【正文】 數(shù)方程時(shí)，為了方便起見，應(yīng)用反轉(zhuǎn)法給整個(gè)機(jī)構(gòu)以一個(gè)繞凸輪軸心O的公共角速度w，這時(shí)凸輪將固定不動(dòng)，而從動(dòng)件將沿w方向轉(zhuǎn)過任意的一個(gè)角度，這時(shí)滾子中心將位于B點(diǎn)。對(duì)于正弦加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律 （3）式中H凸輪的總行程（mm）；凸輪的工作行程（或回程）在循環(huán)圖上的所占的角度。該凸輪的實(shí)際輪廓線是圓心在理論輪廓線上的一族滾子圓的包絡(luò)線，其直角坐標(biāo)參數(shù)方程： （6） （7）式中：凸輪實(shí)際輪廓線上任一點(diǎn)的橫坐標(biāo)（mm）；凸輪的實(shí)際輪廓線上任一點(diǎn)的橫坐標(biāo)（mm）；從動(dòng)輪的半徑值（mm）。 凸輪的基本參數(shù)的確定在設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，除了滿足從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律外，還希望機(jī)構(gòu)傳力性好，結(jié)構(gòu)緊湊。如圖23所示凸輪機(jī)構(gòu)在推程任意一位置的受力情況。凸輪機(jī)構(gòu)壓力角為凸輪輪廓線接觸B點(diǎn)的法線與從動(dòng)件上B點(diǎn)的速度方向所夾的銳角。根據(jù)從動(dòng)件的平衡條件： 、和可得 解此聯(lián)立的方程消去和可得 （11）壓力角是影響凸輪機(jī)構(gòu)受力情況的重要參數(shù)，在其他條件相同的情況下，越大，則分母越小，P力將越大，若增大使上式的分母為零，則P力將增大至無窮大，此時(shí)機(jī)構(gòu)將發(fā)生自鎖，而這時(shí)的壓力角成為臨界壓力角 （12）為保證凸輪機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)使凸輪輪廓線上的最大壓力角。在生產(chǎn)實(shí)際中，為了提高機(jī)構(gòu)的效率，改善受力情況，通常規(guī)定小于許用壓力角，而遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，即?；爻虝r(shí)，對(duì)于力鎖合的凸輪機(jī)構(gòu)，通常不存在自鎖的問題，對(duì)于移動(dòng)的或擺動(dòng)的從動(dòng)件一般取. 凸輪基圓半徑的確定凸輪的基圓半徑與凸輪的壓力角直接有關(guān) （13）其中當(dāng)偏距e及瞬心P在凸輪同一側(cè)的時(shí)取“”號(hào)；反之，取“+”號(hào)，如圖24所示。此外，合理的偏距e的方向，可使壓力角減少，改善傳力性能。因此討論凸輪的機(jī)構(gòu)在滿足許用壓力角的情況的條件下，如何確定凸輪半徑的問題。 圖25a所示為偏置尖底移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)在推程過程中的一個(gè)位置。過凸輪回轉(zhuǎn)中心O，作BP的平行線并過點(diǎn)B垂直于導(dǎo)路的直線相交于A點(diǎn)，顯然。為此，根據(jù)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，求出推程過程中各位置的值，即、如圖25c所示。同理回程階段可得到、作角度，為回程許用壓力角，亦可得到一系列的直線，同樣，凸輪回轉(zhuǎn)中心O點(diǎn)的位置選在各直線中最右一條直線或它的右下方，則滿足回程中。當(dāng)凸輪回轉(zhuǎn)中心選在區(qū)域內(nèi)的S軸上時(shí)，則得對(duì)心從動(dòng)件的凸輪結(jié)構(gòu)；若不選在S軸上，則得偏心從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)，其偏心距e為所選點(diǎn)至S軸距離。 本章小結(jié) 凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪、從動(dòng)件、機(jī)架及附屬裝置組成的一種高副機(jī)構(gòu)。從動(dòng)件在凸輪輪廓的控制下，俺預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律作往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)。