【導(dǎo)讀】壓力機(jī)作為一種現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)備，在現(xiàn)代社會中的地位不可或缺。應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各部門的工業(yè)生產(chǎn)中。隨著經(jīng)濟(jì)和社會的不斷發(fā)展，需要更多、更好的。各種壓力機(jī)來進(jìn)行工作。本次設(shè)計(jì)為龍門式壓力機(jī)，要求可連續(xù)沖切，沖切力16噸，行程20mm。對原有機(jī)器的不足之處，對壓力機(jī)的傳動裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部分系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。傳動裝置選擇V帶傳動和齒輪傳動；執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。部件進(jìn)行了校核。在壓力機(jī)的零件設(shè)計(jì)中，合理的選擇材料能夠有效的延長壓力機(jī)的使

　　

【正文】 ② 按圓整后的中心距修正為正螺旋角， 12()a rc c o s 2 nz z ma? ?? （ 710） 得出值改變不多，故不用修正 螺旋角仍取 020?? ③計(jì)算大、小齒輪的分度圓的直徑 11 2 0 1 . 5 3 1 . 9 3 m mc o s c o s 2 0nzmd ? ?? ? ? 22 8 2 1 .5 1 3 0 .8 9 m mc o s c o s 2 0nzmd ? ?? ? ? ④計(jì)算齒輪寬度 1 31. 93 28. 74 m mdbd?? ? ? ? 圓整后取 213 0 m m, 3 5 m mBB?? 從動軸的齒 輪設(shè)計(jì) 小齒輪的參數(shù)確定 （ 1）選小齒輪的齒數(shù) 1 20Z? ，大齒輪齒數(shù) 21 2 .9 2 0 5 8ZZ?? ? ? ? （ 2）選取螺旋角，初選螺旋角 020?? ， 由表查取齒寬系數(shù) ? ? 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距 41 4. 9 10 N m mT ?? 由表查得材料的彈性影響系數(shù) M Pa? 由圖選取區(qū)域系數(shù) ? 由圖查得 1 ? ? ， 2 1 48 , 03a a a a? ? ? ?? ? ? ? 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 8116 0 6 0 8 6 .5 9 1 ( 2 8 3 0 0 1 5 ) 3 .7 4 1 0hN n jL? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 按齒面硬度中間值查得大，小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim 1 2 4 5 0 Mp aH H im???? 由圖查得接觸疲勞壽命系數(shù) N HKK?? 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1 ? ? l i m1 l i m11 5 1 7 . 5 M p aHHH K s?? ?? ? ? l i m 2 l i m 22 5 3 5 . 5 M p aHHH K s?? ?? ? ? ? ? ? ?12 5 2 6 .5 M p a2HHH ??? ??? 按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算 ①計(jì)算小齒輪分度圓直徑 1td ? ?11 2 ( 1 ) ()t HEt da HkT ZZd ?? ? ? ??? 5 23 2 1 .6 1 .8 9 1 0 3 .9 2 .3 6 8 1 8 9 .8()0 .9 1 .5 0 3 2 .9 5 2 6 .51 7 7 .1 2 m m? ? ? ? ?????? 計(jì)算圓周速度 11 3 . 1 4 1 7 7 . 1 2 8 6 . 5 9 0 . 8 0 3 m /s6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tn d nv ??? ? ??? ③計(jì)算齒寬及模數(shù) ntm 1 177 .12 159 .42dtbd?? ? ? ? 11c o s 1 7 7 . 1 2 c o s 2 0 8 . 3 2 220tnt dm z ? ?? ? ? 5 18. 725 m mnthm?? / 15 9. 42 / 18 .7 25 8. 51bh ④計(jì)縱向重合度 010 .3 1 8 0 .3 1 8 0 .9 2 0 2 0 2 .0 8 3d z tg tg?? ? ?? ? ? ? ? ? ⑤計(jì)算載荷系數(shù) K 使用系數(shù) 1Ak? 由圖 108[1]查得動載系數(shù) ? 由表 104[1]查得 Hk? 的計(jì)算公式與直齒輪相同， 故 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 23101 1 8 5 10 1 8 5 10 159 .42Hdkb? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ?? 由表查得 Fk ? ? Fakk?? 