【正文】 動(dòng)機(jī)軸至飛輪軸速比 由于電動(dòng)機(jī)到飛輪一般為三角皮帶傳動(dòng)，皮帶傳動(dòng)是有滑動(dòng)，相當(dāng)于加大了電動(dòng)機(jī)的滑差率，故不均勻系數(shù)為 ??teSk????2 ——電動(dòng)機(jī)額定滑差率eS ——在額定轉(zhuǎn)矩下皮帶滑動(dòng)時(shí)當(dāng)量滑差率t ——修正系數(shù)，與 k 有關(guān)? k——電動(dòng)機(jī)實(shí)際選用功率與平均功率比值 對(duì)于 J31250 型壓力機(jī)，在選用 YH200L4 高轉(zhuǎn)差率電機(jī)后，所需飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： JJJAA 59364138725157043210 ?????? ??srinee?? 對(duì)于 YH200L4 型電動(dòng)機(jī)查表得出 ， ， ，取08.????則 ????..????teSk? 22 ??（2）飛輪尺寸的計(jì)算①飛輪的直徑 根據(jù)傳動(dòng)功率，查《機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，飛輪皮帶選Ｃ型號(hào)的普通Ｖ帶，查表得小帶輪直徑　　 mD2401?　　飛輪外徑 ??飛輪材料選鑄鋼，飛輪結(jié)構(gòu)如下： 圖 飛輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 上述所得的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量實(shí)際上不僅包括飛輪本身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量還包括其他轉(zhuǎn)動(dòng)零件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 IIf?? 其中輪緣部分是主要的，故在近似計(jì)算時(shí)只考慮輪緣部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，即可以用代替 。%????i③確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 和中心距 adLa 初定中心距 0a ， ??? m6580?b 確定基準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL ??????????? 取 Ldc 確定中心距 a mcd ???????④確定小輪包角 1? ???204 ?? ????aD 滿足要求。 立柱與拉緊螺栓的設(shè)計(jì)計(jì)算 壓力機(jī)在工作時(shí)，橫梁、底座和立柱之間不能產(chǎn)生間隙和錯(cuò)移，為此必須給拉緊螺栓以預(yù)緊力，使機(jī)身受壓，有一定的預(yù)壓縮量；拉緊螺栓相應(yīng)受拉，有一定伸長(zhǎng)量。 立柱材料為稀土球鐵III ，拉緊螺栓材料為 45 鋼。 上梁的計(jì)算 一般將上梁看成受集中載荷的簡(jiǎn)支梁，跨度為左右兩拉緊螺栓的中心距 L，載荷集中作用在芯軸支承的中點(diǎn)。ll??y 機(jī)身變形的計(jì)算閉式組合機(jī)身變形包括底座、上梁和立柱的變形。?? 附屬裝置 附屬裝置包括過(guò)載保護(hù)、拉伸墊、滑塊平衡裝置等，這些裝置可以保證機(jī)器設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，擴(kuò)大工藝范圍，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。結(jié)構(gòu)如圖 所示。另外，滾動(dòng)軸承定期用油槍注入稠油；空氣分配閥、離合器的活塞和平衡缸的活塞是自動(dòng)潤(rùn)滑；傳動(dòng)。 為了使壓塌塊兩剪切面同時(shí)破壞，故 a、b 兩處的剪切面面積設(shè)計(jì)成同樣大小，并認(rèn)為每個(gè)承受二分之一的工作載荷，截面高度 a、b 計(jì)算公式如下 ??agdPa125.?? bgb.? 材料選 HT2040， ，??????bd ma ????? b . 53?? 輔助裝置 壓力機(jī)所有有配合相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部分必須進(jìn)行潤(rùn)滑，以減少機(jī)器零件的磨損，提高機(jī)器的使用壽命，保證正常的工作精度，降低能量消耗和維修費(fèi)用。圖 J31250 壓力機(jī)壓塌塊結(jié)構(gòu)圖 J31250 型壓力機(jī)在滑塊部件中安裝壓塌塊式保護(hù)裝置。一般計(jì)算底座的變形即可。 圖 上梁受力分析圖 上梁的最大彎矩 mNNLPMg ?????53max 上梁中央截面的最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力 ????PamJyHcl 545max ????? aNcy 545ax . ???? 圖 上梁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖與形心簡(jiǎn)圖 許用拉應(yīng)力和許用壓應(yīng)力 ，??Pal 5103~2?????Pay5103??? ， ，故安全。? 