(guó)已經(jīng)制造了若干條120000kN的熱模鍛壓力機(jī)自動(dòng)生產(chǎn)線，供應(yīng)世界各國(guó)。我國(guó)也購(gòu)置—條，對(duì)汽車鍛件的生產(chǎn)起著良好的作用。又如，冷擠壓工藝是—項(xiàng)新興的工藝，用冷擠壓生產(chǎn)的零件表面粗糙度小，尺寸精度高，直徑為20～30mm的零件其公差范圍可控制在0.015mm以內(nèi)，因此，所生產(chǎn)的零件不需進(jìn)行或少量進(jìn)行切削加工即可使用。大大提高了生產(chǎn)率，并節(jié)約了原材料。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—。近年來(lái)，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。精密沖裁的壓力機(jī)己發(fā)展到25000kN，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。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(lái)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。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）規(guī)定，在85～90dB的連續(xù)噪音下，工作時(shí)間不能超過(guò)8h,而美國(guó)和瑞士規(guī)定為85dB?，F(xiàn)在德國(guó)舒勒（Sehuler）公司制造的開(kāi)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)。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)以及其他各種型號(hào)的壓力機(jī)。近年來(lái)，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。2.2通用曲柄壓力機(jī)的型號(hào)和技術(shù)參數(shù)曲柄壓力機(jī)的型號(hào)按照J(rèn)B／GQ2003—84型譜，曲柄壓力機(jī)的型號(hào)用漢語(yǔ)拼音字母、英文字母和數(shù)字表示，例如JA31—l60B型號(hào)的意義是：圖2-3機(jī)床型號(hào)簡(jiǎn)圖圖2-3機(jī)床型號(hào)簡(jiǎn)圖現(xiàn)將型號(hào)的表示方法敘述如下：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。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。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。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)”。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(jiàn)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160t，乘以10即為1600kN。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。通用曲柄壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)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：1）公稱壓力P，及公稱壓力行程S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(guò)多，繪制造帶來(lái)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(lái)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)。表表2-3通用曲柄壓力機(jī)型號(hào)2）滑塊行程S它是指滑塊從上死點(diǎn)到下死點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的距離。它的大小將反映壓力機(jī)的工作范圍。行程較長(zhǎng)，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(lái)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。3）滑塊行程次數(shù)n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)。行程次數(shù)越高，生產(chǎn)率越高，但次數(shù)超過(guò)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。現(xiàn)代的壓力機(jī)，有提高行程次數(shù)的趨勢(shì)。4）最大裝模高度H，及裝模高度調(diào)節(jié)量△H；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(lái)不便。而且，壓力機(jī)的高度也相應(yīng)增加。5）工作臺(tái)板及滑塊底面尺寸它是指壓力機(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。6）喉深它是指滑塊的中心線至機(jī)身的距離，是開(kāi)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。尺寸選得過(guò)人，則給機(jī)身的設(shè)計(jì)，特別是剛度設(shè)計(jì)帶來(lái)困難。3滑塊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲柄壓力機(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)。3.1滑塊的行程與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系通用曲柄壓力機(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)。圖3-1通用曲柄壓力機(jī)的工作機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖曲柄壓力機(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?lè)较?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。