【導(dǎo)讀】格的工程技術(shù)人員最后而又及其重要的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計可以進一步的培養(yǎng)。或多或少涉及到。這次設(shè)計我們將本著：獨立分析，相互探討，仔細推敲，充分吃透整。體設(shè)計的整體過程，使這次設(shè)計反映出我們的設(shè)計水平，并充分發(fā)揮個人的創(chuàng)新能力。己的專業(yè)知識和提高實際操作能力。在指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，我們較為圓滿的完成了。師加以批評和指導(dǎo)。動，對胚料進行成行加工的鍛壓機械。曲柄壓力機動作平穩(wěn)，工作可靠，廣泛用于沖。壓、擠壓、模鍛和粉末冶金等工藝。其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，性能可靠。

　　

【正文】 R+LS=2RSBαβωABB 0LB 0′R0176。18 0176。O圖1 1 曲柄滑塊機構(gòu)運動簡圖 在曲柄滑塊機構(gòu)的受力計算中，連桿作用力 ABP 通常近似地取等于滑塊作用力P ,即 ABPP? 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計說明書 23 滑塊導(dǎo)軌的反作用力為： ? ?sin ABn rrPP L??? ????????? 式中 ? —— 摩擦系數(shù)， ~ ? ? ； ABrr和 —— 連桿上、下支承的半徑。 曲柄所傳遞的扭矩可以看成由兩部分組成：無摩擦機構(gòu)所需的扭矩 0M 和 由于存在摩擦所引起的附加扭矩 M? ，即 00qqM M M P m P m P m??? ? ? ? ? 式中 0m —— 理想當量力臂； 0 s in s in 22mR ??????????? m? —— 摩擦當量力臂； ? ? 01 ABm r r r? ? ? ?? ? ? ????? 0r —— 曲軸支承頸半徑。 則曲柄滑塊機構(gòu)的當量力臂為： ? ? 0s i n s i n 2 12q A Bm R r r r?? ? ? ? ???? ? ? ? ? ????? ???? 曲軸扭矩為： ? ? 0s i n s i n 2 12q q A BM P m P R r r r?? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ? ??????? ?????? 如果上式取 gPP? 和 g??? （ gP —— 公稱壓力， g? —— 公稱壓力角），則曲柄壓力機所允許傳遞的最大扭矩為： ? ? 0s i n s i n 2 12g g A BM P R r r r?? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ??????? ?????? 第二節(jié) 曲柄軸的設(shè)計計算 一、 曲軸的結(jié)構(gòu)示意圖 42 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計說明書 24 LaLo Lq LododaRdorrrah支承徑 曲柄臂 曲柄頸 圖 42 二、曲柄軸強度設(shè)計計算 1. 曲柄軸尺寸經(jīng)驗數(shù)據(jù) 支承頸直徑 0d ? ?0 ~ 5 gdP? （ mm） 式中 gP —— 壓力機公稱壓力（ KN）， 800gP KN? 取 0 125d mm? 。 其他各部分尺寸見下表 41 曲軸各部分尺寸名稱 代號 經(jīng)驗數(shù)據(jù) 實際尺寸（ mm） 曲柄頸直徑 ad ? ? ~ d 140 支承頸長度 0L ? ? ~ d 221 曲柄兩臂外側(cè)面間的長度 qL ? ? ~ d 350 曲柄頸長度 aL ? ? ~ d 190 圓角半徑 r ? ? ~ d 10 曲柄臂的寬度 a ? ? ~ d 160 曲柄臂的高度 h 210 表 41 2. 曲軸強度計算 曲軸的危險截面為曲柄頸中央的Ⅰ — Ⅰ截面和支承頸端部的Ⅱ — Ⅱ截面。 Ⅰ — Ⅰ截面為彎扭聯(lián)合作用，但由于彎矩比扭矩大得多，故忽略扭矩計算出來的應(yīng)力。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計說明書 25 彎矩： 8 35 0 19 0 8 10 80 0 48 00 044qaWgL L rM P N m N m?? ? ? ?? ? ? ? ? ? 彎曲應(yīng)力及強度條件： ? ? ? ? ? ?3 3 98 3 5 0 1 9 0 8 1 0 8 0 0 2 3 3 .2 1 4 00 .4 0 .4 1 4 0 1 0q a gAL L r P P a M P a M P ad????? ? ? ? ?? ? ? ? ??? 