j2363開式單點(diǎn)曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

69/69J23-63開式單點(diǎn)曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)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(dòng)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)性能及其功能作用，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(dòng)裝置。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：傳動(dòng)系統(tǒng)的布置及設(shè)計(jì)；電動(dòng)機(jī)功率和飛輪的計(jì)算，確定飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量并對(duì)飛輪的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)；各級(jí)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其計(jì)算，并進(jìn)行了傳動(dòng)比的分配；壓力機(jī)傳動(dòng)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)及其計(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)目錄摘要、關(guān)鍵詞 1Abstract、Keywords 1引言 1第一章曲柄壓力機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理 31.1J23-63壓力機(jī)傳動(dòng)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 1.2J23-63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(dòng)系統(tǒng)方案及主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 62.1曲柄壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù) 62.2傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 6第三章曲柄壓力機(jī)電動(dòng)機(jī)功率和飛輪尺寸的計(jì)算 83.1電動(dòng)機(jī)功率和飛輪的計(jì)算原理 83.1.13.1.23.1.33.2電動(dòng)機(jī)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)及其計(jì)算 154.1齒輪傳動(dòng) 154.1.1傳動(dòng)比的分配 154.1.2壓力機(jī)傳動(dòng)系各軸轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩計(jì)算 154.2齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 16 4.2.1齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 164.2.2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(dòng)慣量 245.2.2計(jì)算皮帶輪緣的厚度 255.3皮帶的張緊方法 26第六章軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其計(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 6.1.4核算軸的疲勞強(qiáng)度 6.1.5軸承的選擇 6.2曲軸的設(shè)計(jì) 326.2.1曲軸的結(jié)構(gòu)示意圖 6.2.2曲軸的尺寸計(jì)算6.2.3第七章離合器制動(dòng)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(dòng)器的設(shè)計(jì) 387.2.1制動(dòng)器的選用 387.2.2帶式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu) 38總結(jié) 40參考文獻(xiàn) 44致謝 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(dòng)通過曲柄壓力機(jī)的傳動(dòng)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(dòng)，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件。曲柄壓力機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(dòng)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(dòng)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(dòng)電機(jī)，生產(chǎn)能夠滿足多種不同工藝的壓力機(jī)。但是這種用伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)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?，現(xiàn)在一些專家提出混合輸入并聯(lián)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。不難看出，對(duì)整個(gè)壓力機(jī)的研究設(shè)計(jì)有十分重要的意義。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(duì)零件的加工要求越來越高，對(duì)節(jié)能降耗業(yè)提出了較高的要求，因此，對(duì)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，國內(nèi)外對(duì)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)上裝備自動(dòng)送料裝置及將壓力機(jī)列入自動(dòng)作業(yè)線，都促使對(duì)現(xiàn)有的曲柄壓力機(jī)進(jìn)行綜合的研究設(shè)。通過對(duì)現(xiàn)有的曲柄壓力及研究設(shè)計(jì)，以提高壓力機(jī)加工效率，提高其自動(dòng)化水平。本論文選取了j23-63型號(hào)的壓力機(jī)進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。1.3本論文主要的研究內(nèi)容本論文主要的研究內(nèi)容包括以下方面：（1）對(duì)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(dòng)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(duì)材料和加工工藝的研究成果，對(duì)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(duì)結(jié)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(duì)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(dòng)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(dòng)量和制造成本。對(duì)曲柄壓力機(jī)的傳動(dòng)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(shí)。第一章J23-63曲柄壓力機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理1.1J23-63壓力機(jī)傳動(dòng)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。曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過曲柄連桿使滑塊成往復(fù)運(yùn)動(dòng)，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(dòng)示意圖圖2-1壓力機(jī)的傳動(dòng)示意圖由傳動(dòng)示意圖可以看出，曲柄壓力機(jī)由機(jī)身、動(dòng)力傳動(dòng)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(tái)三部分組成。工作臺(tái)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(dòng)力通過曲軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)連桿上下擺動(dòng)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成滑塊沿著固定在機(jī)身上導(dǎo)軌的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。3、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置（齒輪傳動(dòng)或帶傳動(dòng)）以及飛輪組成.在壓力機(jī)的空行程，靠飛輪自身轉(zhuǎn)動(dòng)慣量蓄積動(dòng)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(dòng)機(jī)負(fù)荷均衡，能量利用合理，減少振動(dòng)。