J23_63開式單點(diǎn)曲柄壓力機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明

1、J23-63開式單點(diǎn)曲柄壓力機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要： 曲柄壓力機(jī)是鍛壓生產(chǎn)中廣泛使用的一種鍛壓設(shè)備。它可以應(yīng)用在板料沖壓、模鍛、冷熱擠壓、冷精壓和粉末冶金等工藝。研究和設(shè)計(jì)壓力機(jī)為了提高其加工效率，提高其自動化水平。目的是為了了解曲柄壓力機(jī)的工作原理，結(jié)構(gòu)性能與其功能作用，設(shè)計(jì)出滿足使用要求的閉式單點(diǎn)曲柄壓力機(jī)傳動裝置。設(shè)計(jì)容包括：傳動系統(tǒng)的布置與設(shè)計(jì)；電動機(jī)功率和飛輪的計(jì)算，確定飛輪的轉(zhuǎn)動慣量并對飛輪的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)；各級齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其計(jì)算，并進(jìn)行了傳動比的分配；壓力機(jī)傳動系統(tǒng)各軸轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計(jì)算；各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其計(jì)算；繪制齒輪、軸的結(jié)構(gòu)圖。關(guān)鍵詞：J23系列 壓力機(jī) 曲柄壓力機(jī)

2、目錄摘要、關(guān)鍵詞1Abstract、Key words1 引 言1 第一章 曲柄壓力機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理 31.1 J23-63壓力機(jī)傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理.31.1.1曲柄壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)組成.31.1.2曲柄壓力機(jī)的工作原理.41.2J23-63壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù).5 第二章曲柄壓力機(jī)傳動系統(tǒng)方案與主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)62.1 曲柄壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)6 2.2傳動系統(tǒng)的傳動系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)6 第三章 曲柄壓力機(jī)電動機(jī)功率和飛輪尺寸的計(jì)算83.1電動機(jī)功率和飛輪的計(jì)算原理83.1.1曲柄壓力機(jī)的主傳動系統(tǒng)采用飛輪的原因83.1.2采用飛輪后，電動機(jī)的負(fù)載情況83.1.3電動機(jī)功率和飛輪計(jì)算原理103.2電動機(jī)

3、功率和飛輪的計(jì)算方法11 第四章 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其計(jì)算154.1 齒輪傳動154.1.1傳動比的分配154.1.2壓力機(jī)傳動系各軸轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩計(jì)算154.2 齒輪傳動的設(shè)計(jì)164.2.1齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算164.2.2齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21第五章 皮帶的設(shè)計(jì)計(jì)算225.1皮帶的設(shè)計(jì)225.2皮帶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)245.2.1計(jì)算平均轉(zhuǎn)速和皮帶輪的轉(zhuǎn)動慣量245.2.2計(jì)算皮帶輪緣的厚度255.3皮帶的緊方法26第六章 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其計(jì)算286.1飛輪軸的設(shè)計(jì)286.1.1按扭矩初步確定軸的直徑286.1.3按扭矩聯(lián)合作用核算軸的強(qiáng)度296.1.4核算軸的疲勞強(qiáng)度306.1.5軸承的選擇316.2曲軸的

4、設(shè)計(jì)326.2.1曲軸的結(jié)構(gòu)示意圖326.2.2曲軸的尺寸計(jì)算336.2.3曲軸支承頸軸承的選用和計(jì)算34第七章 離合器制動器的設(shè)計(jì)選用367.1離合器的選用367.1離合器的選用367.1.1雙轉(zhuǎn)健離合器的結(jié)構(gòu)367.2制動器的設(shè)計(jì)387.2.1制動器的選用387.2.2帶式制動器的結(jié)構(gòu)38總 結(jié)40參考文獻(xiàn)44致引言1.1 概述曲柄壓力機(jī)是鍛壓生產(chǎn)中廣泛使用的一種鍛壓設(shè)備。它可以應(yīng)用在板料沖壓、模鍛、冷熱擠壓、冷精壓和粉末冶金等工藝。電機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過曲柄壓力機(jī)的傳動系統(tǒng)，使曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)中的滑塊實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動，滑塊瞬間產(chǎn)生的壓力通過模具使金屬材料產(chǎn)生塑性變形，以制成一定形狀的鍛壓

5、件。曲柄壓力機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，操作比較方便，被廣泛地應(yīng)用在生產(chǎn)中。現(xiàn)代制造業(yè)要求產(chǎn)品的精度越來越高，由傳統(tǒng)的機(jī)械加工向機(jī)械與計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)、激光技術(shù)相結(jié)合的自動化方向和少切削量方向發(fā)展。壓力加工是機(jī)械制造的基本環(huán)節(jié)，在冶金、機(jī)械、電力、汽車、航空、造船、兵器、化工、電子、儀表、輕工等工作部門都占有重要的地位。曲柄壓力機(jī)在壓力加工中很大程度扮演了一個(gè)重要的角色。近年來為了適應(yīng)高精密化加工、高效加工、綠色加工，曲柄壓力機(jī)也向高精密、高效率、高剛度、自動化、節(jié)能環(huán)保等方向發(fā)展?，F(xiàn)階段，為了獲得多種工藝不同的滑塊速度輸出特性，一些廠家采用伺服電機(jī)作為驅(qū)動電機(jī)，生產(chǎn)能夠滿足多種不同工藝的壓力機(jī)。但是這種用伺

6、服電機(jī)作為驅(qū)動電機(jī)，也有它的局限性。如伺服電機(jī)的功率有限且造價(jià)昂貴，難以用于大功率的壓力機(jī)?；谏鲜鲈颍F(xiàn)在一些專家提出混合輸入并聯(lián)機(jī)構(gòu)驅(qū)動。不難看出，對整個(gè)壓力機(jī)的研究設(shè)計(jì)有十分重要的意義。1.2 選題的意義曲柄壓力機(jī)在機(jī)械制造業(yè)的各個(gè)部門中廣泛采用，在金屬壓力加工工藝上占有顯著的位置。由于鍛造行業(yè)對零件的加工要求越來越高，對節(jié)能降耗業(yè)提出了較高的要求，因此，對壓力機(jī)的精度、穩(wěn)定性和功率的利用要求也越來越高。而且，國外對壓力機(jī)的研究不斷的深入，壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)日新月異。在生產(chǎn)新型結(jié)構(gòu)壓力機(jī)的同時(shí)，研究現(xiàn)有的壓力機(jī)也具有重要的意義。采用金屬壓力加工的先進(jìn)工藝，使用耐磨鋼制造鍛模，在壓力機(jī)上裝備自

