【正文】 面 Ⅰ 、 Ⅱ 處 ⅠM ⅡM ，所以只 需校核Ⅱ 、 Ⅲ處： Ⅱ處： r=0 300 1300Dd ?? 0?dr 由 [1]得 ? ?22SSSSSS??????? 因上輥轉(zhuǎn)矩 T=0， 故： 1mS K? ????? ? ?????? 應(yīng)力集中系數(shù) [1] ? ? ??S ~? 表面 質(zhì)量系數(shù) ?? 尺寸影響系數(shù) ?? ? 彎曲平均應(yīng)力 0m? ? 66m a x 5 . 5 4 2 1 0 2 0 . 9 0 52 . 6 5 1 1 0M W?? ?? ? ??MPa ? ?1 502 15 .5 91. 66 20 .9 501. 8 0. 60mSSK?? ????? ? ????? ? ? ??? ? Ⅲ處： ? ? ?? ?? ? 72 3 5 3 .0 9 4 1 02aPM ? ? ? ?Ⅲ kgf 下輥彎曲強(qiáng)度校核： 由受力圖知彎曲強(qiáng)度危險(xiǎn)截面在Ⅱ 、 Ⅲ處 [5]： Ⅱ處： ⅡM 10??kgf 下輥疲勞強(qiáng)度校核 初選Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 、 Ⅴ截面： Ⅰ 、 Ⅲ同類 ； Ⅳ 、 Ⅴ同 類； Ⅱ、 Ⅳ處 ： 0?T ； Ⅰ 、 Ⅳ處 ： 0?t 顯然 ⅠⅢ SS ? ， ⅤⅣ SS ? 故僅校核Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ即可 。 Ⅳ截面： 10M ??kgf 1 ?? ? kgfm Ⅱ軸： 1 0 . 3 5 29 5 5 0 9 5 5 0 6 4 3 . 1 7 01 5 3 . 7 1pT n? ? ? ?ⅡⅡ ⅡNm ) 轉(zhuǎn)速 n(r/min) 傳動(dòng)比 i 效率η 電動(dòng)機(jī)軸 11 953 1 Ⅰ軸 953 Ⅱ軸 Ⅲ軸 Ⅳ軸 齒輪材料為 40Cr，表面需調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度 為 48－ 55HRC。 齒數(shù) Z 、 Z2： Z1=d1/m=64/2=32 取 Z1=32 Z2=iⅠ Z1=200 β確定 ： ( 2 9 1 8 0 ) 22 4 0 .1 8 42 c o s 1 5a ???? 取 a =241mm 12() ( 3 2 1 8 0 ) 2a r c c o s 1 5 . 7 0 82 2 2 4 1zz a r ca? ? ???? ? a)兩齒輪的分度圓直徑： 11 3 2 2d 7 1c o s 1 5 .7 0 8Zm ?? ? ? ?mm 22d 200 2 400Zm? ? ? ? ?mm b)中心距： 12a=( d +d )/2=24 1mm c)齒寬： 1 71 63. 9dbd? ? ? ? ?mm 故取 ： b1=65 ， b2=60。 (2)模數(shù) 設(shè)計(jì)計(jì)算 5322 1 . 5 7 5 6 . 4 3 2 1 0 0 . 0 0 8 6 3 . 2 2 70 . 9 2 4m ? ? ?? ? ??mm 黑龍江工程 學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 因?yàn)辇X輪模數(shù) m的大小是由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算所得的承載能力決定的，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算所得的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)，又因齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m大于齒根彎曲疲勞的計(jì)算模數(shù)，故取彎曲強(qiáng)度算得模數(shù) m＝ ，圓整。 (2)模數(shù) 設(shè)計(jì)算 52322 2 . 2 6 9 1 . 0 9 3 1 0 c o s 1 5 0 . 0 0 8 6 2 0 . 7 1 6 0 . 8 3 3 1 . 6 80 . 9 2 4m ? ? ? ?? ? ? ? ??mm 因?yàn)辇X輪模數(shù) m的大小是由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算所得的承載能力決定的，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算所得的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)，又因齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于齒根彎曲疲勞的計(jì)算模數(shù)，故取彎曲強(qiáng)度算得模數(shù) m＝ ，圓整后 m＝ 2mm。 第一級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì) 參數(shù)選擇 1）選用圓柱直齒傳動(dòng)。傳動(dòng) 方案如圖 ： 圖 沖壓機(jī) 結(jié)構(gòu)圖 5． 