【正文】 大端多為剖式，小端通過(guò)柱銷(xiāo)與調(diào)節(jié)螺桿聯(lián)結(jié)。 mm () 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(yàn)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(guò)盈配合的小 ，所以只需驗(yàn)算剪應(yīng)力即可。這三個(gè)力交與一點(diǎn) B，組成一個(gè)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(shí)， 1728? ??? 。 精度高的壓力機(jī)能延長(zhǎng)模具壽命，所生產(chǎn)的沖壓件的質(zhì)量也好。對(duì)壓力機(jī)來(lái)說(shuō)靜態(tài)等級(jí)是個(gè)主要因素，但壓力機(jī)的剛性也是一個(gè)不可忽視的重要因素，這就是壓力機(jī)的強(qiáng)度問(wèn)題。常用壓力機(jī)的技術(shù) 參數(shù)可查閱相關(guān)手冊(cè)。應(yīng)根據(jù)材料的變形要求和生產(chǎn)率來(lái)考慮。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。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。過(guò)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。 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(jì)（論文 ） 5 圖 機(jī) ]），機(jī)身前后敞開(kāi)，剛性好，精度高，工作臺(tái)面的尺寸較大，適用于壓制大型零件，公稱(chēng)工作力多為 1600～ 60000 千牛。 機(jī)械壓力機(jī) 的 載荷 是沖擊性的，即在一個(gè)工作周期內(nèi)鍛壓工作的時(shí)間很短。 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。它們對(duì)制造技術(shù)提出了更新、更高的要求，推動(dòng)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。湖南科技大學(xué)本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） I 曲柄壓力機(jī)偏心機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘要 中文摘要 鍛壓 機(jī)械是為實(shí)現(xiàn)鍛壓工藝服務(wù)的。金屬板材成形設(shè)備的范圍很廣。進(jìn)入新世紀(jì)后，仍然有新的發(fā)展，并不斷完善。短時(shí)的最大功率比平均功率大十幾倍以上，因此在傳動(dòng)系統(tǒng)中都設(shè)置有飛輪。冷擠壓 熱模鍛和雙動(dòng)拉深等重型壓力機(jī)都使用閉式機(jī)身。雙滑塊式結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，重量輕；楔式結(jié)構(gòu)支承面積大，但傳動(dòng)效率低。 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng) 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置（齒輪傳動(dòng)或帶傳動(dòng)）以及飛輪組成，其中電動(dòng)機(jī)和飛輪是動(dòng)力部件。 壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力 我國(guó)規(guī)定滑塊下滑到距下極點(diǎn)某一特定的距離 Sp （此距離稱(chēng)為公稱(chēng)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(diǎn)某一特定角度α （此角度稱(chēng)為公稱(chēng)壓力角，隨壓力機(jī)不同公稱(chēng)壓力角也不相同）時(shí)，所產(chǎn)生的沖擊力稱(chēng)為壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力。 (4）工作臺(tái)面尺寸 工作臺(tái)面長(zhǎng)、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。 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 11 過(guò)載保護(hù)裝置 。 壓力機(jī)通過(guò)沖模對(duì)材料施加超過(guò)屈服點(diǎn)的足夠壓力，在公稱(chēng)壓力下壓力機(jī)雖然不破壞，但是床身的伸長(zhǎng)和工作臺(tái)的撓度等各部位彈性變形對(duì)沖壓加工也有很大影響。 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 14 第二章 曲柄壓力機(jī)總體方案的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用的設(shè)計(jì)類(lèi)型為開(kāi)式單點(diǎn)。一般曲柄壓力機(jī) ? ＜ ，負(fù)載達(dá)到公稱(chēng)壓力時(shí)曲柄轉(zhuǎn)角 ? 僅為 30 左右，因此曲柄壓力機(jī)負(fù)荷最重時(shí) ?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。 齒輪的設(shè)計(jì) 選擇齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及其齒輪 （ 1） 傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng) （ 2） 柄壓力機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選擇 7 級(jí)精度 （ 3） 料的選擇 ，由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 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(jì)算設(shè)計(jì) 由計(jì)算公式 ? ? 211 Et dHk tT Zidi??????? ???? () tk 在 ~ 之間，現(xiàn)在 tk 為 =，《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材表 106 查得 Ez = ,由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材 圖 10— 21d 查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度lim1H? =600Mpa。 