J11-100單柱固定臺(tái)曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)含9張CAD圖,j11,固定,曲柄,壓力機(jī),設(shè)計(jì),cad
XXXXX
設(shè)計(jì)任務(wù)書
畢業(yè)生
姓名
專業(yè)
指導(dǎo)教師
姓名
類別
學(xué)號(hào)
班級(jí)
職稱
外聘、 本校
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)題目
J11-100單柱固定臺(tái)曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)
二、畢業(yè)設(shè)計(jì)提供的原始數(shù)據(jù)資料
1、傳動(dòng)簡圖
曲柄壓力機(jī)的傳動(dòng)裝置工作原理如圖所示。電動(dòng)機(jī)1通過V帶傳動(dòng)2驅(qū)動(dòng)齒輪傳動(dòng)3，再驅(qū)動(dòng)曲軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，通過連桿5使滑塊6在導(dǎo)軌7中往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對安裝在工作臺(tái)9上的工件8的施壓。
2、原始數(shù)據(jù)
滑塊公稱壓力F=1000KN，滑塊行程H=20~100mm，滑塊行程頻率65次/min。工作條件：每天一班，工作8小時(shí)，有粉塵。壽命為10年，小批生產(chǎn)。
三、畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)完成主要內(nèi)容：
1、說明書：
1）選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)
2）V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)
3）齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)
4）曲柄滑塊傳動(dòng)設(shè)計(jì)
5）壓力機(jī)機(jī)體設(shè)計(jì)
2、圖紙：
1）壓力機(jī)裝配圖
2）連桿零件圖
3）軸的零件圖
4）齒輪零件圖1
5）曲軸零件圖1
6）滑塊零件圖
四、畢業(yè)生應(yīng)提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)資料要求
1、說明書：
．設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份
2、圖紙：
1）壓力機(jī)裝配圖
2）連桿零件圖
3）軸的零件圖
4）齒輪零件圖
5）曲軸零件圖
6）滑塊零件圖五、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排（從第6周起）
序號(hào)
時(shí)間
周次
設(shè)計(jì)任務(wù)完成的內(nèi)容及質(zhì)量要求
1
4月1日~4月6日
第6周
熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)，借閱設(shè)計(jì)資料
2
第7周
傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算
3
第8周
傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算
4
第9周
傳動(dòng)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5
第10周
箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6
第11周
壓力機(jī)操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
7
第12周
繪制裝配圖
8
第13周
繪制零件圖
9
第14周
編寫設(shè)計(jì)說明書檢查修改錯(cuò)誤
10
第15周
打印說明書
11
6月9日~6月15日
第16周
打印和裝訂
12
6月16日~6月22日
第17周
教師評(píng)閱和開始答辯
六、主要參考文獻(xiàn)資料
1、工具書：
《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》
2、參考資料：
1）《機(jī)械原理》
2）《機(jī)械零件》
3）《壓力機(jī)設(shè)計(jì)》
4）《互換性與技術(shù)測量》
5）《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)》
七、簽字欄
簽 字 欄
畢業(yè)生
姓名
專業(yè)
班級(jí)
要求設(shè)計(jì)工作起止日期
2014年4月1日~~~2014年6月20日
教師審核
指導(dǎo)教師（簽字）
日期
2014年 月 日
教研室主任審查（簽字）
日期
2014年 月 日
系主任批準(zhǔn)（簽字）
日期
2014年 月 日
第2頁 共 2頁
陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院-----畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書
