双点压力机滑块位移差理论计算

1、双点压力机滑块位移差理论计算影响双点压力机滑块倾斜的因索有很多*比如：(1)曲柄半径的加工谋差I曲柄中心位置等高误差(支承误差)，即床身轴承座孔的加工误邃：(3) 曲柄转角相位差(包括轮齿的加工课基和曲轴理槽加工的角度溟差).也会影响曲轴的同步性：(4) 连杆长度误差，连杆、球头螺杆等零杵的1K工课差和装配误差：连杆的结点僞差。由于各种误差的存在，双点压力机曲柄运动的同步性想要做到丝毫不差，在实际生产中屋很难实现的。但通过建立数学模型，进行理论分析，得到影响双点压力机滑块倾斜最大的因索，并加以分析.从中解决问题，对双点压力机滑块精度的研究具有重要意义，该问题也是双点压力机精度校正过程中的重点和

2、难点3*2滑块最大位移差的理论计算曲柄滑块机构的滑块位移推导在进行实际计算之前先进行理论分析.确定理论计算方法，具体理论分析过程如下*ffl3J结点正書的曲柄滑块机构运动間图曲柄滑块机构的运动简图如图3-1所示，O点表示曲轴的披转中心，A点衰示sina所以cos0=连杆与曲柄的连结点，B点表示连杆与滑块的连结点.0A表示曲柄半径.AB表示连杆长度.当0A以角速度3作旋转运动时，B点则以速度v作直线运动.滑块的位移为：(34)S=(+Z)-(Rcosar+£cos/?)sin0jT代入式（31）整理得S訥（l-cosa）+（l-Jl-，sin2a）（3-2）由于久一般小于0.3,对于通

3、用压力机，久一般在0.10.2范囲内，故式（32）可进行简化.根据二项式原理，取Ji-才sin$a%1-22sin2a2代入式（32）整理得S-/?（l-cosar）+Q-cos2a）（3-3）4式中S滑块位移，从下死点算起，向上方向为正：a曲柄转角，从下死点算起，与曲柄转向相反的方向为正；曲柄半径；久一连杆系数。（入斗其中L妊连杆长度，当连杆长度可调时，取最短时数值）滑块位移差影响因素分析从结构原理图32可以看出，由于两组曲柄连杆机构在加工和装配过程中必然存在课差，主要有曲柄转角相位差=曲柄半径误差ER-R、连杆长度误差=£-厶、中心高误差gh-入、连杆的结点偏差M=ee、等。这些

4、误差所形成的累积误差最终反映在连杆结点位移误差山上，进而形成了淆块的倾斜角AO,J25-200型压力机中两个大齿轮是逆向传动的，具体分析如下：(1) 连杆长度误差引起的滑块倾斜由式3-3得出曲柄滑块行程为S=/?(1-cosa)+4(cos2a),苴中，久为连杆4系数，A=/?/L,为曲柄半径，Z为连杆长度，a为相位角.则滑块左、右边的行程分别为：S=(1-cosa)+(1-cos2a)4Sj=J?(l-cosa)+(1-cos2a)4由此得滑块的行程偏差量为：D5=5-5,=-(A-Xl-cos2a)(3-4)4AS是宜接影响压力机底面与工作台面平行度的主要因素.由于连杆本身是刚性件，误差只

5、能在加工时控制，与连杆体相连的是球头螺杆，它们之间靠螺纹连接，由于受到螺纹精度的形响，调节将度也会受到限制，其梢度仍要通过加工保证。由式(3-4)明显看出，当a=90-和27CT位置时，连杆长度差对滑块的位移影响最大。但是，一般A<0.2,/?2/4£2<0.01,表明连杆长度引起的溟差很小，故可忽略不计.(2) 曲柄半径误差引起的滑块倾斜根据上面设置的參数，滑块左、右边的行程分别为：S=/?(1-cosa)+(1-cos2a)4=(l-cosa)+(l-cos2a)4由此得滑块的行程偏差量为：bS=S-S=(/?-Xl-cosa)+-(1-cos2a)4L由于亡空(i8

