【正文】 ???3102 為傳遞的轉(zhuǎn)矩，NmT 齒輪處的轉(zhuǎn)矩與大帶輪處的轉(zhuǎn)矩相同。 mNnPT ?????? 帶? 為鍵與輪轂的接觸高度， ,此處 h 為鍵的高度，mm；kk. 為鍵的工作長度，此處為 64mml 許用擠壓應(yīng)力。][p?帶入數(shù)值計算得:泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 32齒輪處的鍵的核算 PadklTp ????查表，對于輪轂材料是鑄鐵，承受沖擊載荷的靜連接，許用擠壓應(yīng)力為30～45MPa。符合要求。泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 333 控制系統(tǒng)選擇此次設(shè)計的鍛壓機需要實現(xiàn)離合器與制動器的聯(lián)鎖控制，以實現(xiàn)離合器與制動器動作的先后次序。已知，在曲柄壓力機中廣泛采用氣動控制，這是因為氣動控制具有動作迅速、反應(yīng)靈敏、維護簡單、使用安全和易于集中和遠距離控制等一系列優(yōu)點。由于此次設(shè)計采用的是轉(zhuǎn)鍵式離合器和帶式制動器。此次設(shè)計采用電氣控制，保證離合器分離時制動器開始制動，保證離合器結(jié)合時制動器分離。由于離合器采用的是雙轉(zhuǎn)鍵式離合器，此次設(shè)計中使鍛壓機具有單次行程和連續(xù)行程。查閱手冊資料可以選用下圖的電磁鐵控制的操縱系統(tǒng)。這樣既可以獲得單次行程的動作，也可獲得連續(xù)行程的動作。其基本原理如下：圖 8 離合器工作原理（1）單次行程：預(yù)先用銷子 13 將拉桿 7 與右邊的打棒 3 連接起來，然后踩下踏板，使電磁鐵 9 通電，銜鐵 10 上吸，拉桿 7 向下拉打棒 3，由于打棒的臺階面 4 壓在齒條 6 上，齒條 6 也跟著向下移動。齒條 6 帶動齒輪 8 和關(guān)閉器 5 轉(zhuǎn)過一定角度，尾板與轉(zhuǎn)鍵在拉簧的作用下轉(zhuǎn)動，離合器結(jié)合，曲軸旋轉(zhuǎn)，滑塊向下泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 34運動。在曲軸旋轉(zhuǎn)一周之前，操作者即使沒有松開操縱踏板，電磁鐵仍然處于通電狀態(tài)，但隨著與曲軸一塊選裝的凸塊 1 將會撞開打棒 3，齒條 6 與打棒 3 脫離，并在下端彈簧的作用下向上運動，經(jīng)齒輪帶動關(guān)閉器回到原來的位置，離合器脫開，曲軸停止轉(zhuǎn)動，滑塊完成單次行程。若要再次工作，必須先使電磁鐵斷電，讓打棒 3 在彈簧的作用下復(fù)位，并重新壓住齒條才能實現(xiàn)。因此，這是此次機構(gòu)能夠防止連沖現(xiàn)象。（2）連續(xù)行程：此時只需要用銷子把拉桿與左邊的齒條連接起來，這樣，凸塊 1 和打棒 3 不起作用，只要不松開踏板，電磁鐵不斷電，則滑塊便以連續(xù)行程進行工作，直至松開踏板為止。查得，此類離合器一般用于在 1000kN 以下的小型壓力機，此次設(shè)計鍛壓機的標稱壓力 ，故選用此類操縱系統(tǒng)合適。kNPg250?泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 354 其他附件選用 頂 料 裝 置在生產(chǎn)中，為了將工件從上模中取出，在滑塊中裝有打料機構(gòu)，也稱頂料裝置，頂料裝置分為剛性頂料裝置和氣動頂料裝置，此次設(shè)計采用剛性頂料裝置。如下圖所示：圖 11 頂料裝置裝配圖它有一根穿過滑塊的頂料橫桿 4 及固定在機身上的擋頭螺釘 2 等組成?