【正文】 dS ddt d dt??? ( s in s in 2 )2 dR dt?????? （ ） 式中 ddt? 是曲柄的角速度 ? ，雖然壓力機(jī)在工作行程時，曲柄的角速度會減慢，但是由于這個變化小，在計算滑塊速度時候，仍然可以將角速度看作常數(shù)即： ddt? =? = 2 n? ? 弧度 /秒（ n 為曲柄轉(zhuǎn)速 r/min,即為滑塊每分鐘行程次數(shù)），將 ddt? 的值代入 （ ） 得 ： 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 20 B? 0 .1 0 5 ( si n si n 2 )2nR ????? （ mm/s） 、連桿和滑塊的受力 在進(jìn)行強(qiáng)度計算前，確定機(jī)構(gòu)中主要零件所受的力，忽略摩擦和零件本身的重量時滑塊受力如下圖所示： 圖 其中 1p 是坯料抵抗 變形的反作用力， N 是導(dǎo)軌對滑塊的約束反力。工作行程達(dá)時，滑塊向下運(yùn)動，導(dǎo)軌對滑塊的摩擦朝上，形成對滑塊阻力。 滑塊上的許可作用力： ? ? ? ?3 33 60. 1 0. 8 25 0 10 8. 49 101 16 0 80( 8 )8ABBadPNlr??? ??? ? ???? () 危險截面的剪應(yīng)力計算 AA面 ： 只需驗算剪應(yīng)力即可 截面 AA上的扭矩： T = 239550000Pn =816225N現(xiàn)在取 1b =70mm 1ad =（ 1z +2 *ah ） ?m =（ 19+2） ?6 =126mm 1od =45mm 1fd =(1z 2 *ah *2c )?m=(192? 12? )? 6=99mm D=? 1od =?45=72mm （ 13） 齒輪Ⅱ的尺寸如下 2d =2z ?m=71?6=426mm 2b =65mm 2ad =（ 2z +2 *ah ） ?m=(71+2) ? 6=438mm 2od =80mm 2fd =(2z 2 *ah *2c )?m =() ?6=411mm 1D = 2od =?80=128mm L=(～ )d≈ ?80=96 2od 0d = nm =?6=15mm 0D = 2fd 20d =4112?15=381mm 2D =（ 0D + 1D ） /2=381 1282+ = D=? ( 0D + 1D ） /2=381 1288? =63mm C= =?65= 基本結(jié)構(gòu)圖如下所示： 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 32 圖 連桿的設(shè)計 曲柄壓力機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu) 它不但能使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變成往復(fù)直線運(yùn)動，同時還能起力的放大作用 。 B、 柱銷式連桿 柱銷式連桿是長度不可調(diào)連桿，連桿體多為工字型截面?；瑝K內(nèi)孔安裝的上下球頭支座用法蘭固定，實現(xiàn)滑塊與連桿的聯(lián)結(jié)，球頭下支座下安裝壓塌塊式的過載保護(hù)裝置 滑塊的制造 滑塊有鑄件和焊接件兩種，此設(shè)計為小規(guī)格開式壓力機(jī)的滑塊，故采用鑄件 滑塊基本尺寸的確定 在曲柄壓力機(jī)的參數(shù)選擇中，滑塊中心線至機(jī)身的距離為 260mm，導(dǎo)軌通過
。 連桿類型的選擇 對以上兩種連桿類型的比較，為實現(xiàn)連桿長度可調(diào)，現(xiàn)選擇球頭式連桿，湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 33 軸瓦材料為 ZcuSn10Pb1,連桿體材料為灰鑄鐵（ HT200）。運(yùn)動中連桿作平面往復(fù)運(yùn)動，兩端分別與曲柄 頸和滑塊鉸接，按聯(lián)結(jié)方式連桿分為球頭式連桿和柱銷式連桿。 齒輪的設(shè)計 選擇齒輪類型、精度等級、材料及其齒輪 （ 1） 傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動 （ 2） 柄壓力機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選擇 7 級精度 （ 3） 料的選擇 ，由 《機(jī)械設(shè)計》 教材表 101得 小齒輪材料選擇為 40Cr(調(diào)質(zhì) )，硬度為 280HBS,大齒輪材料為 45 鋼（調(diào) 質(zhì)），硬度為 240HBS(調(diào)質(zhì) )，二者材料硬度差為 40HBS （ 4）選擇小齒輪的齒數(shù) 選擇小齒輪的齒數(shù) 1z 為 19 齒，則大齒輪的齒數(shù) 2z 為 2z =2i 1z ()即 2z = 19= 故 2z =71 （ 5）按齒面接觸強(qiáng)度計算設(shè)計 由計算公式 ? ? 