【導(dǎo)讀】導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出。校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。電子版，允許論文被查閱和借閱?？梢圆捎糜坝　⒖s印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。運動和能量傳給工作機(jī)構(gòu)，通過滑塊給模具施加力，從而使毛坯產(chǎn)生變形。本次設(shè)計為J23-100型開式可傾壓力機(jī)，參照國內(nèi)現(xiàn)有相關(guān)型號壓力機(jī)，定總傳動方案；其次，設(shè)計主要零部件；最后，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評估。本次設(shè)計方案均采用同類設(shè)計中最新的零件類型及布置方式。器和制動器進(jìn)行氣動連鎖控制。的目的，以適應(yīng)不同高度的模具。并裝有過載保護(hù)裝置、滑塊平衡裝置等，使機(jī)器更加安全、可靠。

　　

【正文】 221 iMM nn ? 2i—— 第一級齒輪的傳動比； wC—— 彎曲應(yīng)力設(shè)計； ?? cos21zCw 1z—— 小齒輪齒數(shù)； 45 ?—— 齒輪壓力角； Y—— 齒形系數(shù)，對于 斜齒輪，擇選當(dāng)量齒數(shù)來查，當(dāng)量齒數(shù)為： ?3coszzd ? ?—— 螺旋角； m—— 齒輪模數(shù)，當(dāng)為斜齒輪時，用法向模數(shù)nm； B—— 齒寬（ m）； jK—— 載荷集中系數(shù)； d—— 動載系數(shù)； ? ?w?—— 許用彎曲應(yīng)力。 有上述公式可得 : 彎曲應(yīng)力系數(shù)： 2cos21 ????? ?zC w 當(dāng)量齒數(shù)： 17cos 33 ??? ?zd zz 齒寬： mmmB m ???? ? ??dB 齒周速度： smnv / ???? ? 由上述數(shù)據(jù)，查表可得：?Y， ?jK， 1dK 代入公式可求： Paw 692 101623/32 ?????? ???? 查表可得：? ? Paw 5103000 ??? 46 所以：? ?ww ?? ?，設(shè)計的該齒輪符合彎曲強(qiáng)度校核要求。 對于該齒輪還應(yīng)該核算齒面的接觸強(qiáng)度，其計算公式為： ? ?djcc B MKKACa ??? 1 式中： B—— 齒寬（ m）； A—— 兩齒輪間的中心距（ m）； cC—— 接觸應(yīng)力系數(shù)； a—— 齒輪形式系數(shù)，斜齒圓柱齒輪 ~?a； c?—— 計算接觸應(yīng)力（ Pa）； ??c—— 許用接觸應(yīng)力（ ）。 計算接觸應(yīng)力系數(shù)，其計算公式為： iiEc ）（ ????? 代入數(shù)據(jù)得： )(202sin 311 ???????cC 查表得：?a 由此可求得計算接觸應(yīng)力： Pac 98216 133/32 14195 33 ???????? ??? 查表可得：? ? Pac ??? 所以? ?cc ?? ?，設(shè)計的該齒輪符合接觸強(qiáng)度校核要求。 由此可知，該齒輪符合強(qiáng)度要求。 47 第二級齒輪傳動設(shè)計 （ 1）選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù) 為了保證運動平穩(wěn)性，本次設(shè)計選擇斜齒傳動；曲柄壓力機(jī)屬于鍛壓設(shè)備，根據(jù)資料顯示選取精度等級為八級；由機(jī)械設(shè)計課本查得，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為： 240HB，小齒輪為齒輪軸，材料為 45 鋼（調(diào)制），硬度為： 260HB （ 2）初選小齒輪齒數(shù)171?z,大齒輪齒數(shù) 3212 ????? izz。 （ 3）選取螺旋角β 斜齒圓柱齒輪傳動的螺旋角β不宜選得過大，常在 8 186?！?20176。之間選擇，初選β =14 。 （ 5） 模數(shù)tm的計算 13 .6 4mm~ . 5~)~( 3322 ???? ）（zMmmnt ? 由于 ?costn mm ? 查表可得：mmn 12 代入上式可得： mmm nt 12cos ??? ?? 所以： mmzmd t ???? mmzm t ???? 48 其中心距為：mmdda 21 ????? 校核 對于開始傳動的齒輪，一般核算其彎曲強(qiáng)度即可，其計算公 式為： ? ?wndjww BYm MKKC ?? ?? 2 1 有公式可得 : 彎曲應(yīng)力系數(shù)： 2cos21 ????? ?zC w 當(dāng)量齒數(shù)： 17cos 33 ??? ?zd zz 齒寬： mmmB m 1441212 ???? ? ??dB 由上述數(shù)據(jù)，查表可得：?Y， ?jK， 1dK 代入公式可求： Paw 692 ?????? ???? 查表可得：? ? Paw 5103000 ??? 所以：? ?ww ?? ?，設(shè)計的該齒輪符合彎曲強(qiáng)度校核要求。 對于該齒輪還應(yīng)該核算齒面的接觸強(qiáng)度，其計算公式為： ? ?djcc B MKKACa ??? 1 計算接觸應(yīng)力系數(shù)，其計算公式為： 49 iiEC c31 ）（ ????? 代入數(shù)據(jù)得： )(202sin 311 ???????cC 查表得： ?a 由此可求得計算接觸應(yīng)力： Pac 1703 810144 3346 33 ???????? ??? 查表可得：? ? Pac ??? 所以? ?cc ?? ?，設(shè)計的該齒輪符合接觸強(qiáng)度校核要求。 由此可知，該齒輪符合強(qiáng)度要求。 傳動軸的設(shè)計 （ 1）高速軸的設(shè)計 求出輸出軸 上的功率1nM mNiMM gn ???? 帶入公式可得： ? ? mmmMd n 3 53 101 ?????? ? 可選取mmd 11001 ? （ 2） 二級傳動軸的設(shè)計 求出輸出軸上的功率nM 50 mNiiMM gn ????? ? ?mmmMd n 3 53 202 ?????? ? 