JZ21—160机械压力机传动系统的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 01339828或 11970985 I 图书分类号： 密 级： 摘要 本课题是对机械压力机传动部分的设计。机械压力机的工作原理是利用曲柄滑块机构，将电机的圆周运动转换成滑块的往复直线运动，从而实现对加工零件的冲压。 对该机械设计时考虑的主要因素是曲柄机构的受力分析和载荷的校核，以及曲轴的发热问题。另外，通过设计飞轮使机械的工作平稳性增强，电机功率得到减小，即满足了设计的要求，又使设计更简单化、合理化。通过二级变速，使电机的高速运动转变为滑块的低速运动，从而使机械的载荷能力大大增强。 根据以上要求设计了机械压力机的传动总图 。 关键词 曲柄滑块机构 ； 运动及受力分析 ；传动 买文档就送您 01339828或 11970985 is of is to of to be to to of is of In of is to to be is to it is So to of of 01339828或 11970985 I 目 录 1 绪论 . 1 国锻压设备的差距 . 2 压设备的发展趋势 . 3 2 概述 . 4 柄压力机的工作原理与结构组成 . 4 柄压力机 的发展概况 . 6 用曲柄压力机的型号和技术参数 . 7 柄压力机的型号 . 7 用曲柄压力机的技术参数 . 8 3 滑块的运动规律 . 10 块的行程与曲柄转角的关系 . 10 块的速度和曲柄转角的关系 . 11 块的加速度和曲柄转角的关系 . 12 柄滑块机构的受力分析 . 13 4 传动系统 . 15 动系统布置及设计 . 15 动级数和各级速比分配 . 16 定离合器和制动器的安装位置 . 16 动零件计算特点 . 17 5 曲轴设计计算 . 18 轴强度计算 . 19 轮的计算 . 24 动轴的计算 . 25 算齿轮的受力 . 26 6 电动机选择和飞轮设计 . 30 动机功率计算 . 31 轮转动惯量计算 . 31 轮尺寸的确定 . 33 结论 . 35 致谢 . 36 参考文献 . 37 附录 . 38 买文档就送您 01339828或 11970985 1 1 绪论 锻压生产在工业生产中占有重要的地位。采用锻压工艺生产工件具有效 率高、所量好，重量轻和成本低的特点。所以，工业先进的国 家愈来愈多地采用锻压工艺代替切削工艺和其他工艺。锻压机械在机床中所占的比重也愈来愈大。近年来，锻压机械的拥有量日本为34%，美国为 在锻压机械中又以曲柄压力机最多，占一半以上。用曲柄压力机可以进行冲压、模锻等工艺，广泛用于汽车、农业机械、电器仪表、国防工业以及日用品等生产部门。随着工业的发展，曲柄压力机的品种和数量愈来愈多，质量要求愈来愈显著，压力愈来愈大。它在机械制造工业以及其他工业的锻压生产中的作用愈来愈显著。例如，在汽车 拖拉机工厂中，用热模锻压力机代替模锻锤生产模锻件已经成为一个发展的档 势。日本已有四条热模锻压力机生产线，其中一条 110000 千牛热模锻压力机自动生产线是在1971年建成的，可以生产重达 1400牛，长达 的曲轴以及重达 1000牛，长达 2米的汽车前梁生产效率为 60 件 /时。从拣料预热、剪切、锻造、检验到包装发送全部自动进行，全线仅用 24 人比模锻锤的生产效率高得多，劳动条件大为改善。西德已经制造了五条120000千牛热模锻匠力机自动生产线，供应世界各国。又如，在日用品生产中，如果不采用高速冲压自动机，那么产品的成本与质量在国际市场上将失去竞争能力。因此大量制造和使用曲柄压力 机，已经成为工业先进国家的发展方向之一。 