7、動送料裝置與將壓力機(jī)列入自動作業(yè)線，都促使對現(xiàn)有的曲柄壓力機(jī)進(jìn)行綜合的研究設(shè)。通過對現(xiàn)有的曲柄壓力與研究設(shè)計(jì)，以提高壓力機(jī)加工效率，提高其自動化水平。本論文選取了j23-63型號的壓力機(jī)進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。1.3 本論文主要的研究容本論文主要的研究容包括以下方面：（1）對J23-63的機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析 介紹分析了壓力機(jī)的基本的工作過程，分析現(xiàn)有的壓力的一些參數(shù)，現(xiàn)有壓力機(jī)的使用狀況，制定了J23-63曲柄壓力機(jī)的傳動系統(tǒng)方案。（2）零件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化 通過現(xiàn)階段機(jī)械行業(yè)對材料和加工工藝的研究成果，對零部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，使壓力機(jī)能夠減輕自身的重量，節(jié)約材料，改善加工性能，外觀美觀，便于操作等目的。（3）對結(jié)

8、構(gòu)的力學(xué)性能的校核 此目的是為了在滿足壓力機(jī)力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)要求的情況下，選擇合理的結(jié)構(gòu)并對其進(jìn)行力學(xué)性能的校核，使壓力機(jī)自身重量降低，成本下降。傳動系統(tǒng)是曲柄壓力機(jī)的主要組成部分，在很大程度上決定著機(jī)器的使用性能、外形尺寸、重量、加工裝配勞動量和制造成本。對曲柄壓力機(jī)的傳動系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，能為將來深層次研究打下扎實(shí)基礎(chǔ)，也能為將來生產(chǎn)實(shí)踐工作提供必要的設(shè)備知識。第一章 J23-63曲柄壓力機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理 1.1 J23-63壓力機(jī)傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理1.1.1 曲柄壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 曲柄壓力機(jī)是鍛壓生產(chǎn)中廣泛使用的一種鍛壓設(shè)備。它可以應(yīng)用與板料沖壓、模鍛、冷熱擠壓、冷精壓和粉末冶金等工藝。曲

9、柄壓力機(jī)傳動系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過曲柄連桿使滑塊成往復(fù)運(yùn)動，利用滑塊發(fā)出的壓力使毛坯產(chǎn)生塑性變形，以制成一定形狀的鍛壓件。圖1-1是J23-63壓力機(jī)的傳動示意圖 圖2-1 壓力機(jī)的傳動示意圖由傳動示意圖可以看出，曲柄壓力機(jī)由機(jī)身、動力傳動系統(tǒng)、工作機(jī)構(gòu)和操縱系統(tǒng)等基本部分組成的。1、機(jī)身 機(jī)身由床身、底座和工作臺三部分組成。工作臺上的墊板用來安裝下模。機(jī)身大多為鑄鐵材料。機(jī)身首先要滿足剛度、強(qiáng)度條件，有利于減振降噪，保證壓力機(jī)的工作穩(wěn)定性，可靠性等要求。2、工作機(jī)構(gòu) 工作機(jī)構(gòu)是由曲軸、連桿和滑塊組成曲柄連桿機(jī)構(gòu)。輸入的動力通過曲軸旋轉(zhuǎn)，帶動連桿上下擺動，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成滑塊沿著固定在機(jī)身上導(dǎo)軌的

10、往復(fù)直線運(yùn)動。 3、動力傳動系統(tǒng) 動力傳動系統(tǒng)由電動機(jī)、傳動裝置（齒輪傳動或帶傳動）以與飛輪組成.在壓力機(jī)的空行程，靠飛輪自身轉(zhuǎn)動慣量蓄積動能；在沖壓工件瞬間受力最大時(shí)，飛輪釋放出能量，這樣使電動機(jī)負(fù)荷均衡，能量利用合理，減少振動。 4、操縱系統(tǒng) 操縱系統(tǒng)包括離合器、制動器和操縱機(jī)構(gòu)。離合器和制動器對控制壓力機(jī)的間歇沖壓起重要作用.操縱裝置一般采用腳踏開關(guān)。1.1.2 曲柄壓力機(jī)的工作原理如圖2-1，J23-63壓力機(jī)傳動示意圖。電動機(jī)經(jīng)過小皮帶輪、大皮帶輪和一對齒輪，帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。曲軸又帶動滑塊在機(jī)身的導(dǎo)軌上、下移動。加工用的模具，在上模固定在滑塊的下平面上，下模固定在工作臺的墊板上。因此，

11、滑塊每上下移動一次，完成一次沖壓動作。如圖2-2所示為J23-63壓力機(jī)傳動原理圖 3大帶輪 4小齒輪 5大齒輪 7曲軸 9連桿 10滑塊圖2-2 曲柄壓力機(jī)傳動原理圖1.2 J23-63壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)壓力機(jī)的基本參數(shù)指壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)，通常由國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。通用曲柄壓力機(jī)的基本參數(shù)如下：1、公稱壓力 公稱壓力，表示滑塊離下止點(diǎn)前某一特定的距離（此特定距離稱為公稱壓力行程），或者曲柄旋轉(zhuǎn)到離下止點(diǎn)前某一特定角度（此特定角度稱為公稱壓力角）時(shí)，滑塊上所允許的最大作用力。標(biāo)稱壓力由壓力機(jī)主要受力零件的強(qiáng)度限定。根據(jù)曲柄壓力機(jī)靜力學(xué)，曲軸扭矩的大小與曲柄位置有關(guān)。根據(jù)曲柄壓力機(jī)的運(yùn)動學(xué)，

12、滑塊的行程與曲柄位置有關(guān)。因此，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)稱壓力是滑塊運(yùn)動到下止點(diǎn)前某一特定距離時(shí)壓力機(jī)的強(qiáng)度（包括偏心輪，齒輪，機(jī)身）允許的最大壓力。2、 滑塊行程 滑塊從上死點(diǎn)到下死點(diǎn)所經(jīng)過的距離，它的大小隨工藝用途和公稱壓力不同而不同?；瑝K運(yùn)動到最上位置時(shí)其速度為零，該位置稱上止點(diǎn)，運(yùn)動到最下位置時(shí)速度也為零，稱下止點(diǎn)。顯然，滑塊的最大行程等于曲柄半徑的兩倍，而滑塊行程等于模具的開啟高度。因此滑塊行程可表示能取出最大零件的尺寸和能配備機(jī)械化取，送料機(jī)構(gòu)的最大空間。所以，滑塊行程是表示壓力機(jī)工藝空間的參數(shù)。3、 滑塊行程次數(shù) 滑塊行程次數(shù)指壓力機(jī)空載連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)滑塊每分鐘往復(fù)運(yùn)動的次數(shù)（滑塊從上止點(diǎn)到下止