由上式可以導(dǎo)出滑塊上許用負荷： ? ? ? ?3 3 9 60 . 4 0 . 4 1 4 0 1 0 1 4 0 1 0 0 . 6 48 3 5 0 1 9 0 8 1 0AqadPNL L r? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? Ⅱ — Ⅱ截面為扭彎聯(lián)合作用，但扭矩比彎矩 大得多，故可以只計算扭矩的作用。 扭矩： 8 0 0 3 0 . 6 2 4 4 8 0g g gM P m N m N m? ? ? ? ? ? 剪切應(yīng)力及強度條件： ? ?3 3 90 24480 6 2 . 6 4 7 1 0 00 . 2 0 . 2 1 2 5 1 0ggPm P a M P a M P ad?? ?? ? ? ? ??? 滑塊上許用應(yīng)力： ? ? ? ?3 3 9 600 . 2 0 . 2 1 2 5 1 0 1 0 0 1 0 1 2 7 6 . 5 53 0 . 6 agdP M Pm ? ?? ? ? ?? ? ? 考慮疲勞和應(yīng)力集中的影響，許用應(yīng)力如下計算： ? ? 500 1 4 0 ~ 2 0 0sss M P a M P ann?? ? ? ? ? ? ? ?0 .7 5 1 0 0 ~ 1 5 0 M P a???? 式中 s? —— 曲軸材料屈服極限（ MPa）， 40Cr 調(diào)質(zhì)處理， 500s MPa? ? ； sn —— 安全系數(shù)，取 ~ 。 三、曲軸剛度計算 曲軸的剛度計算用摩爾積分法計算曲柄頸中部的撓度。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?3 3 3 3 31 2 31 1 12 2 2 4 22 3 3 3gPy r r b r r b r bE J J J? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?2 234 2422 aLrb r b r b m mJ ???? ???? ? ? ??? ????? ??? ? 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計說明書 26 第一項 ? ?311 23 rJ 很小，可以忽略，故簡化公式為： ? ? ? ? ? ? ? ?3 3 3 323112 2 4 22 3 3gPy r b r r b r bE J J? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ?2 234 2 4 0 . 1 7 222 aLrb r b r b m m m mJ ???? ???? ? ? ? ??? ????? ??? ? 式中 gP —— 壓力機公稱壓力（ KN） 。 E —— 彈性模量，對鋼曲軸 11 22. 1 10 ( )E N m?? ； 1 2 3J J J、 、 —— 支承頸、曲柄臂、曲柄頸的慣性矩（ mm4 ）； 4014332222646412AdJdJahJ J F c a h c?????? ? ? ? c —— 曲柄臂形心至曲柄頸形心的距離（ mm）。 曲軸計算撓度與實測撓度見表 42 壓力機型號或噸位 計算撓度 實測撓度 J2380 表 42 第三節(jié) 連桿和封閉高度調(diào)節(jié)裝置 一、 連桿和封閉高度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu) 由設(shè)計條件知連桿長度可調(diào) ，就用改變連桿長度的方法改變壓力機的封閉高度。如圖 4— 3 所示連桿和封閉高度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)，這種連桿由連桿蓋 連桿 2 和球頭調(diào)節(jié)螺桿 3 等零件組成。其上端套在曲柄軸頸上，下端以球頭和滑塊 6 中的球座 5 及球頭壓蓋 4 連接。借扳手或用鐵棍撥動棘爪轉(zhuǎn)動球頭螺桿，就可以改變連桿長度，從而改變壓力機的封閉高度。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計說明書 27 圖 43 連桿蓋 連桿 調(diào)節(jié)螺桿 球頭壓蓋 球頭下座 滑塊 螺釘 鎖緊塊 鎖緊塊 二、連桿的計算 1. 連桿的作用力 ABP : 單點壓力機： 800AB gP P KN?? 2. 確定連桿及調(diào)節(jié)螺桿主要尺寸的經(jīng)驗公式： 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計說明書 28 （ 1） 球頭式調(diào)節(jié)螺桿主要尺寸的經(jīng)驗公式見表 4— 3： 計算部位 代號 經(jīng)驗公式 實際尺寸 球頭調(diào)節(jié)螺桿 mm Bd ? ? ~ gP 136 0d ? ? ~ Bd 102 1d ? ? 