我国在解放以前，曲柄压力机的生产非常落后，只能制造一些手动冲床。解放以后，才有了飞速的发展，到目前为止，我们已经制造了 80000 千牛的热模锻压力机， 40000 千牛的双点压力机以及其他各种型号的压力机。但是，与工业先进的国家比较，我国的曲柄压力机制造业还很落后，主要表现在质量不高、数量不足品种不全等几个方面特别是缺乏大型高效的设备。因此，必须大力发展曲柄压力机，以满足四个现代化的需要。 曲柄压力机的类型很多，按照工艺用途分类如下： 1） 板料冲压压力机 （ 1） 通用压力 机用来进行冲裁、落料、弯曲、成形和浅拉廷等工艺 （ 2） 拉延压力机，用来进行拉延工艺。 （ 3） 板冲高速自动机，适用于连续级进送料的自动冲压工艺。 （ 4） 板冲多工位自动机，适用于连续传送工件的自动冲压工艺。 2） 体积模锻压力机 （ 1） 冷挤压机，用来进行冷挤压工艺。 （ 2） 热模锻压力机，用来进行热模锻工艺。 （ 3） 精压机，用来进行平面精压，体积精压和表面压印等工艺 （ 4） 平锻机，用来进行平锻工艺。 （ 5） 冷墩自动机，用于制造如螺钉螺母等各种标准件。 （ 6） 精锻机，用来精锻各种轴类工件： 买文档就送您 01339828或 11970985 2 3） 剪切机 （ 1） 板 料剪切机，用于裁剪板料。 （ 2） 棒料剪切机，用于截裁棒料。 国锻压设备的差距 从我国锻压设备现有的发展情况来看，仍然是机械制造工业和压力加工工业中的薄弱环节，与世界上一些工业发达的国家相比还有一定的差距，具体表现如下： (一 )结构陈旧、性能较差 现在国内生产约 600 多种锻压设备中，相当于国外 40 50年代水平的占 50%左右，个别产品只有国外 30年代的水平，甚至国外淘汰的产品我们还在生产。在生产制造过程中，存在的问题也不少，关键性部件可靠性差，使用寿命短；零件加工精度木能保证，热处理 性能不稳定 ；摩擦材料、液压、气动电气元件质量不过关；安全可靠性 差、噪音大和效率低等。品种多、产量大的开式压力机，虽说已生产很多年，但至今仍旧存在：技术参数杂乱、结构陈旧、噪音大、性能差和三化水平低；没有无级调速装置、自动送料装置和安全保护装置等。 70年代研制的产品也存在很多不足，还有待进一步完善，例如：闭式单点压 产效率低，只相当于国外 60年代初的水平；大型、重型双动拉延压力机质量上基本未过关；多工位自动压力机送料装置的送料精度不稳定，质量也未过关；冷挤压机参数乱，使用性能差，没有自动送料装置等。 (二 )品种不全、成套性差 精锻、大型、重型和高效锻压设备的品种和数量都很少。生产厂只出售锻压设备主机，不能根据用户的需要供应机械化、自动化装置和模具等。先进的闭式四点压力机、多工位冷挤压压力机、快锻液压机、锻压自动线、热模锻成套设备、大型薄板冲压成套设备和板料开卷校平落料成套设备等均属空白。目前锻压设备生产的品种，只能满足生产需要的 50%左右。 (三 )机械化、自动化程度差 我国锻压生产机械化、自动化的程度很低，多数锻压设备都处于手工送料或半手工送科的落后状态，操作肘既不安全、劳动强度又很大。其原因在于： 锻压件生产分散，专业化厂比较少，先进、高效、自动化的锻压设备和自动生产线用不上；目前制造锻压设备的工厂，不能按川户的产品图纸和生产纲领设计、制造机械化、自动化装置、自动机和自动生产线等。 (四 )构成比落后 我国锻压设备在机床拥有量中只占 21%，而先进的工业国家高达34%；小型压力机和空气锤占的比重很大 ，约为全国锻压设备的 70%；而精锻、大型、重型和高效的锻压设备比重很小；甚至有些急需的产品还是空白。 (五 )技术力量薄弱 我国锻压设备制造厂的技术人员一般占全体职工的 3%左右，而有的国家高达 15%。很多制造 锻压设备的工厂没有设计能力，只能依靠测绘和外来的图纸进行生产。 买文档就送您 01339828或 11970985 3 压设备的发展趋势 目前锻压行业面临着其它行业的有力竞争，例如用增强塑料零件、烧结零件和铸件来代替锻压件等，并不是由于这些零件的性能比锻压件优越，而关键在于成本较锻压件低。为了增强锻压行业的竞争能力，必须从提高生产效率、降低原材料消耗、减少能源消耗着手以降低零件的成本，并提高锻压件质量。为了适应锻压生产的需要，锻压设备相应的发展趋势为：提高行程次数；提高机械化、自动化程度；提高设备的可靠性和安全性；增设附属装置，缩短辅助时间减少振动 和噪音，改善劳动条件提高劳动效率；提高设备的精度和刚度；研制梢密锻压设备发展大型、重型和新型的锻压设备改造老的锻压设备；开展基本理论的研究等。结合我国锻压设备现有的情况，在发展过程中，不仅要加快速度缩小差距，还要逐步改变锻压设备的构成比，以适应生产的耍求 . 根据国内外的生产实际，锻压设备总的发展方向，现分别论述如下： (一 )提高锻压设备的生产效率 其办法：一是提高行程次数，以提高锻压设备的生产效率；一从增设附属装置，缩短辅助时间，以提高锻压设备的开动率。 (二 )提高锻压设备的机械化、自动化程度 (三 )提高 锻压设备工作的可靠性和安全性 为了防止设备和人身事故，保证锻压设备能安全、方便和可靠地进行工作，一般应在锻压设备上配有超负荷保险装置、人身保护装置、检测装置和指示器等。 (四 )提高锻压设备的精度和刚度 目前的工艺设计都倾向于在一台锻压设备上布置多付模具，采取多工位连继锻压的方法进行生产，各工件变形杭力的合力不可能与设备作用力处于同一直线上，而且有较大的偏移，再加以非对称性零件增多，模腔斜面会出现水平分力，这些因素都会使滑块产生偏移和水平位移。为了提高锻件的精度和模具的寿命，必须提高锻压设备的精度和刚度， 尤其是锻压件精度要求日益提高的情况下，这一问题显得更为突出。 (五 )研制精密成形锻压设备 在民用工业和国防工业中，由于产品性能和采用高、 精、尖技术的需要，对锻压外生产的要求愈来愈高： (1)为了增大产品功率与重量的比值，以提高性能和减少使用经费，要求锻压件表面强度较高的纵向晶粒和纤维组织保留下来，使机械性能提高，以大大减轻产品重量。因此，必须生产不需要或少需要切削加丁的精密锻压件。 (2)在现代的高、精、尖技术中，采用贵重、稀缺金属作为锻压件原材料的日益增多。为了降低产品成本和减少原材料的消耗，必须发展精密锻 压件的生产。上述这些问题，在航天、航空工业中显得更为迫切。 (六 )减少锻压设备的振动和噪音 振动和噪音是一种工业公害，对人体的脸康产生极为有害的影响。在机床行业中，锻压设备所产生的振动和噪音比较严重，因此，很多国家都作了严格限制，达不到规定指标的锻压设备，不准出厂。为了减少锻压设备的振动和噪音，一般采取：减少振动和噪音源；限制振动和噪音的传播。 买文档就送您 01339828或 11970985 4 2 概述 柄压力机的工作原理与结构组成 曲柄压力机是采用机械传动的锻压机器。通过传动系统把电动机的运动和能量传给工作机构，从而使坯料获得确定的变形，制版 所需的工件。 下图是曲柄压力机的外形图、结构图和运动原理图。其工作原理如下：电动机通过三角皮带将运功传给大皮带轮，从而通过齿轮把运动传给大齿轮，大齿轮把运动传给曲轴，连杆的上端套在曲轴上，下端与滑块用连接，因此，就将曲轴的旋转运动变成滑块的往复运功。上模装在滑决上，下模装在工作台上。当材料放在上下模之间时，即能进行冲裁或其他变形工艺，制成工件。