【文章內容簡介】 形擋塊開有 45度倒角，以便起到引導作用。為了使兩個側壓缸推力相同以及下托板在上升過程中的平穩(wěn)，使用齒輪齒條機構進行調節(jié)。第六塊熱壓板直接焊接于下托板上，它與下托板之間同樣有一厚度為 10mm 鋼板加強其強度。柱塞缸與焊接6 / 32在底座上的法蘭通過螺栓連接在一起，使用厚度為 14mm 的鋼板。四個柱塞缸通過兩組齒輪齒條控制同步壓力。立柱采用 H 鋼，型號為 28a。 柱塞結構該結構主要有兩部分組成柱塞和柱塞缸，兩者的結構分別表示如下圖示：圖 柱塞結構柱塞缸主要采用 14mm 的鋼板卷筒焊接而成，其結構簡單制造方便。將該結構安裝在下橫梁上，并通過一塊 14mm 厚的鋼板與之焊接為一體。鋼板上安裝法蘭以實現(xiàn)工作要求。 上托板結構為了考慮材料和該結構的受力特點，通過對不同結構形式的托板受力分析，選擇受力最小且受力最為合理的結構，其結構設計為兩邊帶有加強肋，中部為正方形結構且加強肋在其對角線上。結構示意圖如下所示：7 / 32圖 上托板結構詳細尺寸結構參考零件圖 BYSJ02。 下托板結構下托板是該機器的主要受力部件之一，為了使受力均勻和節(jié)省材料從而降低生產成本，在參考了以往的設計經驗并通過對不同結構形式的托板進行受力分析，最終選擇了受力最小且受力最為合理的結構，其結構設計為將托板均勻分成四部分，每部分的加強肋設計在其對角線上，連接柱塞法蘭的結構設計在該肋板的幾何中心上。結構如下圖所示：8 / 32圖 下托板結構詳細尺寸結構參考零件圖：BYSJ03。 平衡機構簡要設計 工作原理由于液壓系統(tǒng)在工作時，對柱塞缸的壓力油供應不均勻，而使下托板以及側壓板在工作時不平衡。為了使液壓缸柱塞將下托板頂起工作時下托板平衡的上升，及側壓板工作時平衡的對板坯進行加緊而設計了該平衡機構。它主要由齒輪齒條機構來保證，將兩個相同的齒輪安裝在同一根軸上，將齒條與下托板相連。在側壓板上的平衡機構的結構于此相同，在此僅以下托板處的平衡機構的結構為例加以說明。具體結構如下圖所示：9 / 32圖 平衡機構（齒輪齒條機構）參考了機械設計齒輪設計例題分析，由于該壓機的工作壓力最大為 90 噸，所以平衡機構中齒輪轉速不高，受力不是太大的特點，可將齒輪精度等級確定為 IT7(GB1009588)。選擇其材料為 40Cr（ ）硬度為 280HBS，齒條??2調 質的材料選為 45 鋼（調質）硬度為 240HBS，兩者材料硬度差為 40HBS，符合了設計的基本要求。現(xiàn)將其主要的設計過程簡要敘述如下：1)初選齒輪齒數(shù)為 =24，齒數(shù)比 u=4；1Z2)主要公式：接觸疲勞許用應力分度圓直徑： ??2E3H2. =???????????????T=Fd/2=11250 。?其中 F 為液壓缸工作參數(shù) 90t；d 為平衡軸直徑；有機械設計表 106 查得材料的彈性影響系數(shù) = ,有圖 1021d 按齒面硬度查齒輪的接EZ12aP10 / 32觸疲勞強度極限 =600 ；Hlim?aMP由圖 1019 去接觸疲勞壽命系數(shù) =。HNK3)按齒根彎曲強度設計時 =??FaS32d1YT?????????Z由圖 1020c 查得齒輪的彎曲疲勞強度極限 =500 ,查圖 1018 取彎FEaMP曲疲勞壽命系數(shù) =,取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，F(xiàn)NK故而 = ，??E=S?aMP載荷系數(shù) AV=??查表 105 查得 ?。??FaS=??