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曲柄 压力机 工作 机构 设计

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摘要 曲柄压力机广泛用于冲裁、弯曲、校正、冲压等工作。这种设计是一种开式固定台式中型曲柄压力机，额定压力为1600千牛顿。 本设计主要是设计曲柄压力机曲柄滑块的工作机构。在设计中，曲柄、连杆、滑块和导轨的相关尺寸根据主要技术参数——公称压力、滑块行程等进行初步估算。由压机保证，然后分别进行检查和校正，最终确定所有零件的尺寸。进行了充模高度调节装置的设计，最终完成了曲柄滑块工作机构的设计。 关键词：标称压力；曲轴；连杆。导轨。控制 摘要 曲柄压力机广泛应用于冲压、弯曲、冲压模具校正等.设计为固定式台式和中型，额定压力1600千牛顿曲柄压力机。 分工不同的设计，主要完成曲柄压力机的曲柄滑块机构的设计。设计主要根据总体设计来确定压力机的主要参数rs，标称压力，行程参数参考相关手动曲柄连杆，初步估算，滑轨，相关尺寸，然后校核，校正，最终确定零件尺寸，并根据要求完成模具高度调节装置的设计。最后写出详细的曲柄滑块机构设计规范，给出主要零件图。 关键词：公称压力、曲轴、连杆、齿条、调节块。 目录 第一章曲柄压力机1的工作原理和主要参数 1.1按下技术参数1 1.2曲柄压力机1的工作原理 1.3曲柄压力机工作特性2 1.4曲柄形式2 1.4.1曲轴3驱动的曲柄滑块机构 1.4.2。由偏心轴4驱动的曲柄滑块机构 1.4.3。由曲柄4驱动的曲柄滑块机构 1.5.4。由偏心齿轮4驱动的曲柄滑块机构 1.4.5各种结构的差异和设计理念的最终确定6 第二章曲柄滑块机构的组成及相关分析7 2.1压力机7曲柄滑块机构的组成 2.2曲柄压力机滑块机构运动规律分析。8 2.2.1滑块位移和曲柄角8之间的关系 2.2.2滑块速度和曲柄角8之间的关系 2.3曲柄压力机9滑块机构的受力分析 2.3.1忽略摩擦的滑块机构主要部件的力学分析10 2.3.2考虑摩擦的滑块机构主要部件的力学分析11 第三章是模具高度调节装置14的总体设计 3.1充模高度调整设计及电机14的选择 3.1.1充模高度调节装置14的组成及工作原理 3.1.2调节装置15电机的选择 第四章齿轮传动18 4.1齿轮传动装置介绍18 4.1.1在应用过程中，齿轮对精度有以下要求18 4.2正齿轮传动18 4.2.1齿轮参数的确定19 4.2.2。齿轮尺寸的初步计算19 4.2.3齿轮20的强度检查 第五章曲柄压力机滑块机构的设计与计算23 5.1曲轴23的设计和计算 5.1.1选定轴的材料23 5.1.2估算曲轴23的相关尺寸 5.1.3设计轴的结构并绘制结构草图23 5.1.4检查轴向强度尺寸23 5.1.5检查曲轴24的危险台阶表面 5.2连杆和调整螺钉26的设计 5.2.1连杆和调整螺钉26的初步确定 5.2.2检查调整螺钉和连杆尺寸26 5.4导轨28的设计 5.5蜗轮蜗杆传动的计算30 5.5.1蜗杆传动特性30 5.5.2蜗杆和蜗轮的材料30 5.5.3蜗杆和蜗轮尺寸的计算31 5.5.4蜗轮弯曲应力的计算32 5.5.5考虑蜗杆接触应力：33 第6章轴承和紧固件的选择35 6.1滑动轴承的选择和验证35 6.1.1连杆35大端滑动轴承的选择与验证 6.1.2曲轴轴颈35上滑动轴承的选择和验证 6.2滚动轴承的选择和验证36 6.2.1找到比率：36 6.2.2计算相应轴承轴向载荷37的E值和Y值 6.3实心零件的选择37 6.3.1紧固件的选择原则37 6.3.2螺栓38的选择 第七章大会设计39 7.1过载保护装置39 7.1.1液压过载保护装置39 7.2润滑系统40 参考文献41 确认42 第一章是 压力机的主要技术参数可以反映压力机的工作能力、可加工工件的尺寸范围、相关生产率等指标。