01~ d 109 2d ? ? ~ Bd 129 連桿 mm 3d ? ? ~ d 179 H ? ? ~ d 243 表 43 （ 2）連桿總長度 L 的確定 確定連桿長度 L 時，應(yīng)根據(jù)壓力機的工作特點，結(jié)構(gòu)型式，精度和剛度要求等全面考慮。一般開式壓力機的連桿系數(shù) ~ ?? , 即連桿長度? ?~ RL= 。 取 ?? ，即 ? ?m i nm a x m i n65 6500 . 1 0 . 16 5 6 5 0 6 5 7 1 5RL m m m mL L m m m m? ? ?? ? ? ? ? 三、連桿及球頭調(diào)節(jié)螺桿的強度計算 連桿及因兩端有摩擦力矩存在，連桿及球頭調(diào)節(jié)螺桿受到壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的聯(lián)合作用，應(yīng)當演算其危險截面 A— A的合成力 H? 使： ? ?? ?H y W M P a? ? ? ?? ? ? 危險截面的壓應(yīng)力 y? ： AByAPF? ? 式中 ABP —— 連桿作用力（ KN） 。 AF —— 危險截面 A— A 的面積（ 2m ）； 2 2 20 102 8 1 6 7 . 1 422A dF m m???? ??? ? ? ????? ???? 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計說明書 29 6 10 10y N M P am? ????? 危險截面的彎曲應(yīng)力 W? : AWAMW? ? 式中 AW —— 危險截面的截面模數(shù)，圓形截面3 3 30 . 1 0 . 1 1 0 2 1 0 6 1 2 0 . 8W d m m? ? ? ?； AM —— 危險截面的彎矩（ N m） ABA A B B rrM P r X L? ????????? 式中 ? —— 摩擦系數(shù)，取 ?? ； Ar B、 r —— 曲柄軸頸同連桿下支承端軸頸的半徑（ mm）； 140 702Ar mm mm?? 136 682Br mm mm?? X—— 危 險 截 面 到 連 桿 下 支 承 軸 頸 中 心 的 距 離 （ mm ），22 220 6 8 5 1 4 4 .9 822B ddX m m????? ? ? ? ??? ???? ??； L—— 連桿的總長度（ mm），對于長度可調(diào)的連桿 m ax 715L L mm?? 。 7 0 6 80 . 0 5 8 0 0 6 8 4 4 . 9 8 2 3 7 2 . 7 4715AM N m N m???? ? ? ? ? ????? 932 3 7 2 . 7 4 2 2 . 3 61 0 6 1 2 0 . 8 1 0W Nm M P amm? ????? ? ?9 7 . 9 5 2 2 . 3 6 1 2 0 . 3 1H y W M P a M P a? ? ? ?? ? ? ? ? ? 球頭調(diào)節(jié)連桿常用 45 鋼鍛造，調(diào)質(zhì)處理 HBS220～ 250， ? ? 180 ~ 220MPa? ? ，球頭表面淬火，硬度為 42HRC。連桿體采用 ZG35,正火處理。 四、調(diào)節(jié)螺桿的螺紋 調(diào)節(jié)螺桿的螺紋，常采用強度較高的特種鋸齒形螺紋和梯形螺紋。因為壓力機是在重載情況下工作，故采用梯形螺紋，尺寸為 M100 12。 五、調(diào)節(jié)螺桿的螺紋計算 由于螺母的材料一般較調(diào)節(jié)螺桿差，同時標準梯形螺紋及特種鋸齒形螺紋的抗彎太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計說明書 30 強度均比擠壓 強度，剪切強度低，所以一般只計算螺母（即長度可調(diào)連桿的連桿體，或調(diào)節(jié)螺母）的彎曲應(yīng)力。 ? ? ? ?01 211 .5 ABWWd d S PH d h??? ??? 式中 0d 、 1d —— 螺紋的外徑和內(nèi)徑； S—— 螺距； H—— 螺紋最小工作高度， 243H mm? ； h—— 螺紋牙根處高度，對于梯形螺紋 ? ； ? ?W? —— 連桿體或調(diào)節(jié)螺母螺紋的許用應(yīng)力，對鑄鋼 ZG35，? ? 80W MPa? ? 。 ? ?? ? ? ?32 61 .5 1 0 0 8 7 1 2 1 0 0 0 1 0 7 3 .7 2 8 02 0 0 8 7 0 .6 3 5 1 2 1 0WW M P a M P a??? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? 六、連桿上的緊固螺