气垫是用来顶出工件或在拉伸时作压边用。由于工艺操作的需要，滑块时而运动，时而停止，因此装有离合器。压力机在整个工作周期内进行工艺操作的时间很短，即有负荷的工作时间很 短，大部分时间为无负荷的空程。为了使电机的负荷均匀，有效地利用能量，因而装有飞轮。大皮带轮即起飞轮作用。 从上述的工作原理可以看出，曲柄压力机一般由下面几部分组成： (1)工作机构 一般为曲柄滑块机构，由曲轴、连杆和滑块等零件组成。 (2)传动系统 包括齿轮传动和皮带传动等机构。 (3)操纵系统 如离合器和制动器。 (4)能源系统 如电动机和飞轮。 (5)支承部件 如机身。 除上述基本部分以外，还有多种辅助系统与附属装置，如润滑系统、保护装置以及气垫等。 曲柄压力机的工作机构代表压力机的工作特征，其运动规律将影响压力机的工作性能，而其受力状况则是压力机强度和刚度设计的基础。压力机的传动系统将影响压力机的整体布置、外形尺寸、美观以及重量和成本。离合器和制动器是压力机能否正常稳定工作的关键，它们的正确设计与使用将会大大提高压力机的工作可靠性和寿命。压力机工作时，除需要其有足够的压力外，还需要具有足够的能量。电动机和飞轮的正确选用与合理设计是获得足够能量的基础，同时也给节约能量提供了途径。所有的部件和零件都支承在机身上，机身的合理设计将降低压力机的重量，提高压力机的刚度。压力机的辅助装置与系统 将使压力机获得必要的辅助功能，使其图 2床效果图 买文档就送您 01339828或 11970985 5 安全运转，是提高压力机使用效率不可缺少的组成部分，其设计好坏在一定程度上标志着压力机的先进与否。 图 2床总图 买文档就送您 01339828或 11970985 6 柄压力机的发展概况 锻压生产已有悠久的历史，但是，采用锻压机械进行锻压生产却只有百余年的历史，十九世纪三十年代，世界上山现了第一台简易的平锻机和蒸汽锤。六十年代生产了一些冲压用的液压机。直到十九世纪末期，才出现相当规模的曲柄压力机和锻造用的液压机。二十世纪前期，由于汽车工业的兴起，曲柄压力机以及 其他锻压设备得到了迅速发展。众所周知，由于采用现代化的锻压工艺生产工件具有效率高、质量好、能量省和成本低的特点。所以，工业先进的国家越来越多地采用锻压工艺代替切削工艺和其他工艺。锻压生产在工业生产中的地位越来越重要，锻压机械在机床中所占的比重也越来越大。近年来，锻压机械的拥有量日本为 34，美国为 32 4。在锻压机械中，又以曲柄压力机最多，占一半以上。用曲柄压力机可以进行冲压和模锻等工艺生产，它广泛用于汽车、农业机械、电器仪表、国防工业以及日用品等生产部门。随着工业的发展，曲柄压力机的品种和数量越来越多， 质量要求越来越高，压力越来越大。它在机械制造工业以及其他工业的锻压生产中的作用越来越显著。例如，在汽车拖拉机工厂中，用热模锻压力机代替模锻锤生产模锻件已经成为一个发展趋势。日本已有数条热模锻压力机生产线，其少一条 110000模锻压力机生产线是在 197l 年建成的，可以生产重达 140达 1 300达 2m 的汽车前梁，生产效率为每小时 60 件。从装料、预热、剪切、锻造、检验到包装、发送全部自动进行。全线仅用 24 人，比模锻锤的生产效率高得多，劳动条件大为改善。德国已经制造了若干条 120000热模锻压力机自动生产线，供应世界各国。我国也购置 条，对汽车锻件的生产起着良好的作用。又如，冷挤压工艺是 项新兴的工艺，用冷挤压生产的零件表面粗糙度小，尺寸精度高，直径为 20 30零件其公差范围可控制在 m 以内，因此，所生产的零件不需进行或少量进行切削加工即可使用。大大提高了生产率，并节约了原材料。 