【正文】 5? ????????②摩擦環(huán)寬度及嵌塊排列方式 ?RBb ??? 查表，選用長圓形嵌塊，有關(guān)尺寸為 r=， ，h=，? ..4611?????cmlrBl 決定用單行排列，但實際的摩擦環(huán)寬度為 39。 ??③嵌塊數(shù)目 39。22???cmFcBRzi?? 取 z=10④修正系數(shù) 39。39。 ??cRBb? 39。39。 ??cmzFci?? 保證摩擦半徑不變，即 39。qb mNNcbq ????39。39。（3）確定摩擦副厚度尺寸①摩擦盤厚度 ??mNj ???5103? cmNzlRMhjP ????? 取 按工廠標準，嵌塊厚度選為 h=。（4）制動器彈簧設計①每個彈簧最小工作載荷 1.zQP? NmPaFqi4245 .39。 ????? 設 1z .??②最大工作載荷 332 ??③彈簧壓縮量變化 ???（5）氣缸活塞面積計算 PzFz21. 選 a504?? . mNz ?（6）工作能力核算①磨損系數(shù)核算 ??in/. 23????cJcmnCFAK 查表 ， ，所以合適。????in/22?J??K?②摩擦元件使用壽命核算 以每班實際工作 7h，每天工作兩班計算，則壽命為 KtjD?0? ????cmchp ??????? 查表 mN??/58 ?? 按每年 300 工作日計算，約為 年，大于 6 個月，故合格。 能源系統(tǒng)的設計計算——電動機的選擇和飛輪的設計 曲柄壓力機的負載屬于沖擊負載，即在一個工作周期內(nèi)在較短的時間內(nèi)承受負荷，而較長時間是空程運轉(zhuǎn)。如果按此短暫的工作時間來選擇電動機的功率，則電動機的功率將會很大。為了減小電動機的功率，在傳動系統(tǒng)中設置了飛輪，當滑塊不動時，電動機帶飛輪旋轉(zhuǎn)，使其儲備動能，在沖壓工件的瞬間時主要靠飛輪釋放能量。工件沖壓后，負載減小，于是電動機帶動飛輪加速轉(zhuǎn)動，使其在沖壓下一個工件前恢復到原來的角速度。沖壓工件時所需的能量不是直接由電機供給，而主要由飛輪供給。所以電動機功率便可大大減小。飛輪起著儲存和釋放能量的作用。 曲柄壓力機裝上飛輪后，電動機輸出功率或輸出扭矩是不可能不變的，因此，電動機的能量大小與飛輪的能量大小也不成線形的比例關(guān)系。當電動機的功率小到一定程度后，飛輪的能量就將急劇增加。 電動機功率計算 壓力機一工作周期所消耗的能量 A 為 7654321 ???A式中——工件變形功；1A——拉伸墊工作功，即進行拉伸工藝時壓邊所需的功；2——工作行程中由于曲柄滑塊機構(gòu)的摩擦所消耗的功；3——工作行程中由于壓力機受力系統(tǒng)的彈性變形所消耗的能量；4——壓力機空行程向下和空程向上時所消耗的能量；5A——單次行程時滑塊停頓飛輪空轉(zhuǎn)所消耗的能量；6——單次行程時離合器結(jié)合所消耗的能量。7A（1）工件變形功 1 對于三級傳動的壓力機， ???JhPAg ??（2）拉伸墊工作功 2AJmKNSs 836136?S ——壓力機滑塊行程長度（3）工作行程摩擦功 3 JPmAg ????????——摩擦當量力臂——公稱壓力角g（4）彈性變形功 4 JCPhAhgg 467025121????? ——壓力機總的垂直變形——壓力機垂直剛度hC（5）滑塊空程功 5查表得 JA9405?（6）飛輪空轉(zhuǎn)功 6?? ??????????t——壓力機單次行程的周期； .1?nCt——曲柄回轉(zhuǎn)一周所需的時間；1t 2061t——壓力機飛輪空轉(zhuǎn)所需的功率；查表得6N KWN36?n、 ——壓力機行程次數(shù)，即行程利用率。C （7）離合器結(jié)合功 ?代入公式得 ???所以 ?電動機功率kWNm..0?? 查表 k=選用 YH200L4 高轉(zhuǎn)差率電動機，額定功率 30KW，轉(zhuǎn)速 1380r/min，質(zhì)量 270kg。 飛輪的確定（1）飛輪轉(zhuǎn)動慣量的計算 沖壓工件時，主要靠飛輪釋放能量，忽略電動機在這時輸出的能量可得： 0221AIIff ???