13、點(diǎn)，然后再回到上止點(diǎn)稱為一次）。它是提高壓力機(jī)最有效的方法。4、 最大裝模高度和裝模高度調(diào)節(jié)量 裝模高度是壓力機(jī)上允許安裝模具的高度尺寸圍。既指滑塊運(yùn)動到下止點(diǎn)時(shí)，工作臺墊板上表面到滑塊下表面的距離。這個(gè)距離是允許安裝模具的高度圍。為適應(yīng)模具高度的制造偏差和模具修磨后的高度變化，裝模高度可以調(diào)節(jié)的，調(diào)節(jié)的圍稱裝模高度的調(diào)節(jié)量。當(dāng)滑塊調(diào)節(jié)到最高時(shí)裝模高度最大，稱最大裝模高度，反之，為最小裝模高度。最大，最小裝模高度之差為裝模高度調(diào)節(jié)量。5、最大封閉高度 它是指滑塊在下止點(diǎn)、且封閉高度調(diào)節(jié)裝置將滑塊調(diào)整到最上位置時(shí)，滑塊下平面離工作臺上平面的高度。第二章 曲柄壓力機(jī)傳動系統(tǒng)方案與主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

14、 2.1 曲柄壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)J23-63壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 公稱力Pg 63t 公稱力行程Sp 8mm 滑塊行程 120mm 滑塊行程次數(shù) 40r/min 最大封閉高度120mm封閉高度調(diào)節(jié)量30mm滑塊中心至機(jī)身距離 110mm工作臺板尺寸前后×左右×厚度200×300×30 mm 2.2傳動系統(tǒng)的傳動系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 傳動系統(tǒng)布置是指傳動軸和齒輪的數(shù)量與其位置分布情況。傳動軸的數(shù)量決定于傳動級數(shù)，而傳動級數(shù)決定于總傳動比和各級傳動比的極限能力，總傳動比決定于壓力機(jī)每分鐘行程次數(shù)和所用的電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。傳動布置影響傳動系統(tǒng)的空間尺寸，因而影響壓力機(jī)的輪廓

15、尺寸，齒輪數(shù)量除決定于傳動級數(shù)之外，還決定于傳動類型、旋轉(zhuǎn)方向與齒輪模數(shù)。 傳動系統(tǒng)是壓力機(jī)的主要組成部分，在很大程度上決定著機(jī)器的使用性能、外形尺寸、重量、加工裝配勞動量和制造成本。因此，壓力機(jī)的只要技術(shù)參數(shù)確定后，進(jìn)一步考慮的就是如何合理的設(shè)計(jì)傳動方案1. 確定滑塊上加力點(diǎn)的數(shù)目 按壓力機(jī)滑塊上加力點(diǎn)的數(shù)目（即連桿的數(shù)目），分為單點(diǎn)、雙點(diǎn)和四點(diǎn)壓力機(jī)；對于滑塊和工作臺前后尺寸和左右尺寸都比較小的壓力機(jī)，可采用單點(diǎn)；對于滑塊和工作臺前后尺寸較小，而左右尺寸比較大的，為了改善滑塊與上橫梁的受力情況，避免工作時(shí)滑塊產(chǎn)生歪斜，應(yīng)采用雙點(diǎn)；對于前后和左右尺寸都比較大的，則采用四點(diǎn)。從現(xiàn)在國外壓力機(jī)的

16、統(tǒng)計(jì)中可看出，當(dāng)滑塊前后、左右尺寸均小于1700毫米，工作臺墊板前后左右尺寸均小于2000毫米時(shí)，采用單點(diǎn)；當(dāng)左右尺寸大于上述數(shù)值時(shí)，采用雙點(diǎn)；當(dāng)前后左右尺寸均大于上述尺寸時(shí)，采用四點(diǎn)。J23-63設(shè)計(jì)方案采用單點(diǎn)受力。2. 確定傳動系統(tǒng)的布置形式傳動系統(tǒng)的布置方式包括以下幾個(gè)容：1） 采取何種傳動方式：上傳動是指傳動系統(tǒng)在工作臺上方，其優(yōu)點(diǎn)：重量較輕，成本低，安裝、維修都比較方便，地基較為簡單；缺點(diǎn)：壓力機(jī)地面以上的高度較高，運(yùn)行不平穩(wěn)。下傳動是指傳動系統(tǒng)在工作臺下方，其優(yōu)點(diǎn)：壓力機(jī)的重心低，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，震動和噪音較小，從結(jié)構(gòu)上看，有增加滑塊高度和導(dǎo)向長度的可能性，因而能提高滑塊的運(yùn)動精度，延

17、長模具的使用壽命，改善工件的質(zhì)量，傳動系統(tǒng)全部放在地坑之中，因此壓力機(jī)地面以上的高度減小，有用于高度較低的車間，由于工作載荷只要由拉桿和工作臺承受，所以立柱和上橫梁的受力情況得以改善；缺點(diǎn)：安裝、維修不方便，地基要求較為復(fù)雜J23-63設(shè)計(jì)方案采用上傳動。2）主軸和傳動軸與壓力機(jī)正面的位置關(guān)系： 大多數(shù)閉式壓力機(jī)選用偏心齒輪，所以傳動軸垂直于壓力機(jī)正面 開式壓力機(jī)大多選用曲軸，所以傳動軸平行于壓力機(jī)正面。但平行布置方式曲軸和傳動軸比較長，受力點(diǎn)與支承軸承的距離比較大，受力條件惡化，壓力機(jī)平面尺寸較大. J23-63設(shè)計(jì)方案采用曲軸，并且傳動軸平行壓力機(jī)正面。3） 齒輪的安放位置：傳動齒輪放在機(jī)

18、身之稱為閉式傳動，反之為開式傳動閉式傳動：齒輪工作條件好，可將齒輪浸泡在軸中，大大降低工作噪音，磨損小，壽命長，外形較美觀。但相比之下，安裝維修困難開式傳動：齒輪工作條件差，但安裝、維修方便本設(shè)計(jì)題目選用開式式傳動4）齒輪的傳動方式：單邊傳動：加工齒輪要求不是太高雙邊傳動：齒輪尺寸可減小，傳動總體尺寸下降，重量下降，但加工裝配較單邊傳動要求高J23-63設(shè)計(jì)方案采用單邊邊傳動。2.3本章小結(jié)本傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案為： 單點(diǎn)受力 采用上傳動 開式傳動 采用單邊傳動第三章 曲柄壓力機(jī)電動機(jī)功率和飛輪尺寸的計(jì)算3.1 電動機(jī)功率和飛輪的計(jì)算原理3.1.1曲柄壓力機(jī)的主傳動系統(tǒng)采用飛輪的原因 采用飛輪主

