压力机计算设计

第-1-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟主要技术参数压力机运动学和动力学计算三电动机功率和飞轮的转动惯量的计算七离合器和制动器部分的计算主要技术参数1234min-1567第-2-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟8滑块底面尺寸(左右×前后)09工作台面尺寸(左右×前后)0单顶冠(双气缸)压力机运动学和动力学计算L=1050mm单位(毫米)第-3-页共50页00010000200030000010000200030004000500060007000800090山有路勤为径，学海无涯苦作舟000036.6951399740.9311.00920.17980.50920.775100.94545.440901.00909.7500米米毫毫100..........度R2+(R+LSp)2L2cosp=2R(R+LSp)ppS=13mmp第-4-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟cos==0.9565cos==0.9565p式中V—滑块的速度OR/秒单位(毫米/秒)第-5-页共50页毫米秒S0毫米秒S0102030405060708090度山有路勤为径，学海无涯苦作舟αV(mm/s)-260180//0J—滑块加速度米/秒2\第-6-页共50页kJ关系曲线0kJ关系曲线000山有路勤为径，学海无涯苦作舟aosJ0.00000.2380-339.40470.98480.93970.2236-331.304720.00000.93970.76600.1823-307.605730.00000.86600.50000.1190-270.050340.00000.76600.17360.0413-221.345850.00000.6428-0.1736-0.0413-164.893560.00000.5000-0.5000-0.1190-104.453370.00000.3420-0.7660-0.1823-43.783180.00000.1736-0.9397-0.223690.00000.0000-1.0000-0.238065.2490度度0607006070-a-a.0.0000030 .g .g.-400.0000由上式可知：当α＝0度和α＝180度时具有最大加速度Jmax＝－1.0472×1.0472×250×(1+0.238)＝-339.4m/s2M=p(mt+m)m—摩擦当量力臂4081md Ad第-7-页共50页g-00g-001020304050度60708090山有路勤为径，学海无涯苦作舟dB径，d Bdd =260mm0dmt—理想当量力臂=0.088227mMk=P(mt+m)=630000(0.04081+0.08827)=81270Kgf.mαtm=mμ+mt-a-a00202 .f .fkk00..对双点压力机，每个齿轮承受的扭矩为总扭矩的5／8＝0．625每个齿轮承受的扭矩M单第-8-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟M单=(mt+m)=50800kgf.mMc=nM==16558kgf.m取MC=16560kgf.mML=nM==2219.780kgf.m取ML=2220kgf.m传动系统的零部件是以曲轴上最大扭距MK=Pg.mK设计的.滑P=MKgkmkm(cm)三电动机功率和飞轮的转动惯量的计算第-9-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟S—滑块行程(毫米)S=500mmSP—滑块公称力行程(毫米)SP=13mmK。对闭式压力机K1=6一0.973+]一0.973+]6500500500HN=K2nTEH6120NH===45.1kwYHM1395r.p.m合器消耗的功E从=2AH=23730=7460kgf.m 60E60250006120NHn612075 60E60250006120NHn6120750.75山有路勤为径，学海无涯苦作舟O=L==41.36rad/O=L==41.36rad/s3030对通用鼠笼式异步电动机,SK一般为0.08-0.12，故SK=0.15-0.19对线绕式异步电机，在转子电路中串入电阻，故K3=0.23-0.27第-10-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟G4=0.785(0.8720.782)0.227200=185kgfJDd.67kgf.m.s2JDd=1.27kgf.m.s2JD+d)=(0.782+0.52)=2.48kgf.m.s2J4=(D+d)=(0.872+0.782)=3.22kgf.m.s2J1=J1+J2+J3+J4=71.64kgf.m.s2G(0.720.532)0.0457200=53kgfG7200=114kgf第-11-页共50页第-12-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟G3=0.785(0.720.442)0.0457200=75kgfJDd(0.782+0.72)=1.6kgf.m.s2J=(D+d)=(0.72+0.442)=0.65kgf.m.s2J2=J1+J2+J3=3.82kgf.m.s2G520.4352)0.047200=207kgfJ3=J1=3.36kgf.m.s2第-13-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟J=J1+J2+J3=71.63+3.82+3.4=78.85kgf.m.s2对双点压力机的齿轮传动系统，若采用整体式偏心齿轮，在设计时，必须设K2=Z大(Z大+Z小)Z大为一整数，因此，两偏心齿轮能否同步主要决定于第二项Z+Z小)是否为整数或者整数加1/2。