4、操縱系統(tǒng)操縱系統(tǒng)包括離合器、制動(dòng)器和操縱機(jī)構(gòu)。離合器和制動(dòng)器對(duì)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(dòng)示意圖。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過小皮帶輪、大皮帶輪和一對(duì)齒輪，帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。曲軸又帶動(dòng)滑塊在機(jī)身的導(dǎo)軌內(nèi)上、下移動(dòng)。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(tái)的墊板上。因此，滑塊每上下移動(dòng)一次，完成一次沖壓動(dòng)作。如圖2-2所示為J23-63壓力機(jī)傳動(dòng)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(dòng)原理圖1.2J23-63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(dòng)學(xué)，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(dòng)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(dòng)到最上位置時(shí)其速度為零，該位置稱上止點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)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(dòng)的次數(shù)（滑塊從上止點(diǎn)到下止點(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范圍。既指滑塊運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)，工作臺(tái)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范圍。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)的范圍稱裝模高度的調(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(tái)上平面的高度。第二章曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案及主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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Pg63t公稱力行程Sp8mm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(tái)板尺寸前后×左右×厚度200×300×30mm2.2傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)布置是指?jìng)鲃?dòng)軸和齒輪的數(shù)量及其位置分布情況。傳動(dòng)軸的數(shù)量決定于傳動(dòng)級(jí)數(shù)，而傳動(dòng)級(jí)數(shù)決定于總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比的極限能力，總傳動(dòng)比決定于壓力機(jī)每分鐘行程次數(shù)和所用的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)布置影響傳動(dòng)系統(tǒng)的空間尺寸，因而影響壓力機(jī)的輪廓尺寸，齒輪數(shù)量除決定于傳動(dòng)級(jí)數(shù)之外，還決定于傳動(dòng)類型、旋轉(zhuǎn)方向及齒輪模數(shù)。傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)方案確定滑塊上加力點(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(duì)于滑塊和工作臺(tái)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(duì)于滑塊和工作臺(tái)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(duì)于前后和左右尺寸都比較大的，則采用四點(diǎn)。從現(xiàn)在國內(nèi)外壓力機(jī)的統(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(tái)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。確定傳動(dòng)系統(tǒng)的布置形式傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方式包括以下幾個(gè)內(nèi)容：采取何種傳動(dòng)方式：上傳動(dòng)是指?jìng)鲃?dòng)系統(tǒng)在工作臺(tái)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(jiǎn)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(dòng)是指?jìng)鲃?dòng)系統(tǒng)在工作臺(tái)下方，其優(yōu)點(diǎn)：壓力機(jī)的重心低，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，震動(dòng)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(dòng)精度，延長模具的使用壽命，改善工件的質(zhì)量，傳動(dòng)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(tái)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(dòng)。2）主軸和傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)軸平行于壓力機(jī)正面。但平行布置方式曲軸和傳動(dòng)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(dòng)軸平行壓力機(jī)正面。齒輪的安放位置：傳動(dòng)齒輪放在機(jī)身之內(nèi)稱為閉式傳動(dòng)，反之為開式傳動(dòng)閉式傳動(dòng)：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(dòng)：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(dòng)4）齒輪的傳動(dòng)方式：?jiǎn)芜厒鲃?dòng)：加工齒輪要求不是太高雙邊傳動(dòng)：齒輪尺寸可減小，傳動(dòng)總體尺寸下降，重量下降，但加工裝配較單邊傳動(dòng)要求高J23-63設(shè)計(jì)方案采用單邊邊傳動(dòng)。2.3本章小結(jié)本傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案為：?jiǎn)吸c(diǎn)受力采用上傳動(dòng)開式傳動(dòng)采用單邊傳動(dòng)第三章曲柄壓力機(jī)電動(dòng)機(jī)功率和飛輪尺寸的計(jì)算3.1電動(dòng)機(jī)功率和飛輪的計(jì)算原理3.1.1采用飛輪主要是由曲柄壓力機(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(duì)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(huì)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)間內(nèi)才滿負(fù)載，大部分時(shí)間負(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(dòng)慣量，使他在滑塊不承受負(fù)載時(shí)候，轉(zhuǎn)速升高，動(dòng)能升高，動(dòng)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(dòng)機(jī)所需要的功率，可以選擇較小功率的電動(dòng)機(jī)。3.1.2負(fù)載均勻的傳動(dòng)，電動(dòng)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(dòng)電動(dòng)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，M MOtOt圖3-1負(fù)載均勻的電動(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)軸到飛輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)比。高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)M壓力機(jī)負(fù)載M2電動(dòng)機(jī)扭矩M1一般電動(dòng)機(jī)圖3-3一個(gè)工作周期內(nèi)電動(dòng)機(jī)扭矩的變化圖3-4電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性由于電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶傳動(dòng)和飛輪軸聯(lián)系，飛輪軸上扭矩和角速度的變化也將會(huì)反映到電動(dòng)機(jī)軸上來，使電動(dòng)機(jī)軸的扭矩和角速度發(fā)生變化，這個(gè)變化與電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性相關(guān)。