19、要是由曲柄壓力機(jī)的負(fù)載性質(zhì)所決定的 當(dāng)曲柄旋轉(zhuǎn)一圈，滑塊上，下往返一次時(shí)，滑塊只在上模接觸坯料后到?jīng)_壓出工件這段工作行程中（通常還不到曲柄旋轉(zhuǎn)的）才承受負(fù)載，而在其余空行程中不承受負(fù)載此外，在手工在操作時(shí)，滑塊每完成一次工作時(shí)，還有一段停頓時(shí)間，以便操作手取出工件和鍛料這樣，滑塊承受負(fù)載的時(shí)間，相對于不承受負(fù)載的時(shí)間來說，就更短了。壓力機(jī)的復(fù)雜時(shí)間雖然很短。但承受的負(fù)載卻很大，在短時(shí)間里消耗的能量也很多。所以曲柄壓力機(jī)的負(fù)載特點(diǎn)是：短期的高峰負(fù)載和較長期的空負(fù)載相互交替，如果按照工作行程所需要的功率來選電機(jī)，要求的功率就會很大的，而且大功率的電機(jī)，又只是在很短的工作行程時(shí)間才滿負(fù)載，大部分時(shí)間

20、負(fù)載很小，這樣就造成了浪費(fèi)。為了解決這樣的矛盾，把皮帶輪緣加寬加厚，增大皮帶輪的轉(zhuǎn)動慣量，使他在滑塊不承受負(fù)載時(shí)候，轉(zhuǎn)速升高，動能升高，動能增大；而在壓力機(jī)工作行程時(shí)候，轉(zhuǎn)速下降，釋放能量，從而大大減少電動機(jī)所需要的功率，可以選擇較小功率的電動機(jī)。3.1.2 采用飛輪后，電動機(jī)的負(fù)載情況 負(fù)載均勻的傳動，電動機(jī)軸的扭矩可認(rèn)為是均勻的（圖3-1）2而采用飛輪的主傳動電動機(jī)負(fù)載情況是這樣的，曲柄壓力機(jī)飛輪軸上的扭矩如圖(3-2)2示， MM O t O t 圖3-1 負(fù)載均勻的電動機(jī)軸的扭矩 圖3-2曲柄壓力機(jī)飛輪軸上的扭矩在圖3-2中，沖壓工件時(shí)，飛輪軸上扭矩急劇增加；沖壓完畢，扭矩急劇下降。為

21、了便于分析問題，可將飛輪軸扭矩變化的情況，近似的用兩個(gè)矩形來表示，并將他的數(shù)值折算到電動機(jī)軸上如圖(3-3)2。設(shè)M1表示沖壓時(shí)的扭矩，M2表示壓力機(jī)空程時(shí)候的扭矩，則 式中 -沖壓時(shí)飛輪軸上的扭矩；-空程時(shí)飛輪軸上的扭矩； i-電動機(jī)軸到飛輪軸轉(zhuǎn)動比。 高轉(zhuǎn)差率電動機(jī) M 壓力機(jī)負(fù)載 M2 電動機(jī)扭矩 M1 一般電動機(jī) 圖3-3一個(gè)工作周期電動機(jī)扭矩的變化 圖3-4電動機(jī)的機(jī)械特性 由于電動機(jī)經(jīng)皮帶傳動和飛輪軸聯(lián)系，飛輪軸上扭矩和角速度的變化也將會反映到電動機(jī)軸上來，使電動機(jī)軸的扭矩和角速度發(fā)生變化，這個(gè)變化與電動機(jī)的機(jī)械特性相關(guān)。電動機(jī)的機(jī)械特性如圖(3-4)2示。這個(gè)圖說明，在一定工作圍

22、，當(dāng)電動機(jī)軸上負(fù)載增加時(shí)，轉(zhuǎn)差率增大，電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降。曲柄壓力機(jī)沖壓工件時(shí)，飛輪軸的扭矩也急劇增加圖(3-3)，飛輪轉(zhuǎn)速下降，電動機(jī)轉(zhuǎn)速隨著下降，電動機(jī)軸上扭矩按圖(3-4)的規(guī)律上升。當(dāng)工件沖壓完畢時(shí)，飛輪軸上扭矩急劇下降，電動機(jī)軸上扭矩也隨著下降，但是由于電動機(jī)要使飛輪加速，使它恢復(fù)到?jīng)_壓工件前的轉(zhuǎn)速，所以電動機(jī)軸上扭矩下降得比較緩慢，不像飛輪軸上扭矩變化那樣急劇。從圖(3-3)還可以看出，傳動系統(tǒng)中采飛輪了后，電動機(jī)軸上扭矩比起壓力機(jī)的負(fù)載力矩要平緩多了，但電動機(jī)軸上扭矩仍然有一定程度的波動，其值與電動機(jī)的機(jī)械特性與飛輪所具有的動能大小有關(guān)在采用同樣機(jī)械特性電動機(jī)的情況下飛輪能量不一樣時(shí)

23、，電動機(jī)軸上扭矩波動的情況也不一樣。在需要釋放同樣能量時(shí)，飛輪能量大的壓力機(jī)，轉(zhuǎn)速下降少；飛輪能量小的壓力機(jī)，轉(zhuǎn)速下降多；因而前一種電動機(jī)的扭矩上升小，后一種電動機(jī)的扭矩上升多。3.1.3 電動機(jī)功率和飛輪計(jì)算原理1、 電動機(jī)功率計(jì)算原理曲柄壓力機(jī)傳動系統(tǒng)中裝有飛輪后，電動機(jī)的負(fù)載時(shí)平穩(wěn)多了，但仍然是變化的，像這樣的負(fù)載應(yīng)按照兩個(gè)條件來確定電動機(jī)的功率：1). 電動機(jī)的過載條件。沖壓工件時(shí)，電動機(jī)扭矩上升，如果超過它的最大容許扭矩，電動機(jī)可能停下來，這樣是過載條件限制。2). 電動機(jī)的發(fā)熱條件。沖壓工件時(shí)，電動機(jī)負(fù)載增加，電流上升，電動機(jī)的損耗變?yōu)闊崮埽蛊錅囟壬仙芨撸瑳_壓工件后，電動機(jī)負(fù)載