随着冷挤压工艺的发展，各种类型的挤压机应运而生，正在使加工行业产生巨大的变化。再如，在日用品及家用电器生产中，如果不采用高速冲压自动机，产品的成本与质量在国际市场上将失去竞争 能力。因此大量制造和使用曲柄压力机，已成为工业先进国家的发展方向之 。 近年来，曲柄压力机正向着高速度和高精度的方向发展，并努力降低噪音提高安全性，扩大自动化程度，改善劳动条件。特别是采用微型计算机控制的曲柄压力机，更具有先进的水平。例如，行程次数 500 次 右的高速压力机已普遍应用，美国明斯恃(司已生产 2502000次 国国民 (司发展了新系列的高速冷墩机， 50件。 精密冲裁的压力机己发展到 25000 冲裁的最大板厚已达 25工的零件周边的表面粗糙度很小，尺寸精度很高，冲切面的垂直度可达 89 30挤压机己发展到50000工位挤压机已发展到 45000器精度不断提高，刚度已达到同规格的通用买文档就送您 01339828或 11970985 7 压力机的 2 3倍。 1982 年在日本大阪国际机床展览会上展出了 55 台锻压设备，其中采用数控的占34 5，可以人机对话，编成十分方便。日本会田公司制造的 2000压中心”，采用微型计算机控制，自动换模、换料和调整工艺参数，全部时间只需 5国奥穆科（ 司近年 来制造的热模锻压力机和平锻机，都已采用微机巡回检测各轴承的温度，显示工艺力，对压力机的安全运转起着重要作用。 国际标准化组织（ 定，在 85 90作时间不能超过 8h, 而美国和瑞士规定为 85在德国舒勒（ 司制造的开式压力机已为 75有一些公司正在研制低噪音（ 75折弯机和冷墩自动机。 我国解放以前，曲柄压力机的生产非常落后，只能制造一些手动冲床。解放以后才有了飞速的发展，到目前为止，我们已经制造了 80000热模锻压力机， 40000双点压力机以及其他各种型号的压力机。近年来，由于自行研究和引进技术，研制水平达到了一个新的高度。我国的汽车制造厂，电机电器制造厂以及有关的工厂都装备着不少新型的曲柄锻压机械。但是，与工业先进的国家比较，我们的曲柄压力机制造业仍属落后，主要表现在质量不高，性能不好和品种不全等方面，特别缺乏大型高效的设备。因此，必需大力发展曲柄压力机，以满足现代的需要。 用曲柄压力机的型号和技术参数 柄压力机的型号 按照 84 型谱，曲柄压力机的型号用汉语拼音字 母、英文字母和数字表示，例如 l 60 现将型号的表示方法叙述如下： 第一个字母为类代号，代表八类锻压设备中某类设备。在八类锻压设备中，与曲柄压力机有关的有五类。机械压力机用拼音字母 材成形自动机、锻机、剪切机和弯曲校正分别用 Z、 D、 表示。 第二个字母代表同一型号产品的变型顺序号，凡主参数与基本型号相同，但其他某些基本参数与基本型号不同的，称为变型，用字母 A、 B、 C 表示第一、第二、第三 种变型产品。 图 2床型号简图 买文档就送您 01339828或 11970985 8 第三、四个数字为组、型代 号。在型谱中，每类锻压设备分为 10组，每组分为 10型第一个数字代表“组”，第二个代表“型”。“ 31”在型谱中查得为“闭式单点压力机”。 横线后面的数字代表主参数。一般用压力机的公称压力 (见下面叙述 )作为主参数。型谱中的公称压力用工程单位制的“吨”表示，故转化为法定单位制的“千牛”时，应把此数字乘以 10。例如此处 160代表 160 t，乘以 10 即为 1600 最后一个字母代表产品的重大改进顺序号，凡型号已确定的锻压机械，若结构和性能上与原产品有显著不同，则称为改进，用字母 A、 B、 二、第三 次改进。