；瑝K在完成沖壓工作時，有時工件會梗塞或箍緊在上模工作部分內(nèi)，這時，上模中的頂桿使頂料橫桿 4 在滑塊中升起；當滑塊向上接近上死點時，頂料橫桿 4 與擰在擋頭座 3 上的擋頭螺釘 2 相觸，由于擋頭座 3 是固定在機身上的，故滑塊繼續(xù)上升而頂料桿不會在上升，此時，通過上模中的頂料桿即將工件頂出。值得我們注意的是，調(diào)節(jié)裝模高度時，必須相應(yīng)地調(diào)節(jié)擋頭螺釘?shù)奈恢?，以免發(fā)生設(shè)備事故。剛性頂料裝置結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、應(yīng)用廣泛。但是，其頂料 機 身 擋 頭 螺 釘 擋 頭 座 打 料 橫 桿 擋 銷 滑 塊泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 36力及頂料位置不能任意調(diào)動。此次設(shè)計采用合適。 模 具 裝 夾已知，在鍛壓設(shè)備中，對小型模具上模的裝夾是利用滑塊上的模具夾持塊夾緊模具的模柄來實現(xiàn)的。若模具工作時的回程力較大，除了用模柄夾持外，還應(yīng)用壓板將上模壓緊在滑塊上。大、中型模具的上模多用壓板方式，對快速上下模的設(shè)備，如配有移動工作臺的壓力機，常采用氣動快速夾持器固定上模，下模則采用壓板將其壓緊在壓力機工作臺上。此次設(shè)計應(yīng)根據(jù)實際情況采取裝夾方式。 過 載 保 護 裝 置鍛壓機工作機構(gòu)為剛性連接方式，滑塊在工作時上下死點是固定的，若工作中由于操作不當使滑塊下行受阻，由于曲柄滑塊機構(gòu)的增力特性，會造成連桿受力 上升至超過標稱壓力 ，出現(xiàn)過載現(xiàn)象。ABFgF在鍛壓機中引起過載的原因有很多，比較常見的有：工藝設(shè)計時設(shè)備選用不當；沖壓時毛坯放置位置不當；模具調(diào)試時設(shè)備裝模高度小于模具高度；有異物夾持在模具內(nèi)等。由于過載會引起模具或設(shè)備損壞，為避免過載引起的事故，在設(shè)計時設(shè)備上相應(yīng)的設(shè)計了過載保護裝置，常用的壓塌塊式和液壓式兩類。此次設(shè)計采用壓塌塊式過載保護裝置。壓塌式過載保護裝置是在連桿球頭座下設(shè)置一壓塌塊，其基本工作原理是工作時，連桿將力傳遞給壓塌塊，再由壓塌塊傳遞至滑塊本體，當壓力機過載時，壓塌塊的相應(yīng)斷面被剪斷，是壓塌塊高度降低，滑塊下死點升高，相當于使設(shè)備裝模高度降低，消除了設(shè)備的過載。此次設(shè)計采用單面剪切壓塌塊。為了保證過載保護裝置的保險準確可行，制作壓塌塊的每批材料的抗剪強度極限值 均應(yīng)以實驗數(shù)據(jù)為準，以此來推算出相應(yīng)的剪切面積。t壓塌式過載保護裝置結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，但在設(shè)計時無法考慮它的疲勞強度極限，因為在設(shè)計時，如果考慮疲勞極限，初始的剪切壓塌力將超過標稱壓力而起不到保險作用；若沒有考慮疲勞極限，新的壓塌塊在工作次數(shù)累計一定后，壓塌塊的臨界剪切力會小于標稱壓力而提早引起剪切破壞，或者壓力機只能工作在小于標稱壓力的情況下，降低了設(shè)備的使用效率。因此，應(yīng)以實驗數(shù)據(jù)為準，泰山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 37來推算相應(yīng)的剪切面積。 