【文章內(nèi)容簡介】 較選取連桿是曲柄滑塊機構(gòu)中的重要構(gòu)件，將曲柄和滑塊連在一起，并通過其運動將曲柄旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為滑塊的往復直線運動，在這個過程中，連桿相對于曲柄轉(zhuǎn)動而相對滑塊擺動。球頭式連桿不是一個整體，而是由連桿體和調(diào)節(jié)螺桿組成。調(diào)節(jié)螺桿下部的球頭與滑塊連接，連桿上部的軸瓦與曲軸連接。在實際生產(chǎn)中，一臺壓力機適用于各種模具，為了適應(yīng)不同閉合高度的模具，壓力機的裝木高度必須能夠調(diào)節(jié)。球頭式連桿通過調(diào)節(jié)螺桿調(diào)節(jié)。調(diào)整時，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺桿（不論手動還是電動）就可將調(diào)節(jié)螺桿旋進或旋出連桿體，則連桿長度減小或增大，裝模高度隨之增大或減小。在沖壓過程中，裝模高度應(yīng)該保持不變。否則，若裝模高度變大，可能造成工件報廢；若裝模高度變小，可能造成模具損壞或壓力機過載。為防止壓力機在沖壓過程中自行改變，在裝模高度調(diào)節(jié)機構(gòu)中設(shè)置有鎖緊裝載。本設(shè)計的鎖緊裝置又鎖緊塊和鎖緊螺釘組成，兩個鎖緊塊內(nèi)分別開有正反扣螺紋，鎖緊螺釘也以相同的正反螺紋與之配合，為使螺紋副的受力狀況合理，螺紋一般為鋸齒形或T形螺紋。擰緊鎖緊螺釘，可使兩鎖緊塊壓緊調(diào)節(jié)螺釘，達到防松的目的。球頭式的連桿結(jié)構(gòu)較緊湊，壓力機高度可以降低，但連桿的調(diào)節(jié)螺桿容易彎曲，且球頭加工困難。 連桿強度計算對以上各種連桿類型的比較，為實現(xiàn)連桿長度可調(diào)，現(xiàn)選擇球頭式連桿。調(diào)節(jié)螺桿材料為45鋼調(diào)質(zhì)，=1800 xPa。(1)根據(jù)檢驗公式計算有球面直徑：可取螺桿螺紋外徑：可取螺桿最小直徑：可取連桿直徑： 可取螺紋最小工作長度：可?。?）連桿強度校核連桿在工作載荷的作用下，有可能最小截面受壓縮破壞，螺紋牙的破壞等。因此設(shè)計時，應(yīng)對這幾方面進行校核。1）調(diào)節(jié)螺桿最大壓縮應(yīng)力校核上傳動壓力機在工作時連桿受壓力作用。由于調(diào)節(jié)螺桿截面較小，故一般校核調(diào)節(jié)螺桿的壓縮應(yīng)力即可：=式中： ——連桿上的作用力； ——調(diào)節(jié)螺桿的最小截面積； ——許用壓縮應(yīng)力。代入數(shù)據(jù)可得：== 1284 xPa≤1800 xPa故設(shè)計的該連桿滿足強度要求。（2）調(diào)節(jié)螺紋的強度校核調(diào)節(jié)螺紋一般采用特種止推螺紋或梯形螺紋。由于螺母（對球頭式的連桿，它就是連桿體）的材料一般比調(diào)節(jié)螺桿差，因此，檢驗螺母上的螺紋強度即可。螺紋的損壞有3種可能性，即牙齒根部的彎曲、剪切損壞和牙齒表面的擠壓損壞。只需校核彎曲強度即可。由于螺紋可以看成是作用在螺紋中勁處的懸臂梁，所以螺母的螺紋牙根處的最大彎曲應(yīng)力為： 式中 ——螺紋根部的彎矩； W——螺紋根部的截面系數(shù)。=()==式中 ——連桿上的作用力； ——螺紋的外徑； ——螺紋的內(nèi)徑； n ——螺紋的最少工作圈數(shù)。 n=式中 H ——螺紋的最小工作高度，即在裝模高度調(diào)節(jié)到最小時的螺紋工作 高度； S——螺距。 W=式中 ,Zhang Xianmin . Mechanism and machine : Wuhan University of Technology Press, 2004[22]. Ye Zhonghe, Lan Zhaohui, . Smith . Mechanisms and machine theory. Beijing:Beijing Higher Education Press 2001致謝經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。