【正文】 行度，保證滑塊運(yùn)動方向與工作臺的垂直度，因此，滑塊的導(dǎo)向面必須與底平面垂直。 計算可得蝸輪蝸桿的基本幾何尺寸： mmd 901? mmmhdd aa 10052902 *11 ?????? mmcmhdd af )(290)(2 *11 ????????? mmb 1001 ? mmmzd 31062522 ???? mmhdd aa 320203102 22 2 ????? mmchmdhdd aff )(22 **22 22 ???????? 根據(jù)電機(jī)功率與額定轉(zhuǎn)速，查 [8]，選取電動機(jī)型號為 Y132M8。39。 蝸輪蝸桿的設(shè)計及調(diào)節(jié)電機(jī)的選取 調(diào)節(jié)裝置的有關(guān)參數(shù)參考 [1]表 310 可得： 電動機(jī) P=3KW n=750r/min 傳動級數(shù) 1 級 總傳動比 i=62 蝸桿蝸輪傳動 傳動比 i=62 模數(shù) m=5 1Z =1 2Z =62 q=18 參考 [2]表 112，得蝸桿蝸輪的具體參數(shù)： 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 中心距 a=200mm,分度圓直徑 1d =90mm，分度圓導(dǎo)程角 39。即連桿不是一個整體，而是由連桿體與調(diào)節(jié)螺桿用螺紋連接，轉(zhuǎn)動螺桿使其從連桿體中旋入或旋出，就可改變連桿的長度，也就改變了滑塊的位置，從而達(dá)到調(diào)節(jié)壓力機(jī)封閉高度 (裝模高度 )的目的。 連桿和封閉高度調(diào)節(jié)裝置 連桿和封閉高度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu) 為了適應(yīng)不同高度的模具，壓力機(jī)的裝模高度需能調(diào)節(jié)。 620hdW ??， h— 螺紋牙根處的高度，對于梯形螺紋 sh ? 。 由于螺紋可以看成是 0P 作用在螺紋中徑處的懸臂梁，所以螺母的螺紋壓根處的最大彎曲應(yīng)力為 WMw?? 式中 wM 為螺紋根部的彎矩， W 為螺紋根部的截面系數(shù)。螺紋的破壞有三種可能性：即牙齒根部的彎曲、剪切破壞和牙齒表面的擠壓破壞。因為壓力機(jī)是在重載情況下工作，故選用梯形螺紋，尺寸為 M110 12。其許用壓縮應(yīng)力為 ? ? ay MP180?? ， ? ?yy ?? ? 。 ? ?yy FP ?? ??m in0 0P 為連桿的作用力，對于單點壓力機(jī)： KNPP g 12500 ?? 2220m i n 95 0 311044 mmdF ???? ?? 因此， ay MP131109503 101250 63 ???? ?? 。 （ 3）．連桿上的緊固件 連桿蓋分為上下兩部分，需用雙頭螺柱連接，我選取 4 個 M20 的雙頭螺柱，因為雙頭螺柱承受的載荷較為復(fù)雜，所以我們不予以計算。 連桿和調(diào)節(jié)螺桿的設(shè)計與計算 連桿和調(diào)節(jié)螺桿的設(shè)計 （ 1）．連桿及調(diào)節(jié)螺桿主要尺寸的經(jīng)驗數(shù)據(jù) 球頭式調(diào)節(jié)螺桿主要尺寸經(jīng)驗公式及取值，如表 22。 新型 125 噸深喉頸曲柄壓力機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計 9 公稱當(dāng)量力臂： ? ?0)1(21)2s i n2( s i n ddduRm BAggg ?????? ????? ? ?? ?1 6 01 6 0 )60s i ( s i n80 ???????????? =52mm 扭矩： ?? ggg mPM 1250 52=65000N BB 截面為彎扭聯(lián)合作用，單由于彎矩比扭矩大得多，故忽略扭矩計算出來的應(yīng)力與考慮扭矩的差不多。 曲軸各部分尺寸名稱 代號 經(jīng)驗數(shù)值 取值 (mm) 曲柄頸直徑 Ad 0)( d? 200 支承頸長度 0l 0)( d? 300 曲柄兩臂外側(cè)面間的長度 ql 0)( d? 440 曲柄頸長度 al 0)( d? 240 圓角半徑 r 0)( d? 14 曲柄臂的寬度（或直徑） a 0)( d? 250 曲柄臂的高度 h 355 表 21 曲軸有關(guān)尺寸經(jīng)驗公式及取值 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 根據(jù)經(jīng)驗公式建立的曲軸的設(shè)計模型圖及主要尺寸如圖所示。 圖 21 曲軸相關(guān)尺寸 支承頸直徑為： gPd )(0 ?? ， gP 為公稱壓力，為 1250KN，取 mmd 1600 ? 。 對機(jī)身進(jìn)行有限元分析并優(yōu)化。 （ 2）．對壓力機(jī)進(jìn)行總體設(shè)計。然后進(jìn)行三維實體建模，對床身進(jìn)行有限元分析并且進(jìn)行優(yōu)化。 