24、下降，相應(yīng)轉(zhuǎn)化為熱能的損耗也減少。在機(jī)器開動一段時(shí)間后，電動機(jī)的溫度上升到穩(wěn)定狀態(tài)。電動機(jī)溫度上升應(yīng)在允許圍，否則，會破壞電器絕緣材料，使電動機(jī)損壞。這就是工作時(shí)發(fā)熱條件的限制。此外,由于曲柄壓力機(jī)有較大的飛輪，加速飛輪使其達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，需要一定的功率，如電動機(jī)額定功率不足，就會引起啟動電流過大和啟動時(shí)間過長，使電動機(jī)溫度上升很高而損壞。2、 飛輪計(jì)算原理 曲柄壓力機(jī)工作行程時(shí)所需要的能量，主要靠飛輪降低轉(zhuǎn)速釋放能量來供應(yīng)，如果這時(shí)忽略電動機(jī)所輸出的能量，那么所設(shè)計(jì)的飛輪必須滿足一下關(guān)系式： 310式中 -工作行程時(shí)消耗的能量；可以將上式改變?yōu)椋?(4-1)式中 -飛輪應(yīng)具有的動能；-飛輪的平

25、均角速度，；或 （4-2）按照發(fā)熱條件，飛輪的不均勻系數(shù)j與K值和電動機(jī)的機(jī)械特征性有以下關(guān)系： （4-3）-電動機(jī)按均勻負(fù)載工作時(shí)，長期滿載下的轉(zhuǎn)差率；-考慮三角皮帶傳動彈性滑動影響的系數(shù)，取值0.01-0.02；J-不均勻系數(shù)； 從式（4-1）可以求出飛輪所應(yīng)有的動能E0與壓力機(jī)工作行程時(shí)所消耗的能量的比值，此比值與飛輪所容許的不均勻系數(shù)j成反比。從式（4-3）可以看出，采用高轉(zhuǎn)差率電動機(jī)或增大電動機(jī)功率，均能提高飛輪的容許不均勻系數(shù)，從而降低所需的飛輪能量。式（4-2）用來確定所需的飛輪轉(zhuǎn)動慣量。3.2 電動機(jī)功率和飛輪的計(jì)算方法1. 電動機(jī)功率的計(jì)算 影響曲柄壓力機(jī)主傳動的電動機(jī)功率和

26、飛輪尺寸的因素較多，因而很難精確計(jì)算。此外，電動機(jī)功率只能按其系列選用，機(jī)器實(shí)際采用的電動機(jī)功率亦與計(jì)算值存在差別。因此，在工程計(jì)算中可以采用更為簡便的近似計(jì)算方法。式中 -系數(shù) 取其值為0.1根據(jù)上式子J23-63曲柄壓力機(jī)的電動機(jī)功率為：由此可選取Y132M4型電機(jī)，其滿載轉(zhuǎn)數(shù)為1440r/min2. 飛輪的計(jì)算 通用壓力機(jī)的飛輪能量計(jì)算可按式（4-1）簡化。從該式可以看出，飛輪能量與工作行程時(shí)消耗的能量成比例，而工作行程時(shí)所消耗的能量又可近似地認(rèn)為與曲柄壓力機(jī)的公稱壓力和行程之積。既或 （4-4） 式中 、S分別為壓力機(jī)的公稱壓力和行程； J、-分別為飛輪的轉(zhuǎn)動慣量和角速度； K2系數(shù)，

27、取其為5；式（4-4）可改寫為可近似的按電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速下的飛輪轉(zhuǎn)速計(jì)算壓力機(jī)的飛輪能量計(jì)算可按 簡化計(jì)算。 從該式可以看出，飛輪能量與工作行程時(shí)消耗的能量成正比。而工作行程時(shí)所消耗的能量又可近似地認(rèn)為與曲柄壓力機(jī)的公稱壓力和行程之積成比例。則： 第四章 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其計(jì)算4.1 齒輪傳動4.1.1 傳動比的分配（1） 總的傳動比 由前面選取的電動機(jī)的情況知: 電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為n=1440轉(zhuǎn)/fen,滑塊的行程次數(shù)為40次/分。所以總的傳動比為： 由式 （2）分配傳動比由式 式中分別為帶傳動和齒輪的傳動比。為了使V帶傳動外輪廓尺寸不致過大，初步取，則減速器傳動比為：4.1.2壓力機(jī)傳動系各軸轉(zhuǎn)

28、速、功率、轉(zhuǎn)矩計(jì)算（1）各軸的轉(zhuǎn)速 飛輪軸 曲軸 （2）各軸的輸入功率 高速軸 曲柄軸 （3）各軸的輸出轉(zhuǎn)矩 電動機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩I-II軸的輸出轉(zhuǎn)矩 飛輪軸 曲軸 4.2 齒輪傳動的設(shè)計(jì)4.2.1 齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算(1)選擇材料與確定許用應(yīng)力假設(shè)工作情況為:雙班制連續(xù)工作，使用時(shí)間10年，每年工作250天。 據(jù)參考1，查表9-5，小齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì)處理，=241286,大齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)處理，=217255.計(jì)算時(shí)取=260,=230. （2） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度初步設(shè)計(jì) 由式（參考1）9-231） 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=191N·m2） 齒寬系數(shù)由表9-10（參考1）知，軟齒面，懸臂

29、布置取=0.43） 齒數(shù)比u=7.34） 載荷系數(shù)K,選K=25） 確定許用接觸應(yīng)力由式（參考1）9-29=a 接觸疲勞極限應(yīng)力由圖9-34c（參考1）差得，=710MPa，=580MPa（按圖中MQ查）b 安全系數(shù)由表9-11（參考1）查得，取=1c 壽命系數(shù)由式9-30（參考1）應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N=60ant式中 a=1，n=290.3，t=10250=60ant=60×1×290.3×40000=6.97×=/=9.5查圖9-35（參考1）得，=1.02,=1.15(均按曲線1查得)故 =6） 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 取整100mm7） 初步確定主要參

30、數(shù)由于，所以此齒輪為變位齒輪，取=0.3，=-0.3a 選取齒數(shù)。=13，=u=113×7.3=94.9 取整95b 計(jì)算模數(shù)。m= 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=8c 計(jì)算分度圓直徑。8×13104mm100mm （合格）8×95=760mmd 計(jì)算中心距。a=e 計(jì)算齒寬。b=0.4×104=41.6mm 整取 b=42mm（3） 驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 由式9-21（參考1） 1) 彈性系數(shù)。由表9-9（參考1）查得，=189.82) 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)。由圖9-29（參考1）查得，=2.5。3) 重合度系數(shù)。由 則4) 載荷系數(shù)K。K=a 使用系數(shù)。由表9-6（參考1

