【正文】 sses the movement and energy of electromotor to working mechanism, bringing fe to the die by slide block,in order to let roughcast engender transmutation.In this paper,the subject is the J31250 closedsingle punching machine,it is designed in accordance with the related machine now and designed the working system of 2500KN punching design has been done through three steps: firstly,draw up total transmission。因此，有效的利用現(xiàn)在的鍛壓設(shè)備和設(shè)計性能優(yōu)越的鍛壓設(shè)備是必然的[11]。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、國防工業(yè)以及日用品等公益生產(chǎn)部門。大大提高了生產(chǎn)率，并節(jié)約了原材料。近年來，曲柄壓力機(jī)正向著高速度的高精度的方向發(fā)展，并努力降低噪音，提高安全性，擴(kuò)大自動化程度，改善勞動條件。所謂單柱、開式和閉式是指機(jī)身的型式。單柱壓力機(jī)，其機(jī)身也是左右及前后敞開，但后壁無開口。若工作臺面較大，則有兩組或四組曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，相應(yīng)稱為雙點(diǎn)或四點(diǎn)壓力機(jī)。 曲柄壓力機(jī)傳動系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過曲柄連桿使滑塊呈往復(fù)運(yùn)動，利用滑塊發(fā)出的壓力使毛坯產(chǎn)生塑性變形，以制成一定形狀的鍛壓件。 （4）工作時機(jī)身組成一個封閉的受力系統(tǒng)，對基礎(chǔ)沒有劇烈的沖擊和震動。上模裝 在滑塊上，下模固定在墊板上，滑塊帶動上模相對下模運(yùn)動，對放在上、下模之間的材料實(shí)現(xiàn)沖壓[4]。 （4）能源系統(tǒng)：如電動機(jī)和飛輪。例如61000、1600、250、3150、4000、6300KN。 （4）裝模高度 H 及裝模高度調(diào)節(jié)量△H 裝模高度是滑塊在下死點(diǎn)時，滑塊下表面到工作板上表面的距離。 （6）喉深 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)。 經(jīng)濟(jì)評估這是設(shè)計的產(chǎn)品在經(jīng)濟(jì)上的可行性分析以及對環(huán)境影響的評估。圖 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 （1）滑塊位移 圖 結(jié)點(diǎn)正置的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動關(guān)系簡圖滑塊的位移和曲柄轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系可表達(dá)為：S=(R+L)(Rcosα+Lcosβ) (21)而 sinβ= LR?sin令 ??則 ?sini所以 ??22sin11co??代入式（11 ）整理得 （22）??????????????2sics1Rs對于通用壓力機(jī)， 一般在 ~ 范圍內(nèi)，故（11 ）可進(jìn)行簡化： ???22sin1sin1??故式（11 ）變?yōu)? （23）???????????????2cos4cos1Rs式中：S——滑塊位移，從下死點(diǎn)算起，向上為正；——曲柄轉(zhuǎn)角，從下死點(diǎn)算起，與曲柄旋轉(zhuǎn)方向相反為正；R——曲柄半徑；——連桿系數(shù)。 J31250 型閉式單點(diǎn)壓力機(jī)的滑塊行程 S=315mm，連桿長度 L=1520mm，曲柄轉(zhuǎn)速 n=20r/min，則滑塊速度以及加速度如下： ? 036..L? ????srn??滑塊的速度、加速度計算結(jié)果如表 .表 滑塊的速度、加速度計算結(jié)果??0?15?30?45?60?75s（mm） 0 ??m/?0 ? ?90?5?12?35?10?65?180 315 0 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的受力分析 （1）連桿及導(dǎo)軌受力 圖 結(jié)點(diǎn)正置的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)受力簡圖考慮 B 點(diǎn)力的平衡得： ?cosPA?tgQ 由前推導(dǎo)得知， ，對 J31250 型壓力機(jī)， 遠(yuǎn)小于 ， 遠(yuǎn)小于??sini???。 ②摩擦扭矩在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中摩擦主要發(fā)生在四處：a 滑塊導(dǎo)軌面的摩擦摩擦力的大小為： 摩擦力的方向與滑塊運(yùn)動方向相反，形成對滑塊運(yùn)動的阻力。0M???? 由于小齒輪的作用力小的多，故認(rèn)為二支座反力的和為 PAB?21 故總阻力矩變?yōu)?200dP?c 偏心齒輪上的偏心 和連桿大端軸承支撐之間的摩擦A 形成阻力矩。0?A 總摩擦扭矩為 ?? ?????? ?????????? ????????? 2sinisn2coscos1200 RddPMBA 上式中 是隨 的變化而變化的，但變化不大，認(rèn)為 是一常數(shù)，取 ，?M?0?因此摩擦扭矩為 ????012dPMBA???? 在 J31250 型曲柄壓力機(jī)中，P=2500KN， =240mm， ，0dmdA60?，mdB604. 對閉式壓力機(jī) ~，取 ，則05??5.?? ??? ?NmM??? ?????? ..? 當(dāng) 時，偏心齒輪的公稱扭矩為??0g Nt ???????.?第三章 傳動系統(tǒng)的布置及設(shè)計 J31250 型壓力機(jī)采用三級上傳動，單邊驅(qū)動，主軸的安放位置垂直于壓力機(jī)正面，所有傳動齒輪都置于機(jī)身內(nèi)部，離合器制動器置于飛輪軸上，這樣整個壓力機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、維修方便、性能良好、外形美觀。通常在舊車間內(nèi)添置大型壓力機(jī)時，由于車間高度受到限制，采用下傳動的優(yōu)點(diǎn)才比較明顯。 齒輪可以放在機(jī)身之外，也可以放在機(jī)身之內(nèi)。 傳動級數(shù)和各級數(shù)比分配 壓力機(jī)的傳動級數(shù)與電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和滑塊每分鐘的行程次數(shù)有關(guān)。 通常三角皮帶輪的速比不超過 6~8，齒輪傳動不超過 7~9，考慮到飛輪要有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速，不值的緊湊，美觀和長、寬、高尺寸比例恰當(dāng)，大皮帶輪的速比定為 ，齒輪傳動的速比定為 和 。當(dāng)摩擦離合器安裝在低速軸上時，加速壓力機(jī)從動部分所需的功和離合器結(jié)合時所消耗的摩擦功都比較小，因此能量消耗較小，離合器工作條件也好。為了縮小離合器尺寸，降低制造成本，且由于結(jié)構(gòu)布置的要求，離合器多置于轉(zhuǎn)速較高的傳動軸上，一般在飛輪軸上。芯軸兩端緊固在機(jī)身上。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式[3]，芯軸直徑： ????mPd 251~~~43300 ??? 取 m2 芯軸只承受彎矩，而扭矩由偏心齒輪來承受。也可視為兩端為簡支及外加反力偶 、 的簡支梁。連桿是由連桿體、調(diào)節(jié)螺桿組成。裝模高度調(diào)節(jié)裝置中滑塊調(diào)整時運(yùn)動速度在 20~95mm/min 范圍變動，一般40~60mm/min 較好。 調(diào)節(jié)電動機(jī)容量選擇 在裝模高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中，電動機(jī)容量按照帶動滑塊的重量所做的功來考慮，即 （47）????gmN21??——滑塊部件重量1——模具重量2g——重力加速度——滑塊調(diào)整速度?——調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中傳動的總效率? （48）54321?——滑塊與導(dǎo)軌摩擦的效率——調(diào)節(jié)螺桿的傳動效率，與螺桿形狀及螺桿的螺紋升角 有關(guān)2 ?——蝸輪與套筒的摩擦效率3?——蝸輪傳動效率4——齒輪與皮帶的傳動效率5 對于 J31250 型壓力機(jī) ，? smm/??? ???????omsddas ????????? 查表Y 系列三項(xiàng)異步電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)（《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》 ） ，為使總傳動比較小，傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，故選 Y132S8 型電機(jī)，額定功率為 ，同步轉(zhuǎn)速為750r/min，滿載轉(zhuǎn)速為 710r/min。為了保證滑塊底面和工作臺上平面的平行度，保證滑塊運(yùn)動方向與工作臺的垂直度，滑塊的導(dǎo)向面與地平面垂直。. ???bh是鑄鐵 HT200 和稀土球鐵，導(dǎo)軌面的材料是鑄鐵 HT200。