1 J11-100 單柱固定臺(tái)曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì) 摘 要 曲柄壓力機(jī)是通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑塊的直線往復(fù)運(yùn) 動(dòng)，對胚料進(jìn)行成行加工的鍛壓機(jī)械。曲柄壓力機(jī)動(dòng)作平穩(wěn)，工作可靠，廣泛用于 沖壓、擠壓、模鍛和粉末冶金等工藝。其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，性能可靠。 關(guān)鍵詞：壓力機(jī)，曲柄機(jī)構(gòu)，機(jī)械制造 2 Abstract Crank pressure machine is pass crank a slippery piece organization to revolve electric motor conversion for slippery piece of straight line back and forth sport, Carries the formed processing to the semifinished materials the forging and stamping machinery. The crank press movement is steady, the work is reliable, widely uses in crafts and so on ramming, extrusion, drop forging and powder metallurgy. Its structure is simple ,the ease of operation , the performance is reliable .The coupling part uses the rigidity to transfer the key type coupling, the use service is convenient. Keywords: pressure machine, crank organization, machine manufacturing 3 目 錄 前言 ....................................................................1 一、開式曲柄壓力機(jī)的特點(diǎn)和用途 ......................................1 二、J11-100 單柱固定臺(tái)曲柄壓力機(jī)的基本參數(shù) ...........................1 三、開式壓力機(jī)設(shè)計(jì)的基本要求 ........................................2 第一章 電動(dòng)機(jī)的選擇和飛輪設(shè)計(jì) ..........................................3 第一節(jié) 壓力機(jī)電力拖動(dòng)特點(diǎn) ............................................3 第二節(jié) 電動(dòng)機(jī)的選擇 ..................................................4 一、選擇電動(dòng)機(jī)的類型 ................................................4 二、選擇電動(dòng)機(jī)的功率 ................................................5 三、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 ................................................5 四、計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 ........................................5 五、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) ....................................6 第三節(jié) 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及尺寸計(jì)算 ........................................7 一、壓力機(jī)一次工作循環(huán)所消耗的能量 ..................................7 二、飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 ...............................................10 三、飛輪尺寸計(jì)算 ...................................................11 四、飛輪輪緣線速度驗(yàn)算 .............................................12 第二章 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) ...................................................12 第一節(jié) 傳動(dòng)系統(tǒng)的類型及系統(tǒng)分析 .....................................12 一、傳動(dòng)系統(tǒng)類型 ...................................................12 二、傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方式 .............................................12 三、離合器和制動(dòng)器的 位置 ...........................................13 四、傳動(dòng)級(jí)數(shù)和各級(jí)傳動(dòng)比的分配 .....................................14 第二節(jié) 三角皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) .............................................14 第三節(jié) 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) ...............................................17 一、選擇齒輪材料、熱處理、齒輪精度等級(jí)和齒數(shù) .......................17 