α角的大小可由齿轮中心距求得山有路勤为径，学海无涯苦作舟m=sin一1(Z大+Z小sin===0.87754=61.347om曲强度核算σ=m2.3osM单—每个偏心齿轮承受的扭矩m—齿轮模数大Z—大齿轮的齿数大K系数M单=50800kgf.mm22mm大Z=86大KK荷集中系数第-14-页共50页第-15-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟K荷系数当齿轮的线速度V=0=0.945m/s时K2=1.1K3—当量载荷系数，对闭式双点压力机不是长期满载工作K3=0.8K=K1.K2.K3=1×1.1×0.8=0.88当，则K=1.05-1.2σ大=m2.3os==17.29kgf/mm2=1729kgf/cm2核算σ=jmz大Bσ=jmz大BM2—大齿轮扭矩(kg.cm)Mn—齿轮模数(cm)B—齿轮宽度(mm)M2=M单=50800kgf.mMn=2.2cmB3cmKKC数CC1=1.1第-16-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟 4.13K.Mccosσ=m.z大.B大y大cos议onMn齿轮模数Mn=14mmK系数KK2—动载荷系数当齿轮的线速度V==0.945m/s时K2=1.1K3—当量载荷系数，对闭式双点压力机不是长期满载工作K3=0.8K=K1.K2.K3=1×1.1×0.8=0.88cm比较大tgontg议oscos0=tg200tg200=0.3420α=18.88019oon第-17-页共50页ii山有路勤为径，学海无涯苦作舟DD 皮飞n=n=1395=395r 皮飞==25.9m/sl=2a0+(D大+D小)+(D大小)2=5052.88mmα=180o+D大D小60O=180O60O=135.750P(P1+PP(P1+P)KLK第-18-页共50页PP山有路勤为径，学海无涯苦作舟dPd=Ka.NHKa—工况系数Ka=1.2Pd=Ka.NH=1.275=90kwP皮带功率Ka数Kl修正系数P16.77KWKa0.88Kl0.96Z>(P1+KLK议==5.7根—d计算功率—Ka—包角修正系数q=0.6Pd=90kwKa=0.88=1042NnN七离合器和制动器部分的计算MK=(公斤.米)MQ20kgf.m第-19-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟V轮传动对数MK===2266kgf.mVMKP=MK(公斤.米)KMQ.米)和q=MKPmRCPFmn249200=7.02kgf/cm2FkgfP×8.42=278kgf第-20-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟D=78厘米D=50厘米2.1计算折算到离合器轴上的各从动件的总转动惯量J离合器轴的转动惯量组成2.1.1偏心齿轮的转动惯量J偏及其计算简图如下第-21-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟G=427kgfkgfG6=0.785(0.472一0.29)20.827800=687kgfJDd=(1.8922+1.722)=85.557kgf.m.s2J2=(1.722+0.472)=46.14kgf.m.s2J3=(1.542+0.292)=3.44kgf.m.s2J4=(0.862+0.712)+=13.0518kgf.m.s2J5=(0.722+0.472)+=0.91489kgf.m.s2J6=(0.2352+0.1452)=0.66748kgf.m.s2因为是双点压力机有两个偏心齿轮J偏=2149.77=299.54kgf.m.s2:J偏折=i2==0.19784kgf.m.s2第-22-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟2.1.2中间轴上转动惯量的计算J中G7800=134kgfG2=0.7850.4320.287800=317kgfG3=0.78503320.457800=300kgfG6=0.7850.420.237800=225kgfG257800=37kgf第-23-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟J1=(D2+d2)=0.272=0.1245kgf.m.s2J2=0.432=0.74686kgf.m.s2J3=0.332=0.4163kgf.m.s2J4=(1.8322+1.562)=95.833kgf.m.s2J2)=22.7039kgf.m.s2J6=0.42=0.4587JJJ+J3+J4+J5+J6+J7326kgf.m.s2折算到到离合器轴上的转动惯量:J中折===2.0707kgf.m.s2轴的转动惯量第-24-