【文章內容簡介】 交 流 電 動 機 混 合 驅 動 的 雙 自 由 度 的 多 桿 可 控 機 構 。 該 機 構 既 可 實 現(xiàn)滑 塊 的 低 速 鍛 沖 動 作 及 滑 塊 給 定 運 動 軌 跡 ， 也 可 實 現(xiàn) 機 械 壓 力 機 在 無 離 合 器與 制 動 器 時 滑 塊 停 在 任 意 給 定 行 程 位 置 和 滑 塊 行 程 自 動 可 調 ， 值 得 進 一 步研 究 和 推 廣 應 用 。 設 計 方 案 的 可 行 性 分 析 和 預 期 目 標機 械 壓 力 機 是 通 過 曲 柄 滑 塊 機 構 將 電 動 機 的 旋 轉 運 動 轉 換 為 滑 塊 的 直 線往 復 運 動 ， 對 坯 料 進 行 成 形 加 工 的 鍛 壓 機 械 。 機 械 壓 力 機 動 作 平 穩(wěn) ,工 作 可靠 ,廣 泛 用 于 沖 壓 、 擠 壓 、 模 鍛 和 粉 末 冶 金 等 工 藝 。本 課 題 研 究 的 內 容 為 鍛 壓 機 的 間 歇 傳 動 箱 ， 其 工 作 原 理 為 ： 由 電 動 機 通過 三 角 皮 帶 驅 動 大 皮 帶 輪 （ 通 常 兼 作 飛 輪 ） ,經 過 弧 面 凸 輪 和 離 合 器 帶 動 分度 盤 ,驅 動 曲 軸 使 滑 塊 和 凸 模 直 線 下 行 。 鍛 壓 工 作 完 成 后 滑 塊 回 程 上 行 ,離合 器 脫 開 ， 同 時 制 動 器 接 通 ， 使 滑 塊 停 止 在 上 止 點 附 近 。 為 了 實 現(xiàn) 間 歇 傳 動 ， 需 要 采 用 空 間 弧 面 凸 輪 和 分 度 盤 ， 即 凸 輪 每 旋 轉 一轉 只 有 一 定 的 角 度 參 加 工 作 。機械壓力機的載荷是沖擊性的，即在一個工作周期內鍛壓工作的時間很短。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)中需設置飛輪。按平均功率選用的電動機啟動后，飛輪運轉至額定轉速，積蓄動能。凸模接觸坯料開始鍛壓工作后，電動機的驅動功率小于載荷，轉速降低，飛輪釋放出積蓄的動能進行補償。鍛壓工作完成后，飛輪再次加速積蓄動能，以備下次使用。 機械壓力機上的離合器與制動器之間設有連鎖裝置,以保證離合器接合前制動器一定松開,制動器制動前離合器一定脫開。機械壓力機的操作分為連續(xù)、單次行程和微動，通過控制離合器和制動器來實現(xiàn)的。 計 方 案 的 技 術 參 數(shù)根據機械部標準 JB139574，選用標稱壓力 Fg=63KN，固定行程 S=50mm,行程次數(shù) 的技術。min/60次?n 動 機 的 選 用機械壓力機的載荷是沖擊性的，即在一個工作周期內鍛壓工作的時間很短。短時的最大功率比平均功率大十幾倍以上，為了避免浪費，在傳動系統(tǒng)中按平均功率選用電動機。為了滿足短時大功率的需求，需設儲能元件。本課題選用飛輪做儲能元件。當飛輪運轉至額定轉速，積蓄動能。開始鍛壓工作后，電動機的驅動功率小于載荷，轉速降低，飛輪釋放出積蓄的動能進行補償。鍛壓工作完成后，飛輪再次加速積蓄動能，以備下次使用。具體計算過程如下 [1]：工作過程的平均功率為： m WWtP ????// 7654321工件變形功： JFhFggg 63*.*.00 ??拉伸墊工作功： JS58//2工作行程摩擦消耗能量： 工作行程彈性變形消耗能量： *2/14??? 空程消耗能量： J635 單次行程，滑塊停頓，飛輪空轉消耗能量： JtN05.)(106?單次行程，離合器接合消耗能量： ?由以上數(shù)據求出平均功率： wPm65?電動機所需功率： wPkPmm1064798*)(????所以，選用 Y90S4 電動機，P=, n=1400r/min 輪 的 設 計 計 算 輪 的 計 算 方 法傳動系統(tǒng)中需要設置飛輪，所以大帶輪還具有飛輪的功能。具體計算方法如下 [2]：計算功率： *.??選擇帶型：選 Z 型帶確定帶輪基準直徑： md801驗算帶速： ,/*6SnV???因為 525,所以帶速合適.