塊 與 導(dǎo) 軌滑塊是一個箱型結(jié)構(gòu)，其上端與連桿連接，下端安裝在模具的上模。工作時滑塊沿機身上的導(dǎo)軌上下移動。為保證滑塊底平面與工作臺上的平行度，保證滑塊運動方向與工作臺面的垂直度，滑塊的導(dǎo)向面應(yīng)與底平面垂直。導(dǎo)軌與滑塊的導(dǎo)向面之間應(yīng)保持一定的間歇，而且能夠調(diào)整?；瑝K的底平面加工有 T 型槽或者模柄孔，以便于安裝模具。在鍛壓設(shè)備中，已知，滑塊的材料在小型壓力機中采用 HT200；在中型壓力機中采用 HT200 和球墨鑄鐵；在大型壓力機中才有 Q235A 鋼板焊接而成，焊后進行退火處理。導(dǎo)軌滑動面的材料一般為鑄鐵 HT200，對速度高、偏載大的壓力機則用 ZQZn663（鑄造青銅）或者采用 ZHMn5822（鑄造青銅）。對于高速壓力機有采用滾針導(dǎo)軌，可以減小摩擦，消除間歇、提高精度、耐磨度。此次設(shè)計，滑塊材料采用 HT200，導(dǎo)軌滑動面的材料也選用鑄鐵 HT200。總 結(jié) 385 總結(jié)機械壓力機又稱曲柄壓力機，其傳動系統(tǒng)一般包括帶傳動系統(tǒng)和齒輪傳動系統(tǒng)，機械壓力機傳動系統(tǒng)是通過曲柄滑塊機構(gòu)將電動機的連續(xù)回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為滑塊的上下直線往復(fù)運動，因此機械壓力機的傳動系統(tǒng)一般有電機、飛輪、離合器和制動器、傳動等組成。根據(jù)機械壓力機結(jié)構(gòu)型式的不同，其傳動型式也不同，對通用機械壓力機，以床身型式分為開式和閉式兩大類。以連桿的數(shù)目來分有單點、雙點、四點。以有一個滑塊或有內(nèi)、外滑塊來區(qū)別，分為單動、雙動。壓力機傳動依上述整機結(jié)構(gòu)型式不同而不同。此次設(shè)計采用的是開式單點單動式。機械壓力機中，對于將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K直線往復(fù)運動的曲柄連桿機構(gòu)，一般采用曲軸、偏心軸或偏心齒輪傳動元件。比較一下由相同材料制造且尺寸相同的曲軸和偏心輪就會發(fā)現(xiàn)：偏心軸本身的強度比曲軸高 30%。這是因為偏心軸的支撐部分與偏心部分成一條直線。但偏心軸的應(yīng)用是限制在行程比較短的壓力機中，因為在大行程中將會使偏心變的很大。偏心齒輪用在行程比較大及有效行程也比較大的場合。在行程較小，有效行程也較小的場合，則用曲軸結(jié)構(gòu)。此次設(shè)計采用的是曲軸結(jié)構(gòu)。在機械壓力機傳動系統(tǒng)中采用飛輪直接傳動、單級齒輪傳動、雙級齒輪傳動。傳動計算與電機轉(zhuǎn)速和滑塊行程次數(shù)有關(guān)。（1）飛輪直接傳動在這種傳動中，飛輪直接安裝在曲軸上。這種型式的壓力機主要用于落料和沖孔工序中，能量的需要比較小的。這種壓力機的每分鐘行程次數(shù)相當高，一般在 90 次/min 以上，在很小噸位壓力機上甚至可達 2022 次/min。（2）單機齒輪傳動在這種傳動中，飛輪與曲軸分開安裝，用單級齒輪減速向曲軸傳遞動力。這種型式的壓力機用于淺拉深工作，成形工序和需要相當大能量的類似工作。它比飛輪直接傳動壓力機具有較多的可使用的能量，使用這種型式的傳動，壓力機的每分鐘行程次數(shù)一般是 25～90 次/min?？?結(jié) 39（3）雙級齒輪傳動在這種傳動中，飛輪與曲軸分開安裝，并且用雙擊齒輪減速向曲軸傳遞動力。這種型式的壓力機用于深拉深工作，在該壓力機上，在長距離工作中，需要相當大的能量。