【正文】 式()或式()中的(sinα+ λ2sin2α)可以根據(jù)連桿系數(shù)和曲柄轉(zhuǎn)角算出也可由表直接查出。即在較大的曲柄轉(zhuǎn)角下進(jìn)行工作時(shí)，曲抽上所受的扭矩較大。OD而 OD=Rsin(α+β)=R(sinαcosβ+cosαsinβ)又 cosβ≈1 sinβ=λsinα∴OD =R(sinαcosβ+λsinαcosα)=R(sinα+ λ2sin2α)又 PAB=PAB＇≈P∴ M1=PR(sinα+ λ2sin2α) 式()式()為理想狀態(tài)下（即忽略摩擦?xí)r）曲軸上所受扭矩的公式。它的大小和PAB＇相等，但方向相反。由于β角較小你，因此，可以認(rèn)為cosβ≈1，tgβ≈sinβ=λsinα，故上述二式可寫成 PAB＇≈P 式() Q≈Pλsinα 式()下面，再來分析曲軸上所受的力，圖38是曲軸上受力簡圖。時(shí)，β=176。時(shí)，β=0176?；瑝K上受到工件變形抗力P的作用，在忽略摩擦力的情況下，P力由連桿上給予滑塊的作用力PAB＇，及導(dǎo)軌給予滑塊上的反作用力Q相平衡。表33為拉延工藝的合理速度范圍，進(jìn)行撿延工藝的壓力機(jī)的滑塊速度不應(yīng)超過這個(gè)數(shù)值。在鍛壓生產(chǎn)中，一般認(rèn)為滑塊的速度與工藝要求有關(guān)。+λ2sin290176。時(shí)，v的變化很小而數(shù)值最大，故可取曲柄轉(zhuǎn)角α=90176。時(shí)v=0，α角增大時(shí)顯著增大，但當(dāng)α=75176。這樣，式()則變成：v= K2 式()從式()及()可以看出，滑塊的速度v是隨曲柄轉(zhuǎn)角α變化的。α—曲柄轉(zhuǎn)角，從下死點(diǎn)算起，與曲柄旋轉(zhuǎn)方向相反者為正，以下均同；R—曲柄半徑；又 ω=πn30=∴ v=(sinα+λ2sin2α) 式()式中 n—曲柄的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，亦即滑塊每分鐘行程次數(shù)。這樣，式()變?yōu)椋? s=RK1 式()2) 滑塊的速度和曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系求出滑塊的位移與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系后，將位移s對(duì)時(shí)間t求導(dǎo)數(shù)就可得到滑塊的速度v，即： v=dsdt=dsdα因此，已知曲柄半徑R和連桿系數(shù)λ時(shí)，便可從式()求出對(duì)應(yīng)于不同的α角的s值?；瑝K的位移和曲柄轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系可表達(dá)為：s=(R+L)(Rcosα+Lcosβ) 式()而 sinβ=RsinαL令 RL=λ則 sinβ=λsinα而 cosβ=1sin2β ∴ cosβ=1λ2sin2α代入式（）整理得：s=R[(1cosα)+ 1λ(11λ2sin2α)] 式()，~，故式（）可進(jìn)行簡化。u+1u =3272591601372103b =++103160 =載荷系數(shù) K K=KAKvKHαKHβ = =彈性系數(shù) ZE ZE=節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH ZH=重合度系數(shù) Zε Zε=4εα31εβ+εαεβ∵εβ1 ∴取εβ=1 Zε=1εα==螺旋角系數(shù) Zβ Zβ=cosβ =176。/176。 cosβb=cosβcosαn/cosαt=176。176。dp1n1P=11Kw=2) 選定帶型 根據(jù)Pd= kW和n1=1460r/min 3) 傳動(dòng)比i=n1n2=1460325=4) 小帶輪基準(zhǔn)直徑=200mm大帶輪基準(zhǔn)直徑 dd2 =i圖35 帶傳動(dòng)形式簡圖本開式曲柄壓力機(jī)采用如圖35所示的帶傳動(dòng)形式，使用v帶傳動(dòng)，使用活動(dòng)電機(jī)板進(jìn)行預(yù)緊。也是引起轉(zhuǎn)矩?fù)p失的重要因素，滑動(dòng)軸承的損失為2%～5%，滾動(dòng)軸承為1％～2%。因此設(shè)汁高速帶傳動(dòng)時(shí)，帶的表面積宜小，盡量用厚而窄的帶，帶輪的輪輻表面要平滑(如用橢圓形)或用輻板以減小風(fēng)阻。 2) 滯后損失 帶在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生反復(fù)伸縮，特別是在帶輪上的撓曲會(huì)使帶體內(nèi)部產(chǎn)生摩擦，引起功率損失。