【正文】 滑塊內(nèi)孔安裝的上下球頭支座用法蘭固定，實(shí)現(xiàn)滑塊與連桿的聯(lián)結(jié)，球頭下支座下安裝壓塌塊式的過(guò)載保護(hù)裝置 滑塊的制造 滑塊有鑄件和焊接件兩種，此設(shè)計(jì)為小規(guī)格開(kāi)式壓力機(jī)的滑塊，故采用鑄件 滑塊基本尺寸的確定 在曲柄壓力機(jī)的參數(shù)選擇中，滑塊中心線至機(jī)身的距離為 260mm，導(dǎo)軌通過(guò)
。 滑塊的結(jié)構(gòu) 本設(shè)計(jì)為開(kāi)式曲柄壓力機(jī)的設(shè)計(jì)，其滑塊底面中心有?？住?帶動(dòng)模具上下運(yùn)動(dòng)，控制模具運(yùn)動(dòng)方向，控制模具運(yùn)動(dòng) 速 度 。 連桿類型的選擇 對(duì)以上兩種連桿類型的比較，為實(shí)現(xiàn)連桿長(zhǎng)度可調(diào)，現(xiàn)選擇球頭式連桿，湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 33 軸瓦材料為 ZcuSn10Pb1,連桿體材料為灰鑄鐵（ HT200）。 B、 柱銷式連桿 柱銷式連桿是長(zhǎng)度不可調(diào)連桿，連桿體多為工字型截面。軸瓦材料長(zhǎng)用鑄造錫青銅， ZcuSn10Pb1 或鉛鋅合金，連桿蓋的軸瓦負(fù)荷較輕，可用酚醛塑料代替金屬。連桿大端有整體式和剖分式連桿蓋。運(yùn)動(dòng)中連桿作平面往復(fù)運(yùn)動(dòng)，兩端分別與曲柄 頸和滑塊鉸接，按聯(lián)結(jié)方式連桿分為球頭式連桿和柱銷式連桿?，F(xiàn)在取 1b =70mm 1ad =（ 1z +2 *ah ） ?m =（ 19+2） ?6 =126mm 1od =45mm 1fd =(1z 2 *ah *2c )?m=(192? 12? )? 6=99mm D=? 1od =?45=72mm （ 13） 齒輪Ⅱ的尺寸如下 2d =2z ?m=71?6=426mm 2b =65mm 2ad =（ 2z +2 *ah ） ?m=(71+2) ? 6=438mm 2od =80mm 2fd =(2z 2 *ah *2c )?m =() ?6=411mm 1D = 2od =?80=128mm L=(～ )d≈ ?80=96 2od 0d = nm =?6=15mm 0D = 2fd 20d =4112?15=381mm 2D =（ 0D + 1D ） /2=381 1282+ = D=? ( 0D + 1D ） /2=381 1288? =63mm C= =?65= 基本結(jié)構(gòu)圖如下所示： 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 32 圖 連桿的設(shè)計(jì) 曲柄壓力機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu) 它不但能使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還能起力的放大作用 。1d =31ttKd K （ ） =? 3 = （ 11） 計(jì)算模數(shù) m m= 39。 HK? = FK? =；由表 10— 2 查得 AK =，即根據(jù)表 10— 4 查得 7 級(jí)精度， 小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置 ： HK? =+?（ 1+ ） ? +? 310 ? =++ = 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材圖 10— 13，根據(jù) b/h=。 齒輪的設(shè)計(jì) 選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及其齒輪 （ 1） 傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng) （ 2） 柄壓力機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選擇 7 級(jí)精度 （ 3） 料的選擇 ，由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 教材表 101得 小齒輪材料選擇為 40Cr(調(diào)質(zhì) )，硬度為 280HBS,大齒輪材料為 45 鋼（調(diào) 質(zhì)），硬度為 240HBS(調(diào)質(zhì) )，二者材料硬度差為 40HBS （ 4）選擇小齒輪的齒數(shù) 選擇小齒輪的齒數(shù) 1z 為 19 齒，則大齒輪的齒數(shù) 2z 為 2z =2i 1z ()即 2z = 19= 故 2z =71 （ 5）按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì) 由計(jì)算公式 ? ? 