連桿類(lèi)型的選擇 對(duì)以上兩種連桿類(lèi)型的比較，為實(shí)現(xiàn)連桿長(zhǎng)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(jì)（論文 ） 33 軸瓦材料為 ZcuSn10Pb1,連桿體材料為灰鑄鐵（ HT200）。 B、 柱銷(xiāo)式連桿 柱銷(xiāo)式連桿是長(zhǎng)度不可調(diào)連桿，連桿體多為工字型截面。 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(xiǎn)截面的剪應(yīng)力計(jì)算 AA面 ： 只需驗(yàn)算剪應(yīng)力即可 截面 AA上的扭矩： T = 239550000Pn =816225N 電動(dòng)機(jī)功率的確定 ()gN KP KN? () 630 ( )KN??? 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 16 （ K 為系數(shù)，取 ，gP為壓力機(jī)公稱(chēng)壓力，單位為 KN） 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 電機(jī)的選擇，附錄九附表 91，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用二級(jí)傳動(dòng)（第一級(jí)為帶傳動(dòng)，第二級(jí)為齒輪傳動(dòng)），故電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min,即查得電機(jī)相應(yīng)參數(shù)為： 電機(jī)型號(hào)： Y160M— 6 額定功率： 滿載轉(zhuǎn)速： n=970r/min 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 T= 電動(dòng)機(jī)軸伸出端直徑 d=42 電動(dòng)機(jī)軸伸出端安裝尺寸 110mm 電動(dòng)機(jī)中心高度 160mm 電動(dòng)機(jī)外形尺寸長(zhǎng) ? 寬 ? 高 =600? 325? 335 傳動(dòng)比的計(jì)算與分配 根據(jù)滿載轉(zhuǎn)速和滑塊行程次數(shù)得總傳動(dòng)比 i 970 ?? () 第一級(jí)為帶傳動(dòng) 1 ? 1(2 4)i?? 第二級(jí)為齒輪傳動(dòng) 2i = 2(3 5)i?? （ 1）主要由偏心連桿和滑塊組成的工作機(jī)構(gòu) （ 2）由電動(dòng)機(jī)、皮帶輪、皮帶、飛輪等組成傳動(dòng)系統(tǒng) （ 3） 制動(dòng)器、離合器和機(jī)身等 曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)原理圖 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 17 ⅡⅠ 曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)原理圖 圖 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 18 第三章 曲柄滑塊 的受力分析 滑塊的位移與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系 滑塊經(jīng)連桿與曲柄連接，滑塊的位移與曲柄轉(zhuǎn)角之間存在一定的規(guī)律，這個(gè)規(guī)律可由下圖之間的幾何關(guān)系得出： 11 ()BS O B O B O B O A A B??? ? ? ? ? ( 1 c os ) ( 1 c os )RL??? ? ? ? ( 1 c o s ) ( 1 c o s )LRR????? ? ? ????? （ ） 令 LR ?? （ ? 為連桿系數(shù)）代入 （ ） 式得： 1(1 c o s ) (1 c o s )BSR ?????? ? ? ????? （ ） 在 ? OAB 中求得： Sina = AA RSinLL??? sin??? （ ） 因?yàn)?2cos 1 Sin???? ,將（ ） 式代入此式，即： 22c os 1 Sin? ? ??? （ ） 將（ ）代入（ ）得 1(1 c o s ) (1 c o s )BSR ?????? ? ? ????? （ ） 根據(jù)二項(xiàng)多項(xiàng)式公式將 221 Sin??? 展開(kāi)， 由于一般 ? 小于 ，展開(kāi)后取前二項(xiàng)已經(jīng)有足夠的精確度，所以 21 Sin??? 2211 2 Sin???? ，將次式代入 （ ） 得： ( 1 c o s ) ( 1 c o s 2 )4BSR ?????? ? ? ????? （ ） 由圖可知 ， S 為滑塊行程為 100mm ， R 為曲柄半徑，當(dāng) ? 090= 時(shí)，100 5022B SSR? ? ? ?， ? 的近似值一般 在 ~，常用 ? ? ，現(xiàn)在取 ? =， 即? = 50 5000 .1 0 .1RRLL ? ? ? ? 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 19 圖 ( 1 c o s ) ( 1 c o s 2 )4BSR ?????? ? ? ????? 按照微分原理，對(duì)位移 BS 對(duì)時(shí)間 t 求導(dǎo)數(shù)，可以得到滑塊速度 B? ，即： B? = BBdS 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(shí)，曲柄的角速度會(huì)減慢，但是由于這個(gè)變化小，在計(jì)算滑塊速度時(shí)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(jì)（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(jì)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(shí)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(duì)滑塊的約束反力。即使一般的沖裁，超過(guò)其能力 80%時(shí)，就不能保證模具間隙的均勻。 壓力機(jī)的精度等級(jí) 壓力機(jī)的精度通常是以其靜態(tài)精度和剛性來(lái)表示，靜態(tài)下的精度等級(jí)，可按日本 JIS壓力機(jī)靜態(tài)精度指標(biāo)規(guī)定劃分為特級(jí)、 1 級(jí)、 2 級(jí)、 3 級(jí)。所以在實(shí)用上為： HminH１＋ 10≤H≤Hmax H１－ 5