6、s2a)很小，可忽略不计，因此：4£=(-Xl-cosa)(3-5)由式(35)可知，此时a=180°处，曉|=2,而当a=90°和270°时可以得出，曲柄半径误差对滑块精度的影响在和270°时忽略不计，滑块的堆大位移僞差将发生在死点.(3) 曲柄转角相位差引起的滑块倾斜同理，根据设置的参数，淆块左、右边的行程分别为：S=/?(l-cosa)+-(l-cos2a)4S=R(l_8saJ+(1_cos绍)4由此得滑块的行程偏差傲为：AS=S-S,=R(cosax-cosar)+(coslaj-cos2a)(3-6)4由式(3-6)可以看出，当a=

7、90°和270°时，AS对a变化最敏感.当a=0°和180°,AS对a变化几乎为零，在0°和180°附近时变化最小.曲柄转角相位差Aa般是通过测量两偏心曲柄在90。和270°位置时两偏心曲柄相对于同一基准面的高度差来进行定量分析的，通过测量出两偏心曲柄圆柱的等高差Ax=/?sinAa.即可算出曲柄转角相位差.机床中心高误差引起的滑块倾斜当床身中心有高度误差时，滑块左、右边的行程分别为：S=7?(1-cosar)+-(1-cos2a)4S、-G-cosa)+(l-cos2a)+AA4由此得滑块的倾斜最为，=(3-7)由此可见，

8、机床上曲釉孔的高度课差引起的滑块倾斜fit是线性的，大小与曲釉孔的高度误差相等，只能通过机加工保证精度.(5) 连杆的结点偏基引起的滑块倾斜由于机加工误差、安装误差、调整偏差的综合影响，滑块结点难免出现偏置，由比也将引起滑块的倾斜，滑块左、右边的行程分别为：S=/?(1-cosa)+(1-cos2c)42RS,=/?(l-cosa)+-(l-cos2a)+-22£sina42式中£一结点偏置率，ce/Re结点備置值因此：AS=S-S)=Lesina(3-8)分析可知，结点儼置误差引起的滑块倾斜对压力机几何精度的影响与连杆长度误差的结果杲等效的.比较上述有关公式结果，找出其中

9、的最大影响值，就可求出一个行程内滑块的最大位移差，可以直观反映岀曲柄转角相位差Aa和曲柄半径误差M对滑块的最大位移差的影响.冋脚除了以上五种情况外，平衡力过大，轴间间隙移动往往可造成滑块偏移，还有齿轮齿侧间隙所造成的滑块偏移等.3.3J25-200样机滑块位移差定量分析以扬力集团公司生产的某一批次20台J25-200机床为研究对象，通过取样测得各关键部位的尺寸值如表31所示(表中均为均值，以下同):表3-1取样测肃值曲柄半径长R/mm取点僞心圆柱等高差H/mm相位角aC)连杆长度L/mm实际的溟魁A1/mm允许误差A2/mm主动都分125.010.20.0917810.040.4500.20从

10、动部分125.030.550.2520810.01表中曲柄半径长度、双点偏心圆柱等离差、连杆长度及实际的溟差是通过测最得到的，按照国家机床行业的标准滑块与工作台左右方向的平行度允许值为0.20mm,而实际测得为0.45mm,显然是不符合契求的。表32计算谋差值相位角B()曲柄半径误差AR(mm)转角相位苯Aa()机床中心高误年AH(mm)连杆长度误差AL(mm)0.020.1600.020.03滑块双点位移差计算谊(mm)00.02163X10-50.020.039000.3490.020.02991800.02（负）1.163X10*50.020.0327000.349（负0.020.0301由表32所示：在各个相位，根据测量的值控制其它量不变，分别计算只受到种变量引起的误差，其中由于转角相位差引起的淆块倾斜量量大为0.349mm,血实测得滑块的倾斜fit如表3J所示为0.450mm,由此可以看出.在J25-200型机床中，适成滑块倾斜的最主要的因素是曲柄相位