31、）查得=1.25。b 動載系數(shù)。由。查圖9-23（參考1） =1.13（初取8級精度）。c 齒向載荷分布系數(shù)。由表9-7（參考1），按調(diào)質(zhì)齒輪，8級精度，懸臂布置，裝配時(shí)不作檢驗(yàn)調(diào)整，可得= = d.齒間載荷分配系數(shù)。由表9-8（參考1），先求 由前可知 =0.89則 =1/=1/=1.27故K=1.25×1.13×1.32×1.27=2.375）驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 =189.8×2.5×0.89=633.5MPa<=667MPa（4） 驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由式9-26（參考1） 1) 由前可知，=3673，b=42mm，m=8mm2)

32、 載荷系數(shù)K。K=。a 使用系數(shù)同前，即=1.25b 動載系數(shù)同前，即=1.13c 齒向載荷分布系數(shù)。由圖9-25（參考1），當(dāng)=1.32,b/h=42/2.25m=42/2.258=2.3 查出d 齒間載荷分配系數(shù)。由109N/mm>100N/mm,查表9-8，知1.2 故 K=1.25=1.973) 齒形系數(shù)。由=13,=95，查圖9-32（參考1），得=2.6，=2.334) 齒根應(yīng)力修正系數(shù)。由=13，=95，查圖9-33（參考1）得，=1.63，=1.725) 重合度系數(shù)。=0.25+0.75/=0.25+0.75/1.6=0.726) 許用彎曲應(yīng)力。由式9-31，。式中彎曲疲

33、勞極限應(yīng)力，由圖9-36c（參考1），查得：=600MPa，=430MPa（按MQ差值）；安全系數(shù),由表9-11（參考1） 取=1.25；壽命系數(shù),由=6.97,=9.5,查圖9-37（參考1），得=0.9,=0.9,尺寸系數(shù),由m=8mm，查圖9-38，=0.98則 8） 驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度<=423MPaMPa<=303MPa故彎曲疲勞強(qiáng)度足夠（5） 確定齒輪的主要參數(shù)級幾何尺寸=13，=95，m=8mm分度圓直徑 =m=8=104 =m=895=760齒頂圓直徑 =124.8mm取 125mmmm取 771mm齒根圓徑 +=88.8mm取 89mm+=735.2mm 取73

34、5mm齒寬 =42mm 取=50mm中心距 表4-2齒輪的幾何尺寸名稱計(jì)算公式結(jié)果/mm模數(shù) m 8壓力角 20分度圓直徑=m104=m760齒頂圓直徑法面齒頂高系數(shù)=125=771齒根圓直徑+89+735中心距 432齒寬4250齒頂高 10.4齒根高7.64.2.2 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪由于徑較小，齒頂圓直徑時(shí)可以做成實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪。大齒輪齒頂圓為771mm，當(dāng)齒頂圓直徑>200500時(shí)，可將齒輪制成腹板式結(jié)構(gòu)。第五章 皮帶和帶輪的設(shè)計(jì)和計(jì)算5.1帶傳動的計(jì)算（1）計(jì)算功率 計(jì)算功率是根據(jù)傳遞的功率，并考慮到載荷性質(zhì)和每天運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間長短 等因素的影響而確定的，即： =3 （6-1）

35、 式中：計(jì)算功率，單位為KW Pg傳遞的額定功率（電動機(jī)的額定功率）單位為KW工作情況系數(shù)，可由參考（3）第54頁的表4-6查出,由于工況載荷變動較小，可選=1.2；所以有： 7.56KW（2）選V帶的型號 可用普通的V帶，根據(jù)和n，選擇V帶的型號，在A、B的交接處，離A較近，選擇A型號的。（3）求大、小帶輪的直徑、 取=126 由參考（3）查表4.7取得=1264.96=625mm 由參考（3）按表4.7取圓整 =630mm按表13-7， 設(shè)計(jì)實(shí)際傳動比 （4）V帶的速度 帶的速度在圍，合適（5）求帶的基準(zhǔn)長度和中心距a 初選中心矩取1134，符合則帶長: =3511mm查表查表4.3參考（

36、3），選用=3650mm，再計(jì)算實(shí)際的中心矩=1204mm（6）驗(yàn)算小帶輪的包角 合適（7）V帶根數(shù)z 根據(jù)n和d1，由表4.5參考（3），為單根帶的傳動功率查表4.5參考（3），功率增量由參考（3）表4.3，1.17，參考（3）表4.8知，所以，取z=4（8）求作用在帶輪上的軸上壓力 查表4.2參考（3），得q=0.1kg/m,單根V帶帶的初拉力作用在軸上的壓力5.2設(shè)計(jì)皮帶輪5.2.1計(jì)算平均轉(zhuǎn)速，和皮帶輪的轉(zhuǎn)動慣量J在設(shè)計(jì)皮帶輪時(shí)，首先必須知道其平均轉(zhuǎn)速，和皮帶輪的轉(zhuǎn)動慣量J。1、計(jì)算皮帶輪的平均轉(zhuǎn)速可以近似地按電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速下的 飛輪轉(zhuǎn)速計(jì)算， 由公式 ， 知: 2、計(jì)算皮帶輪的轉(zhuǎn)動慣

37、量 壓力機(jī)的飛輪能量計(jì)算可以按 簡化計(jì)算。 從該式子可以看出，飛輪能量與工作行程時(shí)消耗的能量成正比，而工作行程時(shí)所消耗的能量又可以近似地認(rèn)為與曲柄壓力機(jī)的公稱壓力和行程之積成比例。 由式子或 可以計(jì)算出轉(zhuǎn)動慣量的大小.上式子可以改寫成為 -為系數(shù)，取值為3;則轉(zhuǎn)動慣量5.2.2 計(jì)算皮帶輪緣的厚度 因?yàn)閹в休嗇椀娘w輪的輪轂和輪輻的質(zhì)量很小，回轉(zhuǎn)半徑也較小，近似計(jì)算時(shí)可以將它們的轉(zhuǎn)動慣量省略掉，而認(rèn)為飛輪質(zhì)量m集中在輪緣上。 表5-1 普通V帶輪的輪槽尺寸槽型haminefhfminmin0A112.7515±0.38.76<190由上表可知： B=3e，f根據(jù)V帶輪的輪槽尺寸選