式中 ——工作行程時壓力機所消耗的能量0A ——飛輪轉(zhuǎn)動慣量fI 、 ——沖壓工作開始前和結(jié)束后飛輪的角速度1?2 可寫成021AImf??? ?20fAI?式中 ——飛輪平均角速度。m? ——不均勻系數(shù)，數(shù)值越大，表示飛輪角速度的波動越大。? m??21?? 從壓力機的工作特性及實驗曲線得知， 在 與 之間，可以認為e?12ineem602??? ——電動機額定功率en i——電動機軸至飛輪軸速比 由于電動機到飛輪一般為三角皮帶傳動，皮帶傳動是有滑動，相當于加大了電動機的滑差率，故不均勻系數(shù)為 ??teSk????2 ——電動機額定滑差率eS ——在額定轉(zhuǎn)矩下皮帶滑動時當量滑差率t ——修正系數(shù)，與 k 有關(guān)? k——電動機實際選用功率與平均功率比值 對于 J31250 型壓力機，在選用 YH200L4 高轉(zhuǎn)差率電機后，所需飛輪的轉(zhuǎn)動慣量： JJJAA 59364138725157043210 ?????? ??srinee?? 對于 YH200L4 型電動機查表得出 ， ， ，取08.????則 ????..????teSk? 22 ??（2）飛輪尺寸的計算①飛輪的直徑 根據(jù)傳動功率，查《機械傳動設計手冊》 ，飛輪皮帶選Ｃ型號的普通Ｖ帶，查表得小帶輪直徑　　 mD2401?　　飛輪外徑 ??飛輪材料選鑄鋼，飛輪結(jié)構(gòu)如下： 圖 飛輪結(jié)構(gòu)簡圖 上述所得的轉(zhuǎn)動慣量實際上不僅包括飛輪本身的轉(zhuǎn)動慣量還包括其他轉(zhuǎn)動零件的轉(zhuǎn)動慣量。 ff II%90~839。? 飛輪轉(zhuǎn)動慣量由三部分組成，即輪緣、輪輻和輪轂。即 32139。 IIf?? 其中輪緣部分是主要的，故在近似計算時只考慮輪緣部分的轉(zhuǎn)動慣量，即可以用代替 。1I39。f ??2318Dm?? 而2314Bf??? 所以123fI?其中 ——金屬密度，鑄鋼?3/??? ——飛輪輪緣寬度fB 故mBIDf % 3413 ???????②驗算帶速 小皮帶輪直徑 m21 飛輪速度s/???? 帶速合適。??ss/25/.7?? 取 01? ???? ?????Di 滿足要求。%????i③確定帶的基準長度 和中心距 adLa 初定中心距 0a ， ??? m6580?b 確定基準長度 dL ??????????? 取 Ldc 確定中心距 a mcd ???????④確定小輪包角 1? ???204 ?? ????aD 滿足要求。⑤確定 V 帶根數(shù) z ????kNz 查表得 ， ，取 ， 所以取 z 查表得 （單根皮帶初拉力）gS320? 單根皮帶作用在軸上的力 2sin1039。 ?SQ?皮帶對軸的壓力 Q NkgzS ????第五章 支承、輔助及附屬裝置的設計 支承部件——機身的設計該壓力機選用閉式組合機身，由上梁、立柱、底座三部分組成。機身材料選HT200。 立柱與拉緊螺栓的設計計算 壓力機在工作時，橫梁、底座和立柱之間不能產(chǎn)生間隙和錯移，為此必須給拉緊螺栓以預緊力，使機身受壓，有一定的預壓縮量；拉緊螺栓相應受拉，有一定伸長量。當工作時，機身的預壓縮量減小，螺栓進一步伸長。通常因橫梁和底座的截面很大而高度較小，相對于立柱而言，其壓縮量可忽略不計。故對機身變形只考慮立柱變形，如圖 所示。 立柱材料為稀土球鐵III ，拉緊螺栓材料為 45 鋼。 圖 拉緊螺栓和立柱的變形圖 (1) 強度校核 單位力作用下螺栓及立柱的變形（尺寸如圖 所示） llFnELC? zz ???? 20937. 3cmcmccFlizd? ???? 所以 NmmNCl /?????? z /6../..2 圖 J31250 壓力機立柱和拉緊螺栓(2) 預緊力 NmNmCZPzllgy 310103 10275/76./????????? 立柱強度 PaFnzyz 523i.?? ??Paz5103? ，故安全。? 