本设计为开放式固定台式中型压力机，具有以下技术参数： 标称力1600千牛 标称力行程6毫米 滑动行程140毫米 滑块冲程数40次/分钟 最大模具高度350毫米 充模高度调整为110毫米 滑块中心到机身的距离为380毫米 桌子尺寸(前后X左右)710 X 1120毫米 表板孔尺寸220mm 工作台板厚度130毫米 滑块底部尺寸(前后X左右)420 X 560毫米 模柄孔尺寸(直径深度)6590毫米图1-1 柱间距640毫米 1.2曲柄压力机的工作原理。 曲柄压力机是一种由曲柄驱动的锻造机器。其工作原理是电机通过三角皮带将运动传递给大皮带轮，然后通过小齿轮和大齿轮传递给曲轴。连杆的上端与曲轴相连，下端与滑块相连，滑块将曲轴的旋转运动转化为连杆的上下往复运动。上模安装在滑块上，下模安装在垫板上。因此，当材料被放置在上模和下模之间时，工件可以通过冲裁或其他变形工艺制成。由于技术要求，滑块有时移动，有时停止，所以配备离合器和制动器。压力机在整个工作循环中的工艺操作时间很短，也就是说，带负荷的工作时间很短，大部分时间是空载的空闲时间。为了使电机负载均匀，有效利用能量，安装了飞轮。在曲柄压力机的设计中，大皮带轮的设计具有飞轮的功能。 工作原理图如下： 图1-2 1.3曲柄压力机工作的特点 刚性传动，滑块运动具有强制性 固定——上下死点、移动速度、关闭高度等。促进机械化和自动化 B.固定行程设备——的自我保护能力差，工作时形成封闭的力系统。 A.不会引起强烈的冲击和振动 不允许过载。一个工作循环的负载作用时间短，飞轮主要释放能量。 A.高峰负荷不会影响电网运行 B.无法使用超级能量 1.4曲柄形式 曲轴驱动的曲柄滑块机构 偏心轴驱动的曲柄滑块机构 曲柄驱动的曲柄滑块机构 偏心齿轮驱动的曲柄滑块机构 图1-3 1-支撑颈部；双曲柄臂；三曲柄颈；4-连杆；5-弯曲的颈部；6-心轴；7-偏心齿轮 1.4.1曲轴驱动的曲柄滑块机构 工作原理：曲轴转动时，连杆摆动并上下移动，使滑块在导轨中上下往复运动。 特点：曲轴双端支撑，受力好；滑块的行程很大，无法调整行程。大型曲轴很难锻造，容易弯曲和扭曲，并且要求很高的制造要求。 适用范围：主要用于大行程的中小型压力机上。 图1-4 1-4 JC23-63压力机曲柄滑块机构结构图 1.下料横梁2、滑块3、塌块4、支座5、盖板6、调节螺钉7、连杆体8、轴瓦9、曲轴10、锁紧螺钉11、锁紧块12和合模块 1.4.2。偏心轴驱动的曲柄滑块机构 工作原理：当偏心轴旋转时，曲轴轴颈的外圆中心以偏心轴中心为圆心做圆周运动，带动连杆和滑块运动。 特点：曲轴颈短而粗，轴承间距小，结构紧凑，刚性好。然而，偏心部分具有大的直径和大的摩擦损失，使得制造困难。 适用范围：主要用于小行程压力机上。 1.4.3曲柄驱动的曲柄滑块机构 工作原理：曲轴转动时，偏心套外圆的中心以曲轴中心为圆心做圆周运动，带动连杆和滑块运动。 特点：曲轴单端轴承，受力状况差；滑块的行程可以调节(偏心套或曲柄轴颈的端面有刻度)。行程调节容易，结构简单，但曲柄悬臂刚性差 1.5.4。