確定大帶輪基準直徑： mid250,2408312 圓 整 為初定中心距： ma0?帶所需基準長度： ??.10,)(2/ 01210 laddl dd ?????? 取?實際中心距： mla 23/.00 ????? 驗算小帶輪上的包角： 00001 138/.57*)(812 ???d計算單根 V 帶的額定功率： kwkPlar *)()(0 ??????計算 V 帶的根數(shù)： .4,../2/ 根取rcaPz計算壓軸力：???? NFzp 3962/18sin*534/sin*2 01mi0min ???? 輪 的 材 料 選 用帶輪材料為 HT200 輪 的 結 構 設 計大、小帶輪均為腹板式帶輪厚度： mB50?飛輪直徑: =172mm4 243211 )/(*3BwwdD?????)/7(, 帶 輪 連 接 件 的 選 用a、鍵的選用根據工作情況選擇圓頭平鍵。由連接件所在軸段的軸 d=20mm查表得：鍵的寬度 b=16mm, 鍵的高度 h=6mm。 由輪轂的寬度并參考鍵的長度系列表?。烘I長 L=45mmb、鍵的強度校核因為平鍵的連接強度為：，*43/*2103 ??kldTp? 6X45GB/T10962022圖 小帶輪圖 大帶輪 面 凸 輪 及 分 度 盤 設 計 計 算傳動系統(tǒng)的間歇傳動靠空間弧面凸輪和分度盤實現(xiàn)?；∶嫱馆喎譃檫\動角度、靜止角度，即凸輪每旋轉一轉只有一定的角度參加工作?；∶嫱馆喓头侄缺P合稱弧面凸輪分度器?；∶嫱馆喎侄绕魇禽斎胼S上的弧面共軛凸輪與輸出軸上的分度輪無間隙垂直嚙合的傳動裝置?；∶嫱馆嗇喞娴那€段驅使分度輪轉位，直線段使分度輪靜止，并定位自鎖。通過該機構將連續(xù)的輸入運動轉化為間歇式的輸出運動。依靠這個原理實現(xiàn)鍛壓機的間歇傳動。 面 凸 輪 及 分 度 盤 運 動 參 數(shù) 計 算 [4]凸輪角速度： = =301nw??49?凸輪分轉角： 8f?凸輪停歇角： 000 86??fd凸輪角位移： 1?凸輪和分度盤分度期時間： Swtff ????凸輪和分度盤停歇期時間： ttfd )/2(1?凸輪分度廓線旋向及旋向系數(shù)：選用左旋，p=+1凸輪分度廓線頭數(shù)：選用雙頭，H=2分度盤分度數(shù)：I=3分度盤滾子數(shù)：Z=HI=6分度盤分度期運動規(guī)律，選用變正弦加速度：當 時：810?T ??Ts??4sin/??? )4cos1(/Tv?????當 時：8/7/1?T )]3/42sin(/92[4Ts ???? )]3/4cos(31[4/Tv?????當 時：18/7? )4sin/4(Ts????? )4cos1(/v?????分度盤分度期轉位角： 0002363?If?分度盤分度期角位移： Sfi1分度盤分度期角速度： 9/8/2Vtwff??分度盤與凸輪在分度期的角速比： 3/2/412 vv??分度盤與凸輪在分度期的最大角速比： ??.*min2?w動停比：k= 49/3/?dft 面 凸 輪 及 分 度 盤 主 要 幾 何 尺 寸 計 算中心距 ：c=100mm 許用壓力角 ： ???045?分度盤節(jié)圓半徑： ????.245tan/]tan[mx122 cmwcRp ?????取 .462mp 弧面凸輪節(jié)圓半徑： ccpp46021? 分度盤上滾子夾角： 00/3/6??zz?滾子半徑： )sin()(2?Rpr ?取 cmRr14?滾子高度： ,*).().( ??rb取 b=16cm.滾子頂部與凸輪間隙：e=()b=()*16= 取 e=4cm.相對兩滾子頂部距離： .10864*20 cmbRHp??? 相對兩滾子底部距離： i 7?凸輪定位環(huán)側面長度： h=b+e=16+4=20cm凸輪頂弧面半徑： ????cmRcRbRrpc 42,???????? 取?凸輪寬度 L： )/sin()/(2zpe?)/os(zrelL??59L 取 L=75cm 面 凸 輪 的 結 構 圖圖 弧面凸輪 合 器 及 制 動 器 的 選 用機械壓力機的操作分為連續(xù)工作、單次行程工作和微動工作，這些動作是通過控制離合