螺栓強度 PamNFnzll 523mi ????? ??Pal 5~130 ，故安全。ll? 預緊時螺母轉(zhuǎn)角 ????2???SCzly 已知 S=4mm 所以 ??? ??162 ? ?????? radmNmNN 若按經(jīng)驗公式 ??? ..26.?? rSLl 實際上，上梁和底座的垂直方向不能看成絕對剛體，在立柱預拉時有一定局部變形，使預拉力降低，所以，大型壓力機要把拉緊螺栓的螺母多擰一角度，以保證足夠的拉緊力。 上梁的計算 一般將上梁看成受集中載荷的簡支梁，跨度為左右兩拉緊螺栓的中心距 L，載荷集中作用在芯軸支承的中點。對于單點壓力機，集中載荷即為壓力機的公稱壓力 ，gP如圖 所示。 圖 上梁受力分析圖 上梁的最大彎矩 mNNLPMg ?????53max 上梁中央截面的最大拉應力和最大壓應力 ????PamJyHcl 545max ????? aNcy 545ax . ???? 圖 上梁結(jié)構(gòu)簡圖與形心簡圖 許用拉應力和許用壓應力 ，??Pal 5103~2?????Pay5103??? ， ，故安全。l?y 底座的計算 底座危險截面最大彎矩為 6312maxLqPMg????????? 而 g 所以 mNNLPg ?????53max 危險截面最大應力為 PamJyMcl 545ax 10021..38.???? ????PaNHcy 545max 106..96 ??????? 而 ，??Pal 53~20???ay5103?? ， ，故安全。ll??y 機身變形的計算閉式組合機身變形包括底座、上梁和立柱的變形。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。一般計算底座的變形即可。圖 底座受力簡圖 底座總撓度 FGLPEJLgg????——公稱壓力gPL——拉緊螺栓間距E——彈性模量J——底座中央截面慣性矩F——底座中央截面面積G——剪切模量——最大剪應力與平均剪應力的比值?由已知條件和計算得， ， ， ， ，KNPg250??21/???， ， ， ，21/.8?H460e?b31.所以 ???????? . 242211? ?????????????????mmebJF? .0413????? ?? ~~6~????????????????，故安全。?? 附屬裝置 附屬裝置包括過載保護、拉伸墊、滑塊平衡裝置等，這些裝置可以保證機器設備的安全運轉(zhuǎn)，擴大工藝范圍，提高勞動生產(chǎn)率，降低工人勞動強度。壓力機在工作時可能因多種原因而發(fā)生過載現(xiàn)象，為了防止過載，安裝過載保護裝置。圖 J31250 壓力機壓塌塊結(jié)構(gòu)圖 J31250 型壓力機在滑塊部件中安裝壓塌塊式保護裝置。壓塌塊式保護裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。結(jié)構(gòu)如圖 所示。 壓力機過載時，壓塌塊 a、b 處二圓形截面首先發(fā)生剪切破壞，使連桿相對移動一個距離，保證壓力機的受力零件不過載，同時能夠撥動開關(guān)，使控制線路切斷，壓力機停止運轉(zhuǎn)，從而保證機器的安全。 為了使壓塌塊兩剪切面同時破壞，故 a、b 兩處的剪切面面積設計成同樣大小，并認為每個承受二分之一的工作載荷，截面高度 a、b 計算公式如下 ??agdPa125.?? bgb.? 材料選 HT2040， ，??????bd ma ????? b . 53?? 輔助裝置 壓力機所有有配合相對運動的部分必須進行潤滑，以減少機器零件的磨損，提高機器的使用壽命，保證正常的工作精度，降低能量消耗和維修費用。 本壓力機偏心齒輪連桿滑塊部件采用稀油集中潤滑，其優(yōu)點是內(nèi)摩擦系數(shù)小，因而消耗于克服摩擦力的能量較小；流動性好，易進入摩擦表面的各個潤滑點；采用循環(huán)潤滑系統(tǒng)時冷卻作用好，并可將粘附在磨擦表面上的雜質(zhì)和由研磨產(chǎn)生的金屬微粒帶走。另外，滾動軸承定期用油槍注入稠油；空氣分配閥、離合器的活塞和平衡缸的活塞是自動潤