如圖2-1(b)所示，當(dāng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)處于0AB位置時(shí)，滑塊的行程式（2.1）而令則而所以則式（2.2）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，取代入式子，整理得：式（2.3）式中：——滑塊行程，從下死點(diǎn)算起，以下均同；——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；R——曲柄半徑；——連桿系數(shù)；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)。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。3.2滑塊的速度和曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系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：式（2.4）而所以式中——滑塊速度；——曲柄的角速度。又則式（2.5）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)。3.3滑塊的加速度和曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系對(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：式（2.6）式中——滑塊加速度。由JH31-315壓力機(jī)的行程S=315mm，連桿長(zhǎng)度L=1588mm，偏心輪轉(zhuǎn)速n=則mm式（2.7）式（2.8）代入以上公式，得運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)表如下：表3-3運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)表01020304000.01670.06620.14650.254702.6310.426523.07440.11500.19110.37420.54330.6922063.206123.767179.6965228.945續(xù)表3-350607080900.38650.53750.70220.87481.050060.8784.656110.5965137.7810165.3750.81520.90930.97221.00221269.627300.75321.555331.4776330.753.4曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的受力分析圖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相平衡。根據(jù)力的平衡原理得：式（2.9）式（2.10）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(xiě)成：式（2.11）式（2.12）圖3-4節(jié)點(diǎn)正置的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)受力簡(jiǎn)圖4傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是將電動(dòng)機(jī)的運(yùn)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(wèn)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。4.1傳動(dòng)系統(tǒng)布置及設(shè)計(jì)圖為JZ21-160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。圖4-1傳動(dòng)系統(tǒng)圖4.2傳動(dòng)級(jí)數(shù)和各級(jí)速比分配壓力機(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(guò)大，結(jié)構(gòu)不緊湊；行程次數(shù)高，總邊比小，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(guò)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)。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／min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／min的單級(jí)傳動(dòng)才采用750r／min的電動(dòng)機(jī)。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(guò)6～8，齒輪傳動(dòng)不超過(guò)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／min左右。因?yàn)檗D(zhuǎn)速太低，會(huì)使飛輪作用大大削弱；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。4.3確定離合器和制動(dòng)器的安裝位置單級(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。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(lái)看，閉式通用壓力機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)近年來(lái)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，通常只好置于轉(zhuǎn)速較高的傳動(dòng)軸上。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(lái)說(shuō)，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(lái)，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。4.4傳動(dòng)零件計(jì)算特點(diǎn)傳動(dòng)零件包括齒輪、傳動(dòng)軸、連接件、皮帶及滾動(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。