根據(jù)工作要求和結(jié)構(gòu)選擇了凸輪機(jī)構(gòu)的形式，并確定了凸輪基圓半徑等基本尺寸，選定從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪的轉(zhuǎn)向后，就可以進(jìn)行凸輪的輪廓曲線設(shè)計(jì)了，本設(shè)計(jì)的凸輪輪廓采用了圖解法。所有傳動(dòng)齒輪都置于機(jī)身內(nèi)部，離合器、制動(dòng)器置于高速軸上。傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方式包括三方面： 采用上傳動(dòng)，還是采用下傳動(dòng)? 主軸和傳動(dòng)軸垂直于壓力機(jī)正面，還是平行于正面?齒輪放在機(jī)身之內(nèi)還是放在機(jī)身之外，單邊驅(qū)動(dòng)還是雙邊驅(qū)功?分述如下：1．壓力機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)可置于工作臺(tái)之上，也可置于工作臺(tái)之下。下傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：(1)壓力機(jī)的重心低，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)能減少振動(dòng)和噪音，勞動(dòng)條件較好。(3)從結(jié)構(gòu)上看，有增加滑塊高度和導(dǎo)軌長度的可能性，因而能提高滑塊的運(yùn)動(dòng)精度，延長模具的壽命改善工件的質(zhì)量。下傳動(dòng)的缺點(diǎn)是： （1)壓力機(jī)平面尺寸較大，而總高度和上傳動(dòng)相差不多，故壓力機(jī)總重量比上傳動(dòng)的約大1020％，造價(jià)也較高。拉延墊夾在傳動(dòng)部件和底座之間，維修不方便，且地坑深，基礎(chǔ)龐大，造價(jià)較高?，F(xiàn)有的通用壓力機(jī)采用上傳動(dòng)較多，下傳動(dòng)較少。2．壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的安放型式有垂直于壓力機(jī)正面的也有平行于壓力機(jī)正面的。這種布置，曲軸和傳動(dòng)軸比較長，受力點(diǎn)與文承軸承的距離比較大受力條件惡化。近代中大型通用壓力機(jī)愈來眾多地采用垂直于壓力機(jī)正面安故的形式(特別是廣泛采用偏心齒輪結(jié)構(gòu)之后)，甚至有些小型開式壓力機(jī)也改用這種結(jié)構(gòu)。前一種形式，齒輪工作條件較差，機(jī)器外形不美觀，但安裝維修方便；后一種形式，齒輪的工作條件較好，外形較美觀。但安裝維修較困難。齒輪傳動(dòng)也可設(shè)計(jì)成單邊傳動(dòng)或雙邊傳動(dòng)，采用后一種形式，可以縮小齒輪的尺寸，但加工裝配比較困難(兩邊的齒輪必需精確加工，裝配時(shí)要保證對(duì)稱，否則可能發(fā)生運(yùn)動(dòng)不同步的情形)。必須保證主軸、工作臺(tái)相對(duì)凸輪、床身等有十分準(zhǔn)確的位置，以便使之在工作期限內(nèi)得到所要求的加工精度。這個(gè)數(shù)值必須限制在凸輪機(jī)構(gòu)的允許公差范圍內(nèi)，否則除了會(huì)降低壓力機(jī)的加工精度。 (2) 抗振性 這個(gè)要求對(duì)高速壓力機(jī)（如專用壓力機(jī)和普通壓力機(jī)）特別重要。 (4) 滑動(dòng)表面的耐磨性 這些滑動(dòng)表面主要指主軸軸頸和滑動(dòng)軸承，主軸與滑套以及芯模與主軸軸端安裝定位孔等相應(yīng)的接觸表面。 以上這些基本要求是靠正確選擇主軸的傳動(dòng)方式，主軸和軸承的結(jié)構(gòu)材料和制造安裝精度等來滿足。推程工藝過程對(duì)主軸系統(tǒng)的要求是運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，調(diào)速范圍寬，對(duì)轉(zhuǎn)差的要求并不像機(jī)床那樣嚴(yán)格。與切削機(jī)床相比，壓力機(jī)更大一些，所以要求主軸既能夠傳遞較大的功率也能傳遞較大的扭矩，因此在傳遞動(dòng)力的零件設(shè)計(jì)中有更高的要求。壓力機(jī)的主軸系統(tǒng)應(yīng)具有較高的剛度，強(qiáng)度，耐磨性和減振性，從而保證工件的壓力精度。 主軸材料選用45鋼，坯料經(jīng)過鍛造和調(diào)質(zhì)處理，以保證高強(qiáng)度，高剛 度。 壓力機(jī)的傳動(dòng)級(jí)數(shù)與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和滑塊每分鐘的行程次數(shù)關(guān)?