【正文】 zz ?? ? ? 查圖的 39。54 55c o s c o s 6 2 0 2 5 39。?? 39。6 202539。 2? —— 蝸輪包角 曲柄壓力機(jī)的曲 柄滑塊工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 33 39。 (1 . 2 ) 1 . 2 6 7 . 2hmh m m m??? ? ? ? ? 蝸桿蝸輪齒全高 12 2 .22 .2 6 1 3 .2h h mh mm? ? ?? ? ? 蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 : 核算蝸輪彎曲應(yīng)力 由公式 2239。121 . 239。126h h mm?? 蝸桿蝸輪齒根高 39。6 2025?? 蝸桿蝸輪分度圓直徑 1 6 9 54fd m q m m? ? ? ? ? 22 6 5 4 3 2 4fd m z m m? ? ? ? ? 蝸桿蝸輪節(jié)圓直徑 11( 2 ) ( 0 )6 9 5 4d m q m qd m q m m?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 2 2 2 6 54 32 4fd d m z m m? ? ? ? ? ? 蝸桿蝸輪齒頂圓直徑 1112 ( 2 )5 4 2 6 6 6efed d m m qd m m? ? ? ? ?? ? ? ? 222( 2 2 )6 ( 5 4 2 0 ) 3 3 6eed m zd m m?? ? ? ? ?? ? ? ? ? 蝸桿蝸輪齒根圓直徑 1112 . 4 ( 2 . 4 )5 4 2 . 4 6 3 9 . 6ifid d m m qd m m? ? ? ? ? ?? ? ? ? 222( 2 . 4 2 )6 ( 5 4 2 . 4 0 ) 3 0 9 . 6iid m zd m m?? ? ? ? ?? ? ? ? ? 蝸輪外徑的計(jì)算 22 2 3 3 6 2 6 3 4 8eD D m m m? ? ? ? ? ? 現(xiàn)取蝸輪外徑 2 345D mm? 曲柄壓力機(jī)的曲 柄滑塊工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 32 蝸桿螺旋部分長度 2(1 1 0 . 0 6 )(1 1 0 . 0 6 5 4 ) 6 8 5 . 4 4L z m mm? ? ? ?? ? ? ? ? 現(xiàn)取 L=100mm 蝸輪輪緣寬度 B 5 5 66 49. 5eB D m m? ? ? ? 由于結(jié)構(gòu)原因現(xiàn)有所加大 取 B=160mm 中心距的計(jì)算 1 ( 2 )21 6 ( 9 54 0) 18 92A m q zA m m?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 蝸桿軸向齒距 4 6 18. 850at m m m?? ? ? ? ? 蝸桿導(dǎo)程 1 1 0 0aT z t m m? ? ? ? ? 蝸桿軸向壓力角 020aaa?? 蝸桿蝸輪齒頂高 39。 39。滑塊的材料，常用的是 HT2040，球墨鑄鐵， ZG35 鑄鐵，也可用 A0鋼板焊接，為了提高滑塊的耐磨性，導(dǎo)向面上還要鑲上一層酚醛壓布板。目前普通開式壓力機(jī)滑塊導(dǎo)向長度和滑塊寬度之比 L1： L2 為 ，對(duì)于長導(dǎo)向的滑塊 L1： L2為 圖 57 曲柄壓力機(jī)的曲 柄滑塊工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 30 表 51 滑塊低面要固定下模。 導(dǎo)軌與滑塊應(yīng)有適當(dāng)?shù)拈g隙 ,間隙小 ,導(dǎo)向準(zhǔn)確 ,但過小 ,則會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱、拉毛和燒黑現(xiàn)象 ,造成導(dǎo)軌與滑塊接觸面迅速磨損 . 導(dǎo)軌與滑 塊的間隙大小隨壓力機(jī)形式和導(dǎo)軌間距離而異 ,通用壓力機(jī)導(dǎo)軌與滑塊的間隙一般在 ～ 之間 .下圖是滑塊的典型形式 曲柄壓力機(jī)的曲 柄滑塊工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 29 圖 56 滑塊導(dǎo)向部分的形狀如下圖，單陵式應(yīng)用較廣，其中 V 形用于小型開式壓力機(jī)，鋸齒形用于中型以上 壓力機(jī) 滑塊導(dǎo)向長度分為長導(dǎo)和短導(dǎo)向兩種，下表所例為開式壓力機(jī)滑塊導(dǎo)向長度和滑塊，導(dǎo)軌主要尺寸，可供設(shè)計(jì)參考。 4）校核調(diào)節(jié)螺桿螺紋的強(qiáng)度 螺距 mms 10? mmd 1730 ? mmd 1611 ? mmsh ?? 又已知 H=190mm 則 301220 ( ) 160 0 10 1 ( 73 61 ) 9 73 8ABwwp S d dH d hM P a? ???? ? ? ? ? ???? ? ?? 曲柄壓力機(jī)的曲 柄滑塊工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 28 [? ? ]=55Mpa ?? 故所確定的連桿及調(diào)節(jié)螺桿尺寸合適 ,材料能滿足要求 .