211 Et dHk tT Zidi??????? ???? () tk 在 ~ 之間，現(xiàn)在 tk 為 =，《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材表 106 查得 Ez = ,由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材 圖 10— 21d 查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度lim1H? =600Mpa。 滑塊上的許可作用力： ? ? ? ?3 33 60. 1 0. 8 25 0 10 8. 49 101 16 0 80( 8 )8ABBadPNlr??? ??? ? ???? () 危險(xiǎn)截面的剪應(yīng)力計(jì)算 AA面 ： 只需驗(yàn)算剪應(yīng)力即可 截面 AA上的扭矩： T = 239550000Pn =816225N缺點(diǎn)是偏心直徑大，摩擦損耗多，制造困難 偏心軸的材料選擇 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì) 》 表 151 軸的常用材料及其主要力學(xué)性能 ，本設(shè)計(jì)選擇材料為： 40Cr 調(diào)質(zhì)， 硬度為 241~286HBS,抗拉強(qiáng)度為 685BaMP? ? 屈服強(qiáng)度490saMP? ? 彎曲疲勞強(qiáng)度極限 1 335 aMP?? ? ，剪切疲勞極限為： 1 185 aMP?? ? ，許用彎曲應(yīng)力為 ? ?1 70 aMP?? ? 偏心軸的危險(xiǎn)面分析以及尺寸設(shè)計(jì) 如 下圖所示，偏心軸偏心部分短而粗，不易變形馬克簡(jiǎn)化成為受均 勻載荷的簡(jiǎn)支梁， A—— A 面和 B—— B 面為危險(xiǎn)面， ABP 為連桿上的作用力，對(duì)于單點(diǎn)壓力機(jī) ABP Pg? （公稱壓力） 2 1 2 ??? ? ? ? （ 。 小帶輪的尺寸確定 圖 41 帶的應(yīng)力分布 （ 1）小帶輪的材料以及結(jié)構(gòu)類型的選定 材料選擇 HT200 ca Ap k p? () ( Ak 為工作情況系數(shù)，取 ,p 為電動(dòng)機(jī)功率 ) cap =? = 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材圖 8— 11 選擇帶型為 B 型，因?yàn)?1125 140dd??，參照表 8— 8 基準(zhǔn)直徑定為 1d =132mm，則對(duì)應(yīng) 1ad =外徑為 139mm，因?yàn)?1d 小于300mm，故采用腹板式。 曲柄頸 Ad 與連桿大端軸承之間的摩擦 軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸承對(duì)軸頸的摩擦力對(duì)軸頸中心形成與軸旋轉(zhuǎn)方向相反的阻力力矩。工作行程達(dá)時(shí)，滑塊向下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌對(duì)滑塊的摩擦朝上，形成對(duì)滑塊阻力。 摩擦力的大小等于滑塊對(duì)導(dǎo)軌的正 壓力與摩擦系數(shù) m 的乘積。對(duì)于分析連桿和滑塊受力來(lái)說(shuō)，誤差很小，可忽略摩擦的影響。一般曲柄壓力機(jī) ? ＜ ，負(fù)載達(dá)到公稱壓力時(shí)曲柄轉(zhuǎn)角 ? 僅為 30 左右，因此曲柄壓力機(jī)負(fù)荷最重時(shí) ?角遠(yuǎn)小于 1728?? ，可以認(rèn)為 cos? =1,tg? = sin? =? sin? ,則上面兩式就變?yōu)椋? ABp 187。 電動(dòng)機(jī)功率的確定 ()gN KP KN? () 630 ( )KN??? 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 16 （ K 為系數(shù)，取 ，gP為壓力機(jī)公稱壓力，單位為 KN） 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 電機(jī)的選擇，附錄九附表 91，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用二級(jí)傳動(dòng)（第一級(jí)為帶傳動(dòng)，第二級(jí)為齒輪傳動(dòng)），故電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min,即查得電機(jī)相應(yīng)參數(shù)為： 電機(jī)型號(hào)： Y160M— 6 額定功率： 滿載轉(zhuǎn)速： n=970r/min 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 T= 電動(dòng)機(jī)軸伸出端直徑 d=42 電動(dòng)機(jī)軸伸出端安裝尺寸 110mm 電動(dòng)機(jī)中心高度 160mm 電動(dòng)機(jī)外形尺寸長(zhǎng) ? 