5曲軸設(shè)計(jì)計(jì)算在曲柄壓力機(jī)中，常見(jiàn)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。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)。曲軸有關(guān)尺寸的經(jīng)驗(yàn)公式見(jiàn)下表。表表5-1曲軸有關(guān)尺寸的經(jīng)驗(yàn)公式支承頸直徑（毫米）——公稱壓力（千牛）曲軸各部分尺寸名稱代號(hào)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲軸頸直徑（1.1～1.4）支承頸長(zhǎng)度（1.5～2.2）曲柄兩臂外側(cè)面間的長(zhǎng)度（2.5～3.0）曲柄頸長(zhǎng)度（1.3～1.7）圓角半徑（0.08～0.10）曲柄臂的寬度（或直徑）（1.3～1.8）5.1曲軸強(qiáng)度計(jì)算曲軸強(qiáng)度計(jì)算問(wèn)題較多，過(guò)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?，F(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(jiàn)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。圖5-1-1曲軸計(jì)算簡(jiǎn)圖圖5-2純彎梁性質(zhì)簡(jiǎn)圖圖5－2對(duì)載荷做了一些簡(jiǎn)化；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)，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：（?！っ祝〤——C截面的最大應(yīng)力為：（帕）上式中：——公稱壓力（牛）；——曲柄頸長(zhǎng)度（米）；——曲柄兩臂外側(cè)面間的距離（米）；——曲柄頸直徑（米）；r——圓角半徑(米)；W——彎曲截面系數(shù)()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％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。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．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，故可忽略彎矩的影響。B—B截面扭矩為：最大剪應(yīng)力力：（帕）式中——公稱壓力（牛）；——支承頸直徑（米）；——當(dāng)量力臂；——扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)（）。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：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：式中、——許用彎曲應(yīng)力和許用剪應(yīng)力（帕）；——屈服極限（帕）；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。根據(jù)上述公式設(shè)計(jì)計(jì)算如下：（1）選取曲軸有關(guān)尺寸按上面經(jīng)驗(yàn)公式和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其他因素取=4.5=4.5=180mm=200mm=165mm=420mm=220mmr=10mm=275mm核驗(yàn)軸頸尺寸：由上式交換得初步選取曲軸材料為45號(hào)鋼，故=1000×帕∴=0.1992故取=200mm.==R(sin)++R===250mm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)＝０.７３米，（按連桿經(jīng)驗(yàn)公式選?。?。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∴=0.25×0.95+×0.045×[（1+0.1）×0.155+0.1×0.12+0.11]=0.244米又=750×帕∴=≈0.296米曲軸最后確定的尺寸見(jiàn)圖圖5-3曲軸尺寸的確定（2）計(jì)算及繪制許用負(fù)荷圖C—C截面[P]===1.14×牛B—B截面[P]===而=0.5×0.045[1.1×0.2+0.1×0.73+0.18]=0.01064米令=X可查表求得=RX+0.01064=0.25X+0.01064∴[P]=列表計(jì)算如下：表5-1不同轉(zhuǎn)角時(shí)各數(shù)值轉(zhuǎn)角X[P]=0°00.010648222千牛15°0.2840.15264573千牛30°0.54330.28229310千牛45°0.7570.38914225千牛60°0.90930.46529188千牛75°0.9910.50614173千牛90°10.51064171千牛圖5-4許用載荷圖5.2齒輪的計(jì)算可以根據(jù)下述公式項(xiàng)預(yù)選齒輪的模數(shù)M≥2.8～3.5（mm）[1]式（4-1）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(méi)有道載保護(hù)裝置時(shí)，=0.6，有保護(hù)裝置時(shí)=0.5;——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。——大齒輪齒數(shù)。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。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。對(duì)于開(kāi)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=（帕）式中——齒輪齒根處彎曲應(yīng)力(帕)；——小齒輪所受扭炬(牛·米)=I——傳動(dòng)速比；=——小齒輪齒數(shù)；——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；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(lái)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。