螺栓強(qiáng)度 PamNFnzll 523mi ????? ??Pal 5~130 ，故安全。通常因橫梁和底座的截面很大而高度較小，相對(duì)于立柱而言，其壓縮量可忽略不計(jì)。 ?SQ?皮帶對(duì)軸的壓力 Q NkgzS ????第五章 支承、輔助及附屬裝置的設(shè)計(jì) 支承部件——機(jī)身的設(shè)計(jì)該壓力機(jī)選用閉式組合機(jī)身，由上梁、立柱、底座三部分組成。f ??2318Dm?? 而2314Bf??? 所以123fI?其中 ——金屬密度，鑄鋼?3/??? ——飛輪輪緣寬度f(wàn)B 故mBIDf % 3413 ???????②驗(yàn)算帶速 小皮帶輪直徑 m21 飛輪速度s/???? 帶速合適。? 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量由三部分組成，即輪緣、輪輻和輪轂。 飛輪的確定（1）飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 沖壓工件時(shí)，主要靠飛輪釋放能量，忽略電動(dòng)機(jī)在這時(shí)輸出的能量可得： 0221AIIff ???式中 ——工作行程時(shí)壓力機(jī)所消耗的能量0A ——飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量fI 、 ——沖壓工作開始前和結(jié)束后飛輪的角速度1?2 可寫成021AImf??? ?20fAI?式中 ——飛輪平均角速度。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。沖壓工件時(shí)所需的能量不是直接由電機(jī)供給，而主要由飛輪供給。 能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算——電動(dòng)機(jī)的選擇和飛輪的設(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)在較短的時(shí)間內(nèi)承受負(fù)荷，而較長(zhǎng)時(shí)間是空程運(yùn)轉(zhuǎn)。（3）確定摩擦副厚度尺寸①摩擦盤厚度 ??mNj ???5103? cmNzlRMhjP ????? 取 按工廠標(biāo)準(zhǔn)，嵌塊厚度選為 h=。39。 ??③嵌塊數(shù)目 39。????min/0???K?②摩擦元件使用壽命核算 以每班實(shí)際工作 7h，每天工作兩班計(jì)算，則壽命為 KtjD?0? ????cmchp ???????? 查表 mN??/58 ??按每年 300 工作日計(jì)算，約為 年，大于 6 個(gè)月，故合格。（2）確定摩擦副厚度尺寸①摩擦盤厚度 ??jlPzRMh??? 式中mNNigl ?????.?? ??mNj ???5103 chP .1032.. 54???? 取 c②摩擦材料厚度 .? 選 h=，符合嵌塊厚度的工廠標(biāo)準(zhǔn)。39。 ??③嵌塊數(shù)目 39。浮動(dòng)嵌塊的端面為長(zhǎng)圓形，用石棉塑料制成，共有十塊，在從動(dòng)盤上沿圓周方向均勻分布，并且可在從動(dòng)盤的長(zhǎng)圓形孔中沿軸向滑動(dòng)。浮動(dòng)嵌塊式摩擦離合器的主要部分包括大皮帶輪、主要摩擦盤和環(huán)狀活塞等。制動(dòng)器工作時(shí)，離合器不工作，計(jì)算如下：（1）齒輪上的圓周力、徑向力和軸向力同上 , ,NFt?????? 圖 制動(dòng)器工作時(shí)軸的受力簡(jiǎn)圖（2）繪制軸的受力圖（如圖 ） ，求支反力 ①由 得 ??0X0??EXaF ? ②由 得 ZDZr ? ③由 得 ?????0BMY????? ?????036258tCYCYBtFR NRCY4186.? B79（3）作彎矩圖 ①垂直面彎矩 圖Y mNARMB ?????? ??CYC ?? lFtAt ???4 105630. 圖 水平方向受力及彎矩圖 ②水平面彎矩 圖ZM ??mNlFrAt ???????74 ③合成彎矩 圖 ???mNAFt ???72272 .（4）轉(zhuǎn)矩 T 圖 mN???（5）作計(jì)算彎矩 圖caM 該軸單向工作，轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力考慮，取 ?? ?????mNTAca ???????7262722 ?（6）校核軸的強(qiáng)度 A 處為雙鍵，為危險(xiǎn)截面 此軸為 45鋼調(diào)制處理，查表 ，2/650mNB????21/60b??? 計(jì)算剖面直徑 ??MdbcaAA .????? 有兩個(gè)鍵槽，軸徑加大 10% ??%?? A 處直徑為 95mm，安全。 先校核離合器工作時(shí)：（1）齒輪上的圓周力、徑向力和軸向力為 NmNdTFt 461 . ????? tr?? t ? 圖 離合器作用時(shí)軸的受力簡(jiǎn)圖（2）繪制軸的受力圖（如圖 ） ，求支反力 ①由 得 ??0X0??EXaF ? ②由 得 ZDZr ? ③由 得 ?????0BMY????? ?????036258tCYCYBtFR NRCY41086.?? B79（3）作彎矩圖 ①垂直面彎矩 圖YM ??mNDRBD ????????? 