j23-40型壓力機(jī)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(參考版)
2025-06-28 06:58本頁面
【正文】 。感謝我周圍的同學(xué)對(duì)我學(xué)習(xí)、生活的關(guān)心和幫助。在此論文撰寫過程中，要特別感謝劉尚老師的指導(dǎo)與督促，同時(shí)感謝他的諒解與包容。 Wanpeng Dong，Sheet Stamping Formability Test System based Servo Crank Press，Procedia Engineering ，2014；3260[20].R. A. Nikonov，Use of sheetstamping crank presses for hot drop forging，Chemical and Petroleum Engineering, 2005；6780致 謝通過這一階段的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)《J2340型壓力機(jī)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》終于完成了。 Xuelin Du,2001EducationBeijing:BeijingmachineMechanismsSmithZhaohui,Zhonghe,2004TechnologyUniversity:machineMechanismXianminCan金屬切削原理北京:高等教育出版社，2008北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008：5090[5]. 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].第5版.北京:高等教育出版社,2010:3060[3]. [M].沈陽：東北大學(xué)出版社，2012:220～260[4]. 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊編委會(huì).參考文獻(xiàn)[1]. [M]．：機(jī)械工業(yè)出版社，1995:160 [2]. 鄒慧君,張青主編.本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。 這次做論文的經(jīng)歷也會(huì)使我終身受益，我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會(huì)有所突破，那也就不叫論文了。因?yàn)?我知道：做任何一件事，它都存在著或多或少的問題，相對(duì)與我們將來所要面對(duì)的困難來說這些只是很小的困難。結(jié) 論以上是J2340壓力機(jī)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析、曲軸部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、連桿部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、以及滑塊與導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)四個(gè)部分進(jìn)行的，每個(gè)部分通過選材、計(jì)算尺寸、強(qiáng)度校核等幾方面進(jìn)行細(xì)致的分析，通過系統(tǒng)的計(jì)算與分析，本次設(shè)計(jì)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)基本能滿足實(shí)際的應(yīng)用。圖44 滑塊有限元模型及網(wǎng)格劃分 約束條件與力的施加由于滑塊是在豎直方向上做直線運(yùn)動(dòng)的零件，主要是上下兩面受力，所以在確定約束條件時(shí)只要一端固定，則在另一端施加壓力即可。 圖43 滑塊理想化模型 網(wǎng)格的劃分有限元分析中經(jīng)常碰到的問題是網(wǎng)格應(yīng)如何劃分才能得到合理的結(jié)果，但不幸的是，還沒有確定的判別準(zhǔn)則, 用戶必須自己進(jìn)行判斷。根據(jù)滑塊的結(jié)構(gòu)形狀特點(diǎn), 以有限元計(jì)算的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作量、求解時(shí)間及精度等為基本尺度, 在滑塊建模時(shí), 因其結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜, 做了一些簡化, 這些簡化是以不影響滑塊的靜力學(xué)特性為前提的。 模型的簡化在對(duì)滑塊進(jìn)行有限元模擬分析時(shí), 由于滑塊是形狀規(guī)則的箱體類零件, 具有規(guī)則的形狀、較大的尺寸（與同一臺(tái)壓力機(jī)的其他零件相比）等特點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不但發(fā)展,現(xiàn)在我們可以用模擬實(shí)體的有限元分析方法來進(jìn)一步研究滑塊,同時(shí)可以把解析法和有限元分析法得出的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測結(jié)果進(jìn)行比較,從而得出最優(yōu)的分析滑塊的方法。確定滑塊剛度的方法有兩種: 一是試驗(yàn)研究, 二是分析計(jì)算?；瑝K的強(qiáng)度分析是曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),對(duì)于這方面已有很多人做過研究計(jì)算。從本次設(shè)計(jì)壓力機(jī)的公稱壓力和運(yùn)動(dòng)速度考慮，滑塊和導(dǎo)軌均采用鑄鐵QT6003來制造。