二、開式齒輪按齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè) ...................................17 一、軸的概述 .......................................................19 二、J11-100 單柱固定臺(tái)曲柄壓力機(jī)的轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì) ..........................20 第五節(jié) 平鍵連接 .....................................................23 第三章 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) ...................................................24 第一節(jié) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和受力分析 .................................24 一、曲柄滑塊機(jī)構(gòu) ...................................................24 第二節(jié) 曲柄軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 .............................................27 一、曲軸的結(jié)構(gòu)示意圖 ...............................................27 二、曲柄軸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 .............................................27 三、曲軸剛度計(jì)算 ...................................................29 第三節(jié) 連桿和封閉高度調(diào)節(jié)裝置 ........................................30 一、連桿和封閉高度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu) ...................................30 二、連桿的計(jì)算 .....................................................31 三、連桿及球頭調(diào)節(jié)螺桿的強(qiáng)度計(jì)算 ...................................31 四、調(diào)節(jié)螺桿的螺紋 .................................................34 4 五、調(diào)節(jié)螺桿的螺紋計(jì)算 .............................................34 六、連桿上的緊固螺栓 ...............................................34 第四節(jié) 滾動(dòng)軸承的選擇 ...............................................35 一、滾動(dòng)軸承概述 ...................................................35 二、滾動(dòng)軸承型號(hào)選擇 ...............................................36 第五節(jié) 滑動(dòng)軸承 .....................................................36 一、滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu) .................................................36 二、滑動(dòng)軸承的潤滑及軸瓦結(jié)構(gòu) .......................................37 三、滑動(dòng)軸承的計(jì)算 .................................................37 第四章 離合器與制動(dòng)器 ..................................................38 第一節(jié) 離合器與制動(dòng)器的作用原理 ......................................38 第二節(jié) 離合器的設(shè)計(jì) ..................................................40 一、離合器的類型、工作特性及其選用原則 .............................40 二、 雙轉(zhuǎn)鍵離合器的結(jié)構(gòu) ............................................40 第三節(jié) 制動(dòng)器的設(shè)計(jì) .................................................43 一、制動(dòng)器的類型、工作特性及其選用原則 .............................43 二、帶式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu) ...............................................44 第五章 機(jī)身設(shè)計(jì) ........................................................44 第一節(jié) 機(jī)身結(jié)構(gòu) ......................................................44 第二節(jié) 機(jī)身計(jì)算 ......................................................45 