2 沖壓機(jī) 傳動(dòng)裝置總的傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比的分配 總的傳動(dòng)比 n0=0953 1 3 4 .7 1 97 .0 7 4ini n? ? ?總 傳動(dòng)比的分配 Ii i i i?? ? ?Ⅲ總 黑龍江工程 學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 考慮潤(rùn)滑條件，為使兩級(jí)大齒輪直徑相近，?。?( ? ～ )i? ii??Ⅲ 故 ： iⅠ = i = I1 3 4 .7 1 9 4 .5 2 76 .2 4 .8ii ii? ? ??總Ⅲ 5． 3 傳動(dòng)裝置各軸的參數(shù)計(jì)算 各軸轉(zhuǎn)速 953n?Ⅰ r/min 953 1 5 3 .7 16 .2nn i? ? ? ?ⅠⅠr/min 1 5 3 .7 1 3 2 .0 2 34 .8nn i ??? ? ?Ⅲr/min 3 2 .0 2 3 7 .0 7 44 .5 2 7nn i? ? ?ⅢⅣⅢr/min 各軸功率 各軸輸入效率： η 1= 聯(lián)軸器效率：η 2= 軸承：η 3= Ⅰ軸： PⅠ =P0P01=11 ＝ Ⅱ軸： PⅡ =PⅠ P12= ＝ Ⅲ軸： PⅢ =PⅡ P23= ＝ Ⅳ軸 ： PⅣ =PⅢ P34= ＝ 各軸轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸： 00 119 5 5 0 9 5 5 0 1 1 0 . 2 3 1953pT n? ? ? ?ⅠNmm 剛度條件滿足 。mm 10T ??kgfmm 7m a x 31 . 7 7 6 1 0 3 2 1 3 . 0 8240caMW? ? ??? ? ??kgfmm 2 71 2 4 7 0 2 4 7 0 2 1 5 5 . 2 1 2 1 02 2 4 7 0 2RR FMF ??? ? ? ? ?????kgf 33 6300 2 .6 5 1 1 03 2 3 2DW ?? ?? ? ? ?mm3 0 49?? kgf/mm2 m ax 2 1sIn ??? ? ? Ⅱ： 2 62 3 5 1 .0 7 8 1 02 2 2 2aaPPLLM L? ??? ? ? ? ?????kgfmm) 106 106 106 105 摩擦阻力扭矩 Mn2 106 106 106 106 材料送進(jìn)時(shí)摩擦阻力扭矩 MT 106 106 106 106 空載力矩 Mn4 103 拉力引起摩擦扭矩Mn3 105 105 105 104 Mn1+MT+ Mn4 106 106 106 106 總力矩 Mp 106 106 106 106 黑龍江工程 學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 驅(qū)動(dòng)力矩 Mn 106 106 106 106 驅(qū)動(dòng)功率 Nqc(kw) 5． 主電機(jī)的選擇 ： 由表 可知，成形量為 40%時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)功率最大，考慮工作機(jī)的安全系數(shù)，電動(dòng)機(jī)的功率選 11kw。mm 8） 空載時(shí) 的 扭矩 34 10nM ??kgf22cMPSR Si n ??? ? ? ??? ???????kgf 4） 消耗于摩擦的扭矩 2nM ? ?2 39。 0 sWRSKKM ??????? ?? 39。mm 9）卷制時(shí) 板料不打滑的條件 ： 14n T n pM M M M? ? ? 6 6 3 614 1. 76 6 10 1. 50 9 10 9. 88 10 3. 28 5 10n T nM M M? ? ? ? ? ? ? ? ? ?kgf 39。mm 7 50. 90. 90. 9 0. 92 2 1039。mm 因 14n n T PM M M M? ? ?，所以滿足。39。 nR R M變 化 到 時(shí) 的 板 料 變 形 彎 矩 ? ? 411n DRRMMM ???????? ??? ? ? 761 1 2 4 01 . 8 5 1 1 . 9 0 5 1 0 2 . 6 0 1 1 03 6 7 . 8 6 2 6 3 9 . 2 5 9 4??? ? ? ? ? ? ? ????? kgf 3 6 7 .8 6 22nDSR ???mm 0. 70. 739022 0 .3 9 53 6 7 .8 6 2 6 1 2 039。mm 10）卷板時(shí) 板料不打滑的條件 ： 14n T n pM M M M? ? ? 6 6 314 3. 29 2 10 1. 38 1 10 9. 88 10n T nM M M? ? ? ? ? ? ? ? 10?? kgf 4 DM M M RR? ? ? 761 1 2 4 0( 1 . 6 9 2 1 . 8 1 5 ) 1 0 3 . 2 9 2 1 06 3 9 . 2 5 9 4??? ? ? ? ? ? ? ??? ???kgf 22 cts DR? ? ? ????? ? ? 2） 板料由平板開始彎曲時(shí) 的 初始彎矩 M1 4711 1. 5 4. 8 10 23 5 1. 69 2 10sM K W ?? ? ? ? ? ? ? kgf 傳動(dòng)系統(tǒng)的確定 鑒于上節(jié)的分析，考慮到所 設(shè)計(jì) 的 是 沖壓機(jī) ， 具有兩個(gè)主動(dòng)輥，而且要求結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)準(zhǔn)確，所以 選用齒輪傳動(dòng)。