在這里首先要感謝我的老師。老師平日里工作繁忙，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從查閱資料到設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設(shè)計，CAXA制圖等整個過程中都給予了我精心的指導。我的設(shè)計基礎(chǔ)較為薄弱，但是老師仍然耐心地幫我糾正計算和圖紙中的錯誤。除了敬佩老師的專業(yè)知識外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也永遠是我學習的榜樣，并將積極地影響我一生的學習和工作。最后，還要感謝大學四年里，機械工程學院所有老師，為我打下機械專業(yè)知識的基礎(chǔ)，為我走向社會，走向工作崗位奠定堅實的基礎(chǔ)。同時還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。此次畢業(yè)設(shè)計才會順利完成！一、綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義材料的壓力成型領(lǐng)域廣泛是壓力機,如汽車，飛機，船舶，日用品等行業(yè)的零配件生產(chǎn)大多使用壓力機成形，尤其是中國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，使壓力機成形加工與生產(chǎn)進入了高速發(fā)展期。壓力機是國家工業(yè)的支柱和技術(shù)水平的標志。我國是壓力機的大國，擁有的壓力機數(shù)量、產(chǎn)量和產(chǎn)值均居世界首位．當前使用的壓力機種類很多，按傳動機構(gòu)的性質(zhì)分液壓傳動和機械傳動，機械傳動壓力機有曲柄式、螺旋式等。在沖壓成形領(lǐng)域．如汽車的板材成形生產(chǎn)中，大范圍、大批量應(yīng)用的設(shè)備是曲柄壓力機。目前國外現(xiàn)狀，由于汽車工業(yè)的迅速興起，曲柄壓力機以及其它制造設(shè)備也隨之蓬勃發(fā)展，在逐漸融入新技術(shù)，新材料后，更加推動了曲柄壓力機的改進與發(fā)展。傳動系統(tǒng)是曲柄壓力機的重要組成部分，其作用就是將電機的運動和能量按照一定的要求轉(zhuǎn)化為曲柄滑塊的運動。目前在國外，曲柄壓力機主要以批量生產(chǎn)在板沖和模鍛中被廣泛應(yīng)用，專業(yè)化程度越來越高，朝著高速度，高精度和自動化的目標在發(fā)展，普遍采用CNC控制。但最近幾年，多品種少量生產(chǎn)勢頭在國外越益強勁，要滿足經(jīng)濟的合理性，就要求制造機械擁有更高的柔性和通用性。在這種背景下，國外設(shè)計者們已經(jīng)在傳統(tǒng)的機械壓力機上經(jīng)過反復試驗，設(shè)計出一些具有創(chuàng)新的壓力機。這些壓力機可以適應(yīng)多變的工藝過程，通用性比以往有很大提高，擁有更高的柔性。其中機械驅(qū)動源采用液壓驅(qū)動，兼容了機械壓力機和液壓機的優(yōu)點，體現(xiàn)出未來壓力機的突出特征。目前國內(nèi)現(xiàn)狀，在國內(nèi)從事曲柄壓力機設(shè)計制造的企業(yè)非常多，分布也很廣，但這些企業(yè)生產(chǎn)的壓力機大多款式陳舊單一，檔次較國外比較低，只能占領(lǐng)中低端市場。只有個別企業(yè)靠自身研發(fā)與引進國外技術(shù)相結(jié)合的方式，生產(chǎn)出一些接近于國外先進技術(shù)水平的機床，如濟南第二機床廠的大型沖床就已經(jīng)返銷歐美。盡管我國現(xiàn)在已經(jīng)成為世界各種產(chǎn)品的加工中心，有大量曲柄壓力機投入使用，但其中由我國自行設(shè)計和制造的壓力機卻不多，大多是從國外引進或者與國外合作生產(chǎn)制造。