其零件圖如下所示 圖 54 圖 55 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) 常見的曲柄壓力機(jī)的導(dǎo)軌有兩種基本類型 ,即 V 形左右對(duì)稱布置的導(dǎo)軌和四角布置的導(dǎo)軌 ,前者主要用于開式壓力機(jī) ,后者用于中型和大型壓力機(jī) . 滑塊的工作要求：滑塊的導(dǎo)向面必須與底平面垂直 . 滑塊的高度要足夠高 .滑塊還應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。 2）校核連桿大小端支撐的壓強(qiáng) 大端的支撐壓強(qiáng)： 已知 mmdA 250? mmLA 270? MP apMP ap A 25][ 101600 3 ?????? 大端軸瓦材料為鉛青銅 zcupb630 P=25MPa 合乎要求。 連桿和調(diào)節(jié)螺桿的設(shè)計(jì) 參考同類型的曲柄壓力機(jī)調(diào)節(jié)螺桿的設(shè)計(jì)常用 材料 ,查閱相關(guān)資料 ,初定材料為 QT455. 根據(jù)機(jī)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ,本壓力機(jī)采用連桿銷傳力的調(diào)節(jié)螺桿 . 連桿和調(diào)節(jié)螺桿初步確定 1）調(diào)節(jié)螺桿的具體尺寸根據(jù)手冊經(jīng)驗(yàn)公式 ,初步估算如下 : 02 .7 2 .7 1 6 0 0 1 0 8Bd p m m? ? ? ? ? 1 108 157Bb d m m? ? ? ? ? 3 108 346Bd d m m? ? ? ? ? 2 108 297BL d m m? ? ? ? ? 3 108 314BL d m m? ? ? ? ? 0 108 173Bd d m m? ? ? ? ? 173 87d d m m? ? ? ? ? 173 190H d m m? ? ? ? ? 2）連桿尺寸的初步確定 。根據(jù)《曲柄壓力機(jī)》內(nèi)設(shè)計(jì)步驟 ,經(jīng)驗(yàn)公式先初步?jīng)Q定曲軸的相關(guān)尺寸。為了保證牙齒不會(huì)因彎曲疲勞而折斷，齒輪的允許彎曲應(yīng)力不應(yīng)小于齒根處的最大彎曲應(yīng)力 .所以大齒輪需要用 ZG35(正火 )或 ZG45(正火 ),小齒輪需用鍛鋼 45 或 40Cr(調(diào)質(zhì)且最好進(jìn)行高頻淬火 )制成 . 6）有以上計(jì)算知所設(shè)計(jì)的齒輪合適 :用的材料能滿足要求 .現(xiàn)將計(jì)算校核后的齒輪繪圖如下： 圖 41 曲柄壓力機(jī)的曲 柄滑塊工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 23 第五章 曲柄壓力機(jī)滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 曲軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 選定軸的材料 曲軸為壓力機(jī)的重要零件，受力復(fù)雜 ,故制造條件要求較高 ,查閱相關(guān)手冊 ,參考同 類型的曲柄壓力機(jī)曲軸常用材料 ,暫定為 45 鋼鍛造而成，曲軸在粗加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。 因?yàn)槭情]式傳動(dòng)，大齒輪的齒數(shù)為 2Z=97 ，變位系數(shù) 2 ? ?? ，又因?yàn)樾↓X輪齒數(shù) 1Z=15 ,變位系數(shù) 1 ? ?? 所以查《機(jī)械設(shè)計(jì)》齒輪設(shè)計(jì)部分相關(guān)圖表取得： 1 Y= 2 Y= 4） 計(jì)算大齒輪的齒根處的最大彎曲應(yīng)力δ 1 和δ 2。 2 m V = s60 10 003. 14 12 97 32V = 1. 9560 10 00m z nm s? ? ? ??? ? ? ?? 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》齒輪設(shè)計(jì)部分表得出 K=。 因?yàn)辇X寬與小齒輪節(jié)圓直徑的比值： 11B B 1 2= = 0 .6 6 6m z 1 .2 1 5d ?? 齒輪位于兩軸承之間并對(duì)稱布置。并確定齒輪的材料和熱處理方式。2()(1 0) 12 12 h f mhh m m??? ? ? ?? ? ? ?? ? ? 齒根高 00 ( )h f c m?? ? ? ? 1 0 0 11 ( ) (1 0 .2 5 0 .4 ) 1 2 1 0 .2h f c mh m m?? ? ? ?? ? ? ? ? 2 0 0 22 ( ) (1 0 .2 5 0 .4 ) 1 2 1 9 .8h f c mh m m?? ? ? ?? ? ? ? ? 齒全高 00h = ( 2 f + C ) mh = ( 2 + 0 .2 5 0 ) 1 2 = 2 7 m m? ?? 齒輪的強(qiáng)度校核 有總體設(shè)計(jì)的計(jì)算知大齒輪承受的扭距為 M2=515000 千克 *厘米，變位系數(shù)為 ，轉(zhuǎn)速為曲柄壓力機(jī)的曲 柄滑塊工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 n=40r/min；加工精度為八級(jí)。2 0 239。139。 0()h f m??? ? ? ? 39。結(jié)合近年來曲柄壓力機(jī)和 其它這種設(shè)備中變位齒輪的廣泛應(yīng)用，本次設(shè)計(jì)曲柄壓力機(jī)采用變位直齒圓柱輪傳動(dòng)。 