齒輪的接觸疲勞強度決定了承載能，它僅與齒輪的直徑有關，為同時考慮制造及安裝方便，可將該齒輪的模數(shù)適當放大，取為 m=，這樣設計的齒輪齒條傳動既能滿足齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到了結構緊湊便于生產制造。齒輪的主要設計參數(shù)：材料：40Cr（調質）精度等級：IT7模數(shù)：壓力角：2 0176。齒 槽 寬 ： mm齒 頂 高 ： mm齒 根 高 ： mm齒 高 ： mm齒 厚 ： mm齒 根 圓 半 徑 ： mm11 / 32具體尺寸參閱零件圖：BYSJ04。 齒條的設計根據(jù)齒條的特性及該機構的特點，其設計參數(shù)有：材料：45 鋼（調質）精度等級：IT7模數(shù)：齒 形 角 ： 20176。齒 槽 寬 ： mm齒 頂 高 ： mm齒 根 高 ： mm齒 高 ： mm齒 厚 ： mm齒 根 圓 半 徑 ： mm結 構 示 意 圖 如 下 ：圖 齒 條 結 構參考零件圖：BYSJ05。 鍵的選擇根據(jù)平衡軸徑 d=25mm 查附表 普通平鍵（GB 10910962022 摘錄）選擇普通 A 型平鍵，主要參數(shù)： 87bh??12 / 32軸深 t= 轂深 t= 根據(jù)齒輪寬選鍵長 L=55mm；材料 Q275A (GB/10962022)。 軸承的選取根據(jù)前文中設計的軸的最小直徑 d=25mm 查機械設計手冊選取深溝球軸承代號為：6005。具體參數(shù)見下圖：其中，查機械設計課程設計附錄 深溝球軸承（GB/T 27694 摘錄）得到主要的參數(shù)值有：d=25mmD=47mmB=12mm。 側壓缸支架結構由于該支架主要對側壓缸起固定作用，將其焊接在熱壓板上，工作時隨熱壓板一起上下運動。經受力計算該結構主體部分可由 14mm 鋼板焊接；加強肋部分由 10mm 鋼板焊接組成，這種結構在受力方面比較理想。結構示意圖如下：13 / 32圖 側壓鋼支架三視圖具體尺寸參閱零件圖：BYSJ06。 側壓缸螺栓設計校核根據(jù)熱壓機的側壓力 10 噸以及部件的連接需要，初選公稱直徑為 13mm的螺栓，為保證其正常工作現(xiàn)對其進行校核。受軸向載荷的緊螺栓（靜載荷）連接的校核計算結果：工作載荷 　 Fc = kN 殘余預緊力系數(shù)　K = 總載荷　 　 F0 = kN 相對剛度　 　λ = 預緊力　 　 Fp = kN 螺栓機械性能等級 = 螺栓屈服強度 σs = 480 MPa 安全系數(shù) Ss1 = 214 / 32 螺栓許用應力 [σ] = MPa 選擇材料為：45 鋼 螺栓公稱直徑 Md = M13 螺栓小徑　d1 = mm 螺栓計算應力 σ = MPa 校核計算結果： σ≤[σ] 滿足強度要求受軸向載荷的緊螺栓（動載荷）連接校核計算結果：工作載荷 　 Fc = kN 相對剛度　 　λ = 螺栓材料：Q235A 螺栓抗拉強度 = 440 MPab? 螺栓屈服強度 = 240 MPas 抗壓疲勞強度 = 140 MPa1t? 尺寸因數(shù) ε = 1 制造工藝因數(shù) = 1tK 受力不均勻因數(shù) = 1u 缺口應力集中因數(shù) = ? 安全系數(shù) = 21aS 螺栓許用應力幅 = MPa??a 螺栓公稱直徑 = M12dM 螺栓小徑 = mm1 螺栓計算應力幅 = MPaa?校核計算結果： ≤ 滿足??故選擇公稱直徑為 13 的螺栓，材料為 Q235A， 處理。??3回 火15 / 32 立柱的設計校核 立柱采用工字鋼，根據(jù)熱壓機的對稱結構，立柱僅受拉力作用，沒有附加的彎矩和扭矩。由計算公式： 式中: ——所選材料的彈性極限，這里選取Q235A， =210MPa。? ?