一、強(qiáng)度計(jì)算 .......................................................45 第六章 過載保護(hù)裝置設(shè)計(jì) ................................................48 一、剪切破壞式過載保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu) ...................................49 二、剪切塊的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...............................................49 第七章 潤滑系統(tǒng) .......................................................51 第一節(jié) 曲柄壓力機(jī)常用潤滑劑 .........................................51 一、稀油潤滑 .......................................................51 二、干油潤滑 .......................................................52 結(jié)束語 .................................................................54 參考文獻(xiàn) ...............................................................55 致 謝 .................................................................56 5 前言 一、開式曲柄壓力機(jī)的特點(diǎn)和用途 曲柄壓力機(jī)是采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作為工作機(jī)構(gòu)的一類鍛壓機(jī)器。 開式壓力機(jī)是曲柄壓力機(jī)的一個(gè)類別，其特點(diǎn)是具有開式機(jī)身（即 C 型機(jī)身） 。 開式壓力機(jī)因?yàn)榫哂虚_式機(jī)身，與閉式壓力機(jī)相比有其突出的優(yōu)點(diǎn)，工作臺(tái)在 三個(gè)方向是敞開的，裝、模具和操作都比較方便，同時(shí)為機(jī)械化和自動(dòng)化提供了良 好的條件。但是，開式壓力機(jī)也有其缺點(diǎn)，由于機(jī)身呈 C 型，工作是變形較大，剛 性較差，這不但會(huì)降低制品精度，而且由于機(jī)身有角變形會(huì)使上模軸心線與工作臺(tái) 面不垂直，以至破壞了上、模具間隙的均勻性，降低模具的使用壽命。 由于開式曲柄壓力機(jī)使用上最方便，因而被廣泛采用。它是板料沖壓生產(chǎn)中的 主要設(shè)備，可用于沖孔、落料、切邊、彎曲、淺拉伸和成型等工序，并廣泛應(yīng)用于 國防、航空、汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、軸承、儀表、農(nóng)機(jī)、農(nóng)具、自行車、縫 紉機(jī)、醫(yī)療器械、日用五金等部門中。在中、小型壓力機(jī)中，開式壓力機(jī)得到了廣 泛的發(fā)展，目前在我國機(jī)器制造業(yè)中，開式曲柄壓力機(jī)的年產(chǎn)量約占整個(gè)鍛壓機(jī)械 年產(chǎn)量的 49.5%，而在通用曲柄壓力機(jī)的生產(chǎn)中約占 95%。 二、J11100 開式曲柄壓力機(jī)的基本參數(shù) 開式曲柄壓力機(jī)的基本參數(shù)，決定了它的工藝性能和應(yīng)用范圍，同時(shí)也是設(shè)計(jì) 壓力機(jī)的重要依據(jù)?，F(xiàn)將 J11100 開式曲柄壓力機(jī)基本參數(shù)分別敘述如下： 1、公稱壓力 F：公稱壓力是壓力機(jī)的主參數(shù)，是指滑塊離下止點(diǎn)前某一特定距 離時(shí)，滑塊上所允許的最大作用力。F=1000KN 2、滑塊行程 s：滑塊行程是指壓力機(jī)滑塊從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所經(jīng)過的距離，它 是曲柄半徑的兩倍，或是偏心齒輪、偏心軸銷偏心距的兩倍。其大小隨壓力機(jī)工藝 用途和公稱壓力的不同而不同。 S=20-100mm 3、滑塊行程次數(shù) n：它是指滑塊每分鐘從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)，然后再回到上止點(diǎn) 的往復(fù)次數(shù)?；瑝K行程次數(shù)的高低反映了壓力機(jī)沖壓的生產(chǎn)效率。n=65 次/分 4、最大裝模高度：止點(diǎn)位置時(shí)，滑塊下表面到工作墊板上表面的距離。當(dāng)裝模 6 高度調(diào)節(jié)裝置將滑塊調(diào)整到最高位置（即連桿調(diào)至最短）時(shí)，裝模高度達(dá)最大值， 稱為最大裝模高度。 5、當(dāng)裝模高度調(diào)節(jié)裝置將滑塊調(diào)整到最低位置（即連桿調(diào)至最長）時(shí)，裝模高 度達(dá)最小值，稱為最小裝模高度。壓力機(jī)裝模高度調(diào)節(jié)裝置所能調(diào)節(jié)的距離稱為裝 模高度調(diào)節(jié)量（H） 。有了裝模高度調(diào)節(jié)量，就可以滿足不同閉合高度模具安裝的 需要。模具的閉合高度應(yīng)該介于壓力機(jī)的最大裝模高度和最小裝模高度之間。 所謂封閉高度，是指滑塊在下止點(diǎn)時(shí)滑塊下表面到工作臺(tái)上表面的距離。它和 裝模高度之差恰是工作臺(tái)墊板的厚度。J11-100 壓力機(jī)的最大裝模高度為m8.4152Pg.03-2Pg1.04.H）（ 6、模柄孔尺寸：中小型壓力機(jī)的滑塊底面都設(shè)有模柄孔，它是用于安裝固定上模 和確定模具壓力中心的。當(dāng)模具用模柄與滑塊相連時(shí)，滑塊模柄孔的直徑和深度應(yīng) 與模具模柄尺寸相協(xié)調(diào)。