【正文】 軸中心 A偏心軸銷中心 M偏心套外圓中心① 曲軸式壓力機(jī)行程不可調(diào)；② 偏心 軸式、偏心齒輪式和曲拐式壓力機(jī)的行程可設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)；③ 設(shè)備總體結(jié)構(gòu)曲拐式更美觀。經(jīng)過上面的分析，我選擇設(shè)計(jì)成曲折開式固定壓力機(jī)壓力機(jī)。第二章 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的構(gòu)成及相關(guān)分析 由于壓力機(jī)要求滑塊作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),而為動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)卻是作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),因此,需要一套機(jī)構(gòu),將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動(dòng)。下圖中的結(jié)構(gòu)就是完成這部分工作的重要部分曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。 圖21 由本圖知采用一套曲柄連桿，它對(duì)滑塊只有一個(gè)加力點(diǎn)，因此常稱做單點(diǎn)式曲柄壓力機(jī)，這是中小型壓力機(jī)廣泛采用的形式。當(dāng)工作臺(tái)左右較寬時(shí)，也常采用兩套曲柄連桿，這時(shí)它們對(duì)滑塊有兩個(gè)加力點(diǎn)，叫雙點(diǎn)壓力機(jī)，對(duì)于左右前后都較寬的壓力機(jī)也可采用四套曲柄連桿，相應(yīng)的滑塊有四個(gè)加力點(diǎn)。曲軸中心到曲柄頸中心的距離，這個(gè)距離通常叫做曲柄半徑，它是曲柄壓力機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)，（有關(guān)曲軸的部分第四章詳述）。有時(shí)小型壓力機(jī)，可能用偏心軸代替曲軸，同樣偏心軸也可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。本次設(shè)計(jì)壓力機(jī)工作機(jī)構(gòu)采用是曲柄滑塊機(jī)構(gòu), A點(diǎn)表示連桿與曲軸的連結(jié)點(diǎn),B點(diǎn)表示連桿與滑塊連接點(diǎn),AB表示連桿長(zhǎng)度. 滑塊的位移為s。a為曲柄的轉(zhuǎn)角。習(xí)慣上有曲柄最底位置（相當(dāng)于滑塊在下死點(diǎn)處），沿曲柄旋轉(zhuǎn)的相反方向計(jì)算。其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如下圖所示.,滑塊的位移和曲柄轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系表達(dá)為而 令 則而 所以 圖22代入整理得: 代表連桿系數(shù)。~:式子中 s——滑塊行程.(從下死點(diǎn)算起) a——曲柄轉(zhuǎn)角, 從下死點(diǎn)算起,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)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), 求出滑塊的位移與曲軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系后,: 而 所以 式中 v———滑塊速度 ———曲柄的角速度 又因?yàn)樗允街? n———曲柄的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)從上式可看出,滑塊的速度V是隨曲柄轉(zhuǎn)角a角度變化的。在a=0時(shí) V=0 , a角增大時(shí)V隨之顯著增大；但在a=之間時(shí)，V的變化很小,。用表示即上面公式表明，滑塊的最大速度與曲柄的轉(zhuǎn)速n，曲柄半徑R成正比，n越高，R越大，滑塊的最大速度Vmax也越大。 本壓力機(jī)滑塊的最大速度Vmax=(sin90176。+ λ/2 Xsin180176。)==294mm/s 判斷曲柄壓力機(jī)滑塊機(jī)構(gòu)能不能滿足加工需要除了它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是否符合要求外，還有很重要的一點(diǎn)就是要校核它的強(qiáng)度。而進(jìn)行強(qiáng)度校核之前必須首先正確的將曲柄壓力機(jī)滑塊機(jī)構(gòu)的主要構(gòu)件進(jìn)行力學(xué)分析。圖2=3忽略摩擦和零件本身重量時(shí)滑塊的受力情況如圖23所示。其中P1料抵抗變形的反作用力，N導(dǎo)軌對(duì)滑塊的約束反力，Pab對(duì)滑塊的約束反力，這三個(gè)力交于B，組成一個(gè)平衡的匯交力系。根據(jù)力的平衡原理，從力三角形中可以求得PN、Pab之間關(guān)系如下： 有上式知 當(dāng)時(shí)，取到最大值 一般曲柄壓力機(jī)，負(fù)荷達(dá)到公稱壓力時(shí)的曲柄轉(zhuǎn)角僅30度左右。因此可近似認(rèn)為： 上面兩式便成為： 例如求公稱壓力角時(shí),曲軸上齒輪傳遞的扭矩因?yàn)樵跁r(shí),滑塊能承受的最大負(fù)荷是160噸,所以坯料抵抗變形的反作用力也允許達(dá)到這個(gè)數(shù)值,即p1=1600KN=1600000N R=70mm 可查表22得 因此在不考慮摩擦?xí)r齒輪傳動(dòng)的扭矩為:M0=p1R(sinθ+λ/2sinθ)M0= M0=52311N 上面,我們?cè)诜治鲞B桿、滑塊受力和曲軸所需傳遞的扭矩的過程中,對(duì)于分析連桿和滑塊受力,來說,在計(jì)算曲軸所需傳遞的扭矩時(shí),不考慮摩擦的影響,卻會(huì)帶來較大的誤差,因此計(jì)算時(shí),應(yīng)考濾由于摩擦所增加的扭矩.