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟第-25-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟fG6=0.7850.2620.237800=95.2kgfJ12+0.272)=0.82672kgf.m.s2J6=0.262=0.082kgf.m.s2动惯量的计算O===41.364sec3030O===41.364sec3030n一离合器轴的转速n=395rpmA=J总O2=1/24.2582641.3642=3642.9kgf.mA=mV2=1/2240000.26682=870J=87kgf.m第-26-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟Akgfms算MT=3==1098.43kgf.m算制动角α=5度qT==0.40RCP半径RCP=30㎝F面积F=148cm2m擦块个数m=10n摩擦块面数n=2qT===3.1kgf/cm＜[qT]gff p.785(D2一d2)D的外径D=62㎝dd=42㎝选择和计算第-27-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟GB2089-8012×60×130工作极限负荷P=690kgf有限圈数m＝5.5P7.5kg/mm3.1高速副齿轮连接键强度的核算。(按键的挤压应力核算)32×18×220KP4MKP=hldnMKP0N.mh键的工作高度l度n键的数量h8mmn2===928.915105Pa<[j]3.2离合器轴上平键的挤压应力(离合器部分)40×22×145KP4MKP=hldnMKP0N.mh键的工作高度l度n键的数量h2mmn2山有路勤为径，学海无涯苦作舟j[σj]=2000Mpa===1160105Pa<[j]3.3离合器轴上平键的挤压应力(制动器部分)36×20×130T4M'T=hldnh键的工作高度h6mml度n键的数量n2[σj]—平键的许用挤压应力[σj]=2000Mpa===501105Pa<[j]Pj的计算作载荷Pj=0.625Pg=0.625630000=393750kg取Pj=400000kgd直径d=170mmF的最小截面积F=0.785d2=226.87cm2第-28-页共50页第-29-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟Y45号钢调质[σY]=1800kgf/cm2dbzdbz.1..式中:Pd—最大轴向力H合长度Pd=400000kgd=19cmdH=38.5cm球铁QT60-2[w]=700kg/cm2端和小端都存在摩擦力矩，所以连杆受压应力与弯曲应力联Ayw=Ayw=608.66kg/cm2yyy===586kg/cm2第-30-页共50页AAAF山有路勤为径，学海无涯苦作舟PA力—A危险截面积—AF=ab=2231=682cm2Aab—危险截面的厚PA=400000kgAF=682cm2Ab=22㎝wWWwWWwwMA—危险截面的弯距WArB—连杆的小头半径(cm)rA—连杆的大头半径(cm)L—连杆的长度(cm)AW=100cm3ArB/2=7.5cmrA/2=43.5cmX—危险截面距离小端中心的距离(cm)X=35㎝QA00~2000kg/cm2V===55.2mm/V===55.2mm/min式中：n—调整电机额定转速s—调节螺杆螺矩n=1380spm第-31-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟i1—减速机传动比i1=10i2—蜗转副传动比i2=40G2——最大模具的重量V——滑块调节速度n——调节机构中综合效率G2=29870NV=0.00092m/sn=0.027，行程次数和滑块行程长度确定气动泵规格n.NPPn.NPP=7.810一4380=12mmDmmn2S=500mmSP=13mm的油压力PMAX===278kgf/cm2PHPMAX=1.1×278=306kgf/cm2第-32-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟气压PAPH=(306–140)/44.2=3.8kgf/cm2取推料力P推=0.02P=0.02×630000=12600kgn杆个数弯曲应力:O===1651kg/cm2M矩M=269100kg.cmW危险截面上的抗弯截面系数W=bh2=5142=163cm266b─推料杆截面宽度h─推料杆截面高度b=50mmmm[w]─许用弯曲应力wkgcm2算块的受力情况比较复杂,设计时给予假设:2﹑载荷分布:设力是作用在悬挂点之间的均布载荷将滑块体简第-33-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟xFIyi0×11.5×5.75=83078.75cm3yc===33.66cm=1/3(17×116.473-10×104.973+17×43.353-10×23.353)第-34-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟S×150+(23.53+104.97)×7×75.75+150×11.5×5.75=129056cm3Jmax===433kgf/cm2式中:Qmax─最大剪切力