——螺旋角；M——齒輪模數(shù)，當(dāng)為斜齒輪時(shí)，用法向模數(shù)；B——尺寬；——載荷集中系數(shù)，見(jiàn)表4-3——?jiǎng)虞d系數(shù)，見(jiàn)表4-4；——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(jiàn)表4-5.4-6齒輪輪齒表面的接觸強(qiáng)度公式為其中B——尺寬；A——兩齒輪中心距；——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；——當(dāng)量彈性模數(shù)；——齒輪嚙合角；——傳動(dòng)速比；由上式可知壓力機(jī)齒輪的計(jì)算過(guò)程為：M≥(1.3～1.6)=1.55×∴m=11==14.85.3傳動(dòng)軸的計(jì)算按扭矩預(yù)選傳動(dòng)軸的直徑，其公式為（米）式中——作用在軸上的最大扭矩（牛·米）；——許用剪應(yīng)力，參考數(shù)值為：45鋼調(diào)質(zhì)=500×∴d==0.172m然后按彎扭聯(lián)合作用核剪綜合應(yīng)力=≤（帕）式中——危險(xiǎn)截面彎矩（牛·米）；——危險(xiǎn)截面扭矩（?！っ祝籨——危險(xiǎn)截面直徑（?！っ祝?；——許用彎曲應(yīng)力，按如下數(shù)據(jù)選取：=——材料屈服極限（帕）表5-3傳動(dòng)材料性能和許用應(yīng)力（1×）鋼號(hào)熱處理硬度（HB）抗拉強(qiáng)度極限屈服極限許用應(yīng)力45正火163～2175800～60002900～3000120045調(diào)質(zhì)180～2306500～80003500～5600180040Cr調(diào)質(zhì)230～2808000～100006500～85003000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軸材料選用45鋼調(diào)質(zhì)，=700，=400。結(jié)構(gòu)圖如圖5－3所示。圖5-3齒輪軸的結(jié)構(gòu)圖5.4計(jì)算齒輪的受力斜齒輪螺旋角=≈10°齒輪直徑：小輪=170.43mm=949.24mm小齒輪受力轉(zhuǎn)矩=4.15×N·mm圓周力4870N徑向力1799.68N軸向力858.7N畫(huà)小齒輪軸受力圖圖5-4小齒輪軸受力圖計(jì)算支撐反力水平面反力1958N7257N垂直面反力2435N下面為：水平面（xy）受力圖圖5-5水平面（xy）受力圖垂直面（xy）受力圖圖5-6垂直面（xy）受力圖畫(huà)軸彎矩圖水平面彎矩圖圖5-7水平面彎矩圖垂直面彎矩圖圖5-8垂直面彎矩圖合成彎矩圖圖5-9合成彎矩圖畫(huà)軸轉(zhuǎn)矩圖軸受轉(zhuǎn)矩T=T=4.15×N·mm轉(zhuǎn)矩圖圖5-10轉(zhuǎn)矩圖許用應(yīng)力值可查表得：MpaMpa應(yīng)力校正系數(shù)0.59畫(huà)當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩0.59×415000244850N·mm當(dāng)量彎矩在小齒輪中間截面處=263972.3N·mm在右軸頸中間截面處263696.7N·mm當(dāng)量彎矩圖圖5-11當(dāng)量彎矩圖校核軸頸齒根圓直徑=170.43-2×（1+0.23）×11143.37mm134＜143.37mm117＜120mm因此：此軸的強(qiáng)度，剛度滿足要求。其它零部件同理驗(yàn)證符合要求。6電動(dòng)機(jī)選擇和飛輪設(shè)計(jì)曲柄壓力機(jī)的負(fù)載屬于沖擊負(fù)載，即在一個(gè)工作周期內(nèi)只在較短的時(shí)間內(nèi)承受工作負(fù)荷，而較長(zhǎng)的時(shí)間是空程運(yùn)轉(zhuǎn)。若依此短暫的工作時(shí)間來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)的功率，則電動(dòng)機(jī)的功率將會(huì)很大。例如用J3l—315壓力機(jī)沖制直徑為100毫米、厚度為23毫米的鋼板時(shí)，工件變形力為3150千牛，工件變形功為22800焦，沖制工件時(shí)力的作用時(shí)間為0.2秒，沖裁時(shí)壓力機(jī)機(jī)械效率為0.25，則所需功率為：N===453千瓦為減小電動(dòng)機(jī)功率，在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置了飛輪，這樣電動(dòng)機(jī)功率可以大為減小。傳動(dòng)系統(tǒng)中采用飛輪后，當(dāng)滑塊不動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)，使其儲(chǔ)備動(dòng)能而在沖壓工件的瞬時(shí)內(nèi)，主要靠飛輪釋放能量．工件沖壓后，負(fù)載減小，于是電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪加速旋轉(zhuǎn)，使其在沖壓下一個(gè)工件前恢復(fù)到原來(lái)的角速度．這樣，沖壓工件時(shí)所需的能量，不是直接由電動(dòng)機(jī)供給而是主要由飛輪供給。所以電動(dòng)機(jī)功率便可大大減小。例如J31—315壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中裝置飛輪后，電動(dòng)機(jī)功率僅用30千瓦即可，為不用飛輪時(shí)的7％左右。綜上所述，飛輪起著儲(chǔ)存和釋放能量的作用。圖6-1電機(jī)沒(méi)有飛輪時(shí)所需功率的變化曲線右圖中的曲線。為沒(méi)有飛輪時(shí)所需功率的變化曲線，曲線所包含的面積即為一工作循環(huán)所需的能量A.若按直線b選擇曲柄壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率，則面積的不足能量應(yīng)由飛輪補(bǔ)償。也就是說(shuō)，如按一循環(huán)的平均能量或者大于平均能量的某一能量選擇好電動(dòng)機(jī)的功率以后，即可以設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)娘w輪。而且可以看到，如果選擇的電動(dòng)機(jī)功率較大，例如正直線c，那么，需要飛輪補(bǔ)充的能量就較小，因而也就只需要較小的飛輪。所以曲柄壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率和飛輪能量是互相依存的，電動(dòng)機(jī)功率大一點(diǎn)，飛輪能量就可以小一點(diǎn)，反之亦然。圖6-1電機(jī)沒(méi)有飛輪時(shí)所需功率的變化曲線實(shí)際上，曲柄壓力機(jī)裝置飛輪后，電動(dòng)機(jī)的輸出功率或輸出扭矩不可能是不變的，即不可能是一直線，而是按一曲線變化。因此，電動(dòng)機(jī)的能量大小與飛輪的能量大小亦非成線性的比例關(guān)系。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的功率小到一定程度后，飛輪的能量就將急劇增加。