新型 125 噸深喉頸曲柄壓力機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計 5 圖 12 JB21S 系列開式深頸固定臺式 壓力機(jī) 本課題研究的主要內(nèi)容 本課題是對 125 噸深喉伺服曲柄壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。深喉沖床大大的提高了板料的利用率，擴(kuò)大了可加工產(chǎn)品的范圍。 中國一重依托國家數(shù)控機(jī)床重大專項，研究開發(fā)大型伺服閉式四點壓力機(jī)，主要用于汽車外覆蓋件的沖壓，該伺服壓力機(jī)最大公稱壓力為 25000kN，其研 制開發(fā)將推動并提升我國大型伺服壓力機(jī)的整體水平。 2020 年齊二機(jī)床廠與上海交通大學(xué)采用冗余容錯技術(shù)聯(lián)合開發(fā)成功了 2020kN 對稱肘桿伺服壓力機(jī)。 齊二機(jī)床為了進(jìn)一步提高壓力機(jī)技術(shù)水平，縮短與國外先進(jìn)技術(shù)的差距，企業(yè)近年來又先后引進(jìn)了瑞典 APT 研配試沖液壓機(jī)技術(shù)，與上海交通大學(xué)合作成功研制了伺服壓力機(jī)技術(shù)。臺灣金豐企業(yè)開發(fā)了 CM1 型伺服壓力機(jī)，該型壓力機(jī)可提供的沖壓能力在 8002600kN 之間。以占行業(yè)總銷售額 68%的汽車沖壓件為例，正以每年 25%的速度增長，大型壓力機(jī)等制造裝備需求量大。④高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，約占總需求的 % ,而且隨著我國高新技術(shù)的發(fā)展，這一比重將越來越高。②汽車制造業(yè)，約占總需的 30%。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長，對高精度、高效率的大型壓力機(jī)的需求不斷增加。近年來，國家開始重視伺服壓力機(jī)研究與開發(fā)工作，在國家數(shù)控重大專項立項。以占行業(yè)總銷售額 68%的汽車沖壓件為例，正以每年 25%的速度增長。 國內(nèi)伺服壓力機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 我國壓力機(jī)制造企業(yè)自 80 年代開始，通過技術(shù)引進(jìn)，合作制造和自主創(chuàng)新等模式積極吸收、消化國外機(jī)械壓力機(jī)先進(jìn)設(shè)計及制造技術(shù)，目前已經(jīng)完全掌握機(jī)械壓力機(jī)設(shè)計和制造技術(shù)。這類新型壓力機(jī)配備高性能扭矩電機(jī)，既沒有飛輪，也 沒有離合器和剎車，因此靈活度很高。集合了所有壓力機(jī)特點的可編程伺服直接驅(qū)動技術(shù) SDT 確保了如此廣泛的應(yīng)用。 2020 年，舒勒推出了新一代伺服驅(qū)動機(jī)械壓力機(jī)。此外，還有日本天田 (AMADA)公司的 SDH 系列伺服壓力機(jī)，以及山田 (YAMADA DOBBY)公司的 SVO 系列伺服壓力機(jī)產(chǎn)品。該公司2020 年開發(fā)出世界上最大的大型伺服壓力機(jī)，沖壓能力高達(dá) 25000kN。還可根據(jù)客戶需要提供 8000kN ,10000kN 等更高規(guī)格的伺服壓力機(jī)產(chǎn)品。分別采用伺服電機(jī)經(jīng)帶輪、齒輪或螺桿驅(qū)動的六連桿肘桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作。其獨立開發(fā)的伺服驅(qū)動技術(shù) (Servo Pro)性能優(yōu)良，單臺伺服電機(jī)可產(chǎn)生高達(dá) 3000kN 的滑塊沖壓力。 日本會田公司自 1993年起開始獨立研發(fā)大功率伺服電機(jī)，并從 1997年開始推出 NSID系列伺服壓力機(jī)產(chǎn)品。這類壓力機(jī)在日本進(jìn)入了普及期，隨著其在汽 車零件、電子零件等高精度、難成形零件加工領(lǐng)域中的應(yīng)用和其優(yōu)良的節(jié)能性，已經(jīng)顯示出了其他壓力機(jī)所無可比擬的優(yōu)越性，成為世界沖壓技術(shù)及裝備發(fā)展的主要潮流之一。 由于伺服壓力機(jī)制成品的高精度、極為改善的工作環(huán)境，尤其是良好的節(jié)能性等優(yōu)點，因此，伺服壓力機(jī)必將引導(dǎo)今后壓力設(shè)備的發(fā)展方向。 由于伺服電機(jī)完全靠電機(jī)的扭矩工作，省去了在傳統(tǒng)壓力機(jī)中儲 存能量的飛輪。 深拉延過程中，即使在滑塊變形最大的公稱力發(fā)生的位置，伺服壓力機(jī)也可以實現(xiàn)滑塊位置的全閉環(huán)控制，將滑塊位置的精度控制在微米級以下?？