偏心齿轮驱动的曲柄滑块机构 工作原理：当偏心齿轮在心轴上转动时，其偏心颈相当于曲柄转动，从而带动连杆上下移动滑块。 特点：偏心齿轮轴两端受力良好。偏心齿轮只传递扭矩，弯矩由心轴承担。应力条件优于曲轴，心轴刚度大。结构相对复杂，但铸造比曲轴锻造更容易解决。 适用范围：常用于大中型压力机上。 图1-6J31-315压力机曲柄滑块机构结构示意图 1.连杆体；2.调整螺钉；3.滑块。4.刻度盘。5.蜗轮；6.保护装置；7.偏心齿轮；8.心轴；9.电机；10.虫 图1-7偏心套行程调整示意图 o轴中心a-偏心轴销中心m-偏心套筒外圆中心 1.4.5各种结构的差异和设计思想的最终确定 曲轴压力机的行程不可调； (2)偏心轴式、偏心齿轮式和曲柄式压力机的行程可设计成可调结构； (3)曲柄式设备整体结构更美观。 经过以上分析，我选择了设计一种锯齿形开式固定压力机。 第二章曲柄滑块机构的组成及相关分析 2.1压力机曲柄滑块机构的组成 由于压力机需要滑块作往复直线运动，而动力电机作旋转运动，因此需要一套机构将旋转运动转变为直线往复运动。下图中的结构是完成这部分工作的曲柄滑块机构的重要组成部分。 图2-1 从该图可知，使用了一组曲柄连杆，其仅向滑块施加一个力点。因此，它常被称为单点曲柄压力机，广泛应用于中小型压力机。当工作台左右较宽时，通常使用两套曲柄连杆。此时，滑块上有两个施力点，称为双点按压。对于左右、前后较宽的压力机，也可以使用四套曲柄连杆，相应的滑块有四个受力点。 曲轴中心到曲柄颈中心的距离，通常称为曲柄半径，是曲柄压力机的一个重要参数。有时在小型压力机中，可以用偏心轴代替曲轴。类似地，偏心轴也可以将旋转运动转换成滑块的线性往复运动。 2.2曲柄压力机滑块机构运动规律分析。 本设计中压力机的工作机构是曲柄滑块机构，点A代表连杆和曲轴之间的连接点，点B代表连杆和滑块之间的连接点，点AB代表连杆的长度，滑块的位移为S.a是曲柄的角度。按照惯例，曲柄的最低位置(相当于下止点的滑块)是按照曲柄旋转的相反方向计算的。 运动图如下图所示。 2.2.1滑块位移和曲柄角度之间的关系 滑块位移和曲柄角度之间的关系表示为 和 规则 和 所以图2-2 替换成整理得到： 表示连杆系数。通用印刷机通常在0.1~0.2的范围内。因此，在完成上述公式后，得到： 公式中s——滑块的冲程(从下止点开始计算) A——曲柄角，从下止点开始计算，如果与曲柄旋转方向相反，则为正。 R——曲柄半径 连杆系数—— L——连杆长度(可调时取最短值) 因此，当曲柄半径R和连杆系数已知时，对应于不同角的S值可以从上述公式中获得。看不见的定理是已知的 2.2.2滑块速度和曲柄角度之间的关系 在获得滑块的位移和曲柄角之间的关系之后，滑块的速度v，即：可以通过计算位移s相对于时间t的导数来获得 和 因此 其中v ———-滑块速度 ——-曲柄角速度 因为 因此 其中n ——-曲柄每分钟转数 从上面的公式可以看出，sl的速度V 上述公式表明滑块的最大速度与曲柄的转速n和半径r成正比。n越高，r越大，滑块的最大速度Vmax越大。 压力机滑块的最大速度 Vmax=0.105nR(sin90 /2 Xsin180) =0.105X40X70 =294毫米/秒 2.3曲柄压力机滑块机构的应力分析 判断曲柄压力机的滑块机构是否能满足除它之外的加工需要

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