彈性滑動(dòng)率通常在1％～2％之間。 2) 帶傳動(dòng)力的功率損失1) 滑動(dòng)損失 帶在工作時(shí)、出于帶輪兩邊的拉力差及其相應(yīng)的變形差形成彈性滑動(dòng)．導(dǎo)致帶與從動(dòng)輪的速度損失。 設(shè)汁結(jié)果：帶的種類、帶型．所需帶根數(shù)或帶寬、帶輪直徑、軸間距、帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸、軸間距、預(yù)緊力、軸載荷等。米2,則起動(dòng)時(shí)間為：t=105nf2JfNe =1053252 =7(秒) t小于20秒，可直接起動(dòng)。一般t要小于20秒，如果t大于20秒，就要用降壓起動(dòng)。在壓力機(jī)傳動(dòng)中，M2很小，可以忽略，則式()變?yōu)椋篔f=dωdt=i M移項(xiàng)，積分：0ωJf dω=0ti M dt在近似計(jì)算中，可以把M看作常數(shù)，則Jfω=iMt∴ t=JfωiM 式()而M看作額定轉(zhuǎn)矩，故M=9550Nene=9550Neinf 又 ω=π30nf 代入式()得： t=105nf2JfNe (秒) 式()式中 nf—飛輪轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)； Ne—電動(dòng)機(jī)額定功率(千瓦)； Jf—飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(千克現(xiàn)將起動(dòng)時(shí)間的核算介紹如下。起動(dòng)時(shí)間應(yīng)該限制在一定范圍內(nèi)。米2 ＞J1 符合要求飛輪速度 v=ωmD22 =3412 = 飛輪起動(dòng)時(shí)間核算 壓力機(jī)剛開始工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶著飛輪起動(dòng)。米2飛輪材料使用鑄鐵，鑄鐵密度ρ=103 （千克/米3）預(yù)取 B=200毫米則 D3 = 32 π103 =640毫米考慮摩擦離合器摩擦片及飛輪實(shí)際要求取B=215毫米 D2=900毫米 D3=600毫米校核轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 J139。由前面計(jì)算得知 D1=200毫米 D2=iD1=200=900毫米 D3=4D24 32J1 πρB J1≈Jf39。算出的飛輪還必需核驗(yàn)圓周速度，如果回周速度v過高，會(huì)使飛輪破裂，資料[10]推薦：鑄鐵飛輪v≤25米/秒，可用到30米/秒。算出的D3還應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)要求，例如在因盤式摩接離合器中，還應(yīng)考慮離合器摩擦片是否裝在飛輪內(nèi)。 J1=m18(D22+D32)而 m1=ρ=J1+J2+J3其中輪緣部分J1是主要的，J1比J2和J3大得多，故在近似計(jì)算時(shí)可只考慮輪緣部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，即可以用J1代替 Jf39。=70～80%Jf由圖34可以看出，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jf由三部分組成，即輪緣、輪幅和輪轂。和總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jf的比例大致可以參考以下數(shù)據(jù)．對(duì)于小型通用壓力機(jī) Jf39。在全部轉(zhuǎn)動(dòng)零件的尺寸確定以后，如有必要，再核算總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是否足夠。上面求得的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jf,實(shí)際上不僅包括飛輪本身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jf39。有時(shí)為了增加Jf值，做得較寬。飛輪的外徑D2一般由速比分配決定，即圖34 飛輪大概結(jié)構(gòu)尺寸圖D2=iD1式中 D1—小皮帶輪或小齒輪直徑；i—傳動(dòng)速比。米2 飛輪尺寸設(shè)計(jì)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jf求得以后，即可設(shè)計(jì)飛輪。