中小型壓力機(jī)模柄孔的形狀有圓柱形和方柱形。 三、開式壓力機(jī)設(shè)計(jì)的基本要求 壓力機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下基本要求： （一）使用要求： 1、參數(shù)和精度都能滿足工藝用途的要求； 2、具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨、耐久性能，能長期穩(wěn)定地保持工藝能力； 3、操作安全、省力、簡單而又便于記憶，并且外形美觀，給操作者提供良好的 工作條件； 4、生產(chǎn)效率高、更換模具等輔助工時(shí)少，傳動(dòng)效率高，具有高度的使用經(jīng)濟(jì)性。 （二）制造要求： 1、結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，體積??； 2、采用性能好，價(jià)格低，易于購買的材料，并充分發(fā)揮材料的性能使壓力機(jī)重 量輕； 3、具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，加工簡單，裝配方便，并且能與制造廠的設(shè)備條件 7 相適應(yīng)； 4、提高“三化” （系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化）程度，減少設(shè)計(jì)、制造勞動(dòng)量， 以縮短制造周期和降低壓力機(jī)成本。 （三）其他要求： 1、運(yùn)輸容易； 2、安裝簡單； 3、維修方便。 第一章 電動(dòng)機(jī)的選擇和飛輪設(shè)計(jì) 第一節(jié) 壓力機(jī)電力拖動(dòng)特點(diǎn) 壓力機(jī)工作過程中，作用在滑塊上的負(fù)荷是劇增和劇減的周期交替變化著，并 且有很短的高峰負(fù)載時(shí)間和較長的空載時(shí)間，若依此短暫的工作時(shí)間來選擇電動(dòng)機(jī) 的功率，則其功率將會(huì)很大。 為了減小電動(dòng)機(jī)的功率，在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置了飛輪。當(dāng)滑塊不動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶 動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)，使其儲(chǔ)備能量，而在沖壓工作的瞬時(shí)，主要靠飛輪釋放能量。工件沖 壓完畢后負(fù)載減小，于是電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪加速旋轉(zhuǎn)，使其在沖壓下一個(gè)工件前恢復(fù) 到原來的角速度。這樣沖壓工件所需的能量，不是直接由電動(dòng)機(jī)供給，而是主要由 飛輪供給，所以電動(dòng)機(jī)所需的功率便可大大減小。 由于電動(dòng)機(jī)的功率小于壓力機(jī)工作行程的瞬時(shí)功率，所以在壓力機(jī)進(jìn)入工作行 程時(shí)，工作機(jī)構(gòu)受到很大的阻力，電動(dòng)機(jī)的負(fù)載增大，轉(zhuǎn)差率隨之增大。一旦電動(dòng) 機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)差率大于電動(dòng)機(jī)臨界轉(zhuǎn)差率，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩反而下降，甚至迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)， 這種現(xiàn)象稱為電動(dòng)機(jī)顛覆。另一方面，電動(dòng)機(jī)在超載條件下會(huì)嚴(yán)重發(fā)熱。給電動(dòng)機(jī) 配置一個(gè)飛輪，相當(dāng)于增大了電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。在曲柄壓力機(jī)傳到中，飛輪 的慣性拖動(dòng)的扭矩占總扭矩的 85%以上，故沒有飛輪電動(dòng)機(jī)就不能正常工作。 飛輪是儲(chǔ)存能量的，它的尺寸、質(zhì)量和轉(zhuǎn)速對能量有很大的影響。飛輪材料采 用鑄鐵或鑄鋼。由于飛輪轉(zhuǎn)速過高會(huì)使飛輪破裂，因此鑄鐵飛輪圓周轉(zhuǎn)速應(yīng)小于或 8 等于 25m/s，最高不超過 30m/s；鑄鋼飛輪圓周轉(zhuǎn)速小于或等于 40m/s，最高不超過 50m/s。 另外，使用飛輪時(shí)還應(yīng)注意兩點(diǎn)：在下一個(gè)周期工作開始之前，電動(dòng)機(jī)應(yīng)能使 飛輪恢復(fù)到應(yīng)有的轉(zhuǎn)速；電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪起動(dòng)的時(shí)間不得超過 20s。否則，如果時(shí) 間太 長，由于電動(dòng)機(jī)電流過大，線圈過熱將加速絕緣老化，縮短電動(dòng)機(jī)使用壽命， 甚至?xí)痣妱?dòng)機(jī)的燒毀或跳閘。 第二節(jié) 電動(dòng)機(jī)的選擇 1、選擇電動(dòng)機(jī)的類型 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)又稱異步電動(dòng)機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固、運(yùn)行方便、可靠、容易控 制與維護(hù)、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。因此在工作中的到廣泛的應(yīng)用。目前，開式曲柄壓力 機(jī)常用三相鼠籠轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)。 J11-100 的傳動(dòng)系統(tǒng)由皮帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、軸和軸承等組成。 