梢栽诳招谐唐陂g加快滑塊的運(yùn)動速度，使得冗余加工時間大大減少，進(jìn)而提高了生產(chǎn)效率?；瑝K運(yùn)動曲線任意可調(diào)的伺服壓力機(jī)的出現(xiàn)，完全改觀了這一現(xiàn)狀。深拉延加工接近終點時，控制滑塊運(yùn)動使得凸模減速，并以較小的速度上下運(yùn)動數(shù)次，并停止保壓幾秒鐘，可以防止板材的回彈，提高成形加工精度。如某些滑塊運(yùn)動曲線為正弦曲線的曲柄壓力機(jī)使得零件深拉延過程中凸模一開始就高速接觸并沖擊板材，而金屬板材動力學(xué)特性的實驗研究表明，在板材的深拉延加工工程中，如果凸模下行接觸板料的瞬間降低滑塊運(yùn)動速率，可以實現(xiàn)凸模與板材的柔性接觸 。下面依據(jù)板材深拉延的過程分析伺服壓力機(jī)的優(yōu)勢。伺服壓力機(jī)與傳統(tǒng)壓力機(jī)相比不僅保持了機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)所具有的高剛度、高精度和高做功能 力等優(yōu)點，最為關(guān)鍵的是伺服壓力機(jī)可以根據(jù)不同的加工工藝選擇滑塊運(yùn)動曲線。上模裝在滑塊上，下模裝在墊板上。這就要求我們引入現(xiàn)代設(shè)計理念與手段，開發(fā)研制新型壓力機(jī)。世界許多壓力機(jī)生產(chǎn)廠家都把精力集中在開發(fā)高速度、高精度的壓力機(jī)上。近年來隨著科技的發(fā)展，市場對高精度、高質(zhì)量、低價格產(chǎn)品的需求越來越大，用于制造產(chǎn)品的材料越來越豐富，使得制造業(yè)的國際競爭越來越激烈。 body optimization 目錄 i目 錄 摘 要 ...................................................................................................................... I ABSTRACT........................................................................................................... II 目 錄 .................................................................................................................... I 第 1 章 緒論 ........................................................................................................ 1 引言 ............................................................................................................... 1 伺服壓力機(jī)的國內(nèi)外發(fā)展情況 ........................................................................... 1 伺服壓力機(jī)的基本工作原理及優(yōu)點 .................................................................. 1 國外伺服壓力機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 ................................................................................................... 2 國內(nèi)伺服壓力機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 ................................................................................................... 3 深喉壓力機(jī)的優(yōu)點 ........................................................................................... 4 本課題研究的主要內(nèi)容 ..................................................................................... 5 第 2 章 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算 ....................................................................... 7 曲軸