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的摩擦主要發(fā)生在四處:1）.,摩擦力的大小等于滑塊對(duì)導(dǎo)軌的正壓力,與摩擦系數(shù)的乘積,滑塊向下運(yùn)動(dòng),導(dǎo)軌對(duì)滑塊的摩擦力朝上,形成對(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)的阻力.2）. ,軸承對(duì)軸勁的摩擦力分布在軸勁工作面上,: 由于小齒輪的作用力遠(yuǎn)小于,所以可以認(rèn)為兩個(gè)支反力的和 于是上式可變?yōu)?3）曲軸頸與連桿大端軸承之間的摩擦,它和上一種摩擦相同,也形成阻力矩,且可按下式計(jì)算:4）: 根據(jù)能量守恒的原理,曲軸所需增加扭矩在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。等于克服各處磨擦所消耗的功率。即： 式中：—曲柄的角速度； —滑塊的速度； —曲柄和連桿的相對(duì)角速度，—連桿的擺動(dòng)角速度，所以可以求得的絕對(duì)值為：而將上式代入，并取=1，經(jīng)整理后得由于摩擦使曲軸所增加的扭矩為： 現(xiàn)以所設(shè)計(jì)的曲柄壓力機(jī)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為例,: da=250mmR=70mm 代入式子中求得方括號(hào)內(nèi)的值,即的值如下: 從以上可以看出, 的值隨曲柄轉(zhuǎn)角而變化,但變化較小,在近似計(jì)算中,可以將看作不隨變化的常數(shù),并取其相當(dāng)于=,上式可簡(jiǎn)化為已知 da=250mm 與不記摩擦的扭矩比較,最后的到考慮摩擦后曲軸所需傳遞的扭矩: 以上式子中:R——曲柄半徑?！霓D(zhuǎn)角?！B桿系數(shù)。——摩擦系數(shù),——曲軸支承頸的直徑———曲軸頸的直徑—————連桿銷的直徑 圖24————坯料抵抗變形的反作用力.第三章 裝模高度調(diào)節(jié)裝置總體設(shè)計(jì) 裝模高度調(diào)節(jié)裝置構(gòu)成及工做原理為了使壓力機(jī)適應(yīng)于不同高度的模具,和便于模具的安裝和調(diào)正整, ,調(diào)節(jié)螺桿螺紋來調(diào)節(jié)連桿的長(zhǎng)度,： 圖31 有上圖可知連桿不是整體的,:大圓錐齒輪的內(nèi)孔空套在蝸桿軸上,其輪轂右端面銑有牙齒,并與空套在蝸桿軸上的軸套左端面相配.調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)經(jīng)過蝸桿蝸輪,帶動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿旋轉(zhuǎn),當(dāng)螺桿調(diào)節(jié)到上或下極限位置時(shí),撞桿分別與安裝在連桿上段的兩個(gè)行程開關(guān)相碰,調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)自行停車,這時(shí)只有按下使調(diào)節(jié)螺桿向另一方向旋轉(zhuǎn)的按扭,調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng),用以防止調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)過載或避免調(diào)節(jié)螺桿旋出過長(zhǎng).查《機(jī)械傳動(dòng)與曲柄壓力機(jī)》表66,參考其設(shè)計(jì)參數(shù),確定本曲柄壓力機(jī)高度調(diào)節(jié)裝置的相關(guān)參數(shù)如下:電動(dòng)機(jī) P= n=750r/min傳動(dòng)級(jí)數(shù) 1級(jí) 總傳動(dòng)比i=54 1電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算原理曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中裝有飛輪之后，電動(dòng)機(jī)的負(fù)載平穩(wěn)許多，但仍是有變化的，所以確定電動(dòng)機(jī)的功率也要注意一些問題，通常如下確定電動(dòng)機(jī)：1)電動(dòng)機(jī)的過載條件。沖壓工件時(shí)電動(dòng)機(jī)扭矩上升，如果超過它的最大容許扭矩，電動(dòng)機(jī)就可能停下，著就是過載條件的限制。2)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件。沖壓工件時(shí)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載增加，電流上升，電動(dòng)機(jī)的損耗變?yōu)闊崮?，使其溫度上升，沖壓過后，負(fù)載變小，相應(yīng)的轉(zhuǎn)化為熱能的耗損也減小。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，電動(dòng)機(jī)的溫度達(dá)到一穩(wěn)定狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)的溫升應(yīng)在允許的范圍之內(nèi)，否則，電動(dòng)機(jī)就會(huì)損壞，這是工作時(shí)發(fā)熱條件的限制。此外，有由于曲柄壓力機(jī)有較大的飛輪，加速飛輪使其達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，需要一定的功率，如電動(dòng)機(jī)的額定功率不足，就會(huì)引起電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流過大和啟動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)，使電動(dòng)機(jī)溫升過高而損壞，所以還應(yīng)核算啟動(dòng)時(shí)間，視其是否在允許范圍之內(nèi)。這就是啟動(dòng)時(shí)發(fā)熱條件的限制。在通常情況下，沖壓作用時(shí)間很短，短時(shí)過載還不致使電動(dòng)機(jī)停下