J11-100 傳動(dòng)示意圖 如圖 1-1 9 圖 1-1 二、選擇電動(dòng)機(jī)的功率 工作機(jī)工作阻力 F=1000KN，運(yùn)輸帶的速度 v=100652mmmin=0.1083m s 二、選擇電動(dòng)機(jī)的功率 工作機(jī)所需的電動(dòng)機(jī)輸出功率為 WdP wF10 所以 dP 由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間的總效率（包括工作機(jī)效率）為 10 321w 式中 分別為、帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、滑動(dòng)軸承的效率。取321、、 ，則95.06.97.03、、 81.095.67w 所以 KWFPwd 7.381.010 6 為了減小電動(dòng)機(jī)的功率，在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置了飛輪。在曲柄壓力機(jī)傳到中，飛 輪的慣性拖動(dòng)的扭矩占總扭矩的 85%以上,所以所需電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 KW20%157.3kw260)3.1()3.(pm 三、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 查機(jī)械課程設(shè)計(jì)表 27-1 選電動(dòng)機(jī)型號(hào) Y200L2-6，滿載轉(zhuǎn)速 980 r/min 四、計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比 2.9146580wmni 按推薦的合力傳動(dòng)比范圍，V 帶的傳動(dòng)比的范圍為 i=2-4，單機(jī)齒輪的傳動(dòng)比范 圍是 i=3-5，若齒輪分配傳動(dòng)比太大，會(huì)造成大齒輪尺寸加工困難，噪聲污染 等問題。故初步分配為帶的傳動(dòng)比為 i=3.73，齒輪的傳動(dòng)比為 i=4 11 五、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) （1）各軸轉(zhuǎn)速 軸 = =980r/minnm 軸 in/26073.981ri 曲軸 i/542in曲 （2）各軸的輸入功率 軸 220.97=21.3401dP KW 軸 21.340.960.97=19.87 422 KW 曲軸 19.870.950.97=18.31 33曲 （3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩 計(jì)算電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩 mNnPTmdd 60.21980590 軸 216.600.97 =210.10101dd 軸 210.103.730.960.97 =729.762iT N 曲軸 729.7640.950.97 =2689.903曲 m 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果列表如下： 參數(shù) 軸名 電動(dòng)機(jī)軸 軸 軸 曲軸 轉(zhuǎn)速 n(r/min) 970 970 260 65 輸入功率 P/KW 22 21.34 19.87 18.31 輸入轉(zhuǎn)矩 T/(Nm) 216.6 210.1 729.76 2689.9 傳動(dòng)比 i 3.73 4 效率 0.97 0.93 0.92 12 第三節(jié) 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及尺寸計(jì)算 一、壓力機(jī)一次工作循環(huán)所消耗的能量 +7654321 AA8 式中 工件變形功。1A 氣墊工作功，即壓邊時(shí)所需的功。2 工作行程時(shí)由于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)得摩擦所消耗的能量。3 工作行程時(shí)由于壓力機(jī)受力系統(tǒng)彈性變形所消耗的能量。4A 壓力機(jī)構(gòu)向上、向下空行程所消耗的能量。5 單次行程滑塊停頓飛輪空轉(zhuǎn)所消耗的能量。6 單次行程離合器接合所消耗的能量。7A 中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)所消耗的能量。8 下面分別敘述各項(xiàng)能量的計(jì)算。 1、工作變形功 1A 對不同的沖壓工藝，在工作行程內(nèi)工件變形力是變化的。 =0.31510gP 式中 壓力機(jī)公稱壓力,KN 板料厚度, gPm 經(jīng)驗(yàn)公式，對慢速壓力機(jī) =0g4. 所以 JA6301.135.1 2、氣墊工作功 2 無氣墊壓緊裝置， =0J 3、工作行程時(shí)由于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)得摩擦所消耗的能量 3A 13 實(shí)際機(jī)器的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副之間，存在著摩擦。電動(dòng)機(jī)在拖動(dòng)曲柄滑塊機(jī) 構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，為克服摩擦消耗能量。在工作行程時(shí)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)摩擦所消耗的能量 ，建議按下式計(jì)算：3A gPmA087.3 式中， 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的摩擦當(dāng)量力臂（mm） ， 9.3m 壓力機(jī)公稱壓力（ ） 。gPkN 公稱壓力角（） ， JA.3247301.9087.3 4、工作行程時(shí)由于壓力機(jī)受力系統(tǒng)彈性變形所消耗的能量 4A 完成工序時(shí)，壓力機(jī)受力系統(tǒng)產(chǎn)生的彈性變形是封閉高度增加，受力零件儲(chǔ)藏 變形位能對于沖裁工序?qū)⒁鹉芰繐p耗，損耗的多少與壓力機(jī)剛度、被沖裁的零件 材料性質(zhì)等有關(guān)。