有些锻压设备，紧接组、型代号的后面还有一个字母，代表设备的通用特性，如字母 用曲柄压力机的技术参数 曲柄压力机的技术参数反映了压力机的工艺能力、加工零件的尺寸范围以及有关生产率等指标，现分述如 下： 1） 公称压力 P，及公称压力行程 S 曲柄压力机的公称压力 (或称额定压力 )是指滑块离下死点前某一特定距离 (此特定距离称为公称压力行程或额定压力行程 )或曲柄旋转到离下死点前某一特定角度 (此特定角度称为公称压力角或额定压力角 )时，滑块所容许承受的最大作用力。例如 630、 1000、 1600、2500、 3150、 4000、 6300 。这个系列是从生产实践中归纳整理后制订的，既能满足生产需要，又不致使曲柄压力机的规格过多，绘制造带来困难。当然专为实现某工艺的压力机也可以按实际需要的工艺力来确定公称压力。在型谱中，通用压力机一般以公称压力作为主参数，其他技术参数称为基本参数。 组 型锻压机械名称单柱固定台压力机单柱活动台压力机单柱柱形台压力机开式固定台压力机开式活动台压力机开式可倾压力机开式转台压力机开式双点压力机开式柱形台压力机开式底传动压力机闭式单点压力机闭式单点切边压力机闭式侧滑块压力机闭式双点压力机闭式双点切边压力机闭式四点压力机11121321222324252829313233363739单柱压力机开式压力机闭式压力机通用曲柄压力机型号表 2用曲柄压力机型号 买文档就送您 01339828或 11970985 9 2） 滑块行程 S 它是指滑块从上死点到下死点所经过的距离。它的大小将反映压力机的工作范围。行程较长，则能生产高度较高的零件，通用性较大 。但压力机的曲柄尺寸要加大，随之而来的是齿轮模数和离合器尺才均要增大，压力机造价增加。而且模具的导柱导套可能脱离，影响工件精度和模具寿命。此外，滑块的速度也要加大。所以，应该适当选择行程长度。 3） 滑块行程次数 n 它是指滑块每分钟从上死点到下死点，然后再回到上死点所往复的次数。行程次数越高，生产率越高，但次数超过一定数值以后，必需配备机械化自动化送料装置，否则不可能实现高生产率。行程次数提高以后，机器的振动和噪音也将增加。现代的压力机，有提高行程次数的趋势。 4） 最大装模高度 H，及装模高度调节量 H； 装模 高度是指滑块在下死点时，滑块下定向到工作台板上表面的距离。当装模高度调节装置将滑块调整到最上位置时，装模高度达最大值，称为最大装模高度。上下模的闭合高度应小于压力机的最大装模高度。装模高度调节装置所能调节的距离，称为装摸高度调节量。与装模高度并行的标准尚有封闭高度。所谓封闭高度是指滑块在下死点时，滑块下表面到工作台上表面的距离。它和装模高度之差恰是工作台板的厚度。装模高度及其调节量必需适当，增大其数值固然能安装闭合高度较大的模具，适应性较大，但若安装高度较小的模具时，则需增添附加垫板，给工作带来不便。而且， 压力机的高度也相应增加。 5） 工作台板及滑块底面尺寸 它是指压力机工作中间的平面尺寸。它的大小直接影响所安装的模具的平面尺寸以及压力机平面轮廓的大小。 6） 喉深 它是指滑块的中心线至机身的距离，是开式压力机和单柱压力机的特有参数。尺寸选得太小，则加工的零件尺寸受到限制。尺寸选得过人，则给机身的设计，特别是刚度设计带来困难。 买文档就送您 01339828或 11970985 10 3 滑块的运动规律 曲柄压力机 一般为曲柄连杆机构。则滑块的运动规律与曲柄连杆机构的运动规律相同。即滑块随连杆绕节点 (曲轴或偏心轮 )转动沿一直线作往复运动。 块的行程 与曲柄转角的关系 通用曲柄压力机的工作机构大多采用结点正置 (滑块和连杆结点 相连结点 B 的连线上 )的曲柄滑块机构。图 2a）是曲柄、连杆和滑块的运动简图。