故載荷的系數(shù) 1 3 8 33A v H a Hk k k k k ?? ? ? ? ? ? ⑥按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式得 311 1 . 8 3 31 7 7 . 1 2 1 8 5 . 3 3 m m1 . 6ttkdd k? ? ? ⑦計(jì)算模數(shù) nm nm 1 co s 8 .7 1m m20d ??? 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 確定計(jì)算參數(shù) ①計(jì)算載荷系數(shù) 1 3 48A v F a Fk k k k k ?? ? ? ? ? ? ②根據(jù)縱向重合度 ?? ? ，由表 [8]查得螺旋角影響系數(shù) ? ? ③計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 11 3320 2 4 .1c o s c o s 2 0v ZZ ?? ? ? 22 3358 6 9 . 9 0c o s c o s 2 0v ZZ ?? ? ? ④查取齒型系數(shù) 1 ? 2 ? ⑤查取應(yīng)力校正系數(shù) 1 ? 2 ? ⑥大、小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 12 360 Mp aFE FE???? ⑦彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 ? 2 ? ⑧取彎曲疲勞安全系數(shù) S= ⑨ ? ?1112 . 6 5 1 . 5 8 0 . 0 1 7 7 02 3 6 . 5 7F a F EFY ?? ??? ? ?222 2 .2 4 5 1 .7 5 0 .0 1 6 9 82 3 1 .4 3F a F EFY ?? ??? ⑩ 52322 1 . 6 1 . 8 9 1 0 c o s 2 0 0 . 0 1 7 7 0 2 . 5 9 m m0 . 9 2 0 1 . 5 0 3m ? ? ? ?? ? ??? 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 去 mn =5 11 c o s 5 3 4 .8 4ndz m ?? ? ? 取 1 2 135 , 102z z z?? ? ? 幾何尺寸計(jì)算 12 0() ( 3 5 1 0 2 ) 5 3 6 4 . 4 8 m m2 c o s 2 c o s 2 0nz z ma ?? ??? ? ?? 將中心距圓整后為 365mm ， 12()a rc c o s 2 nz z ma? ?? 得出 ? 值改變不多，故不用修正 螺旋角仍取 020?? 、小齒輪的分度圓的直徑 11 3 5 5 1 8 6 . 3 0 m mc o s c o s 2 0nzmd ? ?? ? ? 22 1 0 2 5 5 4 2 . 7 3 m mc o s c o s 2 0nzmd ? ?? ? ? 1 167 .67 m mdbd??? 圓整后取 21170 m m, 175 m mBB?? 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 71 齒輪 小齒輪： 0 116 .38 10 5 ? ? ? ? 10 0 20C ? ? ? 3 55 88D ? ? ? 1 5 ? ? ? r=5 2 ?? 為實(shí)心 大齒輪： 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 0 307 .38 10 5 257 .88D ? ? ? ? 95 19C ? ? ? 3 55 88D ? ? ? 1 5 ? ? ? r=5 1 ? 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 第 8 章 曲柄滑塊的設(shè)計(jì) 材料的選擇與計(jì)算 由于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)需要承受 15 噸的沖切力， 所以在設(shè)計(jì)中我選擇 45 號鋼做傳動軸的材料，并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理 ，應(yīng)力 ? ? ? ?1 2 3 8 m p a , 2 3 8 m p a , 1 4 2 m p ay? ? ???? ? ??? 分析 在 機(jī)構(gòu)運(yùn)動過程中，傳動角的大小是變化的，為保證機(jī)構(gòu)的傳動性能良好，設(shè)計(jì)時(shí)通常使 min 40? ? ，當(dāng)傳動力矩較大時(shí)，則應(yīng)使 min 50? ? ，由于傳動角越小，則機(jī)構(gòu)的傳動性能越好，所以選取壓力角 05?? 。 由任務(wù)書的已知參數(shù)可知工作臺的沖程是 20mm,則曲柄長度為 l=10mm,由圖所示： 圖 81 曲柄滑塊 機(jī)構(gòu) 0180? ? ?? ? ? sin sinab??? 05?? ， 040?? 解得 b 按機(jī)床的整體設(shè)計(jì)要求取 b=400mm 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由 ? ?NA???? 3516 10 10 NF ? ? ? ? ? 05c os 5 1. 56 2 10 NNF? ? ? 則 ? ? 5 221 . 