211 Et dHk tT Zidi??????? ???? () tk 在 ~ 之間，現(xiàn)在 tk 為 =，《機(jī)械設(shè)計》教材表 106 查得 Ez = ,由 《機(jī)械設(shè)計》教材 圖 10— 21d 查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度lim1H? =600Mpa。 曲柄頸 Ad 與連桿大端軸承之間的摩擦 軸旋轉(zhuǎn)時，軸承對軸頸的摩擦力對軸頸中心形成與軸旋轉(zhuǎn)方向相反的阻力力矩。一般曲柄壓力機(jī) ? ＜ ，負(fù)載達(dá)到公稱壓力時曲柄轉(zhuǎn)角 ? 僅為 30 左右，因此曲柄壓力機(jī)負(fù)荷最重時 ?角遠(yuǎn)小于 1728?? ，可以認(rèn)為 cos? =1,tg? = sin? =? sin? ,則上面兩式就變?yōu)椋? ABp 187。 摩擦式離合器的優(yōu)缺點 優(yōu)點： 能隨時接合脫開，易實現(xiàn)調(diào)整行程便于調(diào)整模具；結(jié)合平穩(wěn)；可以傳遞大扭矩。 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 14 第二章 曲柄壓力機(jī)總體方案的設(shè)計 本設(shè)計采用的設(shè)計類型為開式單點。 AB 的級別由加工壓力達(dá)到公稱壓力時，比較剛性來決定。 壓力機(jī)通過沖模對材料施加超過屈服點的足夠壓力，在公稱壓力下壓力機(jī)雖然不破壞，但是床身的伸長和工作臺的撓度等各部位彈性變形對沖壓加工也有很大影響。 滑塊導(dǎo)軌 一種壓力機(jī)滑塊導(dǎo)軌裝置用于在一個周期中引導(dǎo)滑塊。 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 11 過載保護(hù)裝置 。沒有墊板的壓力機(jī)，其裝模高度等于壓力機(jī)的閉合高度。 (4）工作臺面尺寸 工作臺面長、寬尺寸應(yīng)大于模具下模座尺寸，并每邊留出 60～ 100mm，以便于安裝固定模具用的螺栓 、墊鐵和壓板。故應(yīng)選用比圖中曲線 1所示壓力更大噸位的壓力機(jī)。 壓力機(jī)的公稱壓力 我國規(guī)定滑塊下滑到距下極點某一特定的距離 Sp （此距離稱為公稱壓力行程，隨壓力機(jī)不同此距離也不同，如 JC2340 規(guī)定為 7mm,JA31400 規(guī)定為 13mm，一般約為（ ～ ）滑塊行程）或曲柄旋轉(zhuǎn)到距下極點某一特定角度α （此角度稱為公稱壓力角，隨壓力機(jī)不同公稱壓力角也不相同）時，所產(chǎn)生的沖擊力稱為壓力機(jī)的公稱壓力。離合器和制動器 對控制壓力機(jī)的間歇沖壓起重要作用，同時又是安全保證的關(guān)鍵所在，離合器的結(jié)構(gòu)對某些安全裝置的設(shè)湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 7 置產(chǎn)生直接影響。 動力傳動系統(tǒng) 動力傳動系統(tǒng)由電動機(jī)、傳動裝置（齒輪傳動或帶傳動）以及飛輪組成，其中電動機(jī)和飛輪是動力部件。但這種形式的床身結(jié)構(gòu)本身剛性較差，因而所能承受的載荷較小。雙滑塊式結(jié)構(gòu)較簡單，重量輕；楔式結(jié)構(gòu)支承面積大，但傳動效率低。 回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)：在滑塊與工作臺之間設(shè)有可裝置數(shù)十組模具的回轉(zhuǎn)頭，可按需要選用模具。冷擠壓 熱模鍛和雙動拉深等重型壓力機(jī)都使用閉式機(jī)身。為保證設(shè)備安全，常在壓力機(jī)上裝設(shè)過載保護(hù)裝置。短時的最大功率比平均功率大十幾倍以上，因此在傳動系統(tǒng)中都設(shè)置有飛輪。 機(jī)械壓力機(jī) 的規(guī)格用公稱工作力（千牛）表示，它是以滑塊運(yùn)動到距行程的下止點約 10～ 15 毫米處（或從下止點算起曲柄轉(zhuǎn)角 約為 15176。進(jìn)入新世紀(jì)后，仍然有新的發(fā)展，并不斷完善。 （ 3） 改善滑塊導(dǎo)向，提高運(yùn)動精度。金屬板材成形設(shè)備的范圍很廣。 一般地，曲軸式和曲拐軸式的偏心壓力機(jī)主要應(yīng)用于中型、大型噸位上，而在不需要壓力很大的鍛壓成型工藝中，無須使用大噸位的、且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的曲軸式或曲拐軸式壓力設(shè)備。