電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性如圖(3-4)[2]示。這個(gè)圖說明，在一定工作范圍內(nèi)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸上負(fù)載增加時(shí)，轉(zhuǎn)差率增大，電動(dòng)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨著下降，電動(dòng)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(dòng)機(jī)軸上扭矩也隨著下降，但是由于電動(dòng)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(dòng)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(dòng)系統(tǒng)中采飛輪了后，電動(dòng)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(dòng)機(jī)軸上扭矩仍然有一定程度的波動(dòng)，其值與電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性及飛輪所具有的動(dòng)能大小有關(guān)在采用同樣機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的情況下飛輪能量不相同時(shí)，電動(dòng)機(jī)軸上扭矩波動(dòng)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(dòng)機(jī)的扭矩上升小，后一種電動(dòng)機(jī)的扭矩上升多。3.1.3電動(dòng)機(jī)功率和飛輪計(jì)算原理電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算原理曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中裝有飛輪后，電動(dòng)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(dòng)機(jī)的功率：1).電動(dòng)機(jī)的過載條件。沖壓工件時(shí)，電動(dòng)機(jī)扭矩上升，如果超過它的最大容許扭矩，電動(dòng)機(jī)可能停下來，這樣是過載條件限制。2).電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱條件。沖壓工件時(shí)，電動(dòng)機(jī)負(fù)載增加，電流上升，電動(dòng)機(jī)的損耗變?yōu)闊崮埽蛊錅囟壬仙芨?，沖壓工件后，電動(dòng)機(jī)負(fù)載下降，相應(yīng)轉(zhuǎn)化為熱能的損耗也減少。在機(jī)器開動(dòng)一段時(shí)間后，電動(dòng)機(jī)的溫度上升到穩(wěn)定狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)溫度上升應(yīng)在允許范圍內(nèi)，否則，會(huì)破壞電器絕緣材料，使電動(dòng)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(dòng)機(jī)額定功率不足，就會(huì)引起啟動(dòng)電流過大和啟動(dòng)時(shí)間過長，使電動(dòng)機(jī)溫度上升很高而損壞。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(dòng)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：[3][10]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(dòng)能；--飛輪的平均角速度，；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(dòng)機(jī)的機(jī)械特征性有以下關(guān)系：（4-3）--電動(dòng)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(dòng)彈性滑動(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)或增大電動(dòng)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(dòng)慣量。3.2電動(dòng)機(jī)功率和飛輪的計(jì)算方法 電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算影響曲柄壓力機(jī)主傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)功率和飛輪尺寸的因素較多，因而很難精確計(jì)算。此外，電動(dòng)機(jī)功率只能按其系列選用，機(jī)器實(shí)際采用的電動(dòng)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(jiǎn)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(dòng)機(jī)功率為：由此可選取Y132M—4型電機(jī)，其滿載轉(zhuǎn)數(shù)為1440r/min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(jiǎn)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(dòng)慣量和角速度；K2—系數(shù)，取其為5；式（4-4）可改寫為可近似的按電動(dòng)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(jiǎn)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)及其計(jì)算4.1齒輪傳動(dòng)4.1.1總的傳動(dòng)比由前面選取的電動(dòng)機(jī)的情況知:電動(dòng)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(dòng)比為：由式（2）分配傳動(dòng)比由式式中分別為帶傳動(dòng)和齒輪的傳動(dòng)比。為了使V帶傳動(dòng)外輪廓尺寸不致過大，初步取，則減速器傳動(dòng)比為：4.1.2壓力機(jī)傳動(dòng)系各軸轉(zhuǎn)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(dòng)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(dòng)的設(shè)計(jì)4.2.1齒輪(1)選擇材料及確定許用應(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，=241~286,大齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)處理，=217~255.計(jì)算時(shí)取=260,=230.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)由式（參考1）9-23小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=191N·m齒寬系數(shù)由表9-10（參考1）知，軟齒面，懸臂布置取=0.4齒數(shù)比u=7.3載荷系數(shù)K,選K=2確定許用接觸應(yīng)力由式（參考1）9-29=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）安全系數(shù)由表9-11（參考1）查得，取=1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=計(jì)算小齒輪分度圓直徑取整100mm初步確定主要參數(shù)由于，所以此齒輪為變位齒輪，取=0.3，=-0.3選取齒數(shù)。=13，=u=1＝13×7.3=94.9取整95計(jì)算模數(shù)。m=取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=8計(jì)算分度圓直徑。8×13＝104mm＞100mm（合格）8×95=760mm計(jì)算中心距。a=計(jì)算齒寬。b==0.4×104=41.6mm整取b=42mm驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度由式9-21（參考1）彈性系數(shù)。由表9-9（參考1）查得，=189.8節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)。由圖9-29（參考1）查得，=2.5。重合度系數(shù)。由則載荷系數(shù)K。K=使用系數(shù)。由表9-6（參考1）查得=1.25。動(dòng)載系數(shù)。由。查圖9-23（參考1）=1.13（初取8級(jí)精度）。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(jí)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驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由式9-26（參考1）由前可知，=3673，b=42mm，m=8mm載荷系數(shù)K。K=。使用系數(shù)同前，即=1.25動(dòng)載系數(shù)同前，即=1.13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=1.97齒形系數(shù)。由=13,=95，查圖9-32（參考1），得=2.6，=2.33齒根應(yīng)力修正系數(shù)。由=13，=95，查圖9-33（參考1）得，=1.63，=1.72重合度系數(shù)。=0.25+0.75/=0.25+0.75/1.6=0.72許用彎曲應(yīng)力。由式9-31，。式中彎曲疲勞極限應(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則驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度<=423MPaMPa<=303MPa故彎曲疲勞強(qiáng)度足夠確定齒輪的主要參數(shù)級(jí)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735mm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)m8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)小齒輪由于內(nèi)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>200～500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(dòng)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）式中：—計(jì)算功率，單位為KWPg—傳遞的額定功率（電動(dòng)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(dòng)較小，可選=1.2；所以有：7.56KW（2）選V帶的型號(hào)可用普通的V帶，根據(jù)和n，選擇V帶的型號(hào)，在A、B的交接處，離A較近，選擇A型號(hào)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(dòng)比（4）V帶的速度帶的速度在范圍，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（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(dòng)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(dòng)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(dòng)慣量J。1、計(jì)算皮帶輪的平均轉(zhuǎn)速可以近似地按電動(dòng)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(dòng)慣量壓力機(jī)的飛輪能量計(jì)算可以按簡(jiǎn)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(dòng)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(dòng)慣量5.2.2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(dòng)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haminefhfminδminΦ0A112.7515±0.38.76<190由上表可知：B=3e，f根據(jù)V帶輪的輪槽尺寸選取。由：可知：所以由可知?jiǎng)t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皮帶的張緊的方法安裝新皮帶時(shí)為了保證必要的了、處拉力，皮帶需要張緊；同時(shí)，皮帶經(jīng)過了一段時(shí)間使用以后，會(huì)因拉長而變松，這時(shí)摩擦力變小，傳動(dòng)不正常，也需要再張緊，以保證帶的正常工作。壓力機(jī)常用的張緊方法由兩種。這兩種方法都是用改變皮帶輪中心距來達(dá)到張緊皮帶的目的的。第一種，電動(dòng)機(jī)裝再滑軌上，只要擰動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘，即可張緊皮帶。第二種，電動(dòng)機(jī)裝再可擺動(dòng)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)張緊皮帶。為了補(bǔ)償皮帶的伸長，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?？筛鶕?jù)值來設(shè)計(jì)張緊裝置的移動(dòng)量。第六章軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其計(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(dòng)穩(wěn)定性及良好的加工工藝性；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.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122連桿球頭直徑取=120mm曲軸所需傳遞的扭矩為因?yàn)?7.3,=0.98，軸的材料為40Cr調(diào)質(zhì)，單邊傳動(dòng)，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%）=71.8~72.5mm取d=12mm6.1)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.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(duì)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(duì)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4—9參考（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.由于截面有臺(tái)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)?，?7000~10000kg/）。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）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。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(hào)相同，而>,所以只需計(jì)算支承2軸承的壽命和靜負(fù)荷。對(duì)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(dòng)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曲軸的設(shè)計(jì)6.2.1曲軸的結(jié)構(gòu)示意圖6.2.21）支承頸直徑根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式=（1.38~1.58）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(hào)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)際尺寸（cm）曲柄頸直徑(1.11~1.40)14.4曲柄頸長度(1.30~1.43)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-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(dòng)軸承。2）材料的選擇：選用ZQSn6-6-33）核算由前面知道，軸瓦的內(nèi)徑d=11.4cm，軸瓦的工作長度=15.7cm，曲軸轉(zhuǎn)速n=40r/min核算比壓因?yàn)樗詁.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(dòng)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(jiǎn)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(huì)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(dòng)行程。顯然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(duì)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)椋浩湟?，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(dòng)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(jiǎn)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(hào)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(duì)飛輪或傳動(dòng)齒輪的超前，以及調(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(dòng)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（各壓入飛輪端孔內(nèi)）等組成。從動(dòng)部分有曲軸和內(nèi)外軸套1、4（用鍵固定在曲軸上）等組成。中套的內(nèi)孔有四個(gè)半圓槽。內(nèi)外軸套內(nèi)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內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；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(dòng)的方向是相