4251arctnrt01??qz? 蝸桿分度圓直徑 md6521? 蝸輪分度圓直徑 z482 中心矩 ???蝸桿各部分尺寸： 齒頂高 mha51?? 齒根高 ????cf ??? 齒高 fa611? 齒頂圓直徑 mhda7051? 齒根圓直徑 ff 486201 ??? 蝸桿軸向齒距 mPx .? 蝸桿導(dǎo)程 pzT7151? 蝸桿齒寬 ????mb . ???????蝸輪各部分尺寸： 齒頂高 mxha122 ?? 齒根高 ????cf ????? 齒高 fa6522? 分度圓直徑 mzd48? 齒頂圓直徑 mhaa 352212 ?? 齒根圓直徑 ff 165?? 蝸桿旋轉(zhuǎn)部分長度 ???? ???蝸輪輪緣寬度 ?? 傳動系統(tǒng)的設(shè)計計算 低速級齒輪的設(shè)計 低速級齒輪由小齒輪和偏心齒輪組成，由經(jīng)驗(yàn)類比，其傳動比為 ，理想公稱扭矩為 。計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N ??81 ????hjLn 782 查表得 ， ，取 ， ，.min??LVR 按齒面硬度 280HBS 和 250HBS，查圖[1]516（b）得 21lim/730NH??22li/690H?由式[1]529 計算許用接觸應(yīng)力 ?? 21min1l1 / ???? 22in2l2 /6...?按齒面接觸強(qiáng)度確定中心距小齒輪轉(zhuǎn)矩 1T mNi ???? 初取 ，取 ，查表知 ，減速傳動，1?ZKt ?2/?。 92齒輪分度圓直徑 mzd81?zd493182?齒輪齒頂圓直徑 mhaa 324121 ????ha 708672 ?????齒輪基圓直徑 db ??db ?圓周速度smnv /???? 查表，選齒輪精度為 8 級。 ??221212 /????? 故安全。iT???71 圖 齒輪示意圖（1）材料選擇 小齒輪材料選用 40Cr 鋼，調(diào)制處理，齒面硬度 241~286HBS。估算模數(shù) ，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=12mm。 ????Z計算齒面接觸應(yīng)力 ??22 621/??? ???????? 故安全。??Pa510??? 初定直徑 ??Padn ?????? 取 d=95mm。39。制動器懸在支撐左端，離合器安裝在兩支撐中間。連接零件是主動摩擦盤和從動盤上的浮動嵌塊。當(dāng)需要離合器脫開時，操縱電磁空氣分配閥，使離合器氣缸排氣，在脫開彈簧的作用下，環(huán)狀活塞向右復(fù)位，于是活塞、浮動嵌塊和主動摩擦盤松開，大皮帶輪空轉(zhuǎn)，同時在制動器的作用下，離合器軸停止運(yùn)動。39。qb mNNcbq ????39。 ?????? 克服彈性力為： N5512 ...0 總的壓緊力為： Q51210..???? 氣缸活塞面積為： 251 活塞行程取為 2~3mm。即 czEA? ——制動力矩所作的功zA ——從動系統(tǒng)的動能cE 從動輪的動能為21?cIE? 制動功為 ?ZMdAz?0 用最大的制動力矩表示為zZzKA?1? ——制動器軸上最大制動力矩ZK ——力矩增大系數(shù) ——制動器軸上制動角Z? iIKiIMqcZqc??2? ——芯軸上制動角，一般取為 。39。qb mNNcbq ????39。 ????? 設(shè) 1z .??②最大工作載荷 332 ??③彈簧壓縮量變化 ???（5）氣缸活塞面積計算 PzFz21. 選 a504?? . mNz ?（6）工作能力核算①磨損系數(shù)核算 ??in/. 23????cJcmnCFAK 查表 ， ，所以合適。為了減小電動機(jī)的功率，在傳動系統(tǒng)中設(shè)置了飛輪，當(dāng)滑塊不動時，電動機(jī)帶飛輪旋轉(zhuǎn)，使其儲備動能，在沖壓工件的瞬間時主要靠飛輪釋放能量。飛輪起著儲存和釋放能量的作用。7A（1）工件變形功 1 對于三級傳動的壓力機(jī)， ???JhPAg ??（2）拉伸墊工作功 2AJmKNSs 836136?S ——壓力機(jī)滑塊行程長度（3）工作行程摩擦功 3 JPmAg ????????——摩擦當(dāng)量力臂——公稱壓力角g（4）彈性變形功 4 JCPhAhgg 467025121????? ——壓力機(jī)總的垂直變形——壓力機(jī)垂直剛度hC（5）滑塊空程功 5查表得 JA9405?（6）飛輪空轉(zhuǎn)功 6?? ??????????t——壓力機(jī)單次行程的周期； .1?nCt——曲柄回轉(zhuǎn)一周所需的時間；1t 2061t——壓力機(jī)飛輪空轉(zhuǎn)所需的功率；查表得6N KWN36?n、 ——壓力機(jī)行程次數(shù)，即行程利用率。? m??21?? 從壓力機(jī)的工作特性及實(shí)驗(yàn)曲線得知， 在 與 之間，可以認(rèn)為e?12ineem602??? ——電動機(jī)額定功率en i——電