米2)式中 A1—工件變形功(焦)； A2—拉延墊工作功(焦)； ωm—飛輪平均角速度(弧度/秒)，可近似按電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速ne下的飛輪角速度ω計(jì)算，即ωm=ωe=πne30i ne—電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)； i—電動(dòng)機(jī)軸至飛輪軸速比； η1—在工作行程中壓力機(jī)效率； δ—飛輪不均勻系數(shù)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的功率小到一定程度后，飛輪的能量就將急劇增加。所以曲柄壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率和飛輪能量是互相依存的，電動(dòng)機(jī)功率大一點(diǎn)，飛輪能量就可以小一點(diǎn)，反之亦然實(shí)際上，曲柄壓力機(jī)裝置飛輪后，電動(dòng)機(jī)的輸出功率或輸出扭矩不可能是不變的，即不可能是一直線，而是按曲線變化(詳見附錄。的不足能量應(yīng)由飛輪補(bǔ)償也就是說，如按一循環(huán)的平均能量或者大于平均能量的某一能量選擇好電動(dòng)機(jī)的功率以后，即可設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)娘w輪。圖33 一循環(huán)所需功率圖圖33中的曲線a為沒有飛輪時(shí)所需功率的變化曲線，曲線所包含的面積即為工作循環(huán)所需的能量A。所以電動(dòng)機(jī)功率使可大大減小。為減小電動(dòng)機(jī)功率，在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置了飛輪，這樣電動(dòng)機(jī)功率可以大為減小。m2)重量(kg)1級(jí)2級(jí)77585123 飛輪的設(shè)計(jì)曲柄壓力機(jī)的負(fù)載屬于沖擊負(fù)載，即在一個(gè)工作周期內(nèi)只在較短的時(shí)間內(nèi)承受工作負(fù)荷，而較長的時(shí)間是空程運(yùn)轉(zhuǎn)。具體參數(shù)如表31。 Nm=A1000t=197001000= N=k Nm查表71選k=∴ N==選用Y160M4電動(dòng)機(jī)N=11千瓦，n=1460轉(zhuǎn)/分。根據(jù)選定的Nc，重新計(jì)算實(shí)際的k值，以便作為計(jì)算飛輪使用。為了使機(jī)器緊湊，因此選用較大功率的電動(dòng)機(jī)。為使飛輪尺寸不致過大，以及電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)等因素，故帶將電動(dòng)機(jī)的功率選得比平均功率大一些，即 N=kNm 式()～，行程次數(shù)較低的壓力機(jī)取下限，較高的取上限詳。[2]1) 工件變形功A1 A1= δ0= ==13毫米 A1=110010313103=4500焦2) 拉延墊工作功A2 A2=PgS036=(1100103)/36=5500焦3) 工作行程摩擦功A3 A3==110010330=740焦4) 彈性變形功A4 A4=12Pgyc yc=PgCh=1100400= ∴ A4=121100103103=1500焦5) 滑塊空程功A5 查圖76 得 A5=2150焦6) 飛輪空轉(zhuǎn)功A6 A6=1000Ng(tt1)查圖77得 Ng= t=60nCn 查表45 Cn= t1=60n=6050= t=60nCn=6050=∴ A6=1000()=1340焦7) 離合器接合功A7 A7=8) 總功AA=A1+A2+A3+A4+A5+A6+A7 = 4500+5500+740+1500+2150+1340+∴ A==19700焦 電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算若按一循環(huán)的平均能量來選擇電動(dòng)機(jī)(見圖32)，其功率為圖32 電動(dòng)機(jī)功率消耗圖Nm=A1000t （千瓦） 式()式中 Nm—平均功率(千瓦)；A—工作循環(huán)所需的總能量（焦）；t—工作循環(huán)時(shí)間(秒)；t=60nCn （秒） 式()式中 n—壓力機(jī)滑塊行程次數(shù)次/分； Cn—壓力機(jī)行程利用系數(shù)，采用手工送料時(shí)Cn值見表46[2]，采用自動(dòng)化送料時(shí)Cn=1。壓力機(jī)公稱壓力Pg=1100千牛，滑塊行程長度S0=180毫米，公稱壓力角αp=30176。10) 檢查蝸輪和蝸桿的接觸情況：齒面不少于60%，齒高不少于40%。7) 主軸瓦、連桿瓦與主軸接觸，導(dǎo)軌與滑塊導(dǎo)軌筋接觸，用涂色檢查，接觸均勻，接觸面積在軸向長