進入21世紀以來，中國鍛壓機械行業(yè)通過技術(shù)引進，合作生產(chǎn)及合資等多種方式，已經(jīng)快速地提高了我國的沖壓設(shè)備整體水平，近年來設(shè)計制造的很多產(chǎn)品，其技術(shù)性能指標已經(jīng)能夠接近世界先進水平，但仍存在差距，主要體現(xiàn)在設(shè)備的高速性，高精度性和穩(wěn)定性方面。因此，如何繼續(xù)縮小與國外先進產(chǎn)品的距離仍是我國設(shè)備制造企業(yè)需要面對的挑戰(zhàn)。二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題 （1）壓力機傳動系統(tǒng)采用多級傳動，滿足多種工件的制造要求，改善傳統(tǒng)壓力機加工對象單一的局限性；（2）在滿足強度，剛度的條件下，對機身結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，力求節(jié)約成本，結(jié)構(gòu)簡單，保證穩(wěn)定性，并盡量減少振動和噪音；（3） 壓力機具有單次沖壓和連續(xù)沖壓的功能，提高生產(chǎn)率，降低工人勞動強度；（4）壓力機具有過載保護裝置，保證設(shè)備的安全運轉(zhuǎn)。三、研究步驟、方法及措施 （1）分析曲柄壓力機的工作原理，（2）分析曲柄壓力機的結(jié)構(gòu)；（3）掌握曲柄壓力機的設(shè)計方法和步驟；（4）對所設(shè)計的曲柄壓力機進行三維建模；（5）繪制曲柄壓力機相關(guān)工程圖并編寫曲柄壓力機說明書。四、研究工作進度 周次內(nèi)容第一周研究題目、收集并整理資料第二周寫文獻綜述第三周寫開題報告第四周初步的設(shè)計和計算、做開題考核PP第五周完成外文翻譯第六周完成機械壓力機工作機構(gòu)的相關(guān)計算第七周完成機械壓力機傳動機構(gòu)和能源系統(tǒng)的計算第八周進行機械壓力機機身部分的計算第九周完成機械壓力機機身部分的計算第十周繪制機械壓力機的裝配圖、制作中期考核PPT第十一周繪制機械壓力機的裝配圖第十二周機械壓力機的三維建模第十三周機械壓力機的三維建模第十四周機械壓力機的三維建模第十五周寫設(shè)計說明書第十六周制作結(jié)題答辯PPT第十七周審核修改答辯 五、主要參考文獻 [1].牟林,胡建華主編. . 北京:北京大學出版社,2010[2].張策主編. 機械原理與機械設(shè)計（下冊）.第2版. 北京:機械工業(yè)出版社,2011[3].鄒慧君,張青主編. . 北京:高等教育出版社,2010[4].（修訂版）. 北京:機械工業(yè)出版社,1987[5].機械設(shè)計實用手冊編委會. 機械設(shè)計實用手冊. 北京:機械工業(yè)出版社,2008[6].成大先主編. . 北京:化學工業(yè)出版社,2010[7].于惠力,馮新敏主編. 傳動件設(shè)計與實用數(shù)據(jù)速查. 北京:機械工業(yè)出版社,2010[8].華中工學院等五院(校)《機械傳動及曲柄壓力機》編寫組編. . 北京:人民教育出版社,1978[9].華中工學院等五院(校)《機械傳動及曲柄壓力機》編寫組編. . 北京:人民教育出版社,1978[10].《沖壓機械化與自動化》編寫組編. 沖壓機械化與自動化. 北京:機械工業(yè)出版社,1982[11].濮良貴,. 第八版. 北京:高等教育出版社，2007[12].孫桓,陳作模,葛文杰主編. . 北京:高等教育出版社，2006[13].. 北京:高等教育出版社，2004[14].鄧文英,(上冊).第五版. 北京:高等教育出版社，2008[15].Li Can ,Zhang Xianmin . Mechanism and machine : Wuhan University of Technology Press, 2004[16].Ye Zhonghe, Lan Zhaohui, . Smith . Mechanisms and machine theory. Beijing:Beijing Higher Education Press 2001六、指導教師意見 ……………………………………………………………………………………………指導教師簽字： 年 月 日七、系級教學單位審核意見：審查結(jié)果： □ 通過 □ 完善后通過 □ 未通過 負責人簽字：年 月 日　 一、國內(nèi)外現(xiàn)狀在鍛壓機械中, 機械壓力機是一種品種多、產(chǎn)量大的設(shè)備, 廣泛地用于航空、汽車、拖拉機、造船、電機電器、無線電、輕工業(yè)等部門。