可選取mmd 8002 ? 連桿的設(shè)計 連桿的比較選取 連桿是曲柄滑塊機(jī)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(fù)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(jī)適用于各種模具，為了適應(yīng)不同閉合高度的模具，壓力機(jī)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(jìn)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(jī)過載。為防止壓力機(jī)在沖壓過程中自行改變，在裝模高度調(diào)節(jié)機(jī)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(dá)到防松的目的。 球頭式的連桿結(jié)構(gòu)較緊湊，壓力機(jī)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(qiáng)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)，? ?y?=1800 x 510 Pa。 51 (1)根據(jù)檢驗公式計算有B2 04 圖 球面直徑：mmPd ABB ~~)~( ???? ）（ 可取mmdB 150? 螺桿螺紋外徑：mmdd B ~)~()~(0 ???? 可取d 1000 ? 螺桿最小直徑：mmdd 100~83100)~()~( 02 ???? 可取mmd 902 ? 連桿直徑： mmdd 180~150)~( 04 ?? 可取mmd 1704 ? 螺紋最小工作長度：mmdH 230~150)~( 0 ?? 可取mmH 200? （ 2）連桿強(qiáng)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。 52 因此設(shè)計時，應(yīng)對這幾方面進(jìn)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(jī)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： ? ?y?=min0AF 式中： 0—— 連桿上的作用力； min—— 調(diào)節(jié)螺桿的最小截面積； ? ?y?—— 許用壓縮應(yīng)力。 代入數(shù)據(jù)可得： ? ? min0AFy ?=）（ 4109010100033?????= 1284 x 510 Pa≤ 1800 x 510 Pa 故設(shè)計的該連桿滿足強(qiáng)度要求。 （ 2）調(diào)節(jié)螺紋的強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度即可。 由于螺紋可以看成是0F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： ? ? WMWy ?? 式中 wM—— 螺紋根部的彎矩； W—— 螺紋根部的截面系數(shù)。 53 wM= nF20 ( 20d 21d )==nF0 4 10 dd ? 式中 —— 連桿上的作用力； 0—— 螺紋的外徑； 1d —— 螺紋的內(nèi)徑； n —— 螺紋的最少工作圈數(shù)。 n=sH 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= 620hd? 式中 h—— 螺紋壓根處的高度，對于特種鋸齒形螺紋 h≈ 。 б =20 100 )( hnd dd? ? 查《鍛壓設(shè)備理論與控制》得：螺桿外徑0d=100mm，螺桿內(nèi)徑 1d=，截面面積 F= 2cm ，螺桿及螺母螺距 s=10mm,中徑m=，螺母外徑01d=100mm，螺母內(nèi)徑02d=。 h≈ = 10=8mm 所以 б =20 100 )( hnd dd? ?=23)(1010005.?????? = x 510 Pa≤ 550 x 510 Pa 54 滿足該桿符合強(qiáng)度要求。 滑塊與導(dǎo)軌的設(shè)計 滑塊是壓力機(jī)上作往復(fù)直線運動的部件，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，精度要求比較高。它的上部安裝連桿及調(diào)節(jié)裝置，下部固定模具，中間安裝保險裝置和頂料器等。 壓力機(jī)上的滑塊式一個箱型結(jié)構(gòu)，它的上部與連桿連接，滑塊的地面開有 T 型槽或有模柄孔，用于固定上模。模具上模的模柄安 裝在滑塊的模柄孔中，用壓緊螺釘壓緊?；瑝K運動帶動上模運動，完成沖壓工作?；瑝K沿著機(jī)身上的導(dǎo)軌做上下直線運動。由于導(dǎo)軌的導(dǎo)向作用，使得滑塊運動平穩(wěn)，一般情況下壓力機(jī)滑塊的底平面具有一定的垂直度。為了使滑塊在工作不致傾斜，受力狀態(tài)良好，連桿對滑塊的力和滑塊中心線是重合的?；瑝K的精度對沖壓件的精度和沖模壽命有很大影響。 55 第 7 章 支承、輔助及附屬裝置的設(shè)計 支承部件 —— 機(jī)身的設(shè)計 該壓力機(jī)選用 開 式機(jī)身 ，如 7— 1 所示， 機(jī)身材料選 HT200。 7— 1 開式曲柄壓力機(jī)機(jī)身 機(jī)身變形的計算 由于模具裝在底座或墊板上，因此，底座的變形直接影響工件的精度和模具的壽命。一般計算 機(jī)身下部 的變形即可。 下部總撓度 FGLPEJLP gg ?? 3 ?? gP —— 公稱壓力 L—— 拉緊螺栓間距 E—— 彈性模量 56 J—— 底座中央截面慣性矩 F—— 底座中央截面面積 G—— 剪切模量 ?—— 最大剪應(yīng)力與平均剪應(yīng)力 的比值 由已知條件和計算得 KNPg1000?， mL ? ， 211 / mNE ?? ， mJ ? ， mF ? ， 211 / mNG ?? ， mH ? ， me ? ， mb ? ， mb ? 所 以 ? ?? ? ? ?? ? ? ?2222422121211?????? ?????????? ???mmmmmmmeeHbbJF? mmmNm mKNmmNmKN