6.1電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算綜上所述，若按一循環(huán)的平均能量來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)(見(jiàn)右圖)，其功率為（千瓦）式中——平均功率（千瓦）；A——工作循環(huán)所需的總能量（焦）t——工作循環(huán)時(shí)間（秒）（秒）式中n——壓力機(jī)滑塊行程次數(shù)（次/分）；——壓力機(jī)行程利用系數(shù)，采用手工送料時(shí)值見(jiàn)表。采用自動(dòng)化送料時(shí)=1。==11.54kw圖6-2循環(huán)的平均能量圖圖6-2循環(huán)的平均能量圖∴N=1.3×11.54=15kw所以選功率為15kw，轉(zhuǎn)速為1460轉(zhuǎn)/分6.2飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算前已闡述，沖壓工件時(shí)，主要靠飛輪釋放能量，如果忽略電動(dòng)機(jī)在這時(shí)所輸出的能量，即可得出：式中——工作行程時(shí)壓力機(jī)所消耗的能量；——飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；、——沖壓工作開(kāi)始前和結(jié)束后飛輪的角速度。上式可以寫(xiě)成或其中式中——飛輪平均角速度；上式尚可寫(xiě)成或其中式中——不均勻系數(shù)，數(shù)值愈大，表示飛輪角速度的波動(dòng)愈大。由上式可得由于及與很多因素有關(guān)，故準(zhǔn)確地求出是不容易的。但從壓力機(jī)的工作性質(zhì)及試驗(yàn)曲線得知，（電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下的飛輪角速度）在與之間，可以近似地認(rèn)為就在兩者的中點(diǎn)，這樣，就可以認(rèn)為式中——電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速；i——電動(dòng)機(jī)軸至飛輪軸速比。這樣，上式變成從上式可以看出，不均勻系數(shù)愈大則所需的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量就愈小，飛輪尺寸就愈小。但不均勻系數(shù)的最大值受到電機(jī)性能的限制，即受到電動(dòng)機(jī)的過(guò)載條件和發(fā)熱條件的限制。綜合考慮了這些條件，建立不均勻系數(shù)的公式。即式中——電動(dòng)機(jī)額定滑差率；k——電動(dòng)機(jī)實(shí)際功率與平均功率比值，可查表[4]。——修正系數(shù)，與k有關(guān)。由于電動(dòng)機(jī)到飛輪的傳動(dòng)一般力三角皮帶傳動(dòng)。皮帶傳動(dòng)時(shí)有滑動(dòng)，相當(dāng)于加大了電動(dòng)機(jī)的滑差率，故實(shí)際上容許的不均勻系數(shù)為式中——在額定轉(zhuǎn)矩下皮帶滑動(dòng)時(shí)當(dāng)量滑差率。的數(shù)值在資料中為0.01.在J12—40壓力機(jī)上進(jìn)行滿負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)巳達(dá)0.167，飛輪的不均勻系數(shù)達(dá)0.529，壓力機(jī)仍正常工作，電動(dòng)機(jī)不產(chǎn)生過(guò)載破壞，由于皮帶的滑動(dòng)所造成的摩擦損失也不大，在J12—40壓力機(jī)只占總功的1.6%，故磨損不會(huì)增加多少。且壓力機(jī)的皮帶壽命正常。因此，可以認(rèn)為，在壓力機(jī)內(nèi)完全可以利用皮帶打滑來(lái)保護(hù)電動(dòng)機(jī)，并利用該性質(zhì)縮小飛輪的尺寸，皮帶的正常打滑為2～3%，根據(jù)實(shí)驗(yàn)和對(duì)不同的壓力機(jī)進(jìn)行具體分析，取0.04。高滑差率電動(dòng)機(jī)滑差率比普通低滑差率的高出3～4倍，因此，從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，采用高滑差率的電動(dòng)機(jī)比較有利。但高滑差率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速恢復(fù)需要較長(zhǎng)的時(shí)間，所以對(duì)于行程次數(shù)較高的壓力機(jī)就不宜采用高滑差率電動(dòng)機(jī)。所以由上式飛輪的計(jì)算為：=15000焦==36弧度/秒選擇的電動(dòng)機(jī)取0.04。又k=1.3所以查表可知=0.85∴=2×0.85×1.3×（0.1+0.04）=0.31∴=37.34千克·6.3飛輪尺寸的確定飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量求得以后，即可設(shè)計(jì)飛輪。飛輪的大致結(jié)構(gòu)如下圖所示。飛輪的外徑一般由速比分配決定，即式中——小皮帶輪或小齒輪直徑；——傳動(dòng)速比。因此，計(jì)算飛輪尺寸主要待定和B，但B一般由皮帶槽數(shù)或齒寬要求決定。有時(shí)為了增加值，做得鉸寬。所以，可以根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來(lái)求。從上一節(jié)中所得的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，實(shí)際上不僅包括飛輪本身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，而且包括其他零件（主動(dòng)部分的）的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的總扣，所以在得到所要的后，己以先假定飛輪的占全部的百分比例，由此出發(fā)來(lái)求飛輪的必要尺寸。在全部轉(zhuǎn)動(dòng)零件的尺寸確定以后，如有必要，再核算總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是否足夠。根據(jù)一些統(tǒng)計(jì)資料，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的比例大致可以參考以下數(shù)據(jù)．對(duì)于小型通用壓力機(jī)，對(duì)于大型通用壓力機(jī)，由下圖可以看出，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量由三部分組成，即輪緣、輪輻和輪轂。