對(duì)于速度高、偏心載荷比較大的壓力機(jī)來說，則用鑄造青銅或者鑄造黃銅來制造。有一些壓力機(jī)在導(dǎo)向面上鑲有酚醛層壓布板，以便提高滑塊的耐磨性。 滑塊與導(dǎo)軌的材料選擇小型壓力機(jī)中的滑塊通常使用的材料為鑄鐵QT6003，中型壓力機(jī)當(dāng)中的滑塊材料通常為鑄鐵HT2040和稀土球鐵，有時(shí)也會(huì)使用鋼板焊接而成。表41 滑塊尺寸表 公稱壓力項(xiàng)目 （噸）1016254063100160400對(duì)照尺寸行 程S3045556580100130160200導(dǎo)軌長200250320350455580600770900滑塊尺寸導(dǎo)向長2352953874255406807509381100前 后120150180220260360380375600 左 右178220230303300528606630980比例關(guān)系滑塊導(dǎo)向長度有兩種形式，即長導(dǎo)和短導(dǎo)向。對(duì)于開式壓力機(jī)來說，通常做成兩根V形導(dǎo)軌，如圖42。近年來，通用壓力機(jī)中可以看到一些八面調(diào)節(jié)導(dǎo)軌間隙結(jié)構(gòu)，這種樣式的滑塊導(dǎo)軌的每個(gè)導(dǎo)軌面都能夠單獨(dú)調(diào)節(jié)，在每一個(gè)調(diào)節(jié)面上都有一組推拉螺栓。這種四面都能調(diào)節(jié)的導(dǎo)軌可以提高壓力機(jī)的工作精度，但是調(diào)節(jié)比較困難。 導(dǎo)軌的形式導(dǎo)軌的形式主要有v型導(dǎo)軌、四面導(dǎo)軌、四面斜導(dǎo)軌、八面導(dǎo)軌等。因此滑塊的高度必須做的足夠高。因此，為了使滑塊導(dǎo)向面與機(jī)身導(dǎo)軌磨損后能夠調(diào)整導(dǎo)向間隙，滑塊的導(dǎo)向間隙應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成可以調(diào)整的。如果間隙過小，則摩擦阻力會(huì)增大大，潤滑條件也較差，如此一來便會(huì)加劇導(dǎo)向平面與導(dǎo)軌之間的磨損，減低傳動(dòng)的效率，還會(huì)增大能量的損失。圖41 滑塊示意圖 滑塊的導(dǎo)向調(diào)節(jié)間隙在壓力機(jī)的設(shè)計(jì)制造過程中，保證加工精度是尤為重要的一點(diǎn)，為此必須保證滑塊的導(dǎo)向平面與底平面垂直，以便使滑塊的底面與工作臺(tái)的上平面之間的平行度達(dá)到要求值，即保證滑塊的運(yùn)動(dòng)方向和工作臺(tái)之間的垂直度?；瑝K的下端底面還開有模柄孔或T 形槽，以便于安裝模具的上模。 代入已知數(shù)據(jù)計(jì)算得 螺桿采用45鋼，所以，故調(diào)節(jié)螺紋的強(qiáng)度符合要求。 （311）式中 —螺紋牙根處的高度，對(duì)于特種鋸形螺紋，對(duì)于梯形螺紋。 （39）式中—連桿上的作用力；—螺紋的外徑；—螺紋的內(nèi)經(jīng)；—螺紋的最少工作圈數(shù)。經(jīng)分析，只校核彎曲強(qiáng)度就可以了。對(duì)于柱銷式連桿來說，螺母就是蝸輪）的材料通常要比調(diào)節(jié)螺桿的材料差，所以，只需檢驗(yàn)螺母上的螺紋強(qiáng)度。2. 調(diào)節(jié)螺紋的強(qiáng)度校核本次設(shè)計(jì)的調(diào)節(jié)螺紋采用的是梯形螺紋。45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)：；球鐵：；球鐵：。校核公式如下： （37）式中 —連桿上的作用力； —調(diào)節(jié)螺桿的最小截面積； —許用壓縮應(yīng)力。取，即 連桿及調(diào)節(jié)螺桿的強(qiáng)度校核1. 調(diào)節(jié)螺桿最大壓縮應(yīng)力校核曲柄壓力機(jī)在工作時(shí)，連桿會(huì)受到壓力作用。表34 連桿尺寸表計(jì)算部位代號(hào)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算尺寸球頭調(diào)節(jié)螺桿100807090連桿120160連桿總長度L的確定在確定連桿的長度L時(shí)，根據(jù)壓力機(jī)的工作特性，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及精度和剛度的要求等全面考慮。對(duì)于單點(diǎn)壓力機(jī)，（為公稱壓力）。尺寸計(jì)算主要包括連桿以及螺桿尺寸。由于壓力機(jī)是在重載的情況下工作，所以采用梯形螺紋，尺寸為M8012。球頭式連桿中調(diào)節(jié)螺桿則使用45號(hào)鋼鍛造加工，調(diào)質(zhì)處理，球頭表面淬火，硬度為230260HBC。綜合各連桿的優(yōu)缺點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)中的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)采用球頭式連桿。此外，導(dǎo)向柱塞在導(dǎo)向套筒中滑動(dòng)，就相當(dāng)于加長了滑塊的導(dǎo)向長度，從而提高了壓力機(jī)的運(yùn)動(dòng)精度。在有些壓力機(jī)當(dāng)中，也會(huì)采用柱塞導(dǎo)向式的連桿，即連桿不是直接和滑塊相連接的，而是通過一個(gè)導(dǎo)向柱塞和滑塊相連接?；爻虝r(shí)，銷子承受著滑塊的重量及拔模力。所以對(duì)于大型壓力機(jī)來說，采用柱銷式連桿就不太合理，因此就有了柱面結(jié)構(gòu)，即銷子和連桿孔之間有間隙。但是球頭加工比較困
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