图中 点。 图 3曲柄压力机滑块是在接近行程下死点的一段区间工作，因此，在研究滑块运动规律时，取滑块行程的下死点 行程的起点，滑块从 到 行程 S。曲柄转角由 起，相应顺时针方向 (和实际转动方向相反 )转到 柄转角为。 如图 2-1(b)所示，当曲柄滑 块机构处于 0块的行程 )c o sc o s()( 式（ 而 买文档就送您 01339828或 11970985 11 令 则 而 2s 所以 22 s o s 则 )s )c o 22 式（ 由于 一般小于 于通用压力机， 一般在 式子可进行简化。根据二项式定理，取 2222 s 代入式子，整理得： )2c o )c o 式（ 式中： S 滑块行程 ， 从下死点算起，以下均同； 曲柄转角，从下死点算路与曲柄旋转方向相反者为正； R 曲柄半径； 连杆系数； L 连杆长度 (当连杆长度可调时取最短时数值 )。 因此， 已知曲柄半径 时，侄可从式中求出对应于不同的 角的 块的速度和曲柄转角的关系 求出滑块的位移与曲柄转角的关系后，将位 移 ： 买文档就送您 01339828或 11970985 12 )2s s 2c o )c o 式（ 而 所以 )2s s 式中 v 滑块速度； 曲柄的角速度。 又 则 )2s s 式（ 式中 n 曲柄的每分钟转数，亦即滑块每分钟行程次数。 块的加速度和曲柄转角的关系 对于高速压力机，滑块运动的惯性力必需予以足够注意。为此，需要求出滑块的加速度和曲柄转角的关系，将上式对时间求导数即得： )2c o s( c o s)2s s 式中 a 滑块加速度。 由 =315 杆长度 L=1588 心轮 转速 n=20转 / 则 231 52 式（ 买文档就送您 01339828或 11970985 13 09 8 式（ 代入以上公式，得运动数据表如下： 表 3 0 10 20 30 40 )2c )c K 0 0 2s K 0 105.0 0 表 3 50 60 70 80 90 )2c )c 2s K 2105.0 柄滑块机构的受力分析 图 2块上受到工件变形抗力 忽略摩擦力的情况下， 及导轨给予滑块上的反作用力 据力的平衡原理得： 式（ 式（ 由前推导得知， ，若 = 时， 0o 。当 ， ，在通常情况下，特别是对通用压力机， 远小于 远小于 由于 角较小，因此，可以认为 1 ， s 故上述二式写成： 式（ 式（ 买文档就送您 01339828或 11970985 14 图 3节点正置的曲柄滑块机构受力简图 买文档就送您 01339828或 11970985 15 4 传动系统 传动系统的作用是将电动机的运动和能量按照一定要求传给曲柄滑块机构。它的设计任务在于确定传动布置，传动级数以及速比分 配等问题。它的设计好坏将影响压力机的外形尺寸、结构安排、能量损耗以及离合器的工作性能等各个方面，所以必需予以足够的重视。 动系统布置及设计 图为 J 力机的传动系统图。此压力机为二级上传动，单边驱动，主轴的安放位置垂直丁压力机正面，所有传动齿轮都置于机身内部，离合器制动器置于高速铀上，这样使整个压力机能达到结构紧凑，维修方便，性能良好和外形美观。 图 4动系统图 买文档就送您 01339828或 11970985 16 动级数和各级速比分配 压力机的传 动级数与电动机的转速和滑块每分钟的行程次数有关。行程次数低，总速比大，传动级数就应多些，否则每级的速比过大，结构不紧凑；行程次数高，总边比小，传动级数可少些。现有压力机传动系统的级数一般不超过四级。行程次数在 70 次 /上的用单级传动， 70 30 次 /30 10次 / 采用低速电动机可以减少总速比相传动级数，但这类电动机的外形尺小较大，成本较高 (与同功率的高速电动机比铰 )，因此不一定适合。