5 6 2 1 0 6 . 5 6 3 1 0 m m238NA ? ?? ? ? ? 取 21300mmA? 孔與軸想連，其內(nèi)部利用平鍵與軸固定在一起，首先 校核 他是否滿足強(qiáng)度要求 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 ? ? 21 14 0 70 20 14 00 m mA ? ? ? ? ? ?2 45 20Al? ? ? 2 2 22 0 1 2 4 5 m mL R a? ? ? ? 21 1300mmA ? 22 1300mmA ? 故滿足強(qiáng)度要求 ? ?A????? 51 . 5 6 2 1 0 2 2 1 . 1 m p a142QA A ?? ? ? 由上式 2 , 7 0 . 4 1 m m , 4 4 m mAD A D D? ?? ? ? ? 所以與曲柄想連的兩軸直徑滿足要求，故整個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)要求。 [13] 對曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析 由曲柄的已知條件，建立數(shù)學(xué)模型，對速度、位移、加速度依次求解的過程，也就是已知機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖及主動件的運(yùn)動，其內(nèi)容是： 1. 求構(gòu)件的位置，包括求構(gòu)件上特定點(diǎn)的運(yùn)動軌跡 2. 求構(gòu)件的角速度及角加速度或構(gòu)件上特定點(diǎn)的速度及加速 度 3. 建立數(shù)學(xué)模型：如圖 圖 82 曲柄滑塊 機(jī)構(gòu) 模型圖 其中曲柄 1 ? 連桿長度 2 ? 曲柄角度 2 3 0 3 .1 460t n t tt?? ? ?? ? ? ? 滑塊運(yùn)動速度： 03 902?? ?? 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 圖 82 曲柄滑塊 機(jī)構(gòu) 分析 簡 圖 ① 位移分析 3121 2 3 jjja e a e a e ????? 1 1 2 2 3 3c o s c o s c o sa a a? ? ??? 1 1 2 2 3 3si n si n si na a a? ? ??? 其中已知 1 2 1 2, , ,aa?? ，求 3a 及 2? 有上邊式子 得 1 1 2 2c os c os 0aa???? 1112c o s c o sa aa???? 當(dāng)122???? ? ?時(shí) 122a r c c o s c o s 1aa? ? ????? ???? 當(dāng)1 322?????時(shí) 122a rc c o s c o saa?????????? 而 3 1 1 2 2s in s ina a a???? ② 速度分析已知 //1 2 3 1 2 3 1 3, , , , , , ,a a a ? ? ? ? ?，求 //32,a 由 3121 2 3 jjja e a e a e ????? 將以上方程兩端分別求導(dǎo)有： / / /1 1 1 2 2 2 3 3c os c os c osa a a? ? ? ? ??? //1 1 1 2 2 2 3 3si n si n c osa a a? ? ? ? ?? ? ? 由上式 得 // 1 1 1222s in s ina a????? ? ?//1 1 1 2 2 21 / /3 1 1 1 2 2 23c o s c o s c o s c o ss inaaa a a? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ③ 加速度分析 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 已知 / / / / / / // // // // //1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2, , , , , , , , , , , , , , , ,a a a a a a a a a? ? ? ? ? ? ? ? 求 // //23,a? /12 //1 2 2 2jj ja e a e j a e?? ???? 兩邊求導(dǎo)得： / / / // // //1 2 3 1 2 3 0a a a a??? ? ? ? ? ? 所以 ? ? 31 1 2 22/ / / / / / / / / 21 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 3() jj j j ja e j a e a e j a e j a j a e ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? // / 2 // / 2 //1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 3 3c o s sin ( ) c o s sin ( ) sina a a a a? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? // / 2 // / 2 //1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 3sin c os ( ) sin c os ( )