由單獨(dú)的傳動(dòng)系統(tǒng)控制，主要組成是：上輥升降電動(dòng)機(jī)、 沖壓機(jī) 、蝸輪副、螺母。雖然 沖壓機(jī) 不能預(yù)彎，但是可以通過手工或其它方法進(jìn)行預(yù)彎。 它的特點(diǎn)是：板料對(duì)中方便，工藝通用性廣，可以校正扭斜，錯(cuò)邊缺陷，可 以既位裝配點(diǎn)焊。其大小與設(shè)備及彎曲形式有關(guān)。 ，目前一般只能用于 10mm以下的板料。 結(jié)合上章 沖壓機(jī) 的類型， 擬訂了以下幾種方案，并進(jìn)行了分析論證。 沖壓機(jī) 制造業(yè)的技術(shù)革命，將引起裝備市場(chǎng)的結(jié)構(gòu)變化：數(shù)控技術(shù)推動(dòng)了 沖壓機(jī) 制造企業(yè)的歷史性的革命，數(shù)控機(jī)床有著高精度、高效率、高可靠性的特點(diǎn)，引進(jìn)數(shù)控設(shè)備在增強(qiáng)企業(yè)的應(yīng)變能力、提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面起到 了很好的作用，促進(jìn)了我國(guó)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。 a） b） c） a） 對(duì)稱式 沖壓機(jī) b） 不對(duì)稱式 沖壓機(jī) c） 四輥 沖壓機(jī) 圖 滾圓機(jī)原理 圖 用彎（卷）板機(jī)彎板， 其板的兩端需要進(jìn)行預(yù)彎，預(yù)彎長(zhǎng)度為 ＋（ 30~50）mm(L 為下輥中心距）。 彎曲成型的加工方式 在鋼結(jié)構(gòu)制作中 彎制成型的加工主要是卷板（滾圓）、彎曲（煨彎）、折邊和模具黑龍江工程 學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 壓制等幾種加工方法。當(dāng)卷制板厚較大或彎曲半徑較 小并超過設(shè)備工作能力時(shí)，在設(shè)備允許的前提下可采用熱卷的方法。 四輥 沖壓機(jī) ：分為側(cè)輥傾斜調(diào)整式四輥 沖壓機(jī) 和側(cè)輥圓弧調(diào)整式四輥 沖壓機(jī) 。根據(jù)三點(diǎn)成圓的原理，利用工件相對(duì)位置變化和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使板材產(chǎn)生連續(xù)的塑性變形，以獲得預(yù)定形狀的工件。 沖壓機(jī) 是一種將金屬板材卷彎成筒形、弧形或其它形狀工件的通用設(shè)備。國(guó)內(nèi)普遍以工作輥數(shù)量及調(diào)整形式等為標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行混合分類，一般分為： 沖壓機(jī) ：包括對(duì)稱式 沖壓機(jī) 、非對(duì)稱式 沖壓機(jī) 、水平下調(diào)式 沖壓機(jī) 、傾斜下調(diào)式 沖壓機(jī) 、弧形下調(diào)式 沖壓機(jī) 和垂直下調(diào)式 沖壓機(jī) 等。冷卷精度較高，操作工藝簡(jiǎn)便，成本低廉，但對(duì)板材的質(zhì)量要求較高（如不允許有缺口、裂紋等缺陷），金相組織一致性要好。輔運(yùn)動(dòng)指上輥的上升或下降運(yùn)動(dòng)，以及上輥在 O1 垂直平面的上翹、翻邊運(yùn)動(dòng)等。它們滾圓工作原理如圖 所示 。 沖壓機(jī) 制造業(yè)作為機(jī)床模具產(chǎn)業(yè)最大的買方市場(chǎng)，其中進(jìn)口設(shè)備 70%用于 沖壓機(jī) ，同時(shí)也帶動(dòng)了焊接、涂裝、檢測(cè)、材料應(yīng)用等各個(gè)行業(yè)的快速發(fā)展。但近年來，冷卷的能力正日益提高。缺點(diǎn)： ，需要跟換相適應(yīng)的上棍，因而不適 用多品種，小批量生產(chǎn)。所謂理論剩余直邊，就是指平板開始彎曲時(shí)最 小力臂。再利用側(cè)輥的移動(dòng)使鋼板端部發(fā)生彎曲變形，達(dá)到所需要。四輥 沖壓機(jī) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜造價(jià)又高。同時(shí)作為從動(dòng)軸，起調(diào)整擠壓的作用。 如圖 所示： 圖 皮帶式傳動(dòng)系統(tǒng)圖 這種傳動(dòng)方式具有傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音下的特點(diǎn)，同時(shí)以起過載保護(hù)的作用，這種傳動(dòng)方式主要應(yīng)用于具有一個(gè)主動(dòng)輥的 沖壓機(jī) 。 6 3 9 .2 5 922nDSR ? ?? ? ?mm 0. 40. 439022sin 35639 .25 9 6 12039。 39。mm 9） 沖壓機(jī) 空載時(shí) 的 扭矩 4nM : 1G ： 板料重量 G1: 22 61 7 .8 1 02 2 2 2nnDDSSGb?? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ??