畢業(yè)論文：曲柄壓力機拐軸機構設計

1、SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb

2、agraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSp

3、acingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraSelec 本科畢業(yè)論文（設計） 第 PAGE 75 頁目錄摘 要 TOC o h z u HYPERLINK l _Toc263870459 PAG

4、EREF _Toc263870459 h III HYPERLINK l _Toc263870460 Abstract PAGEREF _Toc263870460 h IV HYPERLINK l _Toc263870461 前言 PAGEREF _Toc263870461 h 1 HYPERLINK l _Toc263870462 第一章 曲柄壓力機概述 PAGEREF _Toc263870462 h 2 HYPERLINK l _Toc263870463 1.1曲柄壓力機的用途、特點、分類 PAGEREF _Toc263870463 h 2 HYPERLINK l _Toc26387046

5、4 1.1.1 曲柄壓力的用途 PAGEREF _Toc263870464 h 2 HYPERLINK l _Toc263870465 1.1.2 曲柄壓力的特點 PAGEREF _Toc263870465 h 2 HYPERLINK l _Toc263870466 1.1.3 曲柄壓力的分類 PAGEREF _Toc263870466 h 3 HYPERLINK l _Toc263870467 1.2 曲柄壓力機工作原理及結構 PAGEREF _Toc263870467 h 3 HYPERLINK l _Toc263870468 1.2.1 工作原理 PAGEREF _Toc26387046

6、8 h 3 HYPERLINK l _Toc263870469 1.2.2 曲柄壓力機的組成 PAGEREF _Toc263870469 h 5 HYPERLINK l _Toc263870470 1.3 曲柄壓力機的發(fā)展狀況及發(fā)展趨勢 PAGEREF _Toc263870470 h 5 HYPERLINK l _Toc263870471 1.3.1 發(fā)展狀況 PAGEREF _Toc263870471 h 5 HYPERLINK l _Toc263870472 1.3.2 發(fā)展趨勢 PAGEREF _Toc263870472 h 6 HYPERLINK l _Toc263870473 第二章

7、 曲柄壓力機技術參數(shù)的選定和傳動系統(tǒng)方案設計 PAGEREF _Toc263870473 h 8 HYPERLINK l _Toc263870474 2.1曲柄壓力機技術參數(shù)的選定 PAGEREF _Toc263870474 h 8 HYPERLINK l _Toc263870475 2.1.1曲柄壓力機的型號 PAGEREF _Toc263870475 h 8 HYPERLINK l _Toc263870476 2. 1.2壓力機的技術參數(shù) PAGEREF _Toc263870476 h 10 HYPERLINK l _Toc263870477 2.1.3.技術參數(shù)的確定 PAGEREF _

8、Toc263870477 h 12 HYPERLINK l _Toc263870478 2. 2電動機的選擇 PAGEREF _Toc263870478 h 13 HYPERLINK l _Toc263870479 2.2.1詳細計算 PAGEREF _Toc263870479 h 13 HYPERLINK l _Toc263870480 2.2.2簡化計算 PAGEREF _Toc263870480 h 14 HYPERLINK l _Toc263870481 2.3傳動系統(tǒng)的設計 PAGEREF _Toc263870481 h 15 HYPERLINK l _Toc263870482 2.

9、3.1傳動系統(tǒng)布置方式 PAGEREF _Toc263870482 h 15 HYPERLINK l _Toc263870483 2.3.2離合器和制動器位置 PAGEREF _Toc263870483 h 16 HYPERLINK l _Toc263870484 2.3.3傳動級數(shù)和各級速比分配 PAGEREF _Toc263870484 h 17 HYPERLINK l _Toc263870485 2.3.4傳動方案的比較及選定 PAGEREF _Toc263870485 h 17 HYPERLINK l _Toc263870486 2.3.5傳動比計算與分配 PAGEREF _Toc26

10、3870486 h 19 HYPERLINK l _Toc263870487 第三章曲柄滑塊機構的運動分析和受力分析 PAGEREF _Toc263870487 h 20 HYPERLINK l _Toc263870488 3.1運動分析 PAGEREF _Toc263870488 h 20 HYPERLINK l _Toc263870489 3.1.1 滑塊位移與曲柄轉角關系 PAGEREF _Toc263870489 h 20 HYPERLINK l _Toc263870490 3.1.2 滑塊速度與曲柄轉角關系 PAGEREF _Toc263870490 h 22 HYPERLINK l

11、 _Toc263870491 3.1.3 滑塊加速度與曲柄轉角關系 PAGEREF _Toc263870491 h 22 HYPERLINK l _Toc263870492 3.2 受力分析 PAGEREF _Toc263870492 h 23 HYPERLINK l _Toc263870493 3.2.1連桿及導軌受力 PAGEREF _Toc263870493 h 23 HYPERLINK l _Toc263870494 3.2.2曲軸所受扭矩 PAGEREF _Toc263870494 h 24 HYPERLINK l _Toc263870495 第四章 曲柄壓力機拐軸機構設計 PAGE

12、REF _Toc263870495 h 29 HYPERLINK l _Toc263870496 4.1偏心機構的分類及特點 PAGEREF _Toc263870496 h 29 HYPERLINK l _Toc263870497 4.2曲拐軸設計的經驗尺寸 PAGEREF _Toc263870497 h 30 HYPERLINK l _Toc263870498 4.3曲拐軸材料選擇 PAGEREF _Toc263870498 h 31 HYPERLINK l _Toc263870499 4.4 拐軸行程調節(jié)裝置 PAGEREF _Toc263870499 h 32 HYPERLINK l _

13、Toc263870500 4.5拐軸的強度計算與校核 PAGEREF _Toc263870500 h 32 HYPERLINK l _Toc263870501 第五章 曲柄壓力機相關機構設計 PAGEREF _Toc263870501 h 35 HYPERLINK l _Toc263870502 5.1帶傳動設計 PAGEREF _Toc263870502 h 35 HYPERLINK l _Toc263870503 5.2帶輪的設計 PAGEREF _Toc263870503 h 37 HYPERLINK l _Toc263870504 5.2.1帶輪的材料 PAGEREF _Toc2638

14、70504 h 37 HYPERLINK l _Toc263870505 5.2.2帶輪的結構形式 PAGEREF _Toc263870505 h 37 HYPERLINK l _Toc263870506 5.2.3 V帶輪的輪槽 PAGEREF _Toc263870506 h 38 HYPERLINK l _Toc263870507 5.2.4 根據(jù)相關經驗公式計算帶輪的尺寸 PAGEREF _Toc263870507 h 39 HYPERLINK l _Toc263870508 5.3齒輪傳動設計 PAGEREF _Toc263870508 h 39 HYPERLINK l _Toc263

15、870509 5.3.1齒輪傳動設計 PAGEREF _Toc263870509 h 39 HYPERLINK l _Toc263870510 5.3.2幾何尺寸計算 PAGEREF _Toc263870510 h 42 HYPERLINK l _Toc263870511 5.4 高速軸的設計 PAGEREF _Toc263870511 h 43 HYPERLINK l _Toc263870512 5.5 連桿的設計 PAGEREF _Toc263870512 h 45 HYPERLINK l _Toc263870513 5.5.1 連桿的比較選取 PAGEREF _Toc263870513

16、h 45 HYPERLINK l _Toc263870514 5.5.2 連桿強度計算 PAGEREF _Toc263870514 h 46 HYPERLINK l _Toc263870515 5.6滑塊與導軌的設計 PAGEREF _Toc263870515 h 48 HYPERLINK l _Toc263870516 5.6.1 滑塊的作用以及結構 PAGEREF _Toc263870516 h 48 HYPERLINK l _Toc263870517 5.6.2 滑塊與導軌的主要尺寸確定 PAGEREF _Toc263870517 h 49 HYPERLINK l _Toc2638705

17、18 5.7 相關軸承和鍵的選取 PAGEREF _Toc263870518 h 50 HYPERLINK l _Toc263870519 5.7.1 鍵的選取及校核 PAGEREF _Toc263870519 h 50 HYPERLINK l _Toc263870520 5.7.2 滑動軸承的設計 PAGEREF _Toc263870520 h 51 HYPERLINK l _Toc263870521 第六章 輔助裝置 PAGEREF _Toc263870521 h 54 HYPERLINK l _Toc263870522 6.1拉深墊 PAGEREF _Toc263870522 h 54

18、HYPERLINK l _Toc263870523 6.2滑塊平衡裝置 PAGEREF _Toc263870523 h 54 HYPERLINK l _Toc263870524 6.3潤滑系統(tǒng) PAGEREF _Toc263870524 h 55 HYPERLINK l _Toc263870525 參 考 文 獻 PAGEREF _Toc263870525 h 57 HYPERLINK l _Toc263870526 結論 PAGEREF _Toc263870526 h 58 HYPERLINK l _Toc263870527 致謝 PAGEREF _Toc263870527 h 59 HYP

19、ERLINK l _Toc263870528 附錄 PAGEREF _Toc263870528 h 60曲柄壓力機拐軸機構設計摘 要本設計研究的課題是鍛壓設備的一種:曲柄壓力機，這種機械在我國的制造產業(yè)中占有重要地位。我的課題是曲柄壓力機拐軸機構的設計，從確定壓力機的參數(shù)開始,選擇電動機。首先進行了曲柄壓力原理方案設計,知道曲柄壓力機的偏心原理是通過在曲拐軸的曲拐頸上加一個偏心套來實現(xiàn)偏心，通過調節(jié)套與法蘭連接,再與螺釘連接來鎖緊偏心裝置， 對偏心機構進行了運動分析和受力分析，深入理解機構的偏心原理,進行了傳動方案設計，并確定為由V帶傳動和圓柱斜齒輪傳動組成的二級傳動,傳動系統(tǒng)將電動機的旋轉運

20、動轉化為滑快的直線運動。通過二級傳動把機械能傳到了偏心機構上的曲拐頸上，從而控制滑快的往復運動使零件沖壓成型，得到所需的零件，根據(jù)相關經驗公式計算拐軸的經驗尺寸,并對拐軸進行了校核，以滿足運動要求，整個壓力機的運動會產生摩擦，造成對零件的磨損，為了提高壓力機的壽命,研究了手動稠油泵對機構進行潤滑，延長了機械的壽命，達到了畢業(yè)設計的目的。關鍵詞：設計，壓力機，曲拐軸，偏心原理，潤滑Crank Shaft Mechanism of the Crank Press DesignAbstractThe research task of my Graduation Project is about cr

21、ank press, which is one of the forging equipments. This kind of machinery plays an important role in promoting and developing the manufacturing industry of our country. The Subject is about the design of crank throw type crankshaft. Beginning with the parameters of the press determining, the motor h

22、as been selected in the design. Firstly, the Scheme design of the crank press machinery must be determined, understanding the eccentric center principle of the crank press. It is to realize eccentricity by adding an eccentric sleeve on the crank term of the crank shaft. In order to locking the wobbl

23、e, the regulation set connected with the flange, and then connected with the screw. To make dynamical and motion analysis of the eccentric mechanism, and understanding the eccentric center principle of the mechanism. Design the transmission scheme of this Subject. it is through the two-stage drive t

24、hat composed with the V-belt transmission and the cylindrical helical gear transmission. Through the transmission agent , the rotary motion of the electric motor is translated to linear motion of die-block, so that the problem is resolved. The mechanical energy transferred to the crank cervical of t

25、he crank shaft by the two-stage drive. Thus, controlling the reciprocating movement and to make the parts plastic pressure formed. As a method of making the parts processed. During this design, in order to meet the movement requirements, checking the crank shaft is needed after the experience size o

26、f the axis has been calculated .It can produces friction among the movement of the press, and the parts would be worn. In order to improve the lifetime of the press, the mechanism lubrication by manual viscous oil pump is also considered. The practice shows that it prolonged the mechanical lifetime,

27、 and realized the aim of the graduation project.Keywords: design, crank press ，crank throw type crankshaft , eccentric center principle, lubricatioPAGE PAGE SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

28、aaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpac

29、ingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccorm

30、atLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraSelec貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 PAGE 前言21世紀全球是一個競爭的世紀，國與國之間的競爭越來越激烈。主要體現(xiàn)在綜合國力的競爭，而綜合國力的競爭主要體現(xiàn)在工業(yè)上。一個國家的制造業(yè)很大程度體現(xiàn)了工業(yè)的發(fā)展的水平。在制造業(yè)上，要求產品的精度也越來越高。由傳統(tǒng)的手工加工轉移為計算機的合成加工。其技術向計算機、電子技術、激光技術方向發(fā)展，向減少切削量加工和自動化方向發(fā)展，甚至達到無切削量加工。鍛壓是制造機械的基本環(huán)節(jié)，在冶金、

31、機械、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，要實現(xiàn)這一要求，曲柄壓力機在很大程度上扮演了一個重要的角色。據(jù)資料統(tǒng)計,用塑性成形方法生產的金屬零件數(shù)量在各行各業(yè)中所占的比例為:飛行業(yè)占83%,汽車業(yè)占80%,電機行業(yè)占60%,農機、拖拉機行業(yè)占70%,電器行業(yè)占80%-90%,標準件行業(yè)占9095%,生活日用品占98%。由此可見,塑性成形和摸具工業(yè)的發(fā)展又為塑性成形設備制造了廣闊的市場.曲柄壓力機是通過其傳動部分，工作機構，操作系統(tǒng)把電動機的電能通過傳動系統(tǒng)轉換為滑塊的運動能，通過模具把原材料進行加工。其結構比較簡單，操作比較方便，能大量用于市場。這次課題

32、的題目是壓力機偏心裝置拐軸的設計，對其進行了大量的研究和計算。通過這次設計，清楚的了解了其工作原理并能設計出比較完整的系統(tǒng)，為以后曲柄壓力機的開發(fā)提供可參考的原始數(shù)據(jù)，達到設計的目的，為制造業(yè)的發(fā)展風奉獻自己的力量。第一章 曲柄壓力機概述1.1曲柄壓力機的用途、特點、分類1.1.1 曲柄壓力的用途 曲柄壓力機俗稱沖床，是材料成型中廣泛應用的沖壓設備。它能進行各種沖壓加工，利用模具直接生產出零件或毛坯。通過曲柄連桿機構獲得材料成形時所需的力和直線位移，可進行沖壓，擠壓，鍛造等工藝，廣泛應用于汽車工藝，航空工業(yè)，電子儀表工業(yè)，五金輕工業(yè)等領域。1.1.2 曲柄壓力的特點（1）曲柄壓力機的工作機構為

33、剛性連接，滑塊具有強制運動的性質，機身組成封閉的受力系統(tǒng)，飛輪可在其空載時儲存能量。（2）材料的利用率高，金屬塑性成形主要是靠金屬的體積重新分配，而不需要切除金屬，因而材料利用率高。（3）改善金屬的組織、提高力學性能 金屬材料經壓力加工后，其組織、性能都得到改善和提高，塑性加工能消除金屬鑄錠內部的氣孔、縮孔和樹枝狀晶等缺陷，并由于金屬的塑性變形和再結晶，可使粗大晶粒細化，得到致密的金屬組織，從而提高金屬的力學性能。在零件設計時，若正確選用零件的受力方向與纖維組織方向，可以提高零件的抗沖擊性能。（4）毛坯或零件的精度較高 應用先進的技術和設備，可實現(xiàn)少切削或無切削加工。例如，精密鍛造的傘齒輪齒形

34、部分可不經切削加工直接使用，復雜曲面形狀的葉片精密鍛造后只需磨削便可達到所需精度。（5）較高的生產率 塑性成形加工一般是利用壓力機和模具進行成形加工的，生產效率高。例如，利用多工位冷鐓工藝加工內六角螺釘，比用棒料切削加工工效提高約400倍以上。 1.1.3 曲柄壓力的分類(1)按工藝用途分類 按工藝用途，曲柄壓力機可分為通用壓力機和專用壓力機2大類。通用壓力機適用于多種工藝用途，如沖裁、彎曲、成形、淺拉深等。而專用壓力機用途較單一，如拉深壓力機、板料折彎機、剪切機、擠壓機、精壓機等，都屬于專用壓力機。（2）床身結構形式的不同，曲柄壓力機按機身可分為開式曲柄壓力機或閉式曲柄壓力機。開式壓力機床身

35、呈“C”形，機身前面和左.右面敞開，便于模具安裝調整和成型操作，但機身剛度較差，受力變形后影響制件精度和降低模具壽命，適用于小型壓力機，常用在1000KN以下；閉式壓力機機身為框架結構，機身前后敞開，兩側封閉，在前后兩面進行模具安裝和成型操作，機身受力變形后產生的垂直變形可以用模具閉合高度調節(jié)量消除。對制件精度和模具運行不產生影響，適用于中大型曲柄壓力機。（3）按驅動連桿數(shù)的不同可分為單點壓力機或多點壓力機。（單點壓力機，雙點壓力機和四點壓力機）。“點”數(shù)是指壓力機工作機構中的連桿數(shù)，對較大臺面的通用壓力機，為了提高滑塊運動平穩(wěn)性和抗偏載能力設置多個連桿。（4）按滑塊數(shù)是一個還是兩個可分為單動

36、壓力機或雙動壓力機。單動是指在工作機構中只有一個滑塊，雙動是指在工作機構中有兩個滑塊，分內外滑塊，內歡快安裝在外滑塊內，各種機構分別驅動。雙動壓力機適合用于大型制件拉伸，多用于汽車車身制造。（5）按傳動系統(tǒng)所在位置分，可將曲柄壓力機分為上傳動式和下傳動式2類。下傳動壓力機的傳動機構設于工作臺的下面，其重心低、穩(wěn)定性好，但安裝不方便且維修較困難。長行程拉伸壓力機均采用下傳動方式。1.2 曲柄壓力機工作原理及結構1.2.1 工作原理曲柄壓力機的工作原理包括壓力機的傳動原理、功能學原理以及工作機構運動學，靜力學原理等。傳動原理：以曲柄滑塊機構作為工作機構，電動機通過傳動系統(tǒng)將運動和能量傳給工作機構，

37、使滑塊對模具施加壓力，板料在壓力下成型，獲得產品。（通過曲柄滑塊機構，將電動機的旋轉運動轉變?yōu)闆_壓加工生產所需要往復直線運動，從而使坯料獲得確定的變形，制成所需的零件）曲柄壓力機的功能學特點是采用電動機-飛輪拖動系統(tǒng)。這是因為曲柄壓力機工作載荷具有不均勻行。工作時當上模接觸工件毛坯后出現(xiàn)很大的工作載荷，大量消耗能量。而在上模接觸毛坯前（空程和回程）能量消耗很少。采用電動機-飛輪拖動可利用飛輪的調速作用調節(jié)電動機的機械載荷。這樣可以減小電動機的安裝功率，提高能源利用效率。工作機構的靜力學原理是利用曲柄連桿機構具有力的放大性質，產生足以克服材料變形抗力的工作原理，并被機身的彈性變形抗力平衡而不傳往

38、地基。同時由于曲柄連桿機構的運動學特性，滑塊運動到下止點運動速度很低，故曲柄壓力機的工作載荷具有準靜態(tài)特性。綜上所述，曲柄壓力機的工作原理是利用曲柄滑塊機構產生往復運動滿足沖壓加工的運動需要，利用機構力放大性質和飛輪的力矩放大和快速釋放能量的作用，滿足曲柄壓力機的峰值壓力和能量需要，從物理本質上看，曲柄壓力機乃是一種壓力和功率放大的裝置。圖1.1 曲柄壓力機原理圖1.2.2 曲柄壓力機的組成由曲柄壓力機工作原理圖知，曲柄壓力機由以下幾部分構成。 （1）工作機構 設備的工作執(zhí)行機構一般為曲柄滑塊機構，由曲軸（拐軸，偏心軸，偏心齒輪），連桿，滑塊等零件組成，將旋轉運動轉換為直線運動。（2）傳動系統(tǒng)

39、 包括皮帶傳動和齒輪傳動，將電動機的能量和運動傳遞給工作機構，起能量傳遞作用和速度轉換作用。（3）操作機構 包括離合器，制動器以及相應電氣系統(tǒng)。用以控制工作機構的工作和停止。（4）能源系統(tǒng) 由電動機和飛輪組成。機器運行的能源由電動機提供，開機后電動機對飛輪進行加速，壓力機短時工作時能量則由飛輪提供，飛輪起著儲存和釋放能量的作用。（5）支承部件 由機身，工作臺和緊固件等組成。它把壓力機所有零部件連成一個整體。承受全部工作變形力和各種裝置的重力，并保證整機要求的精度和強度（6）輔助系統(tǒng) 包括氣路系統(tǒng)，潤滑系統(tǒng)，過載保護裝置，氣墊，快換模，打料裝置，監(jiān)控裝置等。它提高壓力機的安全性和操作方便性。對新

40、型壓力機此系統(tǒng)成本所占比例有提升趨勢1.3 曲柄壓力機的發(fā)展狀況及發(fā)展趨勢1.3.1 發(fā)展狀況鍛壓生產已有悠久的歷史,但是,采用鍛壓機械進行鍛壓生產卻只有百余年的歷史。十九世紀三十年代,世界上出現(xiàn)了第一臺建議的平鍛機和蒸汽錘。六十年代生產了一些沖壓用的液壓機。直到十九世紀末期，才出現(xiàn)相當規(guī)模的曲柄壓力機和鍛造用的液壓機。二十世紀前期，由于汽車工業(yè)的興起，曲柄壓力機以及其他鍛壓設備得到了迅速的發(fā)展。眾所周知，由于采用現(xiàn)代化的鍛壓工藝生產工件具有效率高、質量好、能量省和成成本低的特點。所以，工業(yè)先進的國家越來越多的采用鍛壓工藝代替切削工藝和其他工藝。鍛壓生產在工業(yè)生產中的地位越來越重要，鍛壓機械在

41、機床中所占的比重也越來越大。在鍛壓機械中，又以曲柄壓力機最多，占一半以上。用曲柄壓力機可以進行沖壓和模鍛等工藝生產，他廣泛用于汽車、農業(yè)機械、電氣儀表、國防工業(yè)以及日用品等生產部門。隨著工業(yè)的發(fā)展，曲柄壓力機的品種和數(shù)量越來越多，質量要求越來越高，壓力越來越大。它在機械制造工業(yè)以及其他工業(yè)的鍛壓生產中的作用越來越顯著。 我國解放以前，曲柄壓力機的生產非常落后，只能研制一些手動沖床。近年來，由于自行研究和引進技術，研制水平達到了一個新的高度。我國的汽車制造廠，電機電器制造廠以及有關的工廠都裝備著不少新型的曲柄鍛壓機械。我國汽車工業(yè)如日中天，發(fā)展勢頭強勁，加上新興的電子工業(yè)( 電訊、數(shù)據(jù)處理、自動

42、控制、家電) ，為沖壓機床的發(fā)展提供了廣闊的戰(zhàn)場。我國制造的鍛壓設備，不僅能保證良好的性能、質量和可靠性，在鍛壓設備的成套、生產線和數(shù)控化、自動化等方面也有了長足的發(fā)展，能開發(fā)、設計、制造大型精密高效的成套設備，自動化鍛壓生產線，柔性制造單元和柔性制造系統(tǒng)等具有高新技術、高附加值的鍛壓生產裝備，我國自行開發(fā)的1100 kN伺服曲柄壓力機，具有高效、高精度、高柔性、低噪音、節(jié)能等特點。我國制造的曲柄壓力機一些重要零部件依舊依賴進口；主機可靠性和自動化程度還有待于進一步提高，在國際市場上還缺乏競爭力；鍛壓設備比例不合理，例如模鍛設備比例偏低；先進的工藝和裝備所占比例小，例如加熱設備、下料設備和成形

43、設定的差距。如品種和規(guī)格不全，特別是大、高、精、尖的鍛壓設備有些還備在能耗、精度、材料利用率、生產率和環(huán)保方面有待提高和改進；技術創(chuàng)新能力有待但是，與世界上工業(yè)發(fā)達的國家相比，我國鍛壓裝備的技術和水平還有一進一步增強。國外狀況: 其產品比較先進,技術含量高. 曲柄壓力成型制品種類多，且技術先進。隨著工業(yè)技術的進步和數(shù)控技術的發(fā)展現(xiàn)在正朝著數(shù)字化和生產自動化方向發(fā)展。1.3.2 發(fā)展趨勢 曲柄壓力機正向著高速度和高精度的方向發(fā)展，并努力降低噪音，提高安全性，擴大自動化程度，改善勞動條件。特別是采用微型計算機控制的曲柄壓力機。加速數(shù)控化和柔性化，研發(fā)沖壓機床時要求做到做到五綠 綠色設計、綠色材料、

44、綠色工藝、綠色包裝和綠色處理。 近年來，大功率交流伺服驅動技術的發(fā)展，為發(fā)展智能化、柔性化的新型壓力機帶來了希望。用交流伺服電機取代普通感應異步電機，是目前成形裝備領域的發(fā)展新趨勢，將交流伺服驅動引入成形機械，輔以計算機控制技。取消了飛輪、離合器、制動器等耗能部件，不但可以克服機械壓力機的固有缺點，滑塊特性可變，速度、力量可控，而且大大提高其工作性能、降低能耗、降低噪音、延長模具壽命、提高工作可靠性，使機械壓力機具有智能化、柔性化的特點。第二章 曲柄壓力機技術參數(shù)的選定和傳動系統(tǒng)方案設計2.1曲柄壓力機技術參數(shù)的選定2.1.1曲柄壓力機的型號根據(jù)JB/T9965-1999的規(guī)定，曲柄壓力機的型

45、號用漢語拼音英文字母和數(shù)字表示。例如JA3l160B型曲柄壓力機的型號是：J A 3 l 160 B 結構性能做了第二次修改 公稱壓力 第一組 第三列 第一次變形機械壓力機現(xiàn)將型號的表示方法敘述如下：（1）第1個字母為類代號，代表8類設備中某類設備。在8類鍛壓設備中，與曲柄壓力機有關的有5類。J表示機械壓力機。若為Z、D、Q、W、Y則分別表示線材成形自動機、鍛機、剪切機、彎曲校正機和液壓機。（2）第2個字母代表同一型號產品的變型設計代號，凡主參數(shù)與基本型號相同，但其他某些基本參數(shù)與基本型號不同的，稱為變型，用字母A、B、C表示第1、第2、第3種變型產品。（3）第3個數(shù)字為壓力機所在的組代號。如

46、2組為開式曲柄壓力機，3組為閉式曲柄壓力機。（4）第4個數(shù)字為壓力機所在型代號，以數(shù)字表示。1型為固定臺式曲柄壓力機，2型為活動臺式曲柄壓力機。（5橫線為分格，其后面一位參數(shù)為稱壓力表示設備工作能力，以數(shù)字表示。此數(shù)字乘以10即為法定單位制“KN”，如上例中160表示標稱壓力為1600 KN。最后一個字母代表產品的重大改進順序號，凡型號已經確定的鍛壓設備，若結構和性能與原產品有明顯不同，則稱為改進，用字母A、B、C表示第1、第2、第3次改進。如是標準型號則變形設計代號和改進設計代號位無內容，例如，J31-315表示閉式單點機械壓力機標準型，標稱壓力3150 KN；JB23-63表示次要參數(shù)做了

47、第二次改進的開式雙柱可傾曲柄壓力機，標稱壓力630KN。部分壓力機型譜表見表2.1，其中組別和型別中空出為待開發(fā)用。表2.1 部分壓力機型譜表（JB/T9965-1999）組型名稱組型名稱組型名稱組型名稱單注壓力機11單柱固定臺壓力機開式壓力機21開式固定臺壓力機閉式壓力機31閉式單點壓力機拉深壓力機41閉式單點單動拉深壓力機12單柱活動臺壓力機22開式活動臺壓力機32閉式單點切邊壓力機42閉式雙點單動拉深壓力機13單柱柱型臺壓力機23開式可傾壓力機3343開式雙動拉深壓力機44底傳動雙動拉深壓力機25開式雙點壓力機45閉式單點雙動拉深壓力機36閉式雙點壓力機46閉式雙點雙動拉深壓力機37閉式

48、雙點切邊壓力機47閉式四點雙動拉深壓力機48閉式三動拉深壓力機2. 1.2壓力機的技術參數(shù)曲柄壓力機主要技術參數(shù)反應了一臺壓力機的工作能力、所能加工零件的尺寸范圍，以及有關生產率等指標。掌握曲柄壓力機主要參數(shù)的定義及數(shù)值，是我們正確選用壓力機的基礎。正確選用壓力機關系到設備與模具的安全，產品質量、模具壽命、生產效率和成本等。、（1） 標稱壓力Fg及標稱壓力行程Sg曲柄壓力機的標稱壓力又稱額定壓力是指滑塊距下死點某一特定距離（此距離成為標稱壓力行程Sg）時滑塊上所允許承受最大的作用力。與標稱壓力對應的曲柄轉角g定義為標稱壓力角。由于曲柄連桿機構的結構特征，F(xiàn)g與Sg是同時出現(xiàn)的，及在標稱壓力行程

49、外，設備的工作能力小于標稱壓力值，只有在標稱壓力行程內，設備的工作能力才達到Fg值，但也不能超過。標稱壓力值已經系列化，主要取自優(yōu)先系數(shù)系列，如63、100、160、250、315、400、630噸等。（2） 滑塊行程S滑塊可移動的最大距離稱為滑塊行程。滑塊運動到最上位置時其速度為零，該位置稱上止點，運動到最下位置時速度也為零，稱下止點。上，下止點間的距離為滑塊行程。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械化取，送料機構的最大空間。所以，滑塊行程是表示壓力機工藝空間的參數(shù)，它隨設備標稱壓力值增加而增加，有些壓力機的

50、滑塊行程是可調的。（3） 滑塊行程次數(shù)n滑塊行程次數(shù)指壓力機空載連續(xù)運轉時滑塊每分鐘往復運動的次數(shù)，與曲柄轉速對應。通用曲柄壓力設備越小，滑塊行程次數(shù)越大。對高速沖床，大批量生產和模具調試，可以實現(xiàn)在試模及模具初始運行階段以低速運行，一切正常后切換至高速運行。為實現(xiàn)可直接或間接表示壓力機的生產率。當壓力機有載荷工作時滑塊行程次數(shù)略有降低。如果有自動上，下料裝置時，滑塊行程次數(shù)近似等于壓力機的生產率。手工上，下料時滑塊行程次數(shù)間接表示生產率。實際生產率可利用系數(shù)C表示。因此，滑塊行程次數(shù)是表示壓力機的生產率的參數(shù)。對于手操作的曲柄壓力機，行程次數(shù)不宜太高。（4） 最大裝模高度H及裝模高度調節(jié)量裝

51、模高度是壓力機上允許安裝模具的高度尺寸范圍。既指滑塊運動剩下止點時工作臺墊板上表面到滑塊下表面的距離。這個距離是允許安裝模具的高度范圍。為適應模具高度的制造偏差和模具修磨后的高度變化，裝模高度可以調節(jié)的，調節(jié)的范圍稱裝模高度的調節(jié)量。當滑塊調節(jié)到最高時裝模高度最大，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節(jié)量。最大裝模高度和裝模高度調節(jié)量由有關標準規(guī)定。（5） 封閉高度封閉高度是指滑塊在下死點時，滑塊底面至工作臺表面的距離（不是指墊板）。通過裝模高度調整機構，將滑塊調整到最上位置，當滑塊在下死點時，滑塊底面至工作臺表面的距離稱為最大封閉高度；將滑塊調整到最下位置

52、，當滑塊在下死點時，滑塊底面至工作臺表面的距離稱為最小封閉高度。（6） 工作臺板及滑塊地面尺寸它是指壓力機工作空間的平面尺寸，它的大小直接影響所能安裝模具的平面尺寸以及模具安裝固定方法。（7） 喉深喉深是指開式壓力機或單柱壓力機的滑塊的中心線至機身的距離。如果尺寸選得太小，則加工的零件尺寸受到限制；尺寸選得過大，則給機身的設計，特別是剛度設計帶來困難。在曲柄壓力機的有關標準中，基本參數(shù)還有工作臺尺寸、封閉高度調節(jié)量、立柱間距等。盡管如此，根據(jù)這些選擇壓力機還是不夠的，還必須查閱產品樣本。設備制造廠提供的樣本中除了能查到基本參數(shù)外，還能查到壓力機輪廓尺寸、重量、安裝基本尺寸、電動機功率、氣源壓強

53、等參數(shù)。樣本參數(shù)可作為工廠設計時選擇設備的依據(jù)。對于塑性成型加工技術人員還必須查閱設備使用說明書，才能獲得模具安裝方式和聯(lián)接尺寸、頂料桿的分布和尺寸、壓力機的許用負荷曲線等資料。2.1.3.技術參數(shù)的確定選用的技術參數(shù)如表2.2所示：表2.2 壓力機技術參數(shù)參數(shù)類別量值標稱壓力Fg/(10kN)160標稱壓力行程Sg/(mm)12滑塊固定行程S/(mm)160滑塊調節(jié)行程S1/(mm)20滑塊行程次數(shù)n/(次/min)40最大封閉高度H/(mm)450封閉高度調節(jié)量/(mm)130喉深C/(mm)380工作臺尺寸左右L/(mm)1120工作臺尺寸前后B/(mm)710工作臺孔尺寸左右L1/(m

54、m)530工作臺孔尺寸前后B1/(mm)300工作臺孔尺寸直徑D/(mm)400立柱間距離A/(mm)530模柄孔尺寸（直徑X深度）/(mm)70X80工作臺板厚度L/(mm)1302. 2電動機的選擇電動機功率的計算2.2.1詳細計算在傳動系統(tǒng)中安裝了飛輪，可以按一個循環(huán)的平均能量來選擇電動機的功率，其表達式為 Nm= QUOTE 式中W為工作循環(huán)所需總能量，t為一個工作循環(huán)時間（s）,其表達式為t= QUOTE 式中n為滑塊每分行程次數(shù)，Cn為壓力機行程利用系數(shù)。為了使飛輪尺寸不致過大，以及使電動機能安全工作，實際電動機率要大于平均功率Nm,即N=kNm系數(shù)k一般為1.21.6，壓力機行程