寬 ? 高 =600? 325? 335 傳動(dòng)比的計(jì)算與分配 根據(jù)滿載轉(zhuǎn)速和滑塊行程次數(shù)得總傳動(dòng)比 i 970 ?? () 第一級(jí)為帶傳動(dòng) 1 ? 1(2 4)i?? 第二級(jí)為齒輪傳動(dòng) 2i = 2(3 5)i?? （ 1）主要由偏心連桿和滑塊組成的工作機(jī)構(gòu) （ 2）由電動(dòng)機(jī)、皮帶輪、皮帶、飛輪等組成傳動(dòng)系統(tǒng) （ 3） 制動(dòng)器、離合器和機(jī)身等 曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)原理圖 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 17 ⅡⅠ 曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)原理圖 圖 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 18 第三章 曲柄滑塊 的受力分析 滑塊的位移與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系 滑塊經(jīng)連桿與曲柄連接，滑塊的位移與曲柄轉(zhuǎn)角之間存在一定的規(guī)律，這個(gè)規(guī)律可由下圖之間的幾何關(guān)系得出： 11 ()BS O B O B O B O A A B??? ? ? ? ? ( 1 c os ) ( 1 c os )RL??? ? ? ? ( 1 c o s ) ( 1 c o s )LRR????? ? ? ????? （ ） 令 LR ?? （ ? 為連桿系數(shù)）代入 （ ） 式得： 1(1 c o s ) (1 c o s )BSR ?????? ? ? ????? （ ） 在 ? OAB 中求得： Sina = AA RSinLL??? sin??? （ ） 因?yàn)?2cos 1 Sin???? ,將（ ） 式代入此式，即： 22c os 1 Sin? ? ??? （ ） 將（ ）代入（ ）得 1(1 c o s ) (1 c o s )BSR ?????? ? ? ????? （ ） 根據(jù)二項(xiàng)多項(xiàng)式公式將 221 Sin??? 展開(kāi)， 由于一般 ? 小于 ，展開(kāi)后取前二項(xiàng)已經(jīng)有足夠的精確度，所以 21 Sin??? 2211 2 Sin???? ，將次式代入 （ ） 得： ( 1 c o s ) ( 1 c o s 2 )4BSR ?????? ? ? ????? （ ） 由圖可知 ， S 為滑塊行程為 100mm ， R 為曲柄半徑，當(dāng) ? 090= 時(shí)，100 5022B SSR? ? ? ?， ? 的近似值一般 在 ~，常用 ? ? ，現(xiàn)在取 ? =， 即? = 50 5000 .1 0 .1RRLL ? ? ? ? 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 19 圖 ( 1 c o s ) ( 1 c o s 2 )4BSR ?????? ? ? ????? 按照微分原理，對(duì)位移 BS 對(duì)時(shí)間 t 求導(dǎo)數(shù)，可以得到滑塊速度 B? ，即： B? = BBdS dS ddt d dt??? ( s in s in 2 )2 dR dt?????? （ ） 式中 ddt? 是曲柄的角速度 ? ，雖然壓力機(jī)在工作行程時(shí)，曲柄的角速度會(huì)減慢，但是由于這個(gè)變化小，在計(jì)算滑塊速度時(shí)候，仍然可以將角速度看作常數(shù)即： ddt? =? = 2 n? ? 弧度 /秒（ n 為曲柄轉(zhuǎn)速 r/min,即為滑塊每分鐘行程次數(shù)），將 ddt? 的值代入 （ ） 得 ： 湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 20 B? 0 .1 0 5 ( si n si n 2 )2nR ?????