湖南科技大學(xué)本科 生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） I 曲柄壓力機(jī)偏心機(jī)構(gòu)設(shè)計 摘要 中文摘要 鍛壓 機(jī)械是為實現(xiàn)鍛壓工藝服務(wù)的。實現(xiàn)偏心，目前有三種形式，即：曲軸式的偏心，曲拐軸式的偏心以及偏心軸式的偏心。它們對制造技術(shù)提出了更新、更高的要求，推動了包括金屬板材成形設(shè)備在內(nèi)的制造裝備的持續(xù)向前發(fā)展。瑞士 BRUDERER 公司的產(chǎn)品則設(shè)有油 水冷卻器，以控制溫度的變化，確保工作精度。 數(shù)控 壓力機(jī)的發(fā)展已經(jīng)有數(shù)十年的歷史，技術(shù)已經(jīng)比較成熟。 機(jī)械壓力機(jī) 在數(shù)量上約占各類鍛壓機(jī)械總數(shù)的一半以上。 機(jī)械壓力機(jī) 的 載荷 是沖擊性的，即在一個工作周期內(nèi)鍛壓工作的時間很短。 生產(chǎn)中，有可能發(fā)生超過壓力機(jī)公稱工作力的現(xiàn)象。 閉式壓力機(jī)： 機(jī)身呈框架形（圖 [閉式壓力 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 5 圖 機(jī) ]），機(jī)身前后敞開，剛性好，精度高，工作臺面的尺寸較大，適用于壓制大型零件，公稱工作力多為 1600～ 60000 千牛。在壓力機(jī)的一次行程中，各工位同時進(jìn)行各道成形工序，制成一個工件。過去多用曲柄連桿機(jī)構(gòu) ,為提高剛性多已改用雙滑塊式和楔式。 開式曲柄壓力機(jī)和閉式曲軸壓力機(jī)各 自 特點 ： 開式曲柄壓力機(jī)的 C形床身三面敞開，特別適用于大張板料邊緣的沖壓加工。機(jī)身首先要滿足剛度、強(qiáng)度條件，有利于減振降噪，保證壓力機(jī)的工作穩(wěn)定性。 操縱系統(tǒng) 操縱系統(tǒng)包括離合器、制動器和操縱機(jī)構(gòu)。壓力的大小隨 滑塊下滑的位置不同，也就是隨曲柄旋轉(zhuǎn)的角度不同而 不同，如 圖 中曲線 1所示。圖中，最大拉深力雖然小于壓力機(jī)的最大公稱壓力，但大于曲柄旋轉(zhuǎn)到最大拉深力位置時壓力機(jī)所發(fā)出的沖壓力，也就是拉深沖壓力曲線不在壓力機(jī)許用壓力曲線范圍內(nèi)。應(yīng)根據(jù)材料的變形要求和生產(chǎn)率來考慮。 壓力機(jī)的裝模高度 指壓力機(jī)的閉合高度減去墊板厚度的差值。常用壓力機(jī)的技術(shù) 參數(shù)可查閱相關(guān)手冊。 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 12 圖 壓塌塊過載保護(hù)裝置 壓塌式過我保護(hù)裝置的缺點是不能準(zhǔn)確地限制過載力，因為壓塌塊的破 不僅由作用在它上面的外力決定，同時還與壓塌塊的材料疲勞有 關(guān)。對壓力機(jī)來說靜態(tài)等級是個主要因素，但壓力機(jī)的剛性也是一個不可忽視的重要因素，這就是壓力機(jī)的強(qiáng)度問題。如 A2 級， B1 級這樣的區(qū)別說明壓力機(jī)等級對制件就有不同影響。 精度高的壓力機(jī)能延長模具壽命，所生產(chǎn)的沖壓件的質(zhì)量也好。現(xiàn)在選擇 Z64 型石棉塑料。這三個力交與一點 B，組成一個平衡的匯交力系，根據(jù)力平衡的原理，從力的三角形中可以求得力 1p 、N、 ABp 之間關(guān)系： ` N= 1N ptg?? 由（ ）式知 sin sin? ? ?? 當(dāng) ? = 090 ， ? 達(dá)到最大值，如取 ? =， ? = 090 時， 1728? ??? 。 支承頸與軸承之間的摩擦 軸旋轉(zhuǎn)時，軸承對軸頸的摩擦力對軸頸中心形成與軸旋轉(zhuǎn)方向相反的 阻力力矩。 mm () 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 28 抗扭截面系數(shù) ： TW = 3d =102400 3mm () 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 ： ? ?7 .9 7TT M P aW??? ? ? () 根據(jù)經(jīng)驗公式： ? ? ? ?0. 7 0. 7 16 3 11 4 M P a??? ? ? ? () 故該軸在截面 AA 的強(qiáng)度 是 足夠的，由第三章附錄可知，鍵槽的的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小 ，所以只需驗算剪應(yīng)力即可。 曲柄壓力機(jī)工作時連桿傳遞工作載荷，要求有足夠的強(qiáng)度。大端多為剖式，小端通過柱銷與調(diào)節(jié)