通常两级和两级以上的传动系统采用同步转速为 1500或 级传动系统一般采用 1000r 程次数小于 80次 mi n 的单级传动才采用 750r 各传动级的速比分配要恰当。通常三角皮带传动的速比不超过 6 8，齿轮传动不超过7 9。速比分配时，要保证飞轮有适当的转速，也要注意布置得尽可能紧凑、关观和长、宽、高尺寸比例恰当。通用压力机的飞轮转速常取 300 400r mi 为转速太低，会使飞轮作用大大削弱；转速太高，会使飞轮轴上的离合器发热严重，造成离合器和轴承的损坏。 定离合器和制动器 的安装位置 单级传动压力机的离合器和制动器只能置于曲轴上。采用刚性离台器的压力机，离合器应置于曲轴上，这是因为刚性离合器不宜在高速下工作，而曲轴的转速较低，故离合器设于曲轴上比较合适。在此情况下，制动器必然也置于曲轴上。 采用摩擦离合器时，对于具有两级和两级以上传动的压力机，离合器可置于转速较低的曲轴上，也可置于中间传动轴上。当摩擦离合器安装在低速轴上时，加速压力机从动部分所需的功和离合器接合时所消耗的摩擦功都比较小、，因而能量消耗较小，离合器工作条件也较好。但是低速轴上的离合器需要传动较大扭矩，因而结构尺 寸较大；此外，从传动系统布置来看，闭式通用压力机的传动系统近年来多封闭在机身之内，并用偏心齿轮，致使离合器不便安装在曲轴 (偏心齿轮轴 )上，通常只好置于转速较高的传动轴上。 因此，摩擦离合器的合理位置应视机器的具体情况而定。一般来说，行程次数较高的压力机 (如热模锻压力机 )离合器最好安装在曲轴上。因为这样可以利用大齿轮的飞轮作用，能量损失小，离合器工作条件也较好。行程次数较低的压力机 (如中大型通用压力机 )，由于曲轴转速低，最后一级大齿轮的飞轮作用己不显著。为了缩小离合器尺寸，降低其创造成本，并且由于结构布置的要 求，离合器多置于转速较高的传动轴上，一般是公飞轮轴上。制动器的位置则随离合器位置而定。因为传动轴上制动力矩较小，可缩小制动器的结构尺寸。但是必需指出，摩擦离合器的布置位置随着生产的发展也在不断变化。近年来，国外一些工厂为了提高离合器的寿命，在通用压力机上，又离合器制动器从飞轮轴上移至中间轴上有的移至曲轴上。 买文档就送您 01339828或 11970985 17 动零件计算特点 传动零件包括齿轮、传动轴、连接件、皮带及滚动轴承等零件。这些零件的详细设计计算可参阅有关机械设计资料。这里只简单叙述某些零件的计算特点，并且指出它与通常的计算方法不同之处， 以引起注意。 买文档就送您 01339828或 11970985 18 5 曲轴设计计算 在曲柄压力机中，常见的曲轴有三种型式，即曲铀、曲拐轴和偏心轴。曲轴为压力机的重要零件，受力复杂，故制造条件要求较高，一般用 45号钢锻制而成。锻比一般取 2 53。有些中大型压力机的曲轴则用合金钠段制，如 403718比需要大于 3。对于小型压力机的曲轴，国内有些制造厂用球墨铸铁 2 铸造。锻制的曲轴加工后应进行调质处理，有时还要在两端切割试件进行机 械性能试验。对于大型曲轴，有时在支承颈和曲柄颈中心处钻深孔，以改善淬透性，提高机械性能。曲轴支承颈和曲柄颈 (或曲拐颈 )需加以精车或磨光。为了延长曲轴寿命，在各轴颈特别是圆角处，最好用滚子辗压强化。 在设计曲轴时，先根据经验公式决定曲轴的有关尺寸，然后根据理论公式进行精确核验。 曲轴有关尺寸的经验公式见下表 。 支承颈直径 0 4 5 毫米） 公称压力（千牛） 曲轴各部分尺寸名称 代号 经验数据 曲轴颈直径 长度 0d 圆角半径 r （ 直径） a （ 轴有关尺寸的经验