74 CY ? Ftt? 圖 垂直面受力簡(jiǎn)圖及彎矩圖 ②水平面彎矩 圖ZM mNFrDt ?????? 圖 水平面受力簡(jiǎn)圖及彎矩圖③合成彎矩 圖M D 點(diǎn)左邊 ????mNDFrt ?????????727272 D 點(diǎn)右邊 ????mNMDFr ?????????727272239。 故??221212 /?????? ??安全。 962齒輪分度圓直徑 mzd71?zd2612??齒輪齒頂圓直徑 mhaa 301261 ????ha 752 ?????齒輪基圓直徑 db .590cos2cs1??db ?圓周速度smnv /???? 查表[1]56，選齒輪精度為 8 級(jí)。計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N ??81 ?????hjLn 882 7..95i查表[1]517 得 ， ，01NZ12?取 ， ，.min? 按齒面硬度 250HBS 和 162HBS，查圖[1]516（b）得 21lim/690NH??22li/40H?由式計(jì)算許用接觸應(yīng)力 ?? 21min1l1 / ???? 22in2l2 /38...4mNLWH?因 ，計(jì)算中取??1???22/??（2）按齒面接觸強(qiáng)度確定中心距 初取 ，取 ，查表[1]115 知 ，減速傳動(dòng)，.2??ZKt ? 2/?。 高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 高速級(jí)齒輪，其傳動(dòng)比為 ，轉(zhuǎn)矩為 。 ????Z計(jì)算齒面接觸應(yīng)力 ??22 721/??? ???????? 故安全。估算模數(shù) ，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=18mm。圖 齒輪示意圖材料選擇 小齒輪材料選用 40Cr 鋼，調(diào)制處理，齒面硬度 241~286HBS。 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 比較同類型的壓力機(jī)，取 J31250 型壓力機(jī)渦輪蝸桿的傳動(dòng)比 i=85，蝸桿模數(shù)m=5，蝸桿的直徑系數(shù) q=12。 閉式單點(diǎn)壓力機(jī)滑塊的高度與寬度的比值約為 ~。mED803??NT?????md 38~~.~?查表選 HL3 聯(lián)軸器 32 82GB501485。球頭式連桿中的調(diào)節(jié)螺桿常用 45 鋼鍛造，調(diào)制處理，球頭表面淬火，硬度 HRC42。拔塊是由蝸輪蝸桿由調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，開動(dòng)電動(dòng)機(jī)即可調(diào)節(jié)裝模高度。????~????? 連桿及裝模高度調(diào)節(jié)裝置 壓力機(jī)的裝模高度可以調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同高度的模具。偏心齒輪受到連桿的作用力 以后，分別以 及0P1P兩個(gè)集中力作用在芯軸上。 芯軸設(shè)計(jì)計(jì)算 壓力機(jī)多采用整體芯軸的形式，其優(yōu)點(diǎn)是芯軸是一個(gè)整體，剛度較好，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是偏心部分和連桿大端的結(jié)構(gòu)尺寸較大，故曲柄滑塊中的摩擦扭矩較大。圖 壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖第 4 章 設(shè)計(jì)計(jì)算 工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算——曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 J31250 型壓力機(jī)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)主要有偏心齒輪、芯軸、連桿和滑塊組成。 行程次數(shù)較高的壓力機(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，離合器工作條件也好。因?yàn)檗D(zhuǎn)速太低，會(huì)使飛輪作用大大降低；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。J31250 型壓力機(jī)的行程次數(shù)為 20 次/min，在 16~28 次/min 之間，所以采用三級(jí)傳動(dòng)。所以本機(jī)的所有齒輪都置于壓力機(jī)機(jī)身的內(nèi)部。 主軸平行于壓力機(jī)正面的壓力機(jī)，曲軸和傳動(dòng)軸較長(zhǎng)，受力點(diǎn)與支撐軸承的距離比較大，受力條件比較惡劣，承受剛度小。采用上傳動(dòng)的曲柄壓力機(jī)重量較輕、成本較低、安裝維修方便、地基較為簡(jiǎn)單。 形成阻力矩。b 芯軸支承徑 和軸承之間的摩擦0d 芯軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸承對(duì)軸頸的摩擦力分布在軸頸工