即其中輪緣部分是主要的，大得多，故在近似計(jì)算時(shí)可只考慮輪緣部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，即可以用代替，趨于安全。而∴（米）式中——金屬密度（千克/），鑄鐵=7.2×（千克/）鑄鋼=7.8×（千克/）B——飛輪輪緣寬度（米）；——飛輪外徑（米）。算出的還應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)要求。若算出的過(guò)小，不能滿足要求，則應(yīng)增加B，再重新計(jì)算。算出的飛輪還必需核驗(yàn)圓周速度，如果圓周速度v過(guò)高會(huì)使飛輪破裂，圖6-3飛輪的尺寸圖鑄鐵飛輪v≤25米/秒，可用到30米圖6-3飛輪的尺寸圖鑄鋼飛輪p≤40米/秒，可用到50米所以由上面的公式可知=175=∵=960mm，∴=720mm結(jié)論由于曲軸轉(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，離合器置于轉(zhuǎn)速較高的傳動(dòng)軸上。在加工曲軸時(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，用滾子輾壓強(qiáng)化。曲柄壓力機(jī)的負(fù)載屬于沖擊負(fù)載，即在一個(gè)工作周期內(nèi)只在較短的時(shí)間內(nèi)承受工作負(fù)荷，而較長(zhǎng)的時(shí)間是空程運(yùn)轉(zhuǎn)。若依此短暫的工作時(shí)間來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)的功率，則電動(dòng)機(jī)的功率將會(huì)很大。為減小電動(dòng)機(jī)功率，在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置了飛輪，這樣電動(dòng)機(jī)功率可以大為減小。傳動(dòng)系統(tǒng)中采用飛輪后，當(dāng)滑塊不動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)，使其儲(chǔ)備動(dòng)能而在沖壓工件的瞬時(shí)內(nèi)，主要靠飛輪釋放能量．工件沖壓后，負(fù)載減小，于是電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪加速旋轉(zhuǎn)，使其在沖壓下一個(gè)工件前恢復(fù)到原來(lái)的角速度．這樣，沖壓工件時(shí)所需的能量，不是直接由電動(dòng)機(jī)供給而是主要由飛輪供給。所以電動(dòng)機(jī)功率便可大大減小。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于壓力機(jī)正面，所有傳動(dòng)齒輪都置于機(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。致謝本設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師張?jiān)嚼蠋熛ば闹笇?dǎo)和無(wú)微不至的關(guān)懷下完成的。一學(xué)期以來(lái)，張老師不論是在生活上還是在學(xué)習(xí)上，都給了我莫大的期望、激勵(lì)和關(guān)懷，從論文的選題、開(kāi)展、定稿到最后的結(jié)果，張老師都付出了相當(dāng)?shù)木托难?，并給予了很大的支持和幫助。我所取得的每一點(diǎn)成績(jī)無(wú)不浸透著張老師的心血。張老師學(xué)識(shí)淵博，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，有執(zhí)著的敬業(yè)精神。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，他給了我許多重要的意見(jiàn)，并經(jīng)常和我一起討論設(shè)計(jì)過(guò)程中所遇到的難題，耐心細(xì)致地幫助我將設(shè)計(jì)完成的更加完善.在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中,張?jiān)嚼蠋煵幌奚约簩氋F的時(shí)間進(jìn)行悉心輔導(dǎo)和指導(dǎo),提供了自己的書(shū)籍,幫助并且指導(dǎo)查閱很多資料.在此深表感謝.張老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)以及平和的為人態(tài)度給我留下了深刻的印象.參考文獻(xiàn)[1]黃呂權(quán)編，《鍛壓參數(shù)測(cè)試技術(shù)講義》，西北工業(yè)大學(xué)，1985年。[2]尚保忠編，《鍛壓測(cè)試技術(shù)講義》，南昌航空工業(yè)學(xué)院，1985年。[3]黃呂權(quán)等著，《鍛壓機(jī)械的承載特點(diǎn)及設(shè)計(jì)理論的完善方向》，《重型機(jī)械》，第3期，1989年6月學(xué)技術(shù)出版社，1987年。[4]王孝培主編，《沖壓手冊(cè)》。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990[5]湖南省機(jī)械工程學(xué)會(huì)鍛壓分會(huì)編。沖壓工藝。長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社。1984[6]公差與配合GB1800～1804-79。北京：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1981[7]形狀和位置公差GB1182-80、GB1183-80、GB1184-80。北京：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1981[9]趙程林主編.鍛壓設(shè)備.西北工業(yè)大學(xué)出版社.1987.[10]CamsDesign,DynamicsandAccuracyA.Harold[11]何德譽(yù)主編.曲柄壓力機(jī).機(jī)械工業(yè)出版社.1981[12]MechanicalPressesHeinrichMakelt1968[13]西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編.機(jī)械原理.高等教育出版社.2005.[14]濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所主編.開(kāi)式壓力機(jī)性能要求與試驗(yàn)方法.國(guó)家機(jī)械工業(yè)局.2000.