據(jù)有關(guān)資料介紹, 用機械壓力機生產(chǎn)的零件, 在汽車行業(yè)中, 對卡車占總零件數(shù)的45%55%之多, 對轎車、大卡車為60%75%, 在電機電器行業(yè)中占60%80%, 在無線電行業(yè)中占85%, 在日用制品行業(yè)中占98%。隨著新工藝新設(shè)備的不斷出現(xiàn), 一些形狀復雜的特殊零件可以直接成形。用機械壓力機加工的板料沖壓件代替的鑄件和鍛件, 根據(jù)零件結(jié)構(gòu)和形狀的不同, 其生產(chǎn)成本可降低50%70%, 零件重量減輕30%50%, 材料消耗量減少30%60%。國內(nèi)目前現(xiàn)狀,在汽車、航空航天、電子和家用電器領(lǐng)域，需要大量的金屬板殼零件，特別是汽車行業(yè)要求生產(chǎn)規(guī)?；④囆蛡€性化和覆蓋件大型一體化。進入21世紀，我國汽車制造業(yè)飛速發(fā)展，面對這一形勢，我國的板材加工工藝及相應(yīng)的沖壓設(shè)備都有了長足的進步。汽車覆蓋件是標志汽車質(zhì)量的最重要鈑金零件，是大型沖壓件的典型件，其生產(chǎn)目前主要有兩種方法：一是由多臺大重型機械壓力機配以自動化機械手，組成自動化柔性沖壓生產(chǎn)線；二是應(yīng)用大型多工位壓力機生產(chǎn)。單機連線自動化沖壓生產(chǎn)線 為滿足自動化沖壓生產(chǎn)線的需要，國內(nèi)知名壓力機生產(chǎn)企業(yè)在20世紀末期，就大力進行了高性能單機連線壓力機的研制生產(chǎn)。其中以濟南二機床集團公司、上海鍛壓機床廠、齊齊哈爾第二機床廠等為代表，先后研制了J47—12502000型閉式四點雙動拉深壓力機、S3P—630 型閉式四點壓力機、PE4 HH 600 2TS 四點單動壓力機、PD4 HH 800 600 2TS 四點雙動壓力機、30000kN 閉式雙點汽車大梁壓力機、成系列多連桿傳動單動壓力機及其他規(guī)格的大型雙動拉深壓力機。由它們組成的自動化沖壓生產(chǎn)線具有大噸位、大行程、大臺面，以及大噸位氣墊、機械手自動上下料系統(tǒng)、全自動換模系統(tǒng)和功能完善的觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)，生產(chǎn)速度快、精度高。這些單機連線已先后裝備了第一汽車制造廠、重慶長安汽車廠等汽車制造業(yè)的多條大型自動化沖壓生產(chǎn)線，并正在向更多的汽車廠和國外公司擴展。2006年8月，濟南二機床公司向泰國薩密特公司提供了一條32000kN大型沖壓生產(chǎn)線，充分滿足了汽車快速、高精度及高效的生產(chǎn)要求。這類生產(chǎn)線的典型配置和用途：開式單點壓力機加裝輥輪送料機( 或氣動送料機) 成線，可作單( 多) 工序連續(xù)沖壓，操作性良好；開式雙點壓力機加裝多工位送料裝置、開卷裝置和校平裝置，組成多工位連續(xù)沖壓生產(chǎn)線。由于占地少、工序間搬運小，所以正日益被沖壓生產(chǎn)看好；高速壓力機加裝凸輪分割型送料機、開卷校平裝置成線，沖制專用零件，如電動機硅鋼片等。大型多工位壓力機 在覆蓋件沖壓領(lǐng)域，大型多工位壓力機是最先進、最高效的沖壓設(shè)備，是高自動化、高柔性化的典型代表。通常由拆垛機、大型壓力機、三坐標工件傳送系統(tǒng)和碼垛工位等組成。生產(chǎn)節(jié)拍可達16～25次min，是手工送料流水線的4～5倍，是單機連線自動化生產(chǎn)線的2 ～3 倍。是當今世界汽車制造業(yè)應(yīng)首選的最先進的沖壓設(shè)備，目前世界上已能生產(chǎn)95000kN 的大型多工位壓力機。這類機床過去惟工業(yè)發(fā)達國家獨有，20世紀末到21世紀初我國也已開發(fā)研制，并取得成功。濟南二機床集團公司于1999年與德國萬加頓公司合作制造了兩臺20000kN 大型機械多工位壓力機，2005年初又與世界最大的