從偏于安全出發(fā)損耗的能量 可按下式計(jì)算：4A 2/4cgYPAJ 式中 壓力機(jī)總的垂直剛度（ ） 。 ( )cYmHgcCPY/m 壓力機(jī)垂直剛度 ,對于開式壓力機(jī) 。HC40/kN JCPAHg1254024 5、壓力機(jī)構(gòu)向上、向下空行程所消耗的能量 5A 壓力機(jī)空行程中能量消耗與壓力機(jī)零件結(jié)構(gòu)尺寸、表面加工質(zhì)量、潤滑情況、 皮帶拉緊程度、制動(dòng)器調(diào)整情況等有關(guān)。通過實(shí)驗(yàn)。通用壓力機(jī)連續(xù)行程所消耗的 平均功率約為壓力機(jī)額定功率的 。1035% 當(dāng)壓力機(jī)的公稱壓力為 1000 時(shí)，推薦的空行程消耗能量為 2150 。KNJ 6、單次行程滑塊停頓飛輪空轉(zhuǎn)所消耗的能量 6A 14 根據(jù)試驗(yàn)，壓力機(jī)飛輪空轉(zhuǎn)時(shí)電動(dòng)機(jī)所消耗的功率約為壓力機(jī)額定功率的 ,剛性離合器一般安置在曲軸上，且常用滑動(dòng)軸承。所以，對于具有剛性%306 離合器的開式曲柄壓力機(jī)，此值偏高。 飛輪空轉(zhuǎn)時(shí)所消耗的能量 nCNA1)(61206 飛輪空轉(zhuǎn)消耗的功率。按推經(jīng)驗(yàn)薦取值為 1.12 。6N KW n壓力機(jī)行程次數(shù)。 行程利用系數(shù)， 。n 5.0n 所以 JA2.10546)5.0(12.6 行程利用系數(shù) 壓力機(jī)行程 次數(shù) <15 2040 4070 70100 200500 行程利用系 數(shù) n C 0.70.85 0.50.65 0.450.55 0.350.45 0.20.4 7、單次行程離合器接合所消耗的能量 7A 離合器為剛性離合器，不消耗能量。 為 0。 8、中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)所消耗的能量 8 在傳遞能量時(shí)，皮帶、齒輪等中間環(huán)節(jié)因存在摩擦而引起能量損耗。中間環(huán)節(jié) 所消耗的能量 ，可按下式近似計(jì)算：8A ))(1( 743212A 式中 工件變形功。 氣墊工作功，即壓邊時(shí)所需的功。2A 工作行程時(shí)由于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)得摩擦所消耗的能量。3 工作行程時(shí)由于壓力機(jī)受力系統(tǒng)彈性變形所消耗的能量。4 15 單次行程離合器接合所消耗的能量。7A 考慮到齒輪傳動(dòng)的效率。 ，其中： 齒輪嚙合效率； 1zhc1ch 一對軸承傳動(dòng)的效率。zh 考慮到皮帶傳動(dòng)的效率。 ，其中： 皮帶效率； 2 zhc1pi sh 一對軸承傳動(dòng)的效率。 JA 6.203)125.34760()97.0.951(8 該設(shè)計(jì)壓力機(jī)沒有拉伸墊裝置，具有剛性離合器的通用開式曲柄壓力機(jī)。 按單次行程工作方式計(jì)算： +7654321 AA8 J9.15246.0352.10421.706 二、飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 電動(dòng)機(jī)選定后，設(shè)計(jì)飛輪。這時(shí)有兩個(gè)假設(shè)： 1、工作行程時(shí)所需能量全部由飛輪供應(yīng)。 2、工序結(jié)束時(shí)，電機(jī)軸負(fù)載扭矩達(dá)到最大值，但不大于電機(jī)最大允許轉(zhuǎn)矩。 實(shí)際上，沖壓時(shí)電動(dòng)機(jī)放出一部分能量，所以飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)按下式計(jì)算： 2(1)360gof neAJC2kgm 式中 工作行程時(shí)所需能量0A J.36197250.3470254321 電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下飛輪的角速度e 2.73.0931inesrad/ 飛輪轉(zhuǎn)速相對波動(dòng)情況的轉(zhuǎn)速不均勻系數(shù) 2()epiKS 16 其中 實(shí)際電機(jī)系數(shù)， ；K1.20 dePK 電機(jī)額定轉(zhuǎn)差率， ；eS.6eS 電機(jī)軸到飛輪軸用三角皮帶傳動(dòng)時(shí)，三角皮帶的當(dāng)量滑動(dòng)pi 系數(shù)， ；0.4pi 修正系數(shù)， 。0.95 209.)46(1.952 公稱壓力角（） ；g 壓力機(jī)行程次數(shù)利用系數(shù)（ ）n C% 5.138209..761)5.0361( fJ 2kgm 三、飛輪尺寸計(jì)算 根據(jù)求得的折算到飛輪軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 設(shè)計(jì)飛輪。曲柄壓力機(jī)上，一般飛輪fJ 形狀如圖 11 所示，圖中： 是輪緣部分，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 ； 是輪輻部分，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 ; J 是輪轂部分，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 。J 飛輪外徑 由小皮帶輪和速比決定，由第三章已知 ，輪緣部分寬2DmD7502 度 。mB.51 飛輪本身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ，其中輪緣部分是主要的， 要比 、fJJJ 大的多。故在近似計(jì)算中只考慮 更趨于安全。J 而213/8D213/4mBD 17 所以 mBJD 5.692.0215.08.71435.0324 343 式中 金屬密度（ ） ，對鑄鋼： 。2kgm32/kg 圖 12 四、飛輪輪緣線速度驗(yàn)算 飛輪是回轉(zhuǎn)體，為避免回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生壞裂，必須驗(yàn)算輪緣線速度 ：fv
收藏