曲柄压力机的设计

1压力机概要1.1压力机的工作原理和部件锻压设备在其生产中具有很大的地位。 具有成本低、质量高、效率高、用途广泛的特点。 因此，锻压设备越来越多的替代切削设备和其他设备在发达国家尤为显着，锻压设备所占的地位逐渐增大。 占有率达到30%40%。 其中曲柄压力机使用最多。 曲柄压力机操作简单，广泛应用于各种工业领域。 因此，工业发达国家的发展方向之一是大量制作和应用曲柄压力机。 开式压力机和封闭式压力机是压力机中重要的两种。 下图为曲柄压力机的结构和工作原理。马达1通过v型皮带向大型皮带轮3传递能量，然后通过两级齿轮降低马达的速度而传递到偏心齿轮9的连杆12的上端面，安装在凸轮上的下端面与滑块13抵接。 这样，当偏心齿轮旋转时，连杆就会在滑块上下往复运动。 可将工件装入上下模具进行加工，完成工件的生产。 生产过程中，滑块一动作就会停止，因此要安装离合器5和制动器4。 在整个工艺循环中，由于按压时间非常短，所以大部分电机都是无负荷的。 提高飞轮的能量利用率以平衡电机负载。压力机原理图根据上图的工作原理，下面将冲压机分为几个部分1由偏心齿轮、连杆、滑块等部件构成的曲柄滑块机构称为曲柄压力机的动作构造。双齿轮、皮带等一系列单元构成其传动系统。3离合器、制动机构被零散地把持着。4电动机、飞轮构成其动力系统。5主体是其支撑部件。6辅助系统。1.2压力机主要技术参数曲柄压力机本次设计的主要参数：名字参数标称压力3150KN滑块行程315毫米滑块行程次数20最大装模高度490毫米装模高度调节量200毫米双冲压的方案比较与选择2.1传动系统的比较与设计为了将电动机的动能经由传递系统传送到曲柄滑块装置，使滑块具有规定的行程次数，需要将电动机的转速降低到规定范围的传递系统。 以下对传动系统的一些问题进行比较，确定较好的方案。2.1.1决定滑块上施力点的数量和机构的运动分析由链接的数量区分的是1、2、4点的压力服。(1)一点：滑块前后、左右尺寸小于1700mm垫板的前后尺寸小于2000mm(2)两点：两者前后大小大于2000mm。(3)4点：所有大小均大于2000mm。本设计采用单点式。1 )曲柄滑块机构的选择此次设计的曲柄滑块机构类型为焦点正面配置(焦点正面配置、在交接点b的OB线上往复直线运动)。 下图是计算运动关系的示意图曲柄滑块机构是压力机采用的错误功能的技术人员，大部分压力机都选定了。 那个运动图中的点表示的意思。o.o曲轴旋转中心a.a连杆与曲柄连接点乙组联赛链接和滑块的连接点办公自动化设备曲柄半径甲组联赛连杆长度由图可知，OA以一定的速度旋转的话，b能够以对应的速度上下直线运动。齿轮和滑块构成滑块机构。 偏心齿轮相对于偏心轴颈与曲柄半径对应，具有一定的偏心率。 固定在芯轴上。 芯轴的头部以芯为中心旋转的话，柄会旋转，连杆会在滑块的凹凸处往复移动。节点正置的曲柄滑块机构(2-14 )然后呢令则然后呢所以呢代入公式(1-13 )整理如下(2-15 )通常小于0.3，因此在通用压力机中，通常为0.1-0.2的范围，能够简化式子。 根据二项式定理代入公式(2-14 )整理如下(2-16 )式中： S 滑块行程 曲柄角R 曲柄半径L 连杆长度S0为滑块行程315mm所以呢因为在其中抢则L=1450mm，在0.1-0.2范围内，因此满足要求。2.1.2决定传动系统的配置方式传动系统的配置方式在以下3点进行研究(1)传动系统设置位置曲柄压力机的传动系统分为上传动和下传动两种形式。 如上传动的名称所示，将传动系统设置在工作台上。 优点是地基简单，安装和维护方便，成本低廉。 上传动的缺点是压力机机身重心高，运转时抖动不稳定。 如原下传动区名称所示，将传动系统放在工作台下。 其优点是机体重心低，摇晃小，能稳定驾驶。 这样，运动精度提高，工作质量提高，而且机体低，所以在现场中可以用在不太高的地方。 缺点是地基复杂，安装和维护不便，成本高。从经济和普遍性来考虑，选择升档。(2)曲轴和传动轴配置方式曲轴和传动轴的组合形式有垂直于压力机侧面的组合和平行于侧面的组合两种。如果采用垂直于侧面的放置方式，受力点与支承轴之间的距离与平行于正面的放置方式相比会变得相当小，曲轴与传动轴的长度会变小，刚性会变好。 垂直于侧面放置，很好地解决了曲轴和传动轴的刚性问题。 选择垂直于正面的配置方法。(3)曲轴上齿轮的传动形式和安装部位本次设计采用单侧齿轮传动方式，与双边传动进行了比较。 之所以主要考虑其制造成本和压力，是因为这次的设计是经济的冲压机，采用双边传动的要求很高。 考虑到齿轮的作业环境和美观，选择将齿轮放入本体。2.1.3确定传递级数和各传递比的分配根据此次设计的参数王企鹅的要求，传动段数选择我的器皮带走的三段传动。 电动机选择了带我去的转速为1460转/看后分开的电动机。查阅资料文献，确认各部分效率如下：偏心使他的心齿轮滑动轴承效率4=0.96闭式圆柱齿轮传动效率3=0.97滚动轴承传动效率2=0.99v型皮带传动效率1=0.961 )传动装置总齿轮比冲压滑台的转速： n=20r/min总齿轮比：2 )分配各级的齿轮比查阅资料文献推荐齿轮比的范围，v型皮带的旧齿轮的齿轮比为i1=3.25，一级的旧齿轮的齿轮比为i2=4.78的第二级突然齿轮u的齿轮比为3 )计算传动装置的运动参数和动力参数；0轴电机轴：r/min1轴高速轴：kWr/min2轴低速轴：kwr/min3轴偏心齿轮轴：kwr/min计算的数据和清单1-1 :表1-1运动和动力参数表轴名参数0轴单轴双轴三轴转速(r/min )1460449.293.9820输入功率(kW )3028.826.0324.74输入转矩(N.m )196.23612.32645.111813.4传动比I3.254.784.72.1.4选择离合器和制动器的类型本设计的强化传动级数选择了三级传动，最后一级选择了欧尼心齿的齿轮传动，因此选择了浮块式摩擦离合器和制7其他驱动器，安装在大乡带固定原浆车轴上。(1)离合器的选择离合器所需扭矩：(2-17 )式中：储备系数设为=1.11.3Mq偏心齿轮需要传递兔转矩，Mq=.35Nm；从安装i 离合器的轴到IT个I心形齿轮保留齿轮比，i=22.5 离合器到偏心齿轮固定原胶间的传递效率在二级齿轮的齿轮传递中取=0.94从二次力文献中选择公称转矩Ml=13200Nm的浮动t8t埋语98馀音合成器。(2)制动器的选择制动器所需转矩：(2-18 )式中： At制动器的摩擦功，At=8118J；zh制动器的制动角请通过偏心齿轮的旋转角进行测量。 zh=50 /1800=0.087；zh制动轴的角速度，zh=3.14449.2/30=47r/s；从资料文献中选择了公称扭矩Mzh=6180Nm的浮动嵌合欧式制动器。2.2电机的选择电力包括：(2-1)式中： Nm 平均功率(kW )A 循环总能量(j )t 动作周期时间(s )(2-2)式中： n 滑行次数(次/分)Cn行程利用系数采用手动进给Cn=0.65为了防止飞轮的大小过大，另外，由于电动机的安全运转等原因，需要电动机的平均功率选择的范围如下(2-3)式中： k是电动机选定功率与平均功率比，一般为1.21.6，k=1.2在压力机的一个循环中消耗的能量a是(2-4)(1)工作变形工作A1根据压力机使用的过程，使工件变形的工作存在差异，因此工件变形工作如下(2-5)这里通常为(2-6)式中： Pg 的标称压力为切断厚度(m )0板厚(m )。关于慢压机(二级以上传动的压机) (2-7)所以：(2)光圈垫动作功能A2消耗的能量取决于衬垫的拉力和互惠义务，资料显示，取得压力优异的机械外力的1/6相当于滑块的皮带行程的1/6(2-8)式中： S0滑块行程长度，S0=0.315m。(3)动作行程时曲柄滑块机构的摩擦所消耗的能量A3曲柄滑块机构的工作可用下式表示(2-9)式中： Pm任务行程中力平均变化(n )g 动作行程曲柄角(度)、公称压力角P=g=20 0；m摩擦当量臂(m )，m=26mm；所以：(4)动作行程时因冲压机的受力系的弹性变形而消耗的能量A4压力机在那个程度上执行任务时，例如机体和曲柄滑块机构被负载而变形，当然会发生弹性变形而损耗能量。 但是，在这个过程中，得出了一些弹性变形的能量反而可以转化成有用的能量的结果(2-10 )式中： yc变形(m )。(2-11 )查找Cn1刚性(kN/mm )、资料，取700 kN/mm。(5)压力机的空行程向下和向上时消耗的能量A5冲压部件的构造大小、外观加工量、皮带的张力等决定能量损失有多大。 根据参考文献(6)滑块停止飞轮空转时消耗的能量A6通用冲压机飞轮空转时消耗的能量：(2-12 )式中： N6压力机飞轮空转所需的电力，由参考文献7图7-7得到N6=3.5kWt循环周期的时间(s )t1曲柄旋转1圈的时间(s )。所以：(7)单行程时，离合器接合消耗的能量A7离合器接合时消耗的能量：(2-13 )(八)总工作a电机功率：通过查找手册(机械设计手册)的对应数据，