附錄KinematicsanddynamicsofmachineryOneprincpleaimofkinemaricsistocreatthedesignedmotionsofthesubjectmechanicalpartsandthenmathematicallycomputethepositions,velocities,andaccelerations,whichthosemotionswillcreatontheparts.Since,formostearthboundmechanicalsystems,themassremainsessentiallyconstantwithtime，definingtheaccelerationsasafunctionoftimethenalsodefinesthedynamicforcesasafunctionoftime.Stress，inturn,willbeafunctionofbothappliedandinerialsforces.sinceengineeringdesignischargedwithcreatingsystemswhichwillnotfailduringtheirexpectedservicelife，thegoalistokeepstresseswithinacceptablelimitsforthematerialschosenandtheenvironmentalconditionsencountered.Thisobviselyrequiesthatallsystemforcesbedefinedandkeptwithindesiredlimits.Inmechinery,thelargestforcesencounteredareoftenthoseduetothedynamicsofthemachineitself.Thesedynamicforcesareproportionaltoacceletation,whichbringsusbacktokinematics,thefoundationofmechanicaldesign.Verybasicandearlydecisionsinthedesignprocessinvovlingkinematicswiiprovetroublesomeandperformbadly.Anymechanicalsystemcanbeclassifiedaccordingtothenumberofdegreeoffreedomwhichitpossesses.thesystemsDOFisequaltothenumberofindependentparameterswhichareneededtouniquelydefineitsposioninspaceatanyinstantoftime.Arigidbodyfreetomovewithinareferenceframewill,inthegeneralcase,havecomplexmotoin,whichissimultaneouscombinationofrotationandtranslation.Inthree-dimensionalspace,theremayberotationaboutanyaxisandalsosimultaneoustranslationwhichcanberesoledintocomponentionalongthreeaxes,inaplane,ortwo-dimentionalspace,complexmotionbecomesacombinationofsimultaneousalongtwoaxesintheplane.Forsimplicity,wewilllimitourpresentdiscusstionstothecaseofplanarmotion:Purerotationthebodypessessesonepoint(centerofrotation)whichhasnomotionwithrespecttothestationaryframeofreference.Allotherpointsonthebodydescribearcsaboutthatcenter.Areferencelinedrawnonthebodythroughthecenterchangesonlyitsangulaiorientation.Puretranslationallpointsonthebodydescribeparallelpaths.Areferencelinedrawnonthebodychangesitslinearposionbutdoesnotchangeitsangularoriention.Complexmotionasimulaneouscombinationofrotionandtranslationm.anyreferencelinedrawnonthebodywillchangebothitslinearpisitionanditsangularorientation.Pointsonthebodywilltravelnon-parallelpaths,andtherewillbe,ateveryinstant,acenterofrotation,whichwillcontinuouslychangelocation.Linkagesarethebacisbuildingblocksofallmechanisms.Allcommonformsofmechanismscams,gears,belts,chainsareinfactvariationsoflinkages.Linkagesaremadeupoflinksandkinematicpairs.Alinkisan(assumed)rigidbodywhichpossessesatleasttwoormorelinks(attheirnodes),whichconnectionallowssomemotion,orpotentialmotion，betweentheconnectedlinks.Thetermlowerpairisusedtidescribejiontswithsurfacecontact,aswithapinsurroundedbyahole.Thetermhigherpairisusedtodescribejiontswithpointorlinecontact,butifthereisanyclerancebetweenpinandhole(astheremustbeformotion),so-calledsurfacecontactinthepinjiontactuallybecomeslinecontact,asthepincontactsactuallyhascontactonlyatdiscretepoints,whicharethetopsofthesurfaces’asperities.Themainpracticaladvantageoflowerpairsoverhigherpairsistheirbetterabilitytotraplubricantbetweentheirenvlopingsu