，F(xiàn)有壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的級(jí)數(shù)一般不超過四級(jí)。采用低速電動(dòng)機(jī)可以減少總速比和傳動(dòng)級(jí)數(shù)，但這類電動(dòng)機(jī)的外形尺寸較大，成本較高（與同功率的高速電動(dòng)機(jī)比較），因此不一定適合。各傳動(dòng)級(jí)的速比分配要恰當(dāng)。速比分配時(shí)，要保證飛輪有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速，也要注意布置得盡可能緊湊、美觀和長、寬、高尺寸比例恰當(dāng)。因?yàn)檗D(zhuǎn)速太低，會(huì)使飛輪作用大大削弱，轉(zhuǎn)速太高會(huì)使飛輪軸上的離合器發(fā)熱嚴(yán)重，造成離合器和軸承的損壞。采用剛性離合器的壓力機(jī)，離合器應(yīng)置于曲軸上，這是因?yàn)閯傂噪x合器不宜在高速下工作，而曲軸的轉(zhuǎn)速較低，而曲軸的轉(zhuǎn)速較低，故離合器置于曲軸上比較合適。采用剛性離合器時(shí)，對(duì)于具有兩級(jí)合兩級(jí)以上傳動(dòng)的壓力機(jī)，離合器可置于轉(zhuǎn)速較低的曲軸上，也可以置于中間傳動(dòng)軸上。但是低速軸上的離合器需要傳遞較大扭矩，因而結(jié)構(gòu)尺寸較大，此外，從傳動(dòng)系統(tǒng)布置來看，閉式通用壓力機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)近年來多封閉在機(jī)身內(nèi)，并用偏心齒輪，致使離合器不便安裝在曲軸上，通常只好置于轉(zhuǎn)速較高的傳遞軸上。一般來說，行程次數(shù)較高的壓力機(jī)離合器最好安裝在曲軸上，因?yàn)檫@樣可以利用大齒輪的飛輪作用，能量損失小，離合器工作條件也好。為了縮小離合器尺寸，降低其制造成本，并且由于結(jié)構(gòu)布置的要求，離合器多置于轉(zhuǎn)速較高的傳動(dòng)軸上，一般在飛輪軸上。因?yàn)閭鲃?dòng)軸上制動(dòng)力矩較小，可以縮小制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)尺寸。經(jīng)分析確定以下各級(jí)傳動(dòng)比：第二級(jí)傳動(dòng)比5第三級(jí)傳動(dòng)比4小帶輪轉(zhuǎn)速即主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1430r/min則大帶輪轉(zhuǎn)速：傳動(dòng)效率P=2KW帶的設(shè)計(jì) 普通V帶型號(hào)工況系數(shù) K=P= K*P=*2=確定為B型V帶 帶輪基準(zhǔn)直徑d=132mmd==mm取d=900mm帶速帶長、軸間距及包角0．7（）≤≤2（）0．7（132+900）≤≤2（132+900）初定軸間距 =1100計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度：（d+d）+ =3270所選帶的基準(zhǔn)長度為L=3150計(jì)算實(shí)際軸間距 A=a1040取a=1050驗(yàn)算小帶輪包角：α180 =138〉120V帶根數(shù)Z=P=K=K=Z=第一級(jí)齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比為5 小齒輪轉(zhuǎn)速為220r/min 大齒輪轉(zhuǎn)速為44r/min小齒輪選用45鋼 調(diào)質(zhì)大齒輪選用45鋼 正火初選8級(jí)精度選小齒輪齒數(shù)Z=23大齒輪齒數(shù)Z=5*23=115選取螺旋角：初選齒寬系數(shù)：= 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)1）載荷系數(shù)K 使用系數(shù)K=動(dòng)載系數(shù)K估計(jì)圓周速度V=4m/s K=齒間載荷分配系數(shù)K： = =K=K=K=K=***=計(jì)算轉(zhuǎn)矩：T 區(qū)域系數(shù) Z= 重合度系數(shù) Z 螺旋角系數(shù) Z 彈性影響系數(shù) Z 接觸疲勞極限應(yīng)力 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 壽命系數(shù) （2）計(jì)算1）取2）圓周速度 3）修正載荷系數(shù) 按動(dòng)載系數(shù) 4）校正試算的分度圓直徑5）計(jì)算法向模數(shù) 取6）