由于采用了變位齒輪，可不考慮根切 ，這時(shí)可暫定小齒輪齒數(shù) 1Z=15 ，那么大齒輪齒數(shù)為： 21Z =i Z =6 .47 15= 97m m?? 2D= m Z =12 97=11 64m m?? 12mA = ( Z + Z ) = 6 ( 1 5 + 9 7 ) = 6 7 2 m m2 ?? 從以上兩種齒輪的參數(shù)比較可知，諾用直齒圓拄標(biāo)準(zhǔn)齒輪比變位齒輪中心距增加了 90 毫米，分度圓增加了 156 毫米。 參考同類型的曲柄壓力機(jī)的傳動(dòng)齒輪設(shè)計(jì)。為了達(dá)到傳動(dòng)平穩(wěn)和足夠承載能力。 直齒輪傳動(dòng) 根據(jù)總體的設(shè)計(jì)方案，曲柄滑快機(jī)構(gòu)的里是有齒輪傳入的。 4） 齒側(cè)間隙 互相嚙合的一對(duì)牙齒，在非工作面沿齒廓法線方向留有一定的間隙 Cn,這是為了 避免安裝、制造不準(zhǔn)確，以及工作時(shí)溫度變化和彈性變化而造成牙齒卡住，同時(shí)還可以利用它儲(chǔ)存潤滑油，改善齒面的摩擦條件。 2） 工作平穩(wěn)性精度 為了減小齒輪傳動(dòng)的躁聲和振動(dòng)，必須將齒輪在一轉(zhuǎn)中的瞬時(shí)傳動(dòng)比的變化限制在一定的范圍之內(nèi)，也就是要求齒輪每轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)角誤差多次反復(fù)變化的數(shù)值小。 齒輪在應(yīng)用的過程中對(duì)精度有以下的要求 1） 動(dòng)精度 為了準(zhǔn)確的傳遞運(yùn)動(dòng)，要求主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)過一個(gè)角度， 從動(dòng)齒輪按傳動(dòng)比關(guān)系準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)過相應(yīng)的角度，但由于制造的誤差，使從動(dòng)齒輪不能按傳動(dòng)比關(guān)系準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)過相應(yīng)的角度。 2） 要的傳動(dòng)平穩(wěn)性。根據(jù)這些情況，對(duì)于曲柄壓力機(jī)的齒輪傳動(dòng)提出下面兩點(diǎn)基本要求： 1） 夠的承載能力。電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速根據(jù)傳動(dòng)級(jí)數(shù)和傳動(dòng)類型而定，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，為了減少曲軸壓力機(jī)的零件品種和規(guī)格，實(shí)現(xiàn)部件通用化，常常將噸位接近的曲柄壓力機(jī)采用相同的調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)的某些零件亦相互通用。 4 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 將式 N‘ =Gv 代入式 39。 除了以上幾方面的摩擦損失之外，軸承處還有摩擦損失，但因調(diào)節(jié)裝置多采用滾動(dòng)軸承，效率較高，所以可忽律。 3)調(diào)節(jié)螺母與套筒端面之間相對(duì)滑動(dòng)的效率η 3。電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)系統(tǒng)提升滑塊時(shí)，每秒中內(nèi)所做的有用功為 N‘ =Gv 式中 G— 滑塊部件重量 v— 滑塊的調(diào)節(jié)速度（ m/s） 3封閉高度調(diào)節(jié)裝置傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械效 率 傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械效率主要包括： 1)導(dǎo)軌與滑塊相對(duì)滑動(dòng)的效率η 1。102NN? ? (千瓦 ) 式中 N— 電動(dòng)機(jī)所需的功率（千瓦） N‘ — 電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的有用功； η — 傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械效率； 上式中 102 是單位換算常數(shù)，表示功率 1千瓦相當(dāng) 102kg 因此， KEN=102t (千瓦 ) K的數(shù)值隨壓力機(jī)的具體情況而定，一般 K 在 ～ 范圍內(nèi) 2. 封閉高度調(diào)節(jié)裝置電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算方法 在穩(wěn)定負(fù)載下，電動(dòng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)所做的有用功，除以傳動(dòng)系統(tǒng)的效率，便是電動(dòng)機(jī)所需的功率。 m E N =102t 式中 E— 一個(gè)工作周期內(nèi)壓力機(jī)所消耗的能量（公斤折合功率 N與平均功率 Nm的關(guān)系可用下式表示： N=KNm 式中 K— 折合功率 N與平均功率