38、取。由： 可知： 所以 由 可知 則 式中： -材料的比重（kg/m3）,鑄鐵 ； H-輪緣的厚度； B-輪緣的寬度； dm-飛輪的直徑。5.3 皮帶的緊的方法安裝新皮帶時(shí)為了保證必要的了、處拉力，皮帶需要緊；同時(shí)，皮帶經(jīng)過了一段時(shí)間使用以后，會因拉長而變松，這時(shí)摩擦力變小，傳動不正常，也需要再緊，以保證帶的正常工作。 壓力機(jī)常用的緊方法由兩種。這兩種方法都是用改變皮帶輪中心距來達(dá)到緊皮帶的目的的。第一種，電動機(jī)裝再滑軌上，只要擰動調(diào)節(jié)螺釘，即可緊皮帶。第二種，電動機(jī)裝再可擺動的擺架上，松開調(diào)節(jié)螺母，使得擺架繞心軸向順時(shí)針方向擺過一個(gè)角度，再擰緊調(diào)節(jié)螺母，就可以實(shí)現(xiàn)緊皮帶。 為了補(bǔ)償皮帶的伸長

39、，中心距所需要增加的最大數(shù)值為：式中 L-皮帶的計(jì)算長度。 可根據(jù)值來設(shè)計(jì)緊裝置的移動量。第六章 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其計(jì)算6.1飛輪軸的設(shè)計(jì) 軸的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下幾方面要求：在結(jié)構(gòu)上要受力合理，盡量避免或減少應(yīng)力集中；足夠的強(qiáng)度（靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度）；必要的剛度；特殊情況下的耐腐性和耐高溫性；高速軸的振動穩(wěn)定性與良好的加工工藝性；并應(yīng)使零件在軸上定位可靠、裝配適當(dāng)和裝拆方便等。6.1.1按扭矩初步確定軸的直徑 根據(jù)式2-21參考（2），可得當(dāng)量力臂30mm =3cm式中 公稱壓力角= 曲柄半徑R=54mm 曲柄頸直徑122mm 連桿球頭直徑 取=120mm曲軸所需傳遞的扭矩為因?yàn)?7.3,=0.98，

40、軸的材料為40Cr調(diào)質(zhì)，單邊傳動，所以飛輪軸所需傳遞的扭矩為最小直徑 由參考（2）表5-2取較低的值，因?yàn)檩S上開有鍵槽，一般開一個(gè)鍵槽的時(shí)候，軸的直徑增大4%5%，所以d=69+69（4%5%）=71.872.5mm 取 d=12mm6.1.2確定軸的結(jié)構(gòu) 1) 軸的左端是飛輪，右端是小齒輪，兩者之間是軸承 2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。從左邊看，第一段軸的直徑為最小直徑72mm，長度為飛輪的寬65mm，第二段安裝有軸承，綜合安裝條件，取直徑為80mm，長度為120mm，第三段軸，為安裝方便，直徑取82mm，長度取30mm，第四段無零件安裝，但為了整體安裝方便，直徑取為80，長

41、度取為645mm，第五段亦為考慮安裝的方便，取直徑為82mm，長度為45mm，第五段安裝有軸承，直徑取為80mm，長度為105mm，最后一段的直徑亦為最小直徑即72mm，長度為小齒輪的齒寬50mm。6.1.3按彎扭聯(lián)合作用核算軸的強(qiáng)度飛輪軸上有兩個(gè)作用力，一個(gè)是齒輪作用力，一個(gè)是皮帶作用力。大齒輪對小齒輪的法向力為 式中 m=8，=13，小齒輪所需的扭矩 26400kg·mm所以 皮帶對軸的作用力為Q= 式中 z皮帶的根數(shù)，由前知z=4小皮帶輪的包角，由前知=單根皮帶的初拉力，查表49參考（2），取=12所以 Q=94kg比較和Q可見，皮帶作用力比齒輪作用力小得多，可以忽略不計(jì)。忽略

42、皮帶作用力后，軸的受力情況如圖5-10所示圖中和是支座反力，由于I-I截面最危險(xiǎn)。下面核算I-I截面的強(qiáng)度。其中 =36008.5=30.6kg·cm由彎矩產(chǎn)生的最大彎曲應(yīng)力=由扭矩產(chǎn)生的最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力所以當(dāng)量彎曲應(yīng)力取=1800kg/，<，符合要求6.1.4核算軸的疲勞強(qiáng)度 由于截面有臺階，應(yīng)力集中現(xiàn)象比較嚴(yán)重，且直徑最小，彎矩又比較大，扭矩和其它截面不同，所以核算此截面的疲勞強(qiáng)度。由表5-5參考（2）查得=4000kg/，=2400kg/，=0.1，=0.05，由表5-6參考（2）差得=0.75，=0.66，由表5-8參考（2）查得，圓角處的=0.75,=1.59（因?yàn)椋?7

43、00010000kg/）。由表5-10參考（2）取=0.9（光潔度為0.6）。又因=0。所以，僅考慮彎曲應(yīng)力時(shí)的安全系數(shù)為 僅考慮扭轉(zhuǎn)應(yīng)力時(shí)的安全系數(shù)為截面的安全系數(shù)為所以軸安全。6.1.5軸承的選擇1）選擇軸承類型 因?yàn)檩S的轉(zhuǎn)速不太高，可選擇圓錐滾子軸承，它在安裝使用中，可調(diào)整徑向，軸向游隙。所以初選7516型圓錐滾子軸承。2） 核算軸承的壽命和靜負(fù)荷，這里要求其壽命大于20000小時(shí)。由前面知道 ，所以，忽略皮帶作用力后的支反力為由于支承1和支承2采用的軸承型號一樣，而>,所以只需計(jì)算支承2軸承的壽命和靜負(fù)荷。對于支承2,每個(gè)軸承收的實(shí)際徑向負(fù)荷為=據(jù)參考（2）附表9查得7516型圓

44、錐滾子軸承的Y=1.5,C=11500kg，=0.5,=0.8,=13200kg因?yàn)辇X輪是直齒，所以忽略外載作用于軸承上的軸向力，據(jù)參考（2）表5-26和表5-25知道軸承受的實(shí)際軸向負(fù)荷為由參考（2）附表9得知，在此情況下，當(dāng)量動負(fù)荷應(yīng)為P=因?yàn)?n290.3r/min，所以據(jù)參考（2）表5-23可以額定壽命=25000小時(shí)，壽命要求符合。由于曲柄壓力機(jī)中的軸承工作時(shí)承受沖擊載荷，因此還應(yīng)校核軸承的靜負(fù)荷據(jù)式參考（2）5-25得，其中 因?yàn)?582kg>2746kg，所以當(dāng)量靜負(fù)荷為由表5-21參考（2），查得安全系數(shù)=1.3所以據(jù)式5-24參考（2），得靜負(fù)荷負(fù)荷要求。 6.2曲軸的