各種不同金屬的允許最大拉深速度限制了滑塊的速度，雙級齒輪傳動的壓力機每分鐘行程次數(shù)一般是 10～28 次/min。此次設(shè)計采用的是單級齒輪傳動。為了保證機械壓力機齒輪傳動在給定的傳遞功率、總傳動比和輸出轉(zhuǎn)速的條件下，滿足強度、剛度要求，且使傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)最緊湊，體積最小和從動慣量最小以使離合器、制動器發(fā)熱小和磨損小，需要對壓力機傳動系統(tǒng)從布置到傳動比分配，確定一個恰當?shù)臄?shù)值。傳動比分配原則：三角皮帶（第一級）的傳動比不超過 68，齒輪傳動不超過 79。要保證飛輪有適當?shù)霓D(zhuǎn)速，也要注意布置的盡可能緊湊、美觀。通用壓力機的飛輪轉(zhuǎn)速常取 300r/min、400r/min 左右，當飛輪的轉(zhuǎn)速過低時，飛輪的作用大大消弱，當飛輪轉(zhuǎn)速過高時，又會使飛輪軸上的離合器發(fā)熱嚴重，造成離合器和軸承的損傷。離合器和制動器的安裝位置。對于單機的壓力機離合器和制動器只能安裝在曲軸上。采用剛性離合器不易在高速軸下工作，安裝在曲軸上。曲柄軸作為最后一級傳動軸速度較低，制動器也相應(yīng)安裝于此軸上。對于摩擦離合器，在多級傳動中，可以裝在高速軸上，也可以裝在低速軸上。若摩擦離合器裝于低速軸上，結(jié)合時，加速壓力機從動部分需要的功和離合器結(jié)合時所消耗的摩擦功都較小，因而能耗就??；從摩擦離合器工作條件來看，低速軸上的離合器和制動器磨損較小，工作狀況好，但低速軸上離合器和制動器需要傳遞較大的扭矩，因而結(jié)構(gòu)此存大；此外，從傳動布置來看，閉式壓力機的傳動系統(tǒng)多封閉在機身內(nèi)，并采用偏心輪式，致使離合器不便于安裝在低速軸上。當行程次數(shù)高時，壓力機離合器裝在曲軸上，此時，曲軸轉(zhuǎn)速并不太低，可以利用大齒輪的飛輪的作用，能耗小，離合器工作條件好。行程次數(shù)較低的壓力機，由于曲軸轉(zhuǎn)速低，最后一級大齒輪的飛輪作用已不顯著放在高速軸上。制動器的位置，隨離合器的位置而定。此次設(shè)計，滿足以上要求。參 考 文 獻 40參 考 文 獻[1]孫桓,[M].北京：:133152.[2][R]北京：（13）：2023.[3][M].北京:(4):58.[4][M].北京:(2):48235.[5]陳于萍,[M].北京:(2):4555.[6]史宇宏，[M].上海:(1):1088.[7] CAD/CAM[M].大連:(2):1035.[8][M].北京::515579. [9]濮良貴,[M]等教育出版社 2022 年 7 月第 2 版 致 謝 41致 謝 在 此 論 文 撰 寫 過 程 中 ， 要 特 別 感 謝 導(dǎo) 師 季 紹 琨 老 師 對 我 的 精 心 指 導(dǎo)與 督 促 ， 同 時 感 謝 他 的 諒 解 與 包 容 。 沒 有 導(dǎo) 師 的 幫 助 也 就 沒 有 今 天 的 這 篇 論文 。 導(dǎo) 師 廣 博 的 學(xué) 識 和 嚴 謹 的 治 學(xué) 態(tài) 度 使 我 受 益 匪 淺 ， 他的言傳身教將使我終生受益。同 時 感 謝 機 械 工 程 學(xué) 院 的 全 體 老 師 和 同 學(xué) 多 年 來 的 關(guān) 心 和 支 持 ！ 感 謝 所有 關(guān) 心 和 幫 助 過 我 的 人 們 ！ 本 文 參 考 了 大 量 的 文 獻 資 料 ， 在 此 ， 向 各 學(xué) 術(shù) 界 的 前 輩 們 致 敬 ！