Qmax===315000kgf接机构块的刚度滑块总挠度6=6M+6Q第-35-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟由弯矩所引起的挠度6M=6M1+6M2MEJ2.11065515789E模数对钢板E=2.1×106kgf/cm2由剪切所引起的挠度6Q=6Q1+6Q2G弹性模数对钢板G=8.1×105kgf/cm2滑块总挠度:MQ6=6+6=0.0117+0.007759=MQ第-36-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟6,=0.04=0.44mm=0.044cm6<6,上横梁的强度计算是建立在以下假设的条件上的:剪切力的影响P2=Pg3﹑考虑滑块的偏心载荷的作用设P1P2=PgL=4010mml1=l3=1000mml2=2000mm第-37-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟最大弯距Mmax=(3l2+2l3)fcm取Mmax=42000000kgf.cmP1=Pg=630000=210000kgf求危险截面到横梁下平面的距离YC简图如下第-38-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟·FIFI5第-39-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟距J1=+103.570.5J1=+103.570.56=4532551J2=+63.5J2=+63.51391=5586220J=+1898J=+18987=2250652J4=+15987=15715112J=+60J=+601383=4503836J6=+10421085=5841765123456J=J+J+J1234562551+5586220+225065+157151+4503836+584176546588cm4kgf/cm2=215kgf/许用应力[σ]=400~600kgf/cm2对Q235-A梁中间断面的相对挠度来表示的,相对挠反之则刚度小第-40-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟003524797557cm式中:1313l 2lL010mmRA148kgfBkgfJ20846588cm4计算断面对中性轴的惯性距f第-41-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟Mmax===39473437.5kgf.cm=40000000kgf.cmFIyi=8811.5194.25+1477.599.75+87115.5=449723yc====100.97cm第-42-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟2.3各部分断面对中性轴的惯性距:22J122J2=+12.214177.5=689428612J=+95.4787J=+95.478711=8732246J16725+6894286+8732246=2443256cm4.4强度验算拉应力:拉===165kgf/cm2山有路勤为径，学海无涯苦作舟压应力:压==压==kgf/cm2对Q235—A[σ]=400~600kgf/cm22.5底座剪应力验算:max=K1=3.863992251=138.3kgf/cm2max螺栓旁剪切面上中性轴附近产生BH K1=4(1一m)(1一mn3)=B=88cmH200cmPg=630000kgf决定的常数范围 m=8814=0.841第-43-页共50页第-44-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟n=2002.5=0.8875制在一定的范围内,用底座中间断面的相对扰度的大小来表示底座的刚度.相对刚度:f总—底座中间断面处由弯曲和剪切力引起的总挠度f总=f弯+f剪=0.011005132+0.0077546=0.018759732cm3.1由弯曲引起的中间断面处的挠度f弯f弯=0.0158PgL3/EJ=0.0158630004013/2.110627772577011005132cm3.2由剪切引起中间断面处的挠度f剪f剪=K2g=0.437596788f剪=K2g=0.4375967885=0.0077546cmK2==0.437596788K2==0.437596788f相对=f总=0.018759732=0.014034712mm/300mm第-45-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟式中:Pg=630000kgfL=401cm4J=27772577cm4B=88cmH=200cm第-46-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟算立柱不同断面上的面积S.5-65×20-10×10×2-0.785×202×2=8268S2=2.5×2×29.5+3×2×29.5+5.5×53×2+3×2×28第-47-页共50页山有路勤为径，学海无涯苦作舟7.6=1241.1S3=2.5×2×29.5+3×2×29.5+5.5×53×2+3×2×28S4=2.5×2×29.5+3×2×29.5+