45、設(shè)計(jì)6.2.1曲軸的結(jié)構(gòu)示意圖6.2.2曲軸的尺寸計(jì)算1）支承頸直徑 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式=（1.381.58） 按平均值取 1.44所以=1.44=1.44=11.4cm2）其它各部分尺寸曲軸各部分名稱代號經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)際尺寸（cm）曲柄頸直徑 (1.111.40)14.4曲柄頸長度 (1.301.43)15.7曲柄兩臂外側(cè)面間距27.4曲柄臂的寬度B15.3曲柄臂的直徑D20.3曲柄半徑r5.4圓角半徑13）曲軸強(qiáng)度的計(jì)算由于曲軸的危險(xiǎn)截面是曲柄頸的A-A截面和支承頸的B-B截面，如圖所示 在A-A截面上除了受彎矩的作用之外，還受扭矩的作用，應(yīng)該按彎扭聯(lián)合作用計(jì)算強(qiáng)度。但是由于在標(biāo)準(zhǔn)行程的壓力機(jī)上，A

46、-A截面所受彎矩比扭矩大的多，所以，忽略扭矩計(jì)算出來的應(yīng)力與考慮扭矩計(jì)算出來的應(yīng)力差不多，所以據(jù)參考（2）式5-11查表5-15參考（2），取=1400 則 合適B-B截面上也受彎扭聯(lián)合作用，但此處和A-A截面相反，扭矩比彎矩大的多，所以，忽略彎矩的影響。所以據(jù)式5-13參考（2） B-B截面的最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為查表5-15參考（2），取=1000，則 合適 注：由前知道=3這兩個(gè)值均大于公稱壓力（=63t），因此強(qiáng)度符合要求。6.2.3曲軸支承頸軸承的選用和計(jì)算1）選用滑動軸承。2）材料的選擇：選用ZQSn6-6-33）核算 由前面知道，軸瓦的徑d=11.4cm，軸瓦的工作長度=15.7cm，曲

47、軸轉(zhuǎn)速n=40r/mina 核算比壓因?yàn)樗?b.核算pv因?yàn)樗院怂憬Y(jié)果表明軸承的發(fā)熱情況不嚴(yán)重。第七章 離合器、制動器的設(shè)計(jì)、選擇 7.1離合器的選用 開式壓力機(jī)上廣泛采用的離合器有剛性離合器和圓盤摩擦離合器，其主要類型如下： 目前，常見的剛性離合器有嵌牙離合器、滑銷離合器和轉(zhuǎn)健離合器。剛性離合器主要的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單緊湊、制造維修方便。但是由于受到爪齒、滑銷和轉(zhuǎn)鍵等連接件零件強(qiáng)度的限制，因而能傳遞的扭矩不大;其次，在離合器軸轉(zhuǎn)速處于較高的情況下，剛性離合器在接合時(shí)會產(chǎn)生很大的沖擊，離合器的連接零件常常易于磨損和損壞；此外，剛性離合器只能允許滑塊停止在上止點(diǎn)的位置，而不能進(jìn)行寸動行程。 顯然

48、剛性離合器是有很多不足之處，在應(yīng)用上有一定的局限性。但是對于小型低速開式壓力機(jī)來說，相應(yīng)這些矛盾并不十分突出。因?yàn)椋?其一，傳遞扭矩并不很大； 其二，在安裝和調(diào)整時(shí)，用人工轉(zhuǎn)動飛輪還是比較容易實(shí)現(xiàn)的； 其三，為了減低離合器結(jié)合時(shí)的沖擊速度，剛性離合器一般直接裝在低速的主軸上，同時(shí)離合器的連接零件盡可能靠近軸心的位置。 更主要的是由于剛性離合器的機(jī)構(gòu)比較簡單，便于制造和維修，又離合器操作無需壓縮空氣能源，所以剛性離合器是比較廣泛應(yīng)用在100噸以下和滑塊行程次數(shù)200次/分以下的開式曲柄壓力機(jī)上。 通過上述所述，結(jié)合所設(shè)計(jì)壓力機(jī)的型號和功用，采用轉(zhuǎn)健離合器。7.1.1雙轉(zhuǎn)健離合器的結(jié)構(gòu) 雙轉(zhuǎn)健離合

49、器中，轉(zhuǎn)健之一是主鍵（又稱工作鍵）用以傳遞工作扭矩；轉(zhuǎn)健之二是副鍵（又稱輔助鍵）用以防止曲軸對飛輪或傳動齒輪的超前，以與調(diào)整時(shí)可使曲軸反轉(zhuǎn)。如圖所示：圖上，離合器是安裝在曲軸的右端上，離合器的主動部分有飛輪2，中套3（用7鍵固定在飛輪上）和青銅襯套5、6（各壓入飛輪端孔）等組成。從動部分有曲軸和外軸套1、4（用鍵固定在曲軸上）等組成。中套的孔有四個(gè)半圓槽。外軸套和曲軸上亦各有兩個(gè)軸線互相垂直的半圓槽，兩個(gè)半圓槽組合成為安插兩轉(zhuǎn)?。ㄖ麈I8和副鍵9）用的孔。轉(zhuǎn)鍵的兩端為圓柱形，可在軸與軸套所形成的圓孔轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)健中段截面為半圓形，鍵的里邊與軸上的半圓槽配合，外邊與軸形成一個(gè)整圓。主鍵和副鍵傳動的方向是相反的，它們的動作是互相聯(lián)鎖的，因此在轉(zhuǎn)健的右端各裝有尾板12和14。兩件用拉桿13連接成為聯(lián)動，主鍵的左端裝有鍵尾11，與裝在軸套的拉簧10聯(lián)接。拉簧的作用是使主鍵和副鍵各繞其軸線轉(zhuǎn)過45°（轉(zhuǎn)健的轉(zhuǎn)動角度由軸套喇叭口所限位），于是兩轉(zhuǎn)健的背部突出于曲軸圓周之外，以便與中套的半圓槽結(jié)合，起到使離合器相結(jié)合的狀態(tài)。離合器在未接合時(shí)，主鍵和副鍵剛