55、次數(shù)較低時k取下限，較高時取上限，k值也可參照相關資料選取，所以實際電動機功率應為N=k QUOTE 表2.3 電動機實際與平均功率比值k壓力機每分實際開動的行程次數(shù)knCn501.41.6 按上式計算出電動機功率后，選取大于計算值的額定功率為Nt的電動機，然后，根據(jù)Nt重新計算實際的k值，以便作為計算帶輪時使用，所以k值比預選的要大些，其表達式為K= QUOTE 式中Nt為電動機額定功率,Nm為平均功率。2.2.2簡化計算一般按工作時發(fā)熱條件來確定電動機功率，帶飛輪傳動的電動機功率計算歸結為如何確定折合功率。當機械特性比較平緩或飛輪能量較大時，電動機負載波動下，這時折合功率接近于壓力機一個工

56、作周期的平均功率，為折合功率與平均功率之比。為了使飛輪尺寸不致過大，以及使電動機能安全工作，實際電動機功率要大于平均功率，即工作循環(huán)總能量： 系數(shù)一般為1.21.6，取=1.3實際電動機功率應為 電動機功率的簡化計算 系數(shù)，由資料曲柄壓力機及傳動裝置設計查表10-7?。?0.1 曲柄壓力機的公稱壓力0.1160=16電動機功率 N=0.011600=16（KW）電動機的功率 曲柄壓力機總的傳動效率設為總=0.9根據(jù)機械設計課程設計表2-8，選擇Y系列三相異步電動機。電動機的型號為：Y200L1-6。其主要技術數(shù)據(jù)表2.4所示：表2.4 電動機參數(shù)電動機額定功率P18.5KW電動機滿載轉速nw9

57、70 r/min電動機軸伸出端直徑55mm（m6）電動機軸伸出端安裝長度110mm外形尺寸長X寬X高775X395X530mm2.3傳動系統(tǒng)的設計2.3.1傳動系統(tǒng)布置方式 傳動系統(tǒng)的作用是把電動機的能量傳給曲柄滑塊機構，并對電動機的轉速進行減速，使滑塊獲得所需的行程次數(shù)。傳動系統(tǒng)的布置方式包括三方面： 1)采用上傳動，還是采用下傳動?2)主軸和傳動軸垂直于壓力機正面，還是平行于正面? 3)齒輪放在機身之內還是放在機身之外? 單邊驅動還是雙邊驅動2。分述如下： 1壓力機的傳動系統(tǒng)可置于工作臺之上，也可置于工作臺之下。前者叫上傳動，后者叫下傳動。下傳動的優(yōu)點是：(1)壓力機的重心低，運轉平穩(wěn)，能

58、減少振動和噪音，勞動條件較好；(2)壓力機地面高度較小，適宜于高度較矮的廠房；(3)從結構上看，有增加滑塊高度和導軌長度的可能性，因而能提高滑塊的運動精度，延長模具的壽命，改善工件的質量；(4)由于拉桿承受工作變形力，故機身的立柱和上梁的受力情況得到改善。下傳動的缺點是： (1)壓力機平面尺寸較大，而總高度和上傳動相差不多，故壓力機總重量比上傳動的約大1020，造價也較高。(2)傳動系統(tǒng)置于地坑之中，檢修傳動部件時，不便于使用車間內的橋式吊車。拉延墊夾在傳動部件和底座之間，維修不方便，且地坑深，基礎龐大，造價較高。 因此是否采用下傳動結構，需經全面的技術經濟比較之后才能確定。現(xiàn)有的通用壓力機采

59、用上傳動較多，下傳動較少。通常認為在舊車間內添置大型壓力機時，由于車間的高度受到限制，采用下傳動的優(yōu)點才比較明顯。 2. 齒輪可以放在機身之外，也可以放在機身之內。前一種形式，齒輪工作條件較差，機器外形不美觀，但安裝維修方便；后一種形式，齒輪的工作條件較好，外形較美觀。如將齒輪浸入油池中，則大大降低齒輪傳動的噪音。但安裝維修較困難。近年來，許多壓力機制造廠都傾向后一種形式。 3. 齒輪傳動也可設計成單邊傳動或雙邊傳動，采用后一種形式，可以縮小齒輪的尺寸，但加工裝配比較困難(兩邊的齒輪必需精確加工，裝配時要保證對稱，否則可能發(fā)生運動不同步的情形)。2.3.2離合器和制動器位置確定離合器和制動器的

60、安裝位置1、單級傳動壓力機的離合器和制動器只能置于曲軸上。 2、采用剛性離合器的壓力機，離合器應置于曲軸上，這是因為剛性離合器不宜在高速下工作，而曲軸的轉速較低，故離合器置：廠曲軸上比較合適。在此情況下，制動器必然也置于曲軸上。3、采用摩擦離合器時，對于具有兩級和兩級以上傳動的壓力機，離合器可置于轉速較低的曲軸上，也可置于中間傳動軸上。當摩擦離合器安裝在低速軸上時，加速壓力機從動部分所需的功和離合器接合時所消耗的摩擦功都比較小，因而能量消耗較小，離合器工作條件也較好。但是低速軸上的離合器需要